JP2003144869A - Separation membrane and manufacturing method therefor - Google Patents

Separation membrane and manufacturing method therefor

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JP2003144869A
JP2003144869A JP2001347376A JP2001347376A JP2003144869A JP 2003144869 A JP2003144869 A JP 2003144869A JP 2001347376 A JP2001347376 A JP 2001347376A JP 2001347376 A JP2001347376 A JP 2001347376A JP 2003144869 A JP2003144869 A JP 2003144869A
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separation membrane
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porous
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Hirobumi Morikawa
博文 森川
Shuji Furuno
修治 古野
Masahiro Henmi
昌弘 辺見
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Toray Industries Inc
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  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a separation membrane which has high water permeability, whose impurity-blocking rate is hardly lowered even when the surface of a separation-functional layer is scratched, whose porous resin layer is hardly peeled off from a porous base material and from which the clogged impurities can be easily removed. SOLUTION: The separation membrane has the porous resin layer formed on the surface of the porous base material and a combined layer formed by integrating a part of a resin forming the porous resin layer with the porous base material. Pores satisfying the inequality: 2dB<=dA (wherein dA is the average pore diameter on the surface of the side of the liquid to be treated; dB is the average pore diameter on the surface of the side of the permeated liquid) are formed on both surfaces of the porous resin layer.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、下水(炊事、洗
濯、風呂、トイレ、その他の生活環境から生ずる生活排
水)や、生産工場、レストラン、水産加工場、食品加工
場などから生ずる廃水の浄化に用いる分離膜およびその
製造方法、さらにその分離膜を有する分離膜エレメント
および下廃水処理装置に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to purification of sewage (domestic wastewater generated from cooking, laundry, bath, toilet, and other living environments) and wastewater generated from production plants, restaurants, fish processing plants, food processing plants, and the like. The present invention relates to a separation membrane used in, a method for producing the separation membrane, a separation membrane element having the separation membrane, and a wastewater treatment device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、下水や廃水の浄化に分離膜が使わ
れるようになってきている。そのような分離膜には、い
ろいろな種類、形態のものがあるが、開孔剤を含む樹脂
溶液を、織布や不織布のような多孔質基材の表面に塗布
したり、多孔質基材に含浸したりした後、樹脂を凝固さ
せるとともに多孔質基材の表面に多孔質樹脂層を形成し
てなる、いわゆる精密濾過膜と称される平膜が注目され
ている。多孔質樹脂層は分離機能層として作用するが、
そのような平膜においては、他の形態の分離膜、たとえ
ば中空糸膜にくらべて単位体積あたりの有効膜面積を大
きくとることが困難であるため、濾過対象に応じた細孔
径を保ちつつ透水量を大きくすることが要求されてい
る。しかるに、透水量を大きくしようとして空隙率を高
くすると、細孔径が大きくなりすぎたり、表面に亀裂が
入ったりして阻止率が低下する。一方、阻止率を上げよ
うとして細孔径を小さくすると、こんどは透水量が低下
してしまう。すなわち、阻止率の向上と透水量の向上と
は相反する関係にあり、両者をバランスよく備えること
はなかなか難しい。
2. Description of the Related Art In recent years, separation membranes have been used for purification of sewage and wastewater. There are various kinds and forms of such separation membranes, but a resin solution containing a pore-opening agent is applied to the surface of a porous base material such as woven cloth or non-woven cloth, or a porous base material is used. Attention has been paid to a flat membrane, which is a so-called microfiltration membrane, which is obtained by solidifying a resin after being impregnated into a substrate and forming a porous resin layer on the surface of a porous substrate. The porous resin layer acts as a separation function layer,
In such a flat membrane, it is difficult to obtain a large effective membrane area per unit volume as compared to other forms of separation membrane, for example, a hollow fiber membrane, and therefore, it is possible to maintain the pore diameter according to the filtration target while permeating water. Larger quantities are required. However, if the porosity is increased in order to increase the water permeability, the pore size becomes too large or the surface is cracked, and the blocking rate decreases. On the other hand, if the pore size is reduced in order to increase the blocking rate, the amount of water permeation will decrease. That is, there is a contradictory relationship between the improvement of the blocking rate and the improvement of the water permeation amount, and it is difficult to provide both in a well-balanced manner.

【0003】さらに、従来の下廃水用分離膜において
は、使用中に砂のような無機物や汚泥、その他の固形物
が激しく衝突すると、分離機能層の表面が削れ、表面よ
りも孔径が大きい内部が露出して、阻止率が低下すると
いう問題点があった。
Further, in the conventional separation membrane for sewage water, when inorganic substances such as sand, sludge, and other solid substances collide violently during use, the surface of the separation functional layer is scraped off, and the inside of which has a pore diameter larger than that of the surface. However, there is a problem in that the blocking rate is reduced due to exposure.

【0004】加えて、下廃水用分離膜においては、活性
汚泥への酸素の供給や目詰まり防止のために行うエアレ
ーション操作による気泡が膜面に激しく衝突したりする
ので、そのような衝撃にも十分に耐える強度を備えてい
ることが要求される。この強度は、主として多孔質基材
が担っているが、従来の分離膜においては、著しい場合
には、濾過操作中やエアレーション操作中に多孔質樹脂
層が多孔質基材から剥離してしまうこともある。
In addition, in the separation membrane for lower wastewater, air bubbles due to aeration operation for supplying oxygen to the activated sludge and preventing clogging may violently collide with the membrane surface, so that even such shocks may occur. It is required to have sufficient strength to endure. This strength is mainly borne by the porous base material, but in the case of the conventional separation membrane, in a significant case, the porous resin layer may be separated from the porous base material during the filtration operation or the aeration operation. There is also.

【0005】また、エアレーション操作をしているにも
かかわらず、活性汚泥その他の固形物が多孔質樹脂層に
目詰まりし、透水量が低下していくことは避けられなか
った。この透水量を回復するために、下廃水を処理する
ときとは逆に、透過水側から被処理水側へきれいな水を
流してやることで、目詰まりした物質を押し出すいわゆ
る逆洗が行われている。しかしながら従来の分離膜にお
いては、被処理水側の方が透過水側よりも孔径が小さい
非対称膜構造をしているため、一度目詰まりした物質は
非常に洗浄除去しにくいという問題点があった。
In addition, it is inevitable that activated sludge and other solids will be clogged in the porous resin layer and the amount of water permeation will decrease despite the aeration operation. In order to recover this amount of water permeation, contrary to the case of treating wastewater, clean water is poured from the permeate side to the treated water side to push out the clogged substance, so-called backwashing is performed. There is. However, in the conventional separation membrane, since the treated water side has an asymmetric membrane structure in which the pore size is smaller than the permeated water side, there is a problem that the once clogged substance is very difficult to wash and remove. .

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
の技術の上述した問題点を解決し、高い透水性を有する
うえに分離機能層の表面が削れても阻止率が低下しにく
く、また多孔質樹脂層が多孔質基材から剥離しにくく、
さらに、いったん目詰まりしてもその物質の除去が容易
な分離膜と、そのような分離膜を簡単に製造する方法、
さらにその分離膜を用いた分離膜エレメントおよび下廃
水処理装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, to have a high water permeability and to prevent the blocking rate from being lowered even if the surface of the separation functional layer is scraped, In addition, the porous resin layer is difficult to peel from the porous substrate,
Furthermore, a separation membrane that can easily remove the substance once it is clogged, and a method for easily manufacturing such a separation membrane,
Another object of the present invention is to provide a separation membrane element using the separation membrane and a wastewater treatment device.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、多孔質基材の表面に多孔質樹脂層を形成し
てなり、多孔質樹脂層を形成している樹脂の一部は多孔
質基材に入り込んで多孔質基材との複合層を形成してお
り、多孔質樹脂層において、被処理液側表面の平均孔径
をdA、透過液側表面の平均孔径をdBとしたとき、不等
式、2dB≦dAを満足している分離膜を特徴とするもの
である。ただし、平均孔径は、倍率10,000倍の走
査型電子顕微鏡観察における、9.2μm×10.4μ
mの範囲内で観察できる細孔すべての直径の平均のこと
である。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention comprises a porous resin layer formed on the surface of a porous substrate, and a part of the resin forming the porous resin layer. forms a composite layer with the porous substrate enters the porous substrate, the porous resin layer, the average pore size of the liquid to be treated surface d a, the average pore size of the permeate side surface d B Is characterized by the separation membrane satisfying the inequality 2d B ≦ d A. However, the average pore diameter is 9.2 μm × 10.4 μ in a scanning electron microscope observation at a magnification of 10,000 times.
It is the average of the diameters of all the pores that can be observed within the range of m.

【0008】また、本発明は、上述した分離膜を製造す
る方法として、多孔質基材の表面に、樹脂と、溶媒とを
含む原液の被膜を形成するとともに、その原液を多孔質
基材に含浸させ、しかる後、被膜を有する多孔質基材の
被膜側表面のみを、溶媒および非溶媒を含む凝固浴と接
触させて樹脂を凝固させるとともに多孔質基材の表面に
多孔質樹脂層を形成することを特徴とする分離膜の製造
方法を提供する。
Further, the present invention provides a method for producing the above-mentioned separation membrane, in which a coating film of a stock solution containing a resin and a solvent is formed on the surface of a porous base material, and the stock solution is applied to a porous base material. Impregnate and then contact only the coating-side surface of the porous substrate having the coating with a coagulation bath containing a solvent and a non-solvent to coagulate the resin and form a porous resin layer on the surface of the porous substrate. A method for producing a separation membrane is provided.

【0009】さらに、本発明は、上述した分離膜を用い
た分離膜エレメントおよび下廃水処理装置を提供する。
Furthermore, the present invention provides a separation membrane element and a sewage treatment apparatus using the above-mentioned separation membrane.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明の分離膜には、多孔質基材
の表面に、分離機能層として作用する多孔質樹脂層を有
している。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The separation membrane of the present invention has a porous resin layer acting as a separation functional layer on the surface of a porous substrate.

【0011】多孔質基材は、多孔質樹脂層を支持して分
離膜に強度を与えるものである。材質として有機材料、
無機材料等、特に限定はされないが、軽量化しやすい点
から、有機繊維が好ましい。さらに好ましくは、セルロ
ース繊維、セルローストリアセテート繊維、ポリエステ
ル繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維などの
有機繊維からなる織編物や不織布である。なかでも、密
度の制御が比較的容易であり、製造も容易で安価な不織
布が好ましい。
The porous substrate supports the porous resin layer and gives strength to the separation membrane. Organic material,
Inorganic materials and the like are not particularly limited, but organic fibers are preferable from the viewpoint of easy weight reduction. More preferably, it is a woven or knitted fabric or a non-woven fabric made of organic fibers such as cellulose fibers, cellulose triacetate fibers, polyester fibers, polypropylene fibers and polyethylene fibers. Among them, a non-woven fabric which is relatively easy to control the density, easy to manufacture and inexpensive is preferable.

【0012】そのような多孔質基材の厚みは、薄すぎる
と分離膜としての強度を保ちにくくなり、また、極端に
厚いと透水量が低下しがちになるので、50μm〜1m
mの範囲にあるのが好ましい。最も好ましいのは、70
〜500μmの範囲である。
If the thickness of such a porous substrate is too thin, it becomes difficult to maintain the strength as a separation membrane, and if it is extremely thick, the amount of water permeation tends to decrease, so 50 μm to 1 m.
It is preferably in the range of m. Most preferred is 70
˜500 μm.

【0013】また、多孔質基材の密度は、0.7g/c
3以下、好ましくは0.6g/cm3以下である。この
密度の範囲は、後述する製造工程において、多孔質樹脂
層を形成する樹脂を受け入れ、多孔質基材と樹脂との複
合層を形成するのに適している。しかしながら、極端に
低密度になると分離膜としての強度が低下しがちになる
ので、0.3g/cm3以上であるのが好ましい。ここ
でいう密度とは、見かけ密度であり、多孔質基材の面
積、厚さと重量から求めることができる。
The density of the porous substrate is 0.7 g / c.
m 3 or less, preferably 0.6 g / cm 3 or less. This density range is suitable for receiving the resin forming the porous resin layer and forming the composite layer of the porous base material and the resin in the manufacturing process described later. However, if the density is extremely low, the strength of the separation membrane tends to decrease, so 0.3 g / cm 3 or more is preferable. The density here is an apparent density and can be determined from the area, thickness and weight of the porous substrate.

【0014】多孔質樹脂層は、上述したように分離機能
層として作用するもので、ポリエチレン樹脂、ポリプロ
ピレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリフッ化ビニリデ
ン樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹
脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂などから
なっている。これらの樹脂を主成分とする樹脂であって
もよい。ここで主成分とは、50重量%以上、好ましく
は60重量%以上含有することをいう。なかでも、溶液
による製膜が容易で、物理的耐久性や耐薬品性にも優れ
ているポリ塩化ビニル樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹
脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂が好
ましい。ポリフッ化ビニリデン樹脂またはそれを主成分
とするものが最も好ましい。
The porous resin layer functions as a separating function layer as described above, and is made of polyethylene resin, polypropylene resin, polyvinyl chloride resin, polyvinylidene fluoride resin, polysulfone resin, polyether sulfone resin, polyimide resin, poly It is made of ether imide resin. A resin containing these resins as a main component may be used. Here, the main component means that the content is 50% by weight or more, preferably 60% by weight or more. Among them, polyvinyl chloride resin, polyvinylidene fluoride resin, polysulfone resin, and polyether sulfone resin, which are easy to form a film by a solution and have excellent physical durability and chemical resistance, are preferable. Most preferred is polyvinylidene fluoride resin or one containing it as a main component.

【0015】多孔質樹脂層の厚みは、薄すぎると多孔質
樹脂層にひび割れなどの欠陥が生じ、濾過性能が落ちる
場合がある。また、厚すぎると透水量が低下することが
あるので、通常は1〜500μm、好ましくは5〜20
0μmの範囲で選定することが好ましい。
If the thickness of the porous resin layer is too thin, defects such as cracks may occur in the porous resin layer, and the filtration performance may deteriorate. If it is too thick, the water permeability may decrease, so it is usually 1 to 500 μm, preferably 5 to 20 μm.
It is preferable to select in the range of 0 μm.

【0016】多孔質樹脂層を形成している樹脂の一部
は、多孔質基材に入り込み、複合層を形成している。多
孔質基材に樹脂が入り込むことで、いわゆるアンカー効
果によって多孔質樹脂層が多孔質基材に堅固に定着さ
れ、多孔質樹脂層が多孔質基材から剥がれるのを防止で
きるようになる。多孔質樹脂層は、多孔質基材に対し
て、片面に偏って存在していても構わないし、また、両
面に存在していても構わない。多孔質樹脂層は、多孔質
基材に対して、対称構造であっても、非対称構造であっ
ても構わない。また、多孔質樹脂層が多孔質基材に対し
て両面に存在している場合には、両側の多孔質樹脂層
は、多孔質基材と多孔質樹脂層との複合層を介して連続
的であっても構わないし、不連続であっても構わない。
Part of the resin forming the porous resin layer enters the porous base material to form a composite layer. When the resin enters the porous base material, the porous resin layer is firmly fixed to the porous base material by the so-called anchor effect, and the porous resin layer can be prevented from peeling from the porous base material. The porous resin layer may be present on one side of the porous base material in a biased manner, or may be present on both sides. The porous resin layer may have a symmetrical structure or an asymmetric structure with respect to the porous substrate. Further, when the porous resin layer is present on both sides of the porous substrate, the porous resin layers on both sides are continuous through the composite layer of the porous substrate and the porous resin layer. Or may be discontinuous.

【0017】さて、本発明の分離膜は、多孔質樹脂層に
おいて、被処理液側表面の平均孔径をdA、透過液側表
面の平均孔径をdBとしたとき、不等式、 2dB≦dA を満足している。下廃水用分離膜は、下水や廃水の浄化
に使用する分離膜のことであるが、通常は処理をしよう
とする下廃水を分離膜に接触させ、加圧、濾過すること
により、処理された清澄な水を得ている。この時分離膜
に対して、下廃水が接触する側のことを被処理液側、逆
の処理された水が出てくる側のことを透過液側と呼ぶこ
ととする。
[0017] Now, the separation membrane of the present invention, the porous resin layer, when the average pore size of the liquid to be treated surface d A, the average pore size of the permeate surface and the d B, inequality, 2d B ≦ d Satisfied with A. The separation membrane for sewage is a separation membrane used for purification of sewage and wastewater, but it is usually treated by bringing the wastewater to be treated into contact with the separation membrane, pressurizing and filtering. You are getting clear water. At this time, the side of the separation membrane that comes into contact with the lower waste water is called the treated liquid side, and the opposite side of the treated water that comes out is called the permeate side.

【0018】下廃水用分離膜の被処理液側の多孔質樹脂
層表面は、使用中に下廃水に含まれる砂のような無機物
や汚泥、その他の固形物が激しく衝突し、時として削ら
れ、内部の穴が露出することがある。dAがdBよりも小
さくなると、表面に現れた内部の孔径の方がdAよりも
大きくなることになり、被処理液側の多孔質樹脂層表面
が削られれば削られるほど、排除率が低下することにな
って好ましくない。より好ましくは、dAがdBの2倍よ
りも大きくなることである。
The surface of the porous resin layer on the side of the liquid to be treated of the separation membrane for lower wastewater is sometimes scraped during use due to violent collision of inorganic substances such as sand, sludge and other solid matter contained in the lower wastewater. , The internal holes may be exposed. When d A becomes smaller than d B , the internal pore diameter appearing on the surface becomes larger than d A, and the more the surface of the porous resin layer on the liquid to be treated is shaved, the more the rejection rate becomes. Is decreased, which is not preferable. More preferably, d A will be greater than twice d B.

【0019】また、多孔質樹脂層の被処理液側表面の穴
は、下水や廃水が圧力を伴って多孔質樹脂層内部に入り
込んでくるため、下水や廃水に含まれる菌体や汚泥など
の汚物が詰まりやすい。これらの汚物が詰まると、得ら
れる処理液の量が少なくなったり、同じ量の処理液を得
るためには、かける圧力を高くする必要があり、エネル
ギー的なロスが大きくなったりして、膜性能が低下する
ことになる。このため、これらの穴に詰まった汚物を除
去する必要がある。この詰まった汚物を除去するため
に、通常は、分離膜の透過液側から清澄な水を被処理液
側に逆に流して、穴に詰まった汚物を被処理液側に押し
出して除去するいわゆる逆洗が行われている。dAがdB
の2倍よりも小さくなると、この逆洗を行う際に、分離
膜の穴に詰まった汚物が、穴の壁面からの抵抗を受けや
すくなり、汚物が穴から押し出されにくくなり、逆洗の
効率が悪くなって好ましくない。より好ましくは、不等
式、3dB≦dAを満足していることである。ここで、平
均孔径は、倍率10,000倍の走査型電子顕微鏡観察
における、9.2μm×10.4μmの範囲内で観察で
きる細孔すべての直径の平均のことである。
Further, since the sewage and wastewater enter the inside of the porous resin layer under pressure in the holes on the surface of the liquid to be treated of the porous resin layer, bacteria and sludge contained in the sewage and wastewater Easy to get clogged with dirt. If these contaminants become clogged, the amount of treatment liquid obtained will decrease, or the pressure applied will need to be increased in order to obtain the same amount of treatment liquid, and energy loss will increase, leading to membrane loss. Performance will be reduced. Therefore, it is necessary to remove the dirt clogging these holes. In order to remove this clogged dirt, normally, clear water is passed backward from the permeate side of the separation membrane to the liquid to be treated side, and the dirt clogged in the holes is pushed out to the liquid side to be treated and removed. Backwashing is done. d A is d B
If it is smaller than twice, the backwash efficiency is high because the dirt clogging the holes of the separation membrane is more likely to receive resistance from the wall surface of the holes when the backwashing is performed. Is bad and not preferable. More preferably, the inequality 3d B ≦ d A is satisfied. Here, the average pore diameter is the average of the diameters of all the pores that can be observed within the range of 9.2 μm × 10.4 μm in the observation with a scanning electron microscope at a magnification of 10,000 times.

【0020】本発明の分離膜は、平均粒径0.9μmの
微粒子の排除率が90%以上であることが好ましい。こ
の排除率が90%に満たないときは、菌体や汚泥などが
リークしたり、菌体や汚泥などによる目詰まりが起こっ
たり、濾過差圧の上昇が起こったり、寿命が極端に短く
なったりする。ここで、排除率は、逆浸透膜による精製
水に平均粒径0.9μmのポリスチレンラテックス微粒
子(公称粒径0.940μm、標準偏差0.0796)
を10ppmの濃度になるように分散させてなる原液を
用い、原液を撹拌しながら温度25℃、ヘッド圧1mの
条件下に分離膜を透過させ、原液と透過液についてそれ
ぞれ求めた波長240nmの紫外線の吸光度から、次式
によって求める。
The separation membrane of the present invention preferably has an exclusion rate of fine particles having an average particle size of 0.9 μm of 90% or more. When this exclusion rate is less than 90%, bacteria and sludge leak, clogging by bacteria and sludge occurs, filtration differential pressure rises, and life becomes extremely short. To do. Here, the rejection rate is polystyrene latex fine particles having an average particle size of 0.9 μm in purified water by a reverse osmosis membrane (nominal particle size 0.940 μm, standard deviation 0.0796).
Is used to obtain a concentration of 10 ppm, and while the stock solution is being stirred, the separation membrane is allowed to permeate under conditions of a temperature of 25 ° C. and a head pressure of 1 m. The absorbance is calculated from the following formula.

【0021】排除率=[(原液の吸光度−透過液の吸光
度)/原液の吸光度]×100 本発明の分離膜は、支持体と組み合わせることによって
分離膜エレメントとすることができる。
Exclusion rate = [(absorbance of stock solution−absorbance of permeate) / absorbance of stock solution] × 100 The separation membrane of the present invention can be used as a separation membrane element by combining it with a support.

【0022】支持体として支持板を用い、該支持板の少
なくとも片面に、本発明の分離膜を配した分離膜エレメ
ントは、本発明の分離膜エレメントの好適な形態の一つ
である。この形態のエレメントは、後述のようにして下
廃水処理用途に好適に用いることができる。この形態で
は、膜面積を大きくすることが困難なので、透水量を大
きくするために、支持板の両面に分離膜を配することが
好ましい。
A separation membrane element in which a support plate is used as a support and the separation membrane of the present invention is arranged on at least one surface of the support plate is one of the preferred forms of the separation membrane element of the present invention. The element of this form can be suitably used for the wastewater treatment application as described below. In this mode, since it is difficult to increase the membrane area, it is preferable to dispose the separation membranes on both sides of the support plate in order to increase the amount of water permeation.

【0023】エレメントの形態は特に限定されないが、
好適な形態の例を以下に図を用いて説明する。
The form of the element is not particularly limited,
An example of a suitable form will be described below with reference to the drawings.

【0024】エレメントは、図1〜図3に示すように、
剛性を有する支持板1の両面に、流路材2と前記の分離
膜3とをこの順序で配してなる。支持板1は、両面に凸
部4と凹部5とを有している。分離膜3は、液体中の不
純物をろ過する。流路材2は、分離膜3でろ過されたろ
過水を効率よく支持板1に流すためものである。支持板
1に流れたろ過水は、支持板1の凹部を通って外部に取
り出される。
The element is, as shown in FIGS.
The channel material 2 and the separation membrane 3 are arranged in this order on both surfaces of the support plate 1 having rigidity. The support plate 1 has a convex portion 4 and a concave portion 5 on both sides. The separation membrane 3 filters impurities in the liquid. The flow path member 2 is for efficiently flowing the filtered water filtered by the separation membrane 3 to the support plate 1. The filtered water that has flowed to the support plate 1 is taken out through the recess of the support plate 1.

【0025】支持板1は、板状体の両面に複数の凹凸を
有した構造であれば特に限定されるものではないが、ろ
過水取出口までの距離、流路抵抗を均一化して被処理水
が膜面に対して均等に流れるように、凹部は一定間隔で
並列配置された複数個の溝を形成するように設けること
が好ましい。このとき、各凹部5の幅は、濾過水量を高
く保ちつつ厳しい曝気条件化での流路材2、分離膜3の
落ち込みを防止するために、1〜20mmの範囲内、さ
らに1.5〜5mmの範囲内とするのが好ましい。凹部
5の深さは、エレメントとしての厚みを抑えつつろ過水
流路を確保するために1〜10mm程度の範囲内で選択
するのが好ましい。さらに、支持板の強度を保ちつつ、
ろ過水流路を十分に確保し濾過水が流動する際の流動抵
抗を抑えるために、凹部による支持板の空隙率は15〜
85%の範囲内であることが好ましい。これは、中実の
直方体の支持板を100%としたときに凹部によって形
成される空隙の容積比率を示すもので、空隙率が15%
を下回ると流動抵抗が大きくなりろ過水を効率よく取水
できず、85%を上回ると支持板の強度が著しく低下す
る。
The support plate 1 is not particularly limited as long as it has a structure having a plurality of irregularities on both sides of the plate-like body, but the distance to the filtered water outlet and the flow path resistance are made uniform to be treated. It is preferable that the concave portions are provided so as to form a plurality of grooves arranged in parallel at regular intervals so that the water flows evenly with respect to the film surface. At this time, the width of each recess 5 is in the range of 1 to 20 mm, further 1.5 to 10 mm in order to prevent the flow path member 2 and the separation membrane 3 from falling under severe aeration conditions while keeping the amount of filtered water high. It is preferably within the range of 5 mm. The depth of the recess 5 is preferably selected within a range of about 1 to 10 mm in order to secure the filtered water flow path while suppressing the thickness of the element. Furthermore, while maintaining the strength of the support plate,
In order to secure a sufficient flow path for the filtered water and suppress the flow resistance when the filtered water flows, the porosity of the support plate due to the recess is 15 to
It is preferably within the range of 85%. This shows the volume ratio of the voids formed by the recesses when the solid rectangular parallelepiped support plate is 100%, and the void ratio is 15%.
If it is less than 85%, the flow resistance becomes large, and the filtered water cannot be efficiently taken in. If it exceeds 85%, the strength of the support plate is remarkably reduced.

【0026】また、支持板1の材質としては、ASTM
試験法のD638における引張り強さが15MPa程度
以上の剛性を持つ材質が好ましい。ステンレスなどの金
属類、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合
体(ABS樹脂)、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩
化ビニルなどの樹脂、繊維強化樹脂(FRP)などの複
合材料、その他の材質などを好ましく使用することがで
きる。
The material of the support plate 1 is ASTM
A material having a rigidity such that the tensile strength in D638 of the test method is about 15 MPa or more is preferable. It is preferable to use metals such as stainless steel, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS resin), resins such as polyethylene, polypropylene and vinyl chloride, composite materials such as fiber reinforced resin (FRP), and other materials. it can.

【0027】流路を確保しつつエレメントとしての厚み
を薄くするために、流路材の厚みは0.1〜5mmの範
囲内にあるものが好ましい。また、圧損を低減するため
にプラスチックネットなど空隙率の高い素材を使用する
ことが好ましい。空隙率が40%〜96%の範囲の流路
材が特に好ましい。
In order to secure the flow passage and reduce the thickness of the element, the thickness of the flow passage material is preferably in the range of 0.1 to 5 mm. Further, in order to reduce the pressure loss, it is preferable to use a material having a high porosity such as a plastic net. A channel material having a porosity of 40% to 96% is particularly preferable.

【0028】また、本発明のエレメントにおいては、支
持板1の周縁部に枠体6を設置することも好ましい。こ
の場合、分離膜3は支持板1と枠体6の間に嵌挿しても
よく、また、枠体6の外部表面に接着させてもよい。こ
こで、「接着」とは、接触させた状態で着けることをい
い、別途樹脂など用いて接着しても、分離膜そのものを
溶着しても、さらにはその他種々の方法で接着してもい
い。押出成形などの安価な製法で製作された支持板1の
周縁部に、射出成形、押出成形などで製作した枠体6を
嵌めこむようにすることで、コストを削減できる。支持
板1を嵌めこみやすくするため、枠体6は、断面がコ型
状になるように形成することが好ましい。
In addition, in the element of the present invention, it is also preferable to install the frame body 6 on the peripheral portion of the support plate 1. In this case, the separation membrane 3 may be fitted between the support plate 1 and the frame body 6 or may be adhered to the outer surface of the frame body 6. Here, "adhesion" means to wear in a state of being in contact with each other, and it may be adhered by using a separate resin or the like, or the separation membrane itself may be welded, or may be adhered by various other methods. . The cost can be reduced by fitting the frame body 6 manufactured by injection molding, extrusion molding or the like into the peripheral portion of the support plate 1 manufactured by an inexpensive manufacturing method such as extrusion molding. In order to make it easy to fit the support plate 1, it is preferable that the frame body 6 be formed so as to have a U-shaped cross section.

【0029】上述のように構成されたエレメントにおい
ては、分離膜3によってろ過されたろ過水が、流路材
2、支持板1の凹部5へと流動し、最終的にろ過水取出
口7からエレメント外部へと排出される。
In the element configured as described above, the filtered water filtered by the separation membrane 3 flows into the flow path member 2 and the recess 5 of the support plate 1, and finally from the filtered water outlet 7. It is discharged to the outside of the element.

【0030】さらに本発明の分離膜は、下廃水処理装置
に好適に用いることができる。使用方法は特に限定はさ
れないが、好適な使用方法を以下に説明する。
Furthermore, the separation membrane of the present invention can be preferably used in a lower wastewater treatment apparatus. The method of use is not particularly limited, but a suitable method of use will be described below.

【0031】複数枚の前記エレメント9を、互いに並行
に、かつ、分離膜3の膜面間に空間ができるようにハウ
ジング内に収納して分離膜モジュール10を構成する。
この分離膜モジュールは、たとえば図4に示すように、
被処理水槽11に貯えた有機性廃水などの被処理水に浸
漬するようにして使用される。分離膜モジュール10の
内部には鉛直方向に装填された複数枚のエレメント9
と、その下方にブロア13からの気体を分離膜の膜面に
供給する散気装置12とを設け、また、分離膜モジュー
ル10よりも下流側にはろ過水を吸引するポンプ14を
設けている。
A plurality of the elements 9 are housed in a housing in parallel with each other and with a space between the membrane surfaces of the separation membrane 3 to form a separation membrane module 10.
This separation membrane module is, for example, as shown in FIG.
It is used by being immersed in water to be treated such as organic wastewater stored in the water to be treated 11. Inside the separation membrane module 10, a plurality of vertically mounted elements 9 are provided.
And an air diffuser 12 for supplying the gas from the blower 13 to the membrane surface of the separation membrane, and a pump 14 for sucking filtered water downstream of the separation membrane module 10 is provided. .

【0032】このように構成された下廃水処理装置にお
いて、廃水などの被処理水は、ポンプ14の吸引力によ
り分離膜3を通過する。この際、被処理水中に含まれる
微生物粒子、無機物粒子などの懸濁物質がろ過される。
そして、分離膜3を通過した水は、流路材2によって形
成されているろ過水流路を経て、支持板1の凹部5から
枠体6内に形成された集水部8を通り、ろ過水取出口7
を通って被処理水槽11の外部に取り出される。一方、
ろ過と平行して散気装置12が気泡を発生し、その気泡
のエアリフト作用によって生じる、エレメント9の膜面
に平行な上昇流が、膜面に堆積したろ過物を離脱させ
る。
In the lower wastewater treatment apparatus thus constructed, the water to be treated such as wastewater passes through the separation membrane 3 by the suction force of the pump 14. At this time, suspended substances such as microbial particles and inorganic particles contained in the water to be treated are filtered.
Then, the water that has passed through the separation membrane 3 passes through the filtered water flow path formed by the flow path member 2, passes through the water collecting portion 8 formed in the frame 6 from the recess 5 of the support plate 1, and passes through the filtered water. Exit 7
And is taken out of the water tank 11 to be treated. on the other hand,
The air diffuser 12 generates air bubbles in parallel with the filtration, and an upward flow parallel to the film surface of the element 9 caused by the air lift action of the air bubbles separates the filtered material accumulated on the film surface.

【0033】上述した本発明の分離膜は、典型的には、
以下において説明するような方法によって製造すること
ができる。
The separation membrane of the present invention described above is typically
It can be manufactured by a method as described below.

【0034】すなわち、まず、上述した、多孔質基材の
表面に、上述した樹脂と、溶媒とを含む原液の被膜を形
成するとともに、その原液を多孔質基材に含浸させる。
しかる後、被膜を有する多孔質基材の被膜側表面のみ
を、非溶媒を含む凝固浴と接触させて樹脂を凝固させる
とともに多孔質基材の表面に多孔質樹脂層を形成する。
原液にさらに非溶媒を含むこともできる。原液の温度
は、製膜性の観点から、通常、15〜120℃の範囲内
で選定することが好ましい。
That is, first, a coating film of an undiluted solution containing the above-mentioned resin and a solvent is formed on the surface of the above-mentioned porous substrate, and the undiluted solution is impregnated into the porous substrate.
Then, only the coating-side surface of the porous base material having the coating is brought into contact with a coagulation bath containing a non-solvent to coagulate the resin and form a porous resin layer on the surface of the porous base material.
The stock solution may further contain a non-solvent. From the viewpoint of film-forming property, it is generally preferable to select the temperature of the stock solution within the range of 15 to 120 ° C.

【0035】ここで、原液には、開孔剤を添加すること
もできる。開孔剤は、凝固浴に浸漬された際に抽出され
て、樹脂層を多孔質にする作用を持つものである。開孔
剤は、凝固浴への溶解性の高いものであるのが好まし
い。たとえば、塩化カルシウム、炭酸カルシウムなどの
無機塩を用いることができる。また、ポリエチレングリ
コール、ポリプロピレングリコールなどのポリオキシア
ルキレン類や、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチ
ラール、ポリアクリル酸などの水溶性高分子や、グリセ
リンを用いることができる。
Here, a pore opening agent may be added to the stock solution. The opening agent has a function of being extracted when immersed in the coagulation bath to make the resin layer porous. The pore-forming agent preferably has a high solubility in the coagulation bath. For example, an inorganic salt such as calcium chloride or calcium carbonate can be used. Further, polyoxyalkylenes such as polyethylene glycol and polypropylene glycol, water-soluble polymers such as polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral and polyacrylic acid, and glycerin can be used.

【0036】また、溶媒は、樹脂を溶解するものであ
る。溶媒は、樹脂および開孔剤に作用してそれらが多孔
質樹脂層を形成するのを促す。溶媒としては、N−メチ
ルピロリジノン(NMP)、N,N−ジメチルアセトア
ミド(DMAc)、N,N−ジメチルホルムアミド(D
MF)、ジメチルスルホキシド(DMSO)、アセト
ン、メチルエチルケトンなどを用いることができる。な
かでも、樹脂の溶解性の高いNMP、DMAc、DM
F、DMSOを好ましく用いることができる。
The solvent dissolves the resin. The solvent acts on the resin and the opener to help them form a porous resin layer. As the solvent, N-methylpyrrolidinone (NMP), N, N-dimethylacetamide (DMAc), N, N-dimethylformamide (D
MF), dimethyl sulfoxide (DMSO), acetone, methyl ethyl ketone and the like can be used. Above all, NMP, DMAc, DM with high solubility of resin
F and DMSO can be preferably used.

【0037】さらに、原液には、非溶媒を添加すること
もできる。非溶媒は、樹脂を溶解しない液体である。非
溶媒は、樹脂の凝固の速度を制御して細孔の大きさを制
御するように作用する。非溶媒としては、水や、メタノ
ール、エタノールなどのアルコール類を用いることがで
きる。なかでも、廃水処理の容易さや価格の点から水や
メタノールが好ましい。これらの混合物であってもよ
い。
Further, a non-solvent can be added to the stock solution. A non-solvent is a liquid that does not dissolve the resin. The non-solvent acts to control the rate of solidification of the resin to control the size of the pores. As the non-solvent, water and alcohols such as methanol and ethanol can be used. Of these, water and methanol are preferable from the viewpoint of ease of wastewater treatment and price. It may be a mixture of these.

【0038】原液において、樹脂は5〜30重量%、溶
媒は40〜95重量%、の範囲内にあるのが好ましい。
樹脂が極端に少ないと多孔質樹脂層の強度が低くなり、
多すぎると透水性が低下することがある。より好ましく
は8〜20重量%の範囲内とする。また、溶媒は、少な
すぎると原液がゲル化しやすくなり、多すぎると多孔質
樹脂層の強度が低下することがある。より好ましいの
は、60〜90重量%の範囲である。
In the undiluted solution, the resin content is preferably 5 to 30% by weight and the solvent content is preferably 40 to 95% by weight.
If the amount of resin is extremely low, the strength of the porous resin layer will decrease,
If it is too large, the water permeability may decrease. It is more preferably within the range of 8 to 20% by weight. On the other hand, if the amount of the solvent is too small, the stock solution tends to gel, and if it is too large, the strength of the porous resin layer may be reduced. More preferably, it is in the range of 60 to 90% by weight.

【0039】この場合、凝固浴において、溶媒は、40
〜90重量%の範囲であり、非溶媒を少なくとも10重
量%含むことが好ましい。溶媒が40重量%を下回る
と、樹脂の凝固速度が速くなり、細孔径が小さくなる。
また、溶媒が90重量%を越えると、樹脂が凝固せず、
多孔質樹脂層が形成されにくくなる。より好ましいの
は、50〜85重量%の範囲である。なお、凝固浴の温
度は、あまり高いと凝固速度が速すぎるようになり、逆
に、あまり低いと凝固速度が遅すぎるようになるので、
通常、15〜80℃の範囲内で選定することが好まし
い。より好ましい温度範囲は、20〜60℃である。
In this case, the solvent is 40% in the coagulation bath.
˜90% by weight, preferably containing at least 10% by weight of non-solvent. If the solvent content is less than 40% by weight, the solidification rate of the resin will be high and the pore size will be small.
Further, if the solvent exceeds 90% by weight, the resin does not solidify,
It becomes difficult to form the porous resin layer. More preferably, it is in the range of 50 to 85% by weight. If the temperature of the coagulation bath is too high, the coagulation rate will be too fast, and if it is too low, the coagulation rate will be too slow.
Usually, it is preferable to select within the range of 15 to 80 ° C. A more preferable temperature range is 20 to 60 ° C.

【0040】被膜を有する多孔質基材の被膜側表面のみ
を、凝固浴と接触させる方法は、特に限定はされない
が、例えば、被膜を有する多孔質基材の被膜側表面が下
側に来るようにして、凝固浴表面と接触させる方法や、
ガラス板、金属板などの平滑な板上に被膜側とは反対側
を接触させて、凝固浴が裏側に回り込まないように貼り
付け、板ごと被膜を有する多孔質基材を凝固浴に浸漬す
る方法などがある。後者の方法では、多孔質基材を板に
貼り付けてから原液の被膜を形成しても構わないし、多
孔質基材に原液の被膜を形成してから板に貼り付けても
構わない。
The method of contacting only the coating-side surface of the coating-containing porous base material with the coagulation bath is not particularly limited, but, for example, the coating-side surface of the coating-containing porous base material may be on the lower side. And contacting the surface of the coagulation bath,
The surface opposite to the coating side is contacted with a smooth plate such as a glass plate or a metal plate and attached so that the coagulation bath does not go around to the back side, and the porous substrate having the coating is immersed in the coagulation bath with the plate. There are ways. In the latter method, the coating of the undiluted solution may be formed after the porous substrate is attached to the plate, or the undiluted solution may be formed on the porous substrate and then attached to the plate.

【0041】多孔質基材への原液の被膜の形成は、多孔
質基材に原液を塗布することによったり、多孔質基材を
原液に浸漬することによったりすることができる。原液
を塗布する場合には、多孔質基材の片面に塗布しても構
わないし、両面に塗布しても構わない。このとき、原液
の組成にもよるが、密度が0.7g/cm3以下である
多孔質基材を使用すると、多孔質基材に対する原液の適
度な含浸が行われる。
The coating of the undiluted solution on the porous substrate can be formed by applying the undiluted solution to the porous substrate or by immersing the porous substrate in the undiluted solution. When the stock solution is applied, it may be applied on one side or both sides of the porous substrate. At this time, although depending on the composition of the stock solution, when a porous substrate having a density of 0.7 g / cm 3 or less is used, the stock solution is appropriately impregnated into the porous substrate.

【0042】以上のような説明において製造した分離膜
は、多孔質樹脂層において、凝固浴と接触した側表面の
平均孔径は、他方の表面の平均孔径の2倍以上の大きさ
である。これは、凝固浴に溶媒が40〜90重量%含ま
れるため、原液と凝固浴との置換スピードが比較的遅
く、多孔質樹脂層において、凝固浴と接触した側表面の
穴の成長が進んで細孔径が大きくなるのに対し、反対側
の表面は、凝固浴と接触しないため、原液の相分離によ
ってのみ穴が形成され、比較的細孔径が小さくなるため
である。このため、本発明の分離膜において、凝固浴と
接触した側を被処理液側に、他方を透過液側にして用い
ればよい。
In the separation membrane manufactured in the above description, the average pore diameter of the side surface of the porous resin layer which is in contact with the coagulation bath is at least twice the average pore diameter of the other surface. This is because the coagulation bath contains 40 to 90% by weight of the solvent, so that the replacement speed between the stock solution and the coagulation bath is relatively slow, and the growth of holes on the side surface in contact with the coagulation bath proceeds in the porous resin layer. This is because the pore size becomes large, whereas the surface on the opposite side does not come into contact with the coagulation bath, so that holes are formed only by phase separation of the stock solution, and the pore size becomes relatively small. Therefore, in the separation membrane of the present invention, the side in contact with the coagulation bath may be the treated liquid side and the other may be the permeated liquid side.

【0043】また上記とは別に、原液に開孔剤を添加し
て、以下において説明するような方法によっても製造す
ることができる。
In addition to the above, a pore-forming agent may be added to the undiluted solution, and the product can be produced by the method described below.

【0044】すなわち、上述した原液として、樹脂と、
開孔剤と、溶媒とを含む原液を用いる。原液に、さらに
非溶媒を加えても良い。
That is, as the above-mentioned stock solution, a resin,
A stock solution containing a pore opening agent and a solvent is used. A non-solvent may be further added to the stock solution.

【0045】開孔剤は、凝固浴に浸漬された際に抽出さ
れて、樹脂層を多孔質にする作用を持つものである。開
孔剤は、凝固浴への溶解性の高いものであるのが好まし
い。たとえば、塩化カルシウム、炭酸カルシウムなどの
無機塩を用いることができる。また、ポリエチレングリ
コール、ポリプロピレングリコールなどのポリオキシア
ルキレン類や、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチ
ラール、ポリアクリル酸などの水溶性高分子や、グリセ
リンを用いることができる。
The pore-forming agent has a function of being extracted when immersed in the coagulation bath to make the resin layer porous. The pore-forming agent preferably has a high solubility in the coagulation bath. For example, an inorganic salt such as calcium chloride or calcium carbonate can be used. Further, polyoxyalkylenes such as polyethylene glycol and polypropylene glycol, water-soluble polymers such as polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral and polyacrylic acid, and glycerin can be used.

【0046】溶媒および非溶媒としては、上記と同様の
ものを用いることができる。
As the solvent and non-solvent, the same ones as described above can be used.

【0047】原液において、樹脂は5〜30重量%、開
孔剤は0.1〜15重量%、溶媒は40〜94.9重量
%、非溶媒は0〜20重量%の範囲内にあるのが好まし
い。樹脂が極端に少ないと多孔質樹脂層の強度が低くな
り、多すぎると透水性が低下することがある。原液中の
樹脂含有量は、より好ましくは8〜20重量%の範囲内
とする。また、開孔剤は、少なすぎると透水性が低下
し、多すぎると多孔質樹脂層の強度が低下したりするこ
とがある。また、極端に多いと多孔質樹脂中に残存して
使用中に溶出し、透過水の水質が悪化したり、透水性が
変動したりすることがある。原液中の開孔剤含有量の、
より好ましい範囲は、0.5〜10重量%である。さら
に、溶媒は、少なすぎると原液がゲル化しやすくなり、
多すぎると多孔質樹脂層の強度が低下することがある。
非溶媒を用いない場合は、原液中の溶媒含有量は、55
〜94.9重量%の範囲が好ましく、より好ましくは、
60〜90重量%の範囲である。また、非溶媒は、あま
り多いと原液のゲル化が起こりやすくなり、極端に少な
いと細孔の大きさの制御が難しくなる。原液中の溶媒含
有量は、より好ましくは、0.5〜15重量%の範囲で
ある。
In the undiluted solution, the resin is in the range of 5 to 30% by weight, the opening agent is in the range of 0.1 to 15% by weight, the solvent is in the range of 40 to 94.9% by weight, and the non-solvent is in the range of 0 to 20% by weight. Is preferred. If the amount of resin is extremely small, the strength of the porous resin layer will be low, and if it is too large, the water permeability may be reduced. The resin content in the stock solution is more preferably in the range of 8 to 20% by weight. If the pore-opening agent is too small, the water permeability may decrease, and if it is too large, the strength of the porous resin layer may decrease. Further, if it is extremely large, it may remain in the porous resin and be eluted during use, and the water quality of the permeated water may deteriorate or the water permeability may fluctuate. Of the pore-forming agent content in the stock solution,
A more preferable range is 0.5 to 10% by weight. Furthermore, if the solvent is too small, the stock solution will easily gel,
If it is too large, the strength of the porous resin layer may decrease.
When no non-solvent is used, the solvent content in the stock solution is 55
To 94.9% by weight, and more preferably,
It is in the range of 60 to 90% by weight. If the amount of non-solvent is too large, gelation of the stock solution is likely to occur, and if it is extremely small, it becomes difficult to control the size of pores. The solvent content in the stock solution is more preferably in the range of 0.5 to 15% by weight.

【0048】原液に非溶媒を添加すると、多孔質樹脂層
表面の細孔の大きさが均一になり易いため好ましい。ま
た、マクロボイドの大きさの制御も制御しやすくなる。
ただし、あまり多いと原液のゲル化が起こりやすくな
る。この場合、溶媒は40〜94.8重量%、非溶媒は
0.1〜20重量%の範囲内にあるのが好ましい。より
好ましくは、溶媒が40〜94.4重量%、非溶媒が、
0.5〜15重量%の範囲である。
It is preferable to add a non-solvent to the stock solution because the size of the pores on the surface of the porous resin layer tends to be uniform. In addition, it becomes easy to control the size of the macro void.
However, if the amount is too large, gelation of the stock solution easily occurs. In this case, the solvent content is preferably 40 to 94.8% by weight, and the non-solvent content is preferably 0.1 to 20% by weight. More preferably, the solvent is 40 to 94.4 wt% and the non-solvent is
It is in the range of 0.5 to 15% by weight.

【0049】凝固浴は、非溶媒、または非溶媒と溶媒と
を含む混合液を用いることができる。凝固浴において、
非溶媒は、原液に非溶媒を用いる場合には、少なくとも
80重量%とするのが好ましい。少なすぎると樹脂の凝
固速度が遅くなり、細孔径が大きくなったりする。より
好ましいのは、85〜100重量%の範囲である。ま
た、原液に非溶媒を用いない場合には、少なくとも60
重量%とするのが好ましい。非溶媒が多すぎると、樹脂
の凝固速度が速くなって多孔質樹脂層の表面は緻密にな
るが、多孔質樹脂層の表面に微細な亀裂が発生すること
がある。より好ましい範囲は、60〜99重量%であ
る。なお、凝固浴の温度は、あまり高いと凝固速度が速
すぎるようになり、逆に、あまり低いと凝固速度が遅す
ぎるようになるので、通常、15〜80℃の範囲内で選
定することが好ましい。より好ましい温度範囲は、20
〜60℃である。
For the coagulation bath, a non-solvent or a mixed liquid containing a non-solvent and a solvent can be used. In the coagulation bath,
When a non-solvent is used for the stock solution, the non-solvent is preferably at least 80% by weight. If it is too small, the solidification rate of the resin becomes slow and the pore size becomes large. A more preferred range is 85 to 100% by weight. In addition, when a non-solvent is not used in the stock solution, at least 60
It is preferably set to wt%. When the amount of the non-solvent is too large, the solidification rate of the resin is high and the surface of the porous resin layer becomes dense, but fine cracks may occur on the surface of the porous resin layer. A more preferable range is 60 to 99% by weight. If the temperature of the coagulation bath is too high, the coagulation rate will be too fast, and conversely, if it is too low, the coagulation rate will be too slow. Therefore, it is usually selected within the range of 15 to 80 ° C. preferable. A more preferable temperature range is 20
~ 60 ° C.

【0050】多孔質基材への原液の被膜の形成は、多孔
質基材に原液を塗布することによってできる。原液の組
成にもよるが、密度が0.7g/cm3以下である多孔
質基材を使用しているために、多孔質基材に対する原液
の適度な含浸が行われる。
The coating of the stock solution on the porous substrate can be formed by applying the stock solution to the porous substrate. Although it depends on the composition of the stock solution, since the porous base material having a density of 0.7 g / cm 3 or less is used, the porous base material is appropriately impregnated with the stock solution.

【0051】以上のような説明において製造した分離膜
は、原液の被膜が形成された面は多孔質樹脂層が露出
し、他方の面は多孔質基材が露出している構造を有して
いるが、多孔質樹脂層において、原液の被膜が形成され
た側表面の平均孔径は、他方の表面の平均孔径の1/2
以下の小ささである。これは、原液の被膜が形成された
側表面は他方の表面に比べて凝固浴と速く接触するため
に、原液と凝固浴との置換スピードが速く、細孔径が小
さく形成されるためである。このため、本発明の分離膜
において、原液の被膜が形成された側を透過液側に、他
方を被処理液側にして用いればよい。
The separation membrane manufactured in the above description has a structure in which the porous resin layer is exposed on the surface on which the coating film of the undiluted solution is formed and the porous substrate is exposed on the other surface. However, in the porous resin layer, the average pore diameter on the side surface on which the undiluted film is formed is 1/2 of the average pore diameter on the other surface.
It is as small as: This is because the side surface on which the coating film of the stock solution is formed comes into contact with the coagulation bath faster than the other surface, so that the replacement speed of the stock solution with the coagulation bath is fast and the pore size is small. Therefore, in the separation membrane of the present invention, the side of the stock solution on which the coating film is formed may be used as the permeate side and the other side may be used as the liquid to be treated side.

【0052】[0052]

【実施例】実施例1 樹脂としてポリフッ化ビニリデン(PVDF)樹脂と、
溶媒としてN,N−ジメチルアセトアミド(DMAc)
をそれぞれ用い、これらを90℃の温度下に十分に攪拌
し、次の組成を有する原液を得た。
EXAMPLES Example 1 Polyvinylidene fluoride (PVDF) resin as a resin,
N, N-dimethylacetamide (DMAc) as a solvent
Were sufficiently stirred at a temperature of 90 ° C. to obtain a stock solution having the following composition.

【0053】PVDF:13.0重量% DMAc:87.0重量% 次に、上記原液を25℃に冷却した後、あらかじめガラ
ス板上に貼り付けて置いた、密度が0.48g/c
3、厚みが220μmのポリエステル繊維製不織布に
塗布し、直ちに次の組成を有する25℃の凝固浴中に5
分間浸漬して、多孔質樹脂層が形成された多孔質基材を
得た。
PVDF: 13.0% by weight DMAc: 87.0% by weight Next, after cooling the above stock solution to 25 ° C., it was placed on a glass plate in advance and the density was 0.48 g / c.
m 3 and a thickness of 220 μm applied to a polyester fiber non-woven fabric, and immediately put in a coagulation bath at 25 ° C. having the following composition:
It was immersed for a minute to obtain a porous base material on which a porous resin layer was formed.

【0054】水 :30.0重量% DMAc:70.0重量% この多孔質基材をガラス板から剥がした後、80℃の熱
水に3回浸漬してDMAcを洗い出し、分離膜を得た。
この分離膜の凝固浴と接触した側における、多孔質樹脂
層表面の9.2μm×10.4μmの範囲内を、倍率1
0,000倍で走査型電子顕微鏡観察を行ったところ、
観察できる細孔すべての直径の平均は2.0μmであ
り、反対側における、多孔質樹脂層表面の9.2μm×
10.4μmの範囲内を、倍率10,000倍で走査型
電子顕微鏡観察を行ったところ、観察できる細孔すべて
の直径の平均は0.1μmであった。
Water: 30.0% by weight DMAc: 70.0% by weight This porous substrate was peeled from the glass plate and immersed in hot water at 80 ° C. three times to wash out DMAc to obtain a separation membrane. .
On the side of the separation membrane in contact with the coagulation bath, the surface area of the porous resin layer was within a range of 9.2 μm × 10.4 μm at a magnification of 1
When scanning electron microscope observation was performed at a magnification of 10,000,
The average diameter of all observable pores is 2.0 μm, and 9.2 μm of the surface of the porous resin layer on the opposite side ×
When a scanning electron microscope observation was performed at a magnification of 10,000 times in the range of 10.4 μm, the average diameter of all the observable pores was 0.1 μm.

【0055】次に、上記分離膜について、平均粒径0.
9μmの微粒子の排除率を測定したところ、95%であ
った。また、透水量は50×10-93/m2・s・Pa
であった。透水量の測定は、逆浸透膜による25℃の精
製水を用い、ヘッド高さ1mで行った。
Next, with respect to the above-mentioned separation membrane, an average particle diameter of 0.
The exclusion rate of 9 μm fine particles was measured and found to be 95%. The water permeability is 50 × 10 -9 m 3 / m 2 · s · Pa.
Met. The amount of water permeation was measured at a head height of 1 m using purified water at 25 ° C. with a reverse osmosis membrane.

【0056】この分離膜について、強制擦過試験を行っ
た。強制擦過試験は、水中において分離膜を、凝固浴と
接触した側を上側にして固定し、その上にエメリーペー
パー(#1,000)を7cm×15cmの大きさに切
り取って乗せ、面厚470Paをかけながら、長辺方向
に0.5cm/sの速度で動かすことで行った。この強
制擦過試験を行った分離膜について、平均粒径0.9μ
mの微粒子の排除率を測定したところ、95%であり、
変化は見られなかった。
A forced abrasion test was conducted on this separation membrane. In the forced abrasion test, the separation membrane was fixed in water with the side in contact with the coagulation bath facing upward, and an emery paper (# 1,000) was cut onto it with a size of 7 cm x 15 cm and placed on it to give a surface thickness of 470 Pa. It was carried out by moving at a speed of 0.5 cm / s in the long-side direction while applying. Regarding the separation membrane that was subjected to this forced abrasion test, the average particle size was 0.9 μm.
When the rejection rate of fine particles of m was measured, it was 95%,
No change was seen.

【0057】一方、強制擦過試験を行っていない上記分
離膜を用い、図1に示すように、上部に透過水の取出口
4を有する縦320mm、横220mm、厚み5mmの
支持枠の両面にプラスチックネット2、2を介して、分
離膜の凝固浴と接触した側が支持枠側とは反対側になる
ようにそれぞれ分離膜1、1を貼り付け、エレメントを
得た。このエレメントを、縦500mm、横150m
m、高さ700mmの、底部にエアノズルを有し、濃度
が3,000mg/リットルの活性汚泥を入れたタンク
に収容し、エアノズルから空気を20リットル/分で供
給しつつ、濾過線速度0.4m/日で透過試験を行っ
た。この分離膜の多孔質樹脂層において、被処理液側表
面の平均孔径dAは2.0μm、透過液側表面の平均孔
径dBは0.2μmであるので、2dB=0.4μm≦d
Aとなる。この透過試験における、25℃に換算した初
期の濾過差圧は0.4kPaで、1,000時間経過後
においては1.2kPaであった。このエレメントの透
過液側から純水を、濾過線速度0.4m/日で1時間供
給する逆洗を行った後に再度上記と同様に透過試験を行
ったところ、濾過差圧は0.5kPaに回復した。
On the other hand, as shown in FIG. 1, using the above-mentioned separation membrane which has not been subjected to the forced abrasion test, a support frame having a length of 320 mm in length, 220 mm in width, and 5 mm in thickness and having a permeated water outlet 4 in the upper portion is made of plastic. The separation membranes 1 and 1 were attached via the nets 2 and 2 so that the side in contact with the coagulation bath of the separation membrane was the side opposite to the support frame side, to obtain the element. This element is 500 mm long and 150 m wide
m, height 700 mm, having an air nozzle at the bottom and containing activated sludge having a concentration of 3,000 mg / liter, the air was supplied at a rate of 20 liters / minute from the air nozzle, and the filtration linear velocity was 0. A permeation test was performed at 4 m / day. In the porous resin layer of this separation membrane, the average pore size d A on the surface of the liquid to be treated is 2.0 μm and the average pore size d B on the surface of the permeate is 0.2 μm, so 2d B = 0.4 μm ≦ d
It becomes A. In this permeation test, the initial filtration differential pressure converted to 25 ° C. was 0.4 kPa, and it was 1.2 kPa after 1,000 hours had passed. Pure water was supplied from the permeate side of this element at a filtration linear velocity of 0.4 m / day for 1 hour, and then backwashing was performed. Then, a permeation test was conducted again in the same manner as above. The filtration differential pressure was 0.5 kPa. Recovered.

【0058】比較例1 実施例1と同じ原液を25℃に冷却した後、実施例1と
同じ不織布に塗布し、直ちに実施例1と同じ25℃の凝
固浴中に5分間浸漬し、さらに80℃の熱水に3回浸漬
してDMAcおよびPEGを洗い出し、分離膜を得た。
この分離膜の原液を塗布した側における、多孔質樹脂層
表面の9.2μm×10.4μmの範囲内を、倍率1
0,000倍で走査型電子顕微鏡観察を行ったところ、
観察できる細孔すべての直径の平均は2.0μmであ
り、反対側における、多孔質樹脂層表面の9.2μm×
10.4μmの範囲内を、倍率10,000倍で走査型
電子顕微鏡観察を行ったところ、観察できる細孔すべて
の直径の平均は10.0μmであった。
Comparative Example 1 The same stock solution as in Example 1 was cooled to 25 ° C., applied to the same nonwoven fabric as in Example 1, immediately immersed in the same coagulation bath at 25 ° C. as in Example 1 for 5 minutes, and further 80 DMAc and PEG were washed out by immersing in hot water at ℃ 3 times to obtain a separation membrane.
On the side of this separation membrane on which the undiluted solution is applied, the surface area of the porous resin layer is within a range of 9.2 μm × 10.4 μm at a magnification of 1
When scanning electron microscope observation was performed at a magnification of 10,000,
The average diameter of all observable pores is 2.0 μm, and 9.2 μm of the surface of the porous resin layer on the opposite side ×
When scanning electron microscope observation was carried out at a magnification of 10,000 times within the range of 10.4 μm, the average of the diameters of all the observable pores was 10.0 μm.

【0059】次に、上記分離膜について、平均粒径0.
9μmの微粒子の排除率を測定したところ5%であり、
実施例1よりも悪いものであった。
Next, with respect to the above-mentioned separation membrane, an average particle diameter of 0.
The rejection rate of 9 μm particles was 5%,
It was worse than Example 1.

【0060】この分離膜について、原液を塗布した側と
エメリーペーパーとを接触させる他は実施例1と同様に
して強制擦過試験を行い、平均粒径0.9μmの微粒子
の排除率を測定したところ2%に低下し、実施例1より
も耐擦過性は悪いものであった。
The separation membrane was subjected to a forced rubbing test in the same manner as in Example 1 except that the side coated with the undiluted solution was brought into contact with emery paper, and the exclusion rate of fine particles having an average particle diameter of 0.9 μm was measured. It decreased to 2% and the scratch resistance was worse than that of Example 1.

【0061】一方、強制擦過試験を行っていない上記分
離膜を用いて、原液を塗布した側が支持枠側とは反対側
になるようにする他は実施例1と同様にして、エレメン
トを作成し、透過試験を行った。この分離膜の多孔質樹
脂層において、被処理液側表面の平均孔径dAは2.0
μm、透過液側表面の平均孔径dBは10.0μmであ
るので、2dB=20.0μm≧dAとなる。この透過試
験における25℃に換算した初期の濾過差圧は0.2k
Paで、1,000時間経過後においては0.8kPa
であった。このエレメントの透過液側から純水を、濾過
線速度0.4m/日で1時間供給する逆洗を行った後に
再度上記と同様に透過試験を行ったところ、濾過差圧は
0.8kPaのままで回復せず、逆洗効率は実施例1よ
りも悪いものであった。
On the other hand, an element was prepared in the same manner as in Example 1 except that the separation membrane which had not been subjected to the forced abrasion test was used so that the side coated with the stock solution was the side opposite to the support frame side. A permeation test was performed. In the porous resin layer of this separation membrane, the average pore diameter d A on the surface of the liquid to be treated was 2.0.
μm, and the average pore diameter d B of the permeate side surface is 10.0 μm, so 2d B = 20.0 μm ≧ d A. The initial filtration differential pressure converted to 25 ° C. in this permeation test was 0.2 k.
Pa, 0.8 kPa after 1,000 hours
Met. When pure water was supplied from the permeate side of this element at a filtration linear velocity of 0.4 m / day for 1 hour and backwashing was performed, a permeation test was again conducted in the same manner as above, and the filtration differential pressure was 0.8 kPa. It did not recover, and the backwash efficiency was worse than that of Example 1.

【0062】実施例2 樹脂としてポリフッ化ビニリデン(PVDF)樹脂と、
開孔剤として分子量が約20,000のポリエチレング
リコール(PEG)と、溶媒としてN,N−ジメチルア
セトアミド(DMAc)と、非溶媒として純水をそれぞ
れ用い、これらを90℃の温度下に十分に攪拌し、次の
組成を有する原液を得た。
Example 2 Polyvinylidene fluoride (PVDF) resin as a resin,
Polyethylene glycol (PEG) having a molecular weight of about 20,000 was used as the opening agent, N, N-dimethylacetamide (DMAc) was used as the solvent, and pure water was used as the non-solvent. After stirring, a stock solution having the following composition was obtained.

【0063】PVDF:13.0重量% PEG : 5.5重量% DMAc:78.0重量% 純水 : 3.5重量% 次に、上記原液を25℃に冷却した後、密度が0.48
g/cm3、厚みが220μmのポリエステル繊維製不
織布に塗布し、塗布後、直ちに25℃の純水中に5分間
浸漬し、さらに80℃の熱水に3回浸漬してDMAcお
よびPEGを洗い出し、分離膜を得た。この分離膜の原
液を塗布した側における、多孔質樹脂層表面の9.2μ
m×10.4μmの範囲内を、倍率10,000倍で走
査型電子顕微鏡観察を行ったところ、観察できる細孔す
べての直径の平均は0.07μmであり、反対側におけ
る、多孔質樹脂層表面の9.2μm×10.4μmの範
囲内を、倍率10,000倍で走査型電子顕微鏡観察を
行ったところ、観察できる細孔すべての直径の平均は
0.35μmであった。
PVDF: 13.0 wt% PEG: 5.5 wt% DMAc: 78.0 wt% Pure water: 3.5 wt% Next, after cooling the above stock solution to 25 ° C., the density was 0.48.
It is applied to a polyester fiber non-woven fabric of g / cm 3 and a thickness of 220 μm, and immediately after the application, it is immersed in pure water at 25 ° C. for 5 minutes, and further immersed in hot water at 80 ° C. three times to wash out DMAc and PEG. , A separation membrane was obtained. 9.2μ of the surface of the porous resin layer on the side of the separation membrane coated with the stock solution.
When a scanning electron microscope observation was performed at a magnification of 10,000 times in the range of m × 10.4 μm, the average diameter of all observable pores was 0.07 μm, and the porous resin layer on the opposite side was formed. When a scanning electron microscope observation was carried out at a magnification of 10,000 times within a range of 9.2 μm × 10.4 μm on the surface, the average diameter of all observable pores was 0.35 μm.

【0064】次に、上記分離膜について、平均粒径0.
9μmの微粒子の排除率を測定したところ、98%であ
った。また、透水量は37×10-93/m2・s・Pa
であった。透水量の測定は、逆浸透膜による25℃の精
製水を用い、ヘッド高さ1mで行った。
Next, with respect to the above-mentioned separation membrane, an average particle size of 0.
The exclusion rate of 9 μm fine particles was measured and found to be 98%. The water permeability is 37 × 10 -9 m 3 / m 2 · s · Pa.
Met. The amount of water permeation was measured at a head height of 1 m using purified water at 25 ° C. with a reverse osmosis membrane.

【0065】この分離膜について、原液を塗布した側と
反対側をエメリーペーパーとを接触させる他は実施例1
と同様にして強制擦過試験を行い、平均粒径0.9μm
の微粒子の排除率を測定したところ95%であり、変化
は見られなかった。
About this separation membrane, Example 1 was repeated except that the side opposite to the side coated with the stock solution was brought into contact with emery paper.
Perform a forced rubbing test in the same manner as above, but average particle size is 0.9 μm.
The exclusion rate of the fine particles was measured to be 95%, and no change was observed.

【0066】一方、強制擦過試験を行っていない上記分
離膜を用いて、原液を塗布した側が支持枠側になるよう
にする他は実施例1と同様にして、エレメントを作成
し、透過試験を行った。この分離膜の多孔質樹脂層にお
いて、被処理液側表面の平均孔径dAは0.35μm、
透過液側表面の平均孔径dBは0.07μmであるの
で、2dB=0.14μm≦dAとなる。この透過試験に
おける25℃に換算した初期の濾過差圧は0.5kPa
で、1,000時間経過後においては1.2kPaであ
った。このエレメントの透過液側から純水を、濾過線速
度0.4m/日で1時間供給する逆洗を行った後に再度
上記と同様に透過試験を行ったところ、濾過差圧は0.
6kPaに回復した。
On the other hand, an element was prepared and a permeation test was conducted in the same manner as in Example 1 except that the separation membrane which had not been subjected to the forced abrasion test was used so that the side coated with the stock solution was the support frame side. went. In the porous resin layer of this separation membrane, the average pore diameter d A on the surface of the liquid to be treated is 0.35 μm,
Since the average pore diameter d B of the permeate side surface is 0.07 μm, 2d B = 0.14 μm ≦ d A. The initial filtration differential pressure converted to 25 ° C. in this permeation test was 0.5 kPa.
The value was 1.2 kPa after 1,000 hours had passed. Pure water was supplied from the permeate side of this element at a filtration linear velocity of 0.4 m / day for 1 hour, and backwashing was performed. Then, a permeation test was conducted again in the same manner as above.
Recovered to 6 kPa.

【0067】比較例2 実施例2と同様にして分離膜を得た。この分離膜につい
て、原液を塗布した側をエメリーペーパーとを接触させ
る他は実施例2と同様にして強制擦過試験を行い、平均
粒径0.9μmの微粒子の排除率を測定したところ66
%に低下し、実施例2よりも耐擦過性は悪いものであっ
た。
Comparative Example 2 A separation membrane was obtained in the same manner as in Example 2. The separation membrane was subjected to a forced rubbing test in the same manner as in Example 2 except that the side coated with the stock solution was brought into contact with emery paper, and the exclusion rate of fine particles having an average particle diameter of 0.9 μm was measured.
%, And the scratch resistance was worse than that in Example 2.

【0068】一方、強制擦過試験を行っていない上記分
離膜を用いて、原液を塗布した側が支持枠側と反対側に
なるようにする他は実施例2と同様にして、エレメント
を作成し、透過試験を行った。この分離膜の多孔質樹脂
層において、被処理液側表面の平均孔径dAは0.07
μm、透過液側表面の平均孔径dBは0.35μmであ
るので、2dB=0.70μm≧dAとなる。この透過試
験における25℃に換算した初期の濾過差圧は0.5k
Paで、1,000時間経過後においては0.8kPa
であった。このエレメントの透過液側から純水を、濾過
線速度0.4m/日で1時間供給する逆洗を行った後に
再度上記と同様に透過試験を行ったところ、濾過差圧は
0.8kPaのままで回復せず、逆洗効率は実施例2よ
りも悪いものであった。
On the other hand, an element was prepared in the same manner as in Example 2, except that the separation membrane on which the forced abrasion test was not conducted was used so that the side coated with the stock solution was the side opposite to the support frame side. A permeation test was performed. In the porous resin layer of this separation membrane, the average pore diameter d A on the surface of the liquid to be treated was 0.07.
μm, and the average pore diameter d B on the permeate side surface is 0.35 μm, so 2d B = 0.70 μm ≧ d A. The initial filtration differential pressure converted to 25 ° C. in this permeation test was 0.5 k.
Pa, 0.8 kPa after 1,000 hours
Met. When pure water was supplied from the permeate side of this element at a filtration linear velocity of 0.4 m / day for 1 hour and backwashing was performed, a permeation test was again conducted in the same manner as above, and the filtration differential pressure was 0.8 kPa. It did not recover, and the backwash efficiency was worse than that in Example 2.

【0069】比較例3 以下に示す組成の原液を用いたほかは実施例2と同様に
して、分離膜を得た。
Comparative Example 3 A separation membrane was obtained in the same manner as in Example 2 except that the stock solution having the composition shown below was used.

【0070】PVDF:13.0重量% PEG : 5.5重量% DMAc:81.5重量% この分離膜の原液を塗布した側における、多孔質樹脂層
表面の9.2μm×10.4μmの範囲内を、倍率1
0,000倍で走査型電子顕微鏡観察を行ったところ、
観察できる細孔すべての直径の平均は0.15μmであ
り、反対側における、多孔質樹脂層表面の9.2μm×
10.4μmの範囲内を、倍率10,000倍で走査型
電子顕微鏡観察を行ったところ、観察できる細孔すべて
の直径の平均は0.15μmであった。
PVDF: 13.0% by weight PEG: 5.5% by weight DMAc: 81.5% by weight Range of 9.2 μm × 10.4 μm of the surface of the porous resin layer on the side of this separation membrane on which the stock solution was applied. Inside, magnification 1
When scanning electron microscope observation was performed at a magnification of 10,000,
The average diameter of all observable pores is 0.15 μm, and 9.2 μm of the surface of the porous resin layer on the opposite side ×
When scanning electron microscope observation was performed at a magnification of 10,000 times within the range of 10.4 μm, the average of the diameters of all the observable pores was 0.15 μm.

【0071】次に、上記分離膜について、平均粒径0.
9μmの微粒子の排除率を測定したところ、60%であ
り、実施例2よりも悪いものであった。
Next, with respect to the above-mentioned separation membrane, an average particle diameter of 0.
When the rejection of 9 μm fine particles was measured, it was 60%, which was worse than that in Example 2.

【0072】比較例4 多孔質基材として、密度が0.90g/cm3、厚みが
101μmのポリエステル繊維製不織布を用いたほかは
実施例2と同様にして、分離膜を得た。
Comparative Example 4 A separation membrane was obtained in the same manner as in Example 2 except that a polyester fiber nonwoven fabric having a density of 0.90 g / cm 3 and a thickness of 101 μm was used as the porous substrate.

【0073】この分離膜の原液を塗布した側における、
多孔質樹脂層表面の9.2μm×10.4μmの範囲内
を、倍率10,000倍で走査型電子顕微鏡観察を行っ
たところ、観察できる細孔すべての直径の平均は0.0
7μmであり、反対側における、多孔質樹脂層表面の
9.2μm×10.4μmの範囲内を、倍率10,00
0倍で走査型電子顕微鏡観察を行ったところ、観察でき
る細孔すべての直径の平均は0.7μmであった。
On the side of the separation membrane to which the stock solution is applied,
When a scanning electron microscope observation was performed at a magnification of 10,000 times within a range of 9.2 μm × 10.4 μm on the surface of the porous resin layer, the average diameter of all observable pores was 0.0.
7 μm, and the magnification on the opposite side within the range of 9.2 μm × 10.4 μm on the surface of the porous resin layer was 10,000.
When a scanning electron microscope observation was performed at 0 times, the average diameter of all the observable pores was 0.7 μm.

【0074】次に、上記分離膜について、平均粒径0.
9μmの微粒子の排除率を測定したところ、98%と実
施例2と同様であった。しかし、透水量は10×10-9
3/m2・s・Paであり、実施例2よりも悪いもので
あった。透水量の測定は、逆浸透膜による25℃の精製
水を用い、ヘッド高さ1mで行った。
Next, with respect to the above-mentioned separation membrane, an average particle diameter of 0.
When the rejection of 9 μm fine particles was measured, it was 98%, which was the same as in Example 2. However, the water permeability is 10 × 10 -9
m 3 / m 2 · s · Pa, which was worse than that in Example 2. The amount of water permeation was measured at a head height of 1 m using purified water at 25 ° C. with a reverse osmosis membrane.

【0075】[0075]

【発明の効果】本発明の分離膜は、実施例と比較例の対
比からも明らかなように、高い透水性を有するうえに分
離機能層の表面が削れても阻止率が低下しにくく、また
多孔質樹脂層が多孔質基材から剥離しにくく、さらに、
いったん目詰まりしてもその物質の除去が容易である。
The separation membrane of the present invention has high water permeability, and the blocking rate is unlikely to decrease even if the surface of the separation functional layer is scraped off, as is clear from the comparison between Examples and Comparative Examples. It is difficult for the porous resin layer to peel from the porous substrate, and
Once clogged, the substance is easy to remove.

【0076】また、本発明の分離膜の製造方法によれ
ば、本発明の分離膜を、簡単に製造することができる。
According to the method for producing a separation membrane of the present invention, the separation membrane of the present invention can be easily produced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る分離膜を用いた分離膜エレメント
の分解斜視図である。
FIG. 1 is an exploded perspective view of a separation membrane element using a separation membrane according to the present invention.

【図2】図1に示すエレメントの部分横断面図である。2 is a partial cross-sectional view of the element shown in FIG.

【図3】図1に示すエレメントのB−B断面図である。3 is a BB cross-sectional view of the element shown in FIG.

【図4】本発明の造水方法の概略フロー図である。FIG. 4 is a schematic flow chart of the water production method of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:支持板 2:流路材 3:分離膜 4:凸部 5:凹部 6:枠体 7:ろ過水取出口 8:集水部 9:エレメント 10:分離膜モジュール 11:被処理水槽 12:散気装置 13:ブロア 14:ポンプ 1: Support plate 2: Flow path material 3: Separation membrane 4: convex part 5: recess 6: frame 7: Filtration water outlet 8: Water catchment section 9: Element 10: Separation membrane module 11: Water tank to be treated 12: Air diffuser 13: Blower 14: Pump

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08J 9/28 101 C08J 9/28 101 CER CER CEZ CEZ // C08L 101:00 C08L 101:00 Fターム(参考) 4D006 GA07 HA41 JA05A JA05B JA05C JA07A JA07C JA25A JA53A KA43 KC03 LA06 MA22 MA31 MB01 MB02 MC11 MC18 MC22 MC23 MC27 MC29 MC29X MC48 MC58 MC59 MC61 MC62 NA05 NA10 NA13 NA16 NA17 NA18 NA19 PA01 PB08 PB22 PB24 PC61 PC62 PC65 4F074 AA17 AA24 AA35 AA38 AA74 AA87 AA97 CB14 CB17 CB34 CB43 CC10X CC29Y DA59─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) C08J 9/28 101 C08J 9/28 101 CER CER CEZ CEZ // C08L 101: 00 C08L 101: 00 F term ( (Reference) 4D006 GA07 HA41 JA05A JA05B JA05C JA07A JA07C JA25A JA53A KA43 KC03 LA06 MA22 MA31 MB01 MB02 MC11 MC18 MC22 MC23 MC27 MC29 MC29X MC48 MC58 MC59 MC61 MC62 NA05 NA10 NA13 NA16 NA17 NA18 NA19 PA01 PB08 A61 PCA APCA24 A61 AA74 AA87 AA97 CB14 CB17 CB34 CB43 CC10X CC29Y DA59

Claims (20)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】多孔質基材の表面に多孔質樹脂層を有して
なり、多孔質樹脂層を形成している樹脂の一部は多孔質
基材との複合層を形成しており、多孔質樹脂層におい
て、被処理液側表面の平均孔径をdA、透過液側表面の
平均孔径をdBとしたとき、不等式、 2dB≦dA を満足していることを特徴とする分離膜。
1. A porous base material having a porous resin layer on the surface thereof, wherein a part of the resin forming the porous resin layer forms a composite layer with the porous base material, in the porous resin layer, when the average pore size of the liquid to be treated surface was d a, the average pore size of the permeate surface and d B, separation, characterized in that it satisfies the inequality, the 2d B ≦ d a film.
【請求項2】多孔質基材の密度が0.7g/cm3以下
である請求項1に記載の分離膜。
2. The separation membrane according to claim 1, wherein the density of the porous substrate is 0.7 g / cm 3 or less.
【請求項3】平均粒径が0.9μmの微粒子の排除率が
少なくとも90%である請求項1または2に記載の分離
膜。
3. The separation membrane according to claim 1, wherein the exclusion rate of fine particles having an average particle diameter of 0.9 μm is at least 90%.
【請求項4】多孔質基材が有機繊維からなる請求項1〜
3のいずれかに記載の分離膜。
4. The porous substrate comprises organic fibers.
The separation membrane according to any one of 3 above.
【請求項5】多孔質基材が不織布である請求項1〜4の
いずれかに記載の分離膜。
5. The separation membrane according to claim 1, wherein the porous substrate is a non-woven fabric.
【請求項6】樹脂がポリフッ化ビニリデンを主成分とす
る樹脂である請求項1〜5のいずれかに記載の分離膜。
6. The separation membrane according to claim 1, wherein the resin is a resin containing polyvinylidene fluoride as a main component.
【請求項7】請求項1〜6のいずれかに記載の分離膜を
有する分離膜エレメント。
7. A separation membrane element having the separation membrane according to claim 1.
【請求項8】支持板の少なくとも片面に分離膜を配した
請求項7に記載の分離膜エレメント。
8. The separation membrane element according to claim 7, wherein a separation membrane is provided on at least one surface of the support plate.
【請求項9】下廃水分離膜エレメントである請求項7ま
たは8に記載の分離膜エレメント。
9. The separation membrane element according to claim 7, which is a lower wastewater separation membrane element.
【請求項10】請求項1〜6のいずれかに記載の分離膜
を用いて下廃水をろ過する下廃水の処理方法。
10. A method for treating lower wastewater, which comprises filtering the lower wastewater using the separation membrane according to claim 1.
【請求項11】請求項1〜6のいずれかに記載の分離膜
を有する下廃水処理装置。
11. A sewage treatment system comprising the separation membrane according to claim 1.
【請求項12】多孔質基材の表面に、樹脂と、溶媒とを
含む原液の被膜を形成するとともに、その原液を多孔質
基材に含浸させ、しかる後、被膜を有する多孔質基材の
被膜側表面のみを、溶媒および非溶媒を含む凝固浴と接
触させて樹脂を凝固させるとともに多孔質基材の表面に
多孔質樹脂層を形成することを特徴とする分離膜の製造
方法。
12. A porous base material is formed on its surface with a coating solution of a stock solution containing a resin and a solvent, and the stock solution is impregnated into the coating solution. A method for producing a separation membrane, which comprises contacting only a film-side surface with a coagulation bath containing a solvent and a non-solvent to coagulate a resin and form a porous resin layer on the surface of a porous substrate.
【請求項13】樹脂を5〜30重量%および溶媒を40
〜95重量%の範囲内で含む原液を用い、溶媒を40〜
90重量%および非溶媒を少なくとも10重量%含む凝
固浴を用いる、請求項12に記載の分離膜の製造方法。
13. A resin containing 5 to 30% by weight and a solvent containing 40% by weight.
~ 95% by weight of the stock solution containing 40% solvent.
The method for producing a separation membrane according to claim 12, wherein a coagulation bath containing 90% by weight and at least 10% by weight of a non-solvent is used.
【請求項14】原液が、樹脂と、開孔剤と、溶媒とを含
む請求項12に記載の分離膜の製造方法。
14. The method for producing a separation membrane according to claim 12, wherein the undiluted solution contains a resin, a pore opening agent, and a solvent.
【請求項15】樹脂を5〜30重量%、開孔剤を0.1
〜15重量%および溶媒を55〜94.9重量%の範囲
内で含む原液を用い、溶媒を1〜40重量%および非溶
媒を少なくとも60重量%含む凝固浴を用いる、請求項
14に記載の分離膜の製造方法。
15. A resin is 5 to 30% by weight, and a pore-forming agent is 0.1.
15. A coagulation bath comprising ˜15 wt% and a solvent in the range of 55 to 94.9 wt% and a coagulation bath comprising 1 to 40 wt% solvent and at least 60 wt% non-solvent. Method for manufacturing separation membrane.
【請求項16】原液が、樹脂と、開孔剤と、溶媒と、非
溶媒とを含む請求項12に記載の分離膜の製造方法。
16. The method for producing a separation membrane according to claim 12, wherein the stock solution contains a resin, a pore opening agent, a solvent, and a non-solvent.
【請求項17】樹脂を5〜30重量%、開孔剤を0.1
〜15重量%、溶媒を40〜94.8重量%および非溶
媒を0.1〜20重量%の範囲内で含む原液を用い、非
溶媒を少なくとも80重量%含む凝固浴を用いる、請求
項16に記載の分離膜の製造方法。
17. A resin is 5 to 30% by weight, and a pore opening agent is 0.1.
17. A coagulation bath containing ~ 15 wt%, 40-94.8 wt% solvent and 0.1-20 wt% non-solvent and a coagulation bath containing at least 80 wt% non-solvent. The method for producing a separation membrane according to 1.
【請求項18】温度が15〜120℃の範囲内にある原
液を用い、温度が15〜80℃の範囲内にある凝固浴を
用いる、請求項12〜17のいずれかに記載の分離膜の
製造方法。
18. The separation membrane according to claim 12, wherein a stock solution having a temperature in the range of 15 to 120 ° C. is used and a coagulation bath having a temperature in the range of 15 to 80 ° C. is used. Production method.
【請求項19】多孔質基材として不織布を用いる、請求
項12〜18のいずれかに記載の分離膜の製造方法。
19. The method for producing a separation membrane according to claim 12, wherein a nonwoven fabric is used as the porous substrate.
【請求項20】樹脂としてポリフッ化ビニリデンを主成
分とする樹脂を用いる、請求項12〜18のいずれかに
記載の分離膜の製造方法。
20. The method for producing a separation membrane according to claim 12, wherein a resin containing polyvinylidene fluoride as a main component is used as the resin.
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005319454A (en) * 2004-04-07 2005-11-17 Nitto Denko Corp Spiral type separation membrane element
WO2007097260A1 (en) 2006-02-24 2007-08-30 Toray Industries, Inc. Method of producing chemical product and continuous fermentation apparatus
US7862718B2 (en) 2004-08-11 2011-01-04 Vlaamse Instelling Voor Technologisch Onderzoek (Vito) Integrated permeate channel membrane
WO2011026879A1 (en) 2009-09-03 2011-03-10 Agfa-Gevaert Frame for supporting a filter membrane
CN102068922A (en) * 2010-12-16 2011-05-25 天津膜天膜科技股份有限公司 Preparation method of polyvinylidene fluoride composite reinforced liquid separation film
US8038880B2 (en) 2007-05-18 2011-10-18 De Vlaamse Instelling voor Technologisch Onderzoek (VITO) N.V. Membrane bags with seamless membrane substance, uses thereof, filtration units therewith and manufacturing processes
WO2011152484A1 (en) 2010-06-03 2011-12-08 東レ株式会社 Separation membrane element
CN102580556A (en) * 2012-03-06 2012-07-18 北京科泰兴达高新技术有限公司 Antipollution flat membrane and method for producing same
WO2013022016A1 (en) * 2011-08-09 2013-02-14 東洋紡株式会社 Porous polymer membrane for waste water treatment
JP5569832B1 (en) * 2013-06-11 2014-08-13 東洋紡株式会社 Polymer porous flat membrane sheet for MBR
WO2015064495A1 (en) * 2013-10-30 2015-05-07 東洋紡株式会社 Flat membrane cartridge for waste water processing
US9550153B2 (en) 2013-01-24 2017-01-24 Toyobo Co., Ltd. Porous polymer flat-sheet membrane

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005319454A (en) * 2004-04-07 2005-11-17 Nitto Denko Corp Spiral type separation membrane element
US7862718B2 (en) 2004-08-11 2011-01-04 Vlaamse Instelling Voor Technologisch Onderzoek (Vito) Integrated permeate channel membrane
WO2007097260A1 (en) 2006-02-24 2007-08-30 Toray Industries, Inc. Method of producing chemical product and continuous fermentation apparatus
US8038880B2 (en) 2007-05-18 2011-10-18 De Vlaamse Instelling voor Technologisch Onderzoek (VITO) N.V. Membrane bags with seamless membrane substance, uses thereof, filtration units therewith and manufacturing processes
US8061531B2 (en) 2007-05-18 2011-11-22 De Vlaamse Instelling voor Technologisch Onderrzoek (VITO) N.V. Membrane bags with seamless membrane substance, uses thereof and filtration units therewith
WO2011026879A1 (en) 2009-09-03 2011-03-10 Agfa-Gevaert Frame for supporting a filter membrane
KR20130090759A (en) 2010-06-03 2013-08-14 도레이 카부시키가이샤 Separation membrane element
WO2011152484A1 (en) 2010-06-03 2011-12-08 東レ株式会社 Separation membrane element
WO2012079422A1 (en) * 2010-12-16 2012-06-21 天津膜天膜科技股份有限公司 Method for preparing liquid separation membrane complexed and reinforced with polyvinylidene fluoride
CN102068922A (en) * 2010-12-16 2011-05-25 天津膜天膜科技股份有限公司 Preparation method of polyvinylidene fluoride composite reinforced liquid separation film
EP2653212A4 (en) * 2010-12-16 2017-06-14 Tianjin Motimo Membrane Technology Co., Ltd. Method for preparing liquid separation membrane complexed and reinforced with polyvinylidene fluoride
WO2013022016A1 (en) * 2011-08-09 2013-02-14 東洋紡株式会社 Porous polymer membrane for waste water treatment
CN102580556A (en) * 2012-03-06 2012-07-18 北京科泰兴达高新技术有限公司 Antipollution flat membrane and method for producing same
US9550153B2 (en) 2013-01-24 2017-01-24 Toyobo Co., Ltd. Porous polymer flat-sheet membrane
JP5569832B1 (en) * 2013-06-11 2014-08-13 東洋紡株式会社 Polymer porous flat membrane sheet for MBR
WO2015064495A1 (en) * 2013-10-30 2015-05-07 東洋紡株式会社 Flat membrane cartridge for waste water processing

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