JP5262668B2 - 複合ナノろ過膜 - Google Patents
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Description
(1)ピペラジン以外の塩基を含有しない0.2〜2.0重量%ピペラジン水溶液と、水と非混和性の有機溶媒に溶解した0.10〜0.30重量%トリメシン酸クロリド溶液との重縮合反応によって形成されるポリアミド系スキン層と、これを支持する多孔性支持体からなる複合ナノろ過膜において、温度25℃、pH6.5、NaCl濃度500mg/Lに調整した塩水を操作圧力0.35MPaで供給して膜ろ過処理を行なった時のNaCl除去率に対する、温度25℃、pH6.5、MgSO4濃度1500mg/Lに調整した塩水を操作圧力0.35MPaで供給して膜ろ過処理を行なった時のMgSO4除去率の比、すなわち[MgSO4除去率(%)]/[NaCl除去率(%)]が、2以上の除去性能を示す複合ナノろ過膜。
(2)SO4 2−の除去率が98.5%以上である上記(1)に記載の複合ナノろ過膜。
(3)蒸留法の前処理膜として用いる上記(1)または(2)に記載の複合ナノろ過膜。
(4)前記蒸留法が多段蒸留法である上記(3)に記載の複合ナノろ過膜。
品名)や、東洋濾紙社製”ウルトラフィルターUK10”(商品名)のような各種市販材
料から選択することもできるが、”オフィス・オブ・セイリーン・ウォーター・リサーチ
・アンド・ディベロップメント・プログレス・レポート”No.359(1968)に記載された方法に従って製造することができる。
<特性評価1>
実施例1〜6および比較例1〜3における膜の特性は、複合ナノろ過膜に、温度25℃、pH6.5、NaCl濃度500mg/Lに調整した塩水を操作圧力0.35MPaで供給して膜ろ過処理を行ない、透過水、供給水の水質を測定することにより、次の式から求めた。
NaCl除去率(%)={1−(透過液中のNaCl濃度)/(供給液中のNaCl濃度)}×100
(膜透過流束)
供給水(塩水)の膜透過水量を、膜面1平方メートルあたり、1日あたりの透水量(立
方メートル)でもって膜透過流束(m3 /m2/d)を表した。
MgSO4除去率(%)={1−(透過液中のMgSO4濃度)/(供給液中のMgSO4濃度)}×100
(実施例1)
多孔性支持膜である布帛補強ポリスルホン支持膜(限外ろ過膜)は、次の手法により製造した。すなわち、単糸繊度0.5デシテックスのポリエステル繊維と1.5デシテックスのポリエステル繊維との混繊糸からなる、通気度0.7cm3/cm2/sec、平均孔径7μm以下の湿式不織布であって、縦30cm、横20cmの大きさの物を、ガラス板上に固定し、その上に、DMF溶媒のポリスルホン濃度15重量%の溶液(2.5ポアズ:20℃)を、総厚み210〜215μmになるようにキャストし、直ちに水に浸漬してポリスルホンの多孔性支持膜を製造した。得られた多孔性支持膜をPS支持膜と記す。
(実施例2)
実施例1において、ピペラジン1.0重量%を含有する水溶液を用いた以外は実施例1と同様の方法で複合ナノろ過膜を評価したところ、膜透過流束および、NaClとMgSO4の除去率はそれぞれ表1に示す値であった。
(実施例3)
実施例1において、ピペラジン0.2重量%を含有する水溶液、トリメシン酸クロリド0.1重量%を含むn−デカン溶液を用いた以外は実施例1と同様の方法で複合ナノろ過膜を評価したところ、膜透過流束および、NaClとMgSO4の除去率はそれぞれ表1に示す値であった。
(実施例4)
実施例1において、ピペラジン0.2重量%を含有する水溶液、トリメシン酸クロリド0.3重量%を含むn−デカン溶液を用いた以外は実施例1と同様の方法で複合ナノろ過膜を評価したところ、膜透過流束および、NaClとMgSO4の除去率はそれぞれ表1に示す値であった。
(実施例5)
実施例1において、ピペラジン2.0重量%を含有する水溶液、トリメシン酸クロリド0.1重量%を含むn−デカン溶液を用いた以外は実施例1と同様の方法で複合ナノろ過膜を評価したところ、膜透過流束および、NaClとMgSO4の除去率はそれぞれ表1に示す値であった。
(実施例6)
実施例1において、ピペラジン2.0重量%を含有する水溶液、トリメシン酸クロリド0.3重量%を含むn−デカン溶液を用いた以外は実施例1と同様の方法で複合ナノろ過膜を評価したところ、膜透過流束および、NaClとMgSO4の除去率はそれぞれ表1に示す値であった。
(比較例1)
実施例1において、ピペラジン4.0重量%を含有する水溶液を用いた以外は実施例1と同様の方法で複合ナノろ過膜を評価したところ、膜透過流束および、NaClとMgSO4の除去率はそれぞれ表1に示す値であった。
(比較例2)
実施例1において、トリメシン酸クロリド0.33重量%を含有するn−デカン溶液を用いた以外は実施例1と同様の方法で複合ナノろ過膜を評価したところ、膜透過流束および、NaClとMgSO4の除去率はそれぞれ表1に示す値であった。
<特性評価2>
実施例7〜10および比較例4、5における膜の特性は、複合ナノろ過膜に、温度25℃、pH6.5に調整した海水(TDS(Total Dissolved Solids)濃度約3.5%)を操作圧力1.0MPaで供給して膜ろ過処理を行ない、透過水、供給水の水質を測定することにより、次の式から求めた。
イオン除去率(%)=100×{1−(透過水中の各イオン濃度/供給水中の各イオン濃度)}
原水および透過水中の溶質濃度のうち、陽イオンはICP発光分析装置、また、陰イオン濃度の測定はイオンクロマトグラフ法で行った。
TDS除去率(%)=100×{1−(透過水中のTDS濃度/供給水中のTDS濃度)}
(膜透過流束)
供給水(海水)の膜透過水量を、膜面1平方メートルあたり、1日あたりの透水量(立方メートル)でもって膜透過流束(m3/m2/d)を表した。
(実施例7)
<特性評価1>の実施例3で得られた膜を<特性評価2>に示す条件で評価したところ、膜透過流束、イオン除去率、塩除去率はそれぞれ表2に示す値であった。
(実施例8)
<特性評価1>の実施例4で得られた膜を<特性評価2>に示す条件で評価したところ、膜透過流束、イオン除去率、塩除去率はそれぞれ表2に示す値であった。
(実施例9)
<特性評価1>の実施例5で得られた膜を<特性評価2>に示す条件で評価したところ、膜透過流束、イオン除去率、塩除去率はそれぞれ表2に示す値であった。
(実施例10)
<特性評価1>の実施例6で得られた膜を<特性評価2>に示す条件で評価したところ、膜透過流束、イオン除去率、塩除去率はそれぞれ表2に示す値であった。
(比較例3)
<特性評価1>の比較例2で得られた膜を<特性評価2>に示す条件で評価したところ、膜透過流束、イオン除去率、塩除去率はそれぞれ表2に示す値であった。
Claims (3)
- ピペラジン以外の塩基を含有しない0.2〜2.0重量%ピペラジン水溶液と、水と非混和性の有機溶媒に溶解した0.10〜0.30重量%トリメシン酸クロリド溶液との重縮合反応によって形成されるポリアミド系スキン層と、これを支持する多孔性支持体からなる複合ナノろ過膜において、温度25℃、pH6.5、NaCl濃度500mg/Lに調整した塩水を操作圧力0.35MPaで供給して膜ろ過処理を行なった時のNaCl除去率に対する、温度25℃、pH6.5、MgSO4濃度1500mg/Lに調整した塩水を操作圧力0.35MPaで供給して膜ろ過処理を行なった時のMgSO4除去率の比、すなわち[MgSO4除去率(%)]/[NaCl除去率(%)]が、2以上の除去性能を示し、かつ、SO 4 2− の除去率が98.5%以上である複合ナノろ過膜。
- 蒸留法の前処理膜として用いる請求項1に記載の複合ナノろ過膜。
- 前記蒸留法が多段蒸留法である請求項2に記載の複合ナノろ過膜。
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