JP3283068B2 - 水中溶存有機物除去装置 - Google Patents
水中溶存有機物除去装置Info
- Publication number
- JP3283068B2 JP3283068B2 JP21927992A JP21927992A JP3283068B2 JP 3283068 B2 JP3283068 B2 JP 3283068B2 JP 21927992 A JP21927992 A JP 21927992A JP 21927992 A JP21927992 A JP 21927992A JP 3283068 B2 JP3283068 B2 JP 3283068B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hollow fiber
- fiber membrane
- container
- water
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は水道水や井戸水中に溶存
する揮発性の有機物（特にクロロホルム、ジクロロブロ
モホルム、クロロジブロモホルム、ブロロホルム等のト
リハロメタンや１，１，１−トリクロロエタン、１，２
−ジクロロエタン、トリクロロエチレン、テトラクロロ
エチレン等の揮発性の有機ハロゲン物質）を除去し、安
全な飲料水を提供する或いは純度の高い水を提供する装
置に関するものである。
する揮発性の有機物（特にクロロホルム、ジクロロブロ
モホルム、クロロジブロモホルム、ブロロホルム等のト
リハロメタンや１，１，１−トリクロロエタン、１，２
−ジクロロエタン、トリクロロエチレン、テトラクロロ
エチレン等の揮発性の有機ハロゲン物質）を除去し、安
全な飲料水を提供する或いは純度の高い水を提供する装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、河川水中の有機物濃度の増加にと
もない殺菌あるいは浄化用の塩素を多量に用いる傾向に
あり、有機物と塩素が反応することにより生成される発
癌性あるいは変異原性のトリハロメタン（クロロホルム
等炭素にハロゲン物質が３つ結合した有機物）の濃度が
増大し水道水中に微量ながら溶存することが問題となっ
ている。
もない殺菌あるいは浄化用の塩素を多量に用いる傾向に
あり、有機物と塩素が反応することにより生成される発
癌性あるいは変異原性のトリハロメタン（クロロホルム
等炭素にハロゲン物質が３つ結合した有機物）の濃度が
増大し水道水中に微量ながら溶存することが問題となっ
ている。
【０００３】またドライクリーニングや機械類の脱脂剤
として１，１，１−トリクロロエタン、１，２−ジクロ
ロエタン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン
等発癌性の有機ハロゲン物質が工場廃液として地下に浸
透し井戸水中に含まれる事も同時に問題となっている。
また食品や薬品関係の工業用水中にはこれらの有機ハロ
ゲン物質が微量でも存在する事は非常に危険であり、こ
の分野の業界では水中に溶存する微量の有機ハロゲン物
質を除去する技術が待望されている。
として１，１，１−トリクロロエタン、１，２−ジクロ
ロエタン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン
等発癌性の有機ハロゲン物質が工場廃液として地下に浸
透し井戸水中に含まれる事も同時に問題となっている。
また食品や薬品関係の工業用水中にはこれらの有機ハロ
ゲン物質が微量でも存在する事は非常に危険であり、こ
の分野の業界では水中に溶存する微量の有機ハロゲン物
質を除去する技術が待望されている。
【０００４】従来水中に溶存する揮発性の有機物（特に
有機ハロゲン物質）を除去する方法としては、（イ）活
性炭等に有機物を吸着させる吸着処理方法、（ロ）酸化
チタンのような半導体触媒を用いて光により分解する光
分解方法、（ハ）鉄などの金属粉が還元触媒となり例え
ばトリクロロエチレンを塩素イオンと化学的に安定なエ
チレンガスに変換する還元処理方法、（ニ）活性汚泥等
の生物により分解する生物処理方法また（ホ）水中に多
量のガスを送り込み液相中に溶存する揮発性の有機物を
気相側へガス分圧差より移動させガスとして追い出す曝
気方法あるいは、煮沸する事によって水中に溶存する揮
発性の有機物を気相側へ追い出す煮沸法が知られてい
る。
有機ハロゲン物質）を除去する方法としては、（イ）活
性炭等に有機物を吸着させる吸着処理方法、（ロ）酸化
チタンのような半導体触媒を用いて光により分解する光
分解方法、（ハ）鉄などの金属粉が還元触媒となり例え
ばトリクロロエチレンを塩素イオンと化学的に安定なエ
チレンガスに変換する還元処理方法、（ニ）活性汚泥等
の生物により分解する生物処理方法また（ホ）水中に多
量のガスを送り込み液相中に溶存する揮発性の有機物を
気相側へガス分圧差より移動させガスとして追い出す曝
気方法あるいは、煮沸する事によって水中に溶存する揮
発性の有機物を気相側へ追い出す煮沸法が知られてい
る。
【０００５】一方水溶液中に溶存する酸素を効率よく除
去する方法として（ヘ）チューブもしくは中空糸膜を用
いて脱気する方法が特開昭５７−１６５００７号、特開
昭６０−２５５１４号、特開平２−３０３５８７号、実
公平２−４８００３号、また（ト）複合膜を用いた脱気
方法及び装置が実開平３−７９０８号、特開平３−１６
９３０３号各公報に提案されている。
去する方法として（ヘ）チューブもしくは中空糸膜を用
いて脱気する方法が特開昭５７−１６５００７号、特開
昭６０−２５５１４号、特開平２−３０３５８７号、実
公平２−４８００３号、また（ト）複合膜を用いた脱気
方法及び装置が実開平３−７９０８号、特開平３−１６
９３０３号各公報に提案されている。
【０００６】前記方法の内、（イ）の吸着処理方法は吸
着剤の吸着能力以上に吸着することができず、多量に用
いる必要性あるいは再賦活させる必要性がありコスト高
になるばかりでなく、目的とする除去物質よりも吸着能
力の高い物質が吸着剤近傍に存在するときは目的とする
除去物質を放出し、より吸着力の高い物質と吸着してし
まう危険性も考えられる。（ロ）の光分解方法は水中の
汚泥物質が光の透過を遮り揮発性有機物質に均一に光を
当て分解するためには長い反応時間を要する。（ハ）の
還元処理方法は触媒である金属粉の触媒活性を維持する
ことが困難であるばかりでなく水中に触媒である金属粉
が混入する危険性もある。また（ニ）の生物処理方法は
均一に分解し、処理後の物質も化学的に安定した物質と
なる利点はあるが処理速度が遅く実用的ではない。唯一
実用化に近い（ホ）の曝気方法も気相側へ追い出すため
のガスを大量に必要とするため装置が大型となってしま
うだけでなく、例えばテトラクロロエチレンなどの揮発
性の低い有機物を除去する事は困難である。
着剤の吸着能力以上に吸着することができず、多量に用
いる必要性あるいは再賦活させる必要性がありコスト高
になるばかりでなく、目的とする除去物質よりも吸着能
力の高い物質が吸着剤近傍に存在するときは目的とする
除去物質を放出し、より吸着力の高い物質と吸着してし
まう危険性も考えられる。（ロ）の光分解方法は水中の
汚泥物質が光の透過を遮り揮発性有機物質に均一に光を
当て分解するためには長い反応時間を要する。（ハ）の
還元処理方法は触媒である金属粉の触媒活性を維持する
ことが困難であるばかりでなく水中に触媒である金属粉
が混入する危険性もある。また（ニ）の生物処理方法は
均一に分解し、処理後の物質も化学的に安定した物質と
なる利点はあるが処理速度が遅く実用的ではない。唯一
実用化に近い（ホ）の曝気方法も気相側へ追い出すため
のガスを大量に必要とするため装置が大型となってしま
うだけでなく、例えばテトラクロロエチレンなどの揮発
性の低い有機物を除去する事は困難である。
【０００７】一方（ヘ）のチューブもしくは中空糸膜又
は（ト）の複合膜を用いた脱気方法及び装置のどの方法
にも容器あるいは中空糸中空部を減圧にする手法しか記
されておらず、この方法のまま通常の水封式真空ポンプ
などの減圧ポンプを用いてもトリハロメタンのような揮
発性が高く水溶液中の水との相互作用の強い有機物を除
去することは困難である。
は（ト）の複合膜を用いた脱気方法及び装置のどの方法
にも容器あるいは中空糸中空部を減圧にする手法しか記
されておらず、この方法のまま通常の水封式真空ポンプ
などの減圧ポンプを用いてもトリハロメタンのような揮
発性が高く水溶液中の水との相互作用の強い有機物を除
去することは困難である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は水中に
溶存する有機ハロゲン物質を効率よく除き、長期間安定
に除去性能を発揮し、且つコンパクトな水中溶存有機物
を除去する装置を提供することにある。
溶存する有機ハロゲン物質を効率よく除き、長期間安定
に除去性能を発揮し、且つコンパクトな水中溶存有機物
を除去する装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、（１）
容器と該容器内に位置する中空糸膜と、該中空糸膜の端
部を支持し、中空糸膜の中空部に連通する空間と中空糸
膜の外表面に連通する空間とを隔離する隔壁とを有し、
中空糸膜の中空部に揮発性の溶存有機物を含む水溶液を
流すための導入口と水の導出口及び中空糸膜の外表面と
容器の内壁面とで構成される空間内のガスを排気する排
気口と該空間内に外部空気を取り込む吸気口とが設けら
れてなり、中空糸膜の外表面側のガスを中空糸膜面積あ
たり３〜６Ｎｌ／ｍｉｎ／ｍ 2 の換気速度で容器外部の
空気と交換することを特徴とする水中溶存有機物除去装
置及び（２）容器と該容器内に位置する中空糸膜と、該
中空糸膜の端部を支持し、中空糸膜の中空部に連通する
空間と中空糸膜の外表面に連通する空間とを隔離する隔
壁とを有し、中空糸膜の外表面と容器の内壁面とで構成
される空間に揮発性の溶存有機物を含む水溶液を流すた
めの導入口と水の導出口及び中空糸膜内ガスを排気する
排気口と中空糸膜内に空気を吸い込む吸気口とが設けら
れてなり、中空糸膜の内表面側のガスを中空糸膜面積あ
たり３〜６Ｎｌ／ｍｉｎ／ｍ 2 の換気速度で容器外部の
空気と交換することを特徴とする水中溶存有機物除去装
置にある。
容器と該容器内に位置する中空糸膜と、該中空糸膜の端
部を支持し、中空糸膜の中空部に連通する空間と中空糸
膜の外表面に連通する空間とを隔離する隔壁とを有し、
中空糸膜の中空部に揮発性の溶存有機物を含む水溶液を
流すための導入口と水の導出口及び中空糸膜の外表面と
容器の内壁面とで構成される空間内のガスを排気する排
気口と該空間内に外部空気を取り込む吸気口とが設けら
れてなり、中空糸膜の外表面側のガスを中空糸膜面積あ
たり３〜６Ｎｌ／ｍｉｎ／ｍ 2 の換気速度で容器外部の
空気と交換することを特徴とする水中溶存有機物除去装
置及び（２）容器と該容器内に位置する中空糸膜と、該
中空糸膜の端部を支持し、中空糸膜の中空部に連通する
空間と中空糸膜の外表面に連通する空間とを隔離する隔
壁とを有し、中空糸膜の外表面と容器の内壁面とで構成
される空間に揮発性の溶存有機物を含む水溶液を流すた
めの導入口と水の導出口及び中空糸膜内ガスを排気する
排気口と中空糸膜内に空気を吸い込む吸気口とが設けら
れてなり、中空糸膜の内表面側のガスを中空糸膜面積あ
たり３〜６Ｎｌ／ｍｉｎ／ｍ 2 の換気速度で容器外部の
空気と交換することを特徴とする水中溶存有機物除去装
置にある。
【００１０】本発明によると水中溶存有機物の中でも、
気／液平衡における気相の濃度が高い揮発性の有機物を
効率的に除去できる。更に揮発性の有機物の中でも特に
極性の強い有機ハロゲン物質が複合中空糸膜の均質層に
用いられる高分子素材と親和性が高く効率的に除去でき
る。
気／液平衡における気相の濃度が高い揮発性の有機物を
効率的に除去できる。更に揮発性の有機物の中でも特に
極性の強い有機ハロゲン物質が複合中空糸膜の均質層に
用いられる高分子素材と親和性が高く効率的に除去でき
る。
【００１１】中空糸膜としては細孔径が０．０５μｍ以
下の疎水性多孔質膜を用いることもできるが、長時間使
用すると水蒸気が漏れてしまい、その結果水が多孔質膜
から漏れてしまう危険性がある。従って８μｍ以下の膜
厚の均質膜（Ａ）及び補強機能を受け持つ多孔質膜
（Ｂ）からなる多層複合中空糸膜を用いるのが好まし
い。また、均質膜（Ａ）と多孔質膜（Ｂ）は交互に積層
され、該多層複合中空糸膜の水溶液と接する側の層が均
質膜（Ａ）或いは多孔質膜（Ｂ）であり、水溶液と接し
ない側の層が多孔質膜（Ｂ）である構造を有し且つ複合
中空糸膜のクロロホルム透過速度が１×１０-3（ｃｍ3
（ＳＴＰ）／ｃｍ2 ／ｓｅｃ／ｃｍＨｇ）以上の透過性
能を有する中空糸膜であることが更に好ましい。クロロ
ホルム透過速度が１×１０-3（ｃｍ3 （ＳＴＰ）／ｃｍ
2 ／ｓｅｃ／ｃｍＨｇ）未満では水中に溶存する有機物
の複合膜を透過する透過速度が遅く効率的に有機物を除
去することができない。このような複合膜の多孔質層を
形成する素材としては、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリ３−メチルブテン−１、ポリ４−メチルペンテ
ン−１等のポリオレフィンやフッ化ビニリデン、ポリテ
トラフロロエチレン等のフッ素系ポリマー、ポリスルホ
ンやポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン
等のポリマーを用いることができるが、好ましくは容易
に多孔質形成が可能な結晶性のポリマーであるポリオレ
フィンが好ましい。また該複合膜の均質層に用いられる
素材としてはセグメント化ポリウレタン、シリコン系ポ
リマー、低密度ポリエチレンやポリ４−メチルペンテン
−１等のポリオレフィンや、ポリアクリルアミド等が考
えられるが、有機ハロゲンと親和性の高いポリマーが好
ましい。
下の疎水性多孔質膜を用いることもできるが、長時間使
用すると水蒸気が漏れてしまい、その結果水が多孔質膜
から漏れてしまう危険性がある。従って８μｍ以下の膜
厚の均質膜（Ａ）及び補強機能を受け持つ多孔質膜
（Ｂ）からなる多層複合中空糸膜を用いるのが好まし
い。また、均質膜（Ａ）と多孔質膜（Ｂ）は交互に積層
され、該多層複合中空糸膜の水溶液と接する側の層が均
質膜（Ａ）或いは多孔質膜（Ｂ）であり、水溶液と接し
ない側の層が多孔質膜（Ｂ）である構造を有し且つ複合
中空糸膜のクロロホルム透過速度が１×１０-3（ｃｍ3
（ＳＴＰ）／ｃｍ2 ／ｓｅｃ／ｃｍＨｇ）以上の透過性
能を有する中空糸膜であることが更に好ましい。クロロ
ホルム透過速度が１×１０-3（ｃｍ3 （ＳＴＰ）／ｃｍ
2 ／ｓｅｃ／ｃｍＨｇ）未満では水中に溶存する有機物
の複合膜を透過する透過速度が遅く効率的に有機物を除
去することができない。このような複合膜の多孔質層を
形成する素材としては、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリ３−メチルブテン−１、ポリ４−メチルペンテ
ン−１等のポリオレフィンやフッ化ビニリデン、ポリテ
トラフロロエチレン等のフッ素系ポリマー、ポリスルホ
ンやポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン
等のポリマーを用いることができるが、好ましくは容易
に多孔質形成が可能な結晶性のポリマーであるポリオレ
フィンが好ましい。また該複合膜の均質層に用いられる
素材としてはセグメント化ポリウレタン、シリコン系ポ
リマー、低密度ポリエチレンやポリ４−メチルペンテン
−１等のポリオレフィンや、ポリアクリルアミド等が考
えられるが、有機ハロゲンと親和性の高いポリマーが好
ましい。
【００１２】このような複合膜は例えば特公平３−４４
８１１号公報等に記載された方法により、多重円筒形の
紡糸ノズルを用いて均質膜Ａを形成するポリマーと多孔
質膜Ｂを形成するポリマーとを交互に配置し溶融紡糸
し、次いで均質膜Ａを多孔質化することなく多孔質膜Ｂ
だけを多孔質化する条件で延伸する方法により製造され
る。
８１１号公報等に記載された方法により、多重円筒形の
紡糸ノズルを用いて均質膜Ａを形成するポリマーと多孔
質膜Ｂを形成するポリマーとを交互に配置し溶融紡糸
し、次いで均質膜Ａを多孔質化することなく多孔質膜Ｂ
だけを多孔質化する条件で延伸する方法により製造され
る。
【００１３】また、該装置に組み込む吸気装置は該中空
糸膜の水と接する側と反対側の多孔質層のガスを中空糸
膜面積あたり３〜６Ｎｌ／ｍｉｎ／ｍ 2 （好ましくは４
〜６Ｎｌ／ｍｉｎ／ｍ 2 ）の換気速度で容器外部の空気
と交換することが可能な装置であることが必要条件であ
る。中空糸膜面積あたり３Ｎｌ／ｍｉｎ／ｍ2 未満の排
気速度では中空糸膜を透過する有機ガスと排気される有
機ガスのモル量差が小さく有機ガス除去性能が大きく低
下する。３〜６Ｎｌ／ｍｉｎ／ｍ 2 の排気量で排気する
方法としては、高真空下で大きな排気量を有するルーツ
型真空ポンプを用いるなど排気量の大きい減圧機を用い
ることもできるが、装置が大型化し好ましくない。該容
器空隙内のガスを排気するにあたり外気を取り込む吸気
口を設置することにより、低真空下で排気することが可
能となりトルクの小さな小型の減圧機で容易に３〜６Ｎ
ｌ／ｍｉｎ／ｍ 2 を排気することができる。また外気と
空気を交換する方法として、外気を吸い込むのではなく
例えばコンプレッサーのような装置で外気を加圧し送り
込む方法もあるが、該中空糸膜のガス側の表面の境膜抵
抗が大きくなること、また中空糸が束状になって、空気
のチャンネリングが起こる危険性があることなどから、
外気を吸い込む方式が好ましい。
糸膜の水と接する側と反対側の多孔質層のガスを中空糸
膜面積あたり３〜６Ｎｌ／ｍｉｎ／ｍ 2 （好ましくは４
〜６Ｎｌ／ｍｉｎ／ｍ 2 ）の換気速度で容器外部の空気
と交換することが可能な装置であることが必要条件であ
る。中空糸膜面積あたり３Ｎｌ／ｍｉｎ／ｍ2 未満の排
気速度では中空糸膜を透過する有機ガスと排気される有
機ガスのモル量差が小さく有機ガス除去性能が大きく低
下する。３〜６Ｎｌ／ｍｉｎ／ｍ 2 の排気量で排気する
方法としては、高真空下で大きな排気量を有するルーツ
型真空ポンプを用いるなど排気量の大きい減圧機を用い
ることもできるが、装置が大型化し好ましくない。該容
器空隙内のガスを排気するにあたり外気を取り込む吸気
口を設置することにより、低真空下で排気することが可
能となりトルクの小さな小型の減圧機で容易に３〜６Ｎ
ｌ／ｍｉｎ／ｍ 2 を排気することができる。また外気と
空気を交換する方法として、外気を吸い込むのではなく
例えばコンプレッサーのような装置で外気を加圧し送り
込む方法もあるが、該中空糸膜のガス側の表面の境膜抵
抗が大きくなること、また中空糸が束状になって、空気
のチャンネリングが起こる危険性があることなどから、
外気を吸い込む方式が好ましい。
【００１４】図１は本発明の水中溶存有機物除去装置の
好適な一態様を示すものである。１は外気を吸い込む吸
気口２及び揮発性有機物及び水蒸気を含むガス排気口３
を有する容器であり、該容器の内部には多数本の中空糸
膜４が所定の間隔をおいてその両端部がポッティング剤
５により支持固定されるように配設されている。また容
器１の両端には前記ポッティング剤により支持固定され
た中空糸膜４と容器１の内壁間に形成される空間部にそ
れぞれ連通する揮発性有機物を含む水溶液の導入口６及
び導出口７が設けてある。前記ポッティング剤により、
前記多数本の中空糸膜４，４，・・・・，４間に形成さ
れる空間と前記揮発性有機物を含む水溶液の導入口６及
び導出口７とを遮断する隔壁５を形成する。更に揮発性
有機物及び水蒸気を含むガスを排気する排気口３は減圧
機（吸気ブロアー）８と接続されている。図２は本発明
の水中溶存有機物除去装置の他の一態様を示すものであ
る。１１は外気を吸い込む吸気口１２及び揮発性有機物
及び水蒸気を含むガス排気口１３を有する容器であり、
該容器の内部には多数本の中空糸膜１４が所定の間隔を
おいてその両端部がポッティング剤１５により支持固定
されるように配設されている。また容器１１の周囲面に
は前記ポッティング剤により支持固定された中空糸膜１
４の外表面側と容器１１の内壁間に形成される空間部に
連通する、揮発性有機物を含む水溶液の導入口１６及び
導出口１７が設けてある。前記ポッティング 剤により、
前記多数本の中空糸膜１４，１４，・・・・，１４間に
形成される空間と前記揮発性有機物を含む水溶液の導入
口１６及び導出口１７とを遮断する隔壁１５を形成す
る。更に揮発性有機物及び水蒸気を含むガスを排気する
排気口１３は減圧機（吸気ブロアー）１８と接続されて
いる。
好適な一態様を示すものである。１は外気を吸い込む吸
気口２及び揮発性有機物及び水蒸気を含むガス排気口３
を有する容器であり、該容器の内部には多数本の中空糸
膜４が所定の間隔をおいてその両端部がポッティング剤
５により支持固定されるように配設されている。また容
器１の両端には前記ポッティング剤により支持固定され
た中空糸膜４と容器１の内壁間に形成される空間部にそ
れぞれ連通する揮発性有機物を含む水溶液の導入口６及
び導出口７が設けてある。前記ポッティング剤により、
前記多数本の中空糸膜４，４，・・・・，４間に形成さ
れる空間と前記揮発性有機物を含む水溶液の導入口６及
び導出口７とを遮断する隔壁５を形成する。更に揮発性
有機物及び水蒸気を含むガスを排気する排気口３は減圧
機（吸気ブロアー）８と接続されている。図２は本発明
の水中溶存有機物除去装置の他の一態様を示すものであ
る。１１は外気を吸い込む吸気口１２及び揮発性有機物
及び水蒸気を含むガス排気口１３を有する容器であり、
該容器の内部には多数本の中空糸膜１４が所定の間隔を
おいてその両端部がポッティング剤１５により支持固定
されるように配設されている。また容器１１の周囲面に
は前記ポッティング剤により支持固定された中空糸膜１
４の外表面側と容器１１の内壁間に形成される空間部に
連通する、揮発性有機物を含む水溶液の導入口１６及び
導出口１７が設けてある。前記ポッティング 剤により、
前記多数本の中空糸膜１４，１４，・・・・，１４間に
形成される空間と前記揮発性有機物を含む水溶液の導入
口１６及び導出口１７とを遮断する隔壁１５を形成す
る。更に揮発性有機物及び水蒸気を含むガスを排気する
排気口１３は減圧機（吸気ブロアー）１８と接続されて
いる。
【００１５】本発明は、水中の溶存有機物除去装置を用
いて鋭意検討を行った結果、驚くべきことに該中空糸膜
の水と接する側と反対側のガスを該中空糸膜面積あたり
３〜６Ｎｌ／ｍｉｎ／ｍ 2 の速度で装置外部の空気と交
換するよう制御することにより除去効率が極端に向上す
ることを更に見出したものである。
いて鋭意検討を行った結果、驚くべきことに該中空糸膜
の水と接する側と反対側のガスを該中空糸膜面積あたり
３〜６Ｎｌ／ｍｉｎ／ｍ 2 の速度で装置外部の空気と交
換するよう制御することにより除去効率が極端に向上す
ることを更に見出したものである。
【００１６】
【作用】本発明によれば揮発性有機物を含む水溶液は中
空糸膜の中空部（または外表面）を流れると同時に、中
空糸膜の外表面（または中空部）で有機ガスはほとんど
外気の空気と交換されているため前記水中溶存揮発性有
機物はガスとなって中空糸膜を透過し外部に排気され
る。従って本発明の有機物除去装置を流れる水には外気
の侵入や薬品の投入がないので空気中の細菌や薬物が混
入することがない。また曝気法のように大量のガスを送
り込む必要がないために省エネルギーであり、更に中空
糸膜を用いるために水のガス側との接触面積が大きく装
置を小型化することが可能である。
空糸膜の中空部（または外表面）を流れると同時に、中
空糸膜の外表面（または中空部）で有機ガスはほとんど
外気の空気と交換されているため前記水中溶存揮発性有
機物はガスとなって中空糸膜を透過し外部に排気され
る。従って本発明の有機物除去装置を流れる水には外気
の侵入や薬品の投入がないので空気中の細菌や薬物が混
入することがない。また曝気法のように大量のガスを送
り込む必要がないために省エネルギーであり、更に中空
糸膜を用いるために水のガス側との接触面積が大きく装
置を小型化することが可能である。
【００１７】また長時間使用しても有機ハロゲン物質な
どの揮発性有機物の除去性能は活性炭吸着のように低下
せず安定して揮発性有機物濃度の低い水を供給できる。
どの揮発性有機物の除去性能は活性炭吸着のように低下
せず安定して揮発性有機物濃度の低い水を供給できる。
【００１８】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づき更に具体的に
説明する。
説明する。
【００１９】参考例１ 同心円状に配置された３つの吐出口を有する中空糸製造
用ノズルに対し、内層と外層に供給するポリマー素材と
して高密度ポリエチレン（三井石油化学（株）Ｈｉｚｅ
ｘ２２００Ｊ）を、中間層に供給するポリマー素材とし
てセグメント化ポリウレタン（Ｔｈｅｒｍｅｄｉｃｓ
Ｉｎｃ．製 ＴｅｃｏｆｌｅｘＥＧ８０Ａ）を用い、吐
出温度１６５℃、巻き取り速度１８０ｍ／ｍｉｎで紡糸
した。得られた中空未延伸糸を１００℃で１時間アニー
ル処理をした。次いでアニール処理糸を室温下で８０％
延伸し、引き続き１０５℃に加熱された加熱炉中で熱延
伸倍率が１３０％になるまで熱延伸を行って、複合中空
糸膜を得た。
用ノズルに対し、内層と外層に供給するポリマー素材と
して高密度ポリエチレン（三井石油化学（株）Ｈｉｚｅ
ｘ２２００Ｊ）を、中間層に供給するポリマー素材とし
てセグメント化ポリウレタン（Ｔｈｅｒｍｅｄｉｃｓ
Ｉｎｃ．製 ＴｅｃｏｆｌｅｘＥＧ８０Ａ）を用い、吐
出温度１６５℃、巻き取り速度１８０ｍ／ｍｉｎで紡糸
した。得られた中空未延伸糸を１００℃で１時間アニー
ル処理をした。次いでアニール処理糸を室温下で８０％
延伸し、引き続き１０５℃に加熱された加熱炉中で熱延
伸倍率が１３０％になるまで熱延伸を行って、複合中空
糸膜を得た。
【００２０】得られた複合中空糸膜は、図３に示すよう
な最内層から順次多孔質層、均質層、多孔質層の三層構
造であり、内径が２００μｍで最内層から各々２５μ
ｍ、１μｍ、３０μｍの厚さを有する同心円状に配され
ていた。該複合中空糸膜２の多孔質層表面を走査型電子
顕微鏡により観察した結果、幅０．０６〜０．０９μ
ｍ、長さ０．１〜０．５μｍのスリット状の孔が形成さ
れていた。この中空糸膜２のクロロホルム透過速度は、
２×１０-3（ｃｍ3 （ＳＴＰ）／ｃｍ2 ・ｓｅｃ・ｃｍ
Ｈｇ）であった。
な最内層から順次多孔質層、均質層、多孔質層の三層構
造であり、内径が２００μｍで最内層から各々２５μ
ｍ、１μｍ、３０μｍの厚さを有する同心円状に配され
ていた。該複合中空糸膜２の多孔質層表面を走査型電子
顕微鏡により観察した結果、幅０．０６〜０．０９μ
ｍ、長さ０．１〜０．５μｍのスリット状の孔が形成さ
れていた。この中空糸膜２のクロロホルム透過速度は、
２×１０-3（ｃｍ3 （ＳＴＰ）／ｃｍ2 ・ｓｅｃ・ｃｍ
Ｈｇ）であった。
【００２１】参考例２ 同心円状に配置された３つの吐出口を有する中空糸製造
用ノズルに対し、内層と外層に供給するポリマー素材と
して高結晶性ポリ４−メチルペンテン−１（三井石油化
学（株）製 ＴＰＸ ＲＴ１８）を、中間層に供給する
ポリマー素材として低結晶性ポリ４−メチルペンテン−
１（三井石油化学（株）製 ＴＰＸ ＭＸ００１）を用
い、吐出温度２６５℃、巻き取り速度１００ｍ／ｍｉｎ
で紡糸した。得られた中空糸膜を１５０℃で１時間アニ
ール処理をした。次いでアニール処理糸を室温下で３０
％延伸し、引き続き１５０℃に加熱された加熱炉中で熱
延伸倍率が１５０％になるまで熱延伸を行って、複合中
空糸膜を得た。
用ノズルに対し、内層と外層に供給するポリマー素材と
して高結晶性ポリ４−メチルペンテン−１（三井石油化
学（株）製 ＴＰＸ ＲＴ１８）を、中間層に供給する
ポリマー素材として低結晶性ポリ４−メチルペンテン−
１（三井石油化学（株）製 ＴＰＸ ＭＸ００１）を用
い、吐出温度２６５℃、巻き取り速度１００ｍ／ｍｉｎ
で紡糸した。得られた中空糸膜を１５０℃で１時間アニ
ール処理をした。次いでアニール処理糸を室温下で３０
％延伸し、引き続き１５０℃に加熱された加熱炉中で熱
延伸倍率が１５０％になるまで熱延伸を行って、複合中
空糸膜を得た。
【００２２】得られた複合中空糸膜は、図３に示すよう
な最内層から順次多孔質層、均質層、多孔質層の三層構
造であり、内径が２２０μｍで最内層から各々２５μ
ｍ、０．２μｍ、２５μｍの厚さを有する同心円状に配
されていた。該複合中空糸膜２の多孔質層表面を走査型
電子顕微鏡で観察した結果、幅０．０３〜０．０５μ
ｍ、長さ０．０５〜０．１μｍのスリット状の孔が形成
されていた。この中空糸膜２のクロロホルム透過速度は
１×１０-3（ｃｍ3 （ＳＴＰ）／ｃｍ2 ・ｓｅｃ・ｃｍ
Ｈｇ）であった。
な最内層から順次多孔質層、均質層、多孔質層の三層構
造であり、内径が２２０μｍで最内層から各々２５μ
ｍ、０．２μｍ、２５μｍの厚さを有する同心円状に配
されていた。該複合中空糸膜２の多孔質層表面を走査型
電子顕微鏡で観察した結果、幅０．０３〜０．０５μ
ｍ、長さ０．０５〜０．１μｍのスリット状の孔が形成
されていた。この中空糸膜２のクロロホルム透過速度は
１×１０-3（ｃｍ3 （ＳＴＰ）／ｃｍ2 ・ｓｅｃ・ｃｍ
Ｈｇ）であった。
【００２３】実施例及び比較例 図１の有機ハロン除去装置を使用して、有機ハロゲン物
質としてクロロホルムを１００ｐｐｂ、テトラクロロエ
チレン、トリクロロエチレン、１，１，１−トリクロロ
エチレンを各々５０ｐｐｂ含んだ水を０．５ｌ／ｍｉｎ
／ｍ2 の流速で流し、参考例１、２で得られた中空糸膜
を用いた装置を各々の中空糸を用いて作製し水中に溶存
する各有機ハロンの除去率を１式より計算し評価した。
質としてクロロホルムを１００ｐｐｂ、テトラクロロエ
チレン、トリクロロエチレン、１，１，１−トリクロロ
エチレンを各々５０ｐｐｂ含んだ水を０．５ｌ／ｍｉｎ
／ｍ2 の流速で流し、参考例１、２で得られた中空糸膜
を用いた装置を各々の中空糸を用いて作製し水中に溶存
する各有機ハロンの除去率を１式より計算し評価した。
【００２４】 有機ハロン除去率（％）＝［１−（Ｃｉ−Ｃｏ）／Ｃｉ］×１００ Ｃｉ；装置に入る水の中に含まれる各有機ハロン濃度 Ｃｏ；装置から出る水の中に含まれる各有機ハロン濃度排気速度を６．０Ｎｌ／ｍｉｎ／ｍ ２ または１．０Ｎｌ
／ｍｉｎ／ｍ ２ として 、各種中空糸膜を用いて評価した
評価結果を表１に示した。また図４に参考例１及び参考
例２の中空糸膜を用いた系での各換気速度における有機
ハロゲン物質の除去率を示した。但し、この評価を行っ
たときの水温は２５℃であった。
／ｍｉｎ／ｍ ２ として 、各種中空糸膜を用いて評価した
評価結果を表１に示した。また図４に参考例１及び参考
例２の中空糸膜を用いた系での各換気速度における有機
ハロゲン物質の除去率を示した。但し、この評価を行っ
たときの水温は２５℃であった。
【００２５】
【表１】
【図１】本発明の水中溶存有機物の除去装置の一例を示
す模式図である。
す模式図である。
【図２】本発明の水中溶存有機物の除去装置の一例を示
す模式図である。
す模式図である。
【図３】多孔質層、均質層、多孔質層の三層構造からな
る複合中空糸膜の模式図である。
る複合中空糸膜の模式図である。
【図４】参考例１及び２の中空糸膜を用いた系での各排
気速度における有機ハロゲン物質除去率を示すグラフで
ある。
気速度における有機ハロゲン物質除去率を示すグラフで
ある。
１，１１ 容器 ２，１２ 外気を吸い込む吸気口 ３，１３ ガス排気口 ４，１４ 中空糸膜 ５，１５ ポッティング剤からなる隔壁 ６，１６ 水溶液の導入口 ７，１７ 水溶液の導出口 ８，１８ 減圧機（吸気ブロアー）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−80983（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−86219（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−169303（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C02F 1/20 B01D 19/00 B01D 61/00 - 65/10
Claims (5)
- 【請求項１】 容器と該容器内に位置する中空糸膜と、
該中空糸膜の端部を支持し、中空糸膜の中空部に連通す
る空間と中空糸膜の外表面に連通する空間とを隔離する
隔壁とを有し、 中空糸膜の中空部に揮発性の溶存有機物を含む水溶液を
流すための導入口と水の導出口及び中空糸膜の外表面と
容器の内壁面とで構成される空間内のガスを排気する排
気口と該空間内に外部空気を取り込む吸気口とが設けら
れてなり、中空糸膜の外表面側のガスを中空糸膜面積あ
たり３〜６Ｎｌ／ｍｉｎ／ｍ 2 の換気速度で容器外部の
空気と交換することを特徴とする水中溶存有機物除去装
置。 - 【請求項２】 容器と該容器内に位置する中空糸膜と、
該中空糸膜の端部を支持し、中空糸膜の中空部に連通す
る空間と中空糸膜の外表面に連通する空間とを隔離する
隔壁とを有し、中空糸膜の外表面と容器の内壁面とで構
成される空間に揮発性の溶存有機物を含む水溶液を流す
ための導入口と水の導出口及び中空糸膜内ガスを排気す
る排気口と中空糸膜内に空気を吸い込む吸気口とが設け
られてなり、中空糸膜の内表面側のガスを中空糸膜面積
あたり３〜６Ｎｌ／ｍｉｎ／ｍ 2 の換気速度で容器外部
の空気と交換することを特徴とする水中溶存有機物除去
装置。 - 【請求項３】 揮発性の有機物が、有機ハロゲン物質で
あることを特徴とする請求項１又は２記載の除去装置。 - 【請求項４】 中空糸膜が均質層をその両側から多孔質
層で挟み込んだ三層構造の複合中空糸膜である請求項１
〜３の何れか１項記載の除去装置。 - 【請求項５】 複合中空糸膜のクロロホルム透過速度が
１×１０-3（ｃｍ3（ＳＴＰ）／ｃｍ2 ／ｓｅｃ／ｃｍ
Ｈｇ）以上の透過性能を有することを特徴とする請求項
４記載の除去装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21927992A JP3283068B2 (ja) | 1992-08-18 | 1992-08-18 | 水中溶存有機物除去装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21927992A JP3283068B2 (ja) | 1992-08-18 | 1992-08-18 | 水中溶存有機物除去装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0663536A JPH0663536A (ja) | 1994-03-08 |
| JP3283068B2 true JP3283068B2 (ja) | 2002-05-20 |
Family
ID=16733030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21927992A Expired - Lifetime JP3283068B2 (ja) | 1992-08-18 | 1992-08-18 | 水中溶存有機物除去装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3283068B2 (ja) |
-
1992
- 1992-08-18 JP JP21927992A patent/JP3283068B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0663536A (ja) | 1994-03-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5633576B2 (ja) | 多孔質中空糸膜の製造方法 | |
| JP6333732B2 (ja) | 気体浄化フィルターユニット | |
| JP3685289B2 (ja) | 液体脱気用モジュール | |
| JP3283068B2 (ja) | 水中溶存有機物除去装置 | |
| JP3283072B2 (ja) | 水中溶存有機物除去装置 | |
| JP2012091150A (ja) | 水処理用逆浸透膜構造体及び逆浸透膜モジュール | |
| JPH0768103A (ja) | 膜脱気方法 | |
| JP3540417B2 (ja) | 液中の溶存ガスの除去方法 | |
| JP3409863B2 (ja) | 水中の溶存有機物除去装置 | |
| JP2008080255A (ja) | 純水製造装置 | |
| JP3540804B2 (ja) | 水中溶存有機物の除去システム | |
| JPH07116405A (ja) | 水中の溶存有機物除去モジュール | |
| JPH0760234A (ja) | 水溶液中の溶存有機物の除去装置 | |
| JPH08243545A (ja) | 水中溶存揮発性有機物除去装置 | |
| JP3502402B2 (ja) | 水中溶存有機物の除去システム | |
| JPH0760235A (ja) | 水中の溶存有機物除去装置 | |
| JPH05169051A (ja) | 水溶液中の溶存有機物の除去方法及び装置 | |
| JP3563515B2 (ja) | 浄水器 | |
| JP2949732B2 (ja) | 透過気化膜モジュールを用いた脱気方法 | |
| JPH07116649A (ja) | 水溶液中の溶存有機物の除去システム | |
| JPH0647370A (ja) | 水中溶存有機物を除去する装置 | |
| JPH07710A (ja) | 脱気膜モジュールの運転方法 | |
| WO2018220982A1 (ja) | ノニオン界面活性剤含有水の処理方法及び水処理方法 | |
| JPH0330889A (ja) | 浄水器および浄水方法 | |
| JPH0760236A (ja) | 水中溶存有機物除去システム |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20020212 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080301 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090301 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100301 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110301 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120301 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120301 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120301 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130301 Year of fee payment: 11 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130301 Year of fee payment: 11 |