JP5630961B2 - Hollow fiber porous membrane and water treatment method - Google Patents

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    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D69/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/08Hollow fibre membranes
    • B01D69/082Hollow fibre membranes characterised by the cross-sectional shape of the fibre

Description

本発明は、中空糸多孔膜および水処理方法に関する。本発明は、具体的には、外周部に突起を有する中空糸多孔膜、および該中空糸多孔膜を用いて無機物および/または有機物を含有する水を処理する方法に関する。   The present invention relates to a hollow fiber porous membrane and a water treatment method. Specifically, the present invention relates to a hollow fiber porous membrane having protrusions on the outer peripheral portion, and a method for treating water containing an inorganic substance and / or an organic substance using the hollow fiber porous film.

近年、限外ろ過膜、精密ろ過膜などの多孔膜は、電着塗料の回収、超純水からの微粒子除去、パイロジェンフリー水の製造、酵素の濃縮、発酵液の除菌・清澄化、上水・下水・排水処理など、幅広い分野で用いられている。特に中空糸多孔膜は、単位体積あたりの膜充填密度が高く、処理装置をコンパクト化できることなどから、広く用いられている。
また、被処理液を中空糸多孔膜の外表面側から内表面側へろ過する外圧ろ過方式は、被処理液を中空糸多孔膜の内表面側から外表面側へろ過をする内圧ろ過方式に比べて、ろ過に寄与できる有効膜面積が大きく確保できるため、単位体積当たりの処理水量を多くすることができ、造水コストの縮減の要求が厳しい上水・下水・排水の処理に広く採用されている。
In recent years, porous membranes such as ultrafiltration membranes and microfiltration membranes have been used for electrodeposition paint collection, removal of fine particles from ultrapure water, production of pyrogen-free water, enzyme concentration, sterilization / clarification of fermentation broth, etc. Used in a wide range of fields such as water, sewage and wastewater treatment. In particular, hollow fiber porous membranes are widely used because they have a high membrane packing density per unit volume and can reduce the size of processing equipment.
Also, the external pressure filtration method that filters the liquid to be treated from the outer surface side to the inner surface side of the hollow fiber porous membrane is the internal pressure filtration method that filters the liquid to be treated from the inner surface side to the outer surface side of the hollow fiber porous membrane. Compared with this, it is possible to secure a large effective membrane area that can contribute to filtration, so that the amount of treated water per unit volume can be increased, and it is widely used in the treatment of water supply, sewage, and wastewater, where the demand for reducing water production costs is severe. ing.

中空糸多孔膜を用いて、各種被処理液をろ過する場合、該被処理液に含まれる無機物および/または有機物の一部は、膜細孔内もしくは膜表面に吸着、閉塞または堆積し、いわゆる濃度分極層やケーク層を形成する。その結果、いわゆるファウリング現象が生じ、中空糸多孔膜のろ過性能は、純水をろ過した場合の透過流束に比べて、数分の1から数十分の1まで低下する。この様なファウリング現象によりろ過性能が低下すると、より多くの膜面積が必要となり、膜ろ過設備が大きくなるため、建設コストおよび運転コストが上昇し、大きな問題となっている。   When various kinds of liquids to be treated are filtered using a hollow fiber porous membrane, some of the inorganic substances and / or organic substances contained in the liquid to be treated are adsorbed, blocked or deposited in the membrane pores or on the membrane surface, so-called A concentration polarization layer and a cake layer are formed. As a result, a so-called fouling phenomenon occurs, and the filtration performance of the hollow fiber porous membrane is reduced from a fraction to a few tenths compared to the permeation flux when pure water is filtered. When the filtration performance is lowered due to such a fouling phenomenon, a larger membrane area is required, and the membrane filtration equipment becomes larger, so that the construction cost and the operation cost increase, which is a big problem.

この様なファウリング現象を抑制する方法として、特許文献1および2には、化学薬品を用いる方法が開示されている。
特許文献1には、酸化力の高いオゾン含有水を半透膜に供給する方法が開示されており、特許文献2には、逆流洗浄水に膜洗浄剤、酸化剤、酸、塩基性化合物および界面活性剤などの薬剤を添加する方法が開示されている。
また、特許文献3には、中空糸膜収納容器に空気を導入し、容器内の液体を振動させ、中空糸膜表面に付着した微粒子を除去する方法が開示されている。
As methods for suppressing such a fouling phenomenon, Patent Documents 1 and 2 disclose methods using chemicals.
Patent Document 1 discloses a method of supplying ozone-containing water having a high oxidizing power to a semipermeable membrane, and Patent Document 2 discloses a film cleaning agent, an oxidizing agent, an acid, a basic compound, and a countercurrent cleaning water. A method of adding a drug such as a surfactant is disclosed.
Patent Document 3 discloses a method of removing fine particles adhering to the surface of the hollow fiber membrane by introducing air into the hollow fiber membrane storage container, vibrating the liquid in the container.

さらに、特許文献4〜7には、中空糸膜の形状をコントロールすることにより、ファウリング現象を抑制する方法が開示されている。
特許文献4には、中空糸に蛇行形状のクリンプを付与することにより、ファウリング現象を抑制する方法が開示されている。
特許文献5〜7には、中空糸膜の外周に突起を付与し、中空糸同士の接触による膜面積の減少や液の滞留による処理性能の低下を抑制する方法が開示されている。
Furthermore, Patent Documents 4 to 7 disclose methods for suppressing the fouling phenomenon by controlling the shape of the hollow fiber membrane.
Patent Document 4 discloses a method for suppressing a fouling phenomenon by applying a meandering crimp to a hollow fiber.
Patent Documents 5 to 7 disclose a method in which protrusions are provided on the outer periphery of a hollow fiber membrane to suppress a decrease in membrane area due to contact between the hollow fibers and a decrease in processing performance due to liquid retention.

特開昭57−194005号公報JP 57-194005 A 特開平8−1158号公報JP-A-8-1158 特開昭60−19002号公報JP-A-60-19002 特開昭57−194007号公報JP 57-194007 A 特開昭58−169510号公報JP 58-169510 A 特開昭63−21914号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 63-21914 特開昭48−75481号公報JP-A 48-75481

しかしながら、特許文献1および2に開示された化学薬品を用いたファウリング抑制方法は、化学薬品の購入および廃液処理に多額の費用を要し、またこれらの化学薬品が膜の劣化を引き起こし、膜寿命が短くなる問題がある。
特許文献3に開示されたファウリング抑制方法は、洗浄効果は高いものの、膜面に微粒子が付着した状態で膜同士が擦れあうため、膜表面の細孔がつぶれてろ過性能が低下する擦過の問題がある。
特許文献4に開示された中空糸にクリンプを付与する方法では、中空糸長手方向でのクリンプの周期が数mm〜数十mmと長いため、膜面全体に亘って液体の流れをコントロールすることができず、その結果、ファウリングに斑が生じ、十分に効果を得ることができない問題がある。
特許文献5〜7に開示された方法では、主として糸同士の密着を防止するためのスペーサーとして突起を付与しているため、膜面での水の流れを十分にはコントロールできず、ファウリングの抑制に十分な効果が得られない問題がある。
However, the fouling suppression methods using chemicals disclosed in Patent Documents 1 and 2 require a large amount of money for the purchase of chemicals and waste liquid treatment, and these chemicals cause membrane deterioration. There is a problem of shortening the service life.
Although the fouling suppression method disclosed in Patent Document 3 has a high cleaning effect, the membranes rub against each other with fine particles adhering to the membrane surface. There's a problem.
In the method of applying crimp to the hollow fiber disclosed in Patent Document 4, the flow of the liquid is controlled over the entire membrane surface because the crimp cycle in the longitudinal direction of the hollow fiber is as long as several mm to several tens mm. As a result, there is a problem that fouling is caused and a sufficient effect cannot be obtained.
In the methods disclosed in Patent Documents 5 to 7, since protrusions are mainly provided as spacers for preventing adhesion between yarns, the flow of water on the film surface cannot be sufficiently controlled, and fouling There is a problem that a sufficient effect for suppression cannot be obtained.

本発明が解決しようとする課題は、無機物および/または有機物を含有する液体の処理に好適な、低コストで、しかも膜に損傷を与えることなく、ファウリングを抑制し、高いろ過性能を達成できる中空糸多孔膜および水処理方法を提供することである。   The problem to be solved by the present invention is that it is suitable for processing liquids containing inorganic substances and / or organic substances at low cost, and can suppress fouling and achieve high filtration performance without damaging the membrane. It is to provide a hollow fiber porous membrane and a water treatment method.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、中空糸多孔膜の外周に中空糸多孔膜の長手方向に連続した突起を付与することが、ファウリングを効果的に抑制できることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、以下のとおりである。
(1)外周部に、長手方向に連続した突起を有する中空糸多孔膜。
(2)突起の幅が50〜250μmであり、かつ突起の高さが20〜300μmである、(1)に記載の中空糸多孔膜。
(3)突起の数が8個以上250個以下である、(1)または(2)に記載の中空糸多孔膜。
(4)内径が50〜2000μmであり、かつ膜厚が50〜1000μmである、(1)から(3)のいずれか一項に記載の中空糸多孔膜。
(5)(1)から(4)のいずれか一項に記載の中空糸多孔膜を用いて、無機物および/または有機物を含有する被処理液を前記中空糸多孔膜の外表面側から内表面側へろ過する工程を含む、水処理方法。
(6)前記中空糸多孔膜の内表面側から前記外表面側へ、前記中空糸多孔膜を逆流洗浄する工程をさらに含む、(5)に記載の水処理方法。
(7)前記中空糸多孔膜の外表面側に空気を供給し、前記中空糸多孔膜を揺動して、空気洗浄する工程をさらに含む、(5)または(6)に記載の水処理方法。
As a result of intensive studies in order to solve the above-mentioned problems, the present inventors effectively provided fouling on the outer periphery of the hollow fiber porous membrane by providing continuous protrusions in the longitudinal direction of the hollow fiber porous membrane. The present invention has been completed by finding that it can be suppressed.
That is, the present invention is as follows.
(1) A hollow fiber porous membrane having protrusions continuous in the longitudinal direction on the outer peripheral portion.
(2) The hollow fiber porous membrane according to (1), wherein the width of the protrusion is 50 to 250 μm and the height of the protrusion is 20 to 300 μm.
(3) The hollow fiber porous membrane according to (1) or (2), wherein the number of protrusions is 8 or more and 250 or less.
(4) The hollow fiber porous membrane according to any one of (1) to (3), wherein the inner diameter is 50 to 2000 μm and the film thickness is 50 to 1000 μm.
(5) Using the hollow fiber porous membrane according to any one of (1) to (4), a liquid to be treated containing an inorganic substance and / or an organic substance is transferred from the outer surface side to the inner surface of the hollow fiber porous film. The water treatment method including the process filtered to the side.
(6) The water treatment method according to (5), further comprising a step of backwashing the hollow fiber porous membrane from the inner surface side to the outer surface side of the hollow fiber porous membrane.
(7) The water treatment method according to (5) or (6), further comprising a step of supplying air to the outer surface side of the hollow fiber porous membrane, swinging the hollow fiber porous membrane, and washing with air. .

本発明によれば、膜に損傷を与えることなく効果的にファウリングを抑制でき、低コストで水処理が可能となる中空糸多孔膜を提供することができる。
また、本発明によれば、無機物および/または有機物を含有する被処理液を、低コストで、高いろ過性能で処理する水処理方法を提供することができる。
According to the present invention, it is possible to provide a hollow fiber porous membrane that can effectively suppress fouling without damaging the membrane and enables water treatment at low cost.
Moreover, according to this invention, the water treatment method which processes the to-be-processed liquid containing an inorganic substance and / or an organic substance with low filtration and high filtration performance can be provided.

中空糸多孔膜の膜長手方向に直交する断面の模式図を示す。The schematic diagram of the cross section orthogonal to the film | membrane longitudinal direction of a hollow fiber porous membrane is shown. 中空糸多孔膜のろ過性能を評価するための装置の概略図を示す。The schematic of the apparatus for evaluating the filtration performance of a hollow fiber porous membrane is shown. 中空糸多孔膜のろ過時間−透過流束保持率J/J0の測定結果のグラフを示す。Filtration time of the hollow fiber porous membrane - shows a graph of measurement results of the flux holding ratio J / J 0. 中空糸多孔膜の逆洗回数−逆流洗浄回復率nRFの測定結果のグラフを示す。The graph of the measurement result of the frequency | count of backwashing of a hollow fiber porous membrane-backflow washing | cleaning recovery rate nRF is shown.

以下、本発明を実施するための形態(以下、本実施の形態という。)について詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して用いることができる。   Hereinafter, a mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as the present embodiment) will be described in detail. In addition, this invention is not limited to the following embodiment, It can change and use variously within the range of the summary.

[中空糸多孔膜]
本実施の形態の中空糸多孔膜は、外周部に、長手方向に連続した突起を有する中空糸多孔膜である。
本実施の形態において、「外周部」とは、中空糸多孔膜の外表面部を意味する。
本実施の形態において、「長手方向」とは、中空糸膜の外周円に対し直行する方向を意味する。
本実施の形態において、「連続した突起を有する」とは、任意の箇所における、中空糸膜の長手方向と直行する外周円方向の断面が略同様の突起構造を有していることを意味する。
[Hollow fiber porous membrane]
The hollow fiber porous membrane of the present embodiment is a hollow fiber porous membrane having protrusions continuous in the longitudinal direction on the outer peripheral portion.
In the present embodiment, the “outer peripheral portion” means the outer surface portion of the hollow fiber porous membrane.
In the present embodiment, the “longitudinal direction” means a direction perpendicular to the outer circumference of the hollow fiber membrane.
In the present embodiment, “having continuous protrusions” means that the outer circumferential circular section perpendicular to the longitudinal direction of the hollow fiber membrane has a protrusion structure that is substantially the same at any point. .

本実施の形態の中空糸多孔膜は、膜表面に細孔を有する多孔膜である。
細孔径は、好ましくは1nm〜10μm、より好ましくは2nm〜1μmである。
細孔径が1nm以上であれば、膜のろ過抵抗が低く、十分な透水性能が得られ、また、10μm以下であれば、分離性能にも優れた膜が得られる。
本実施の形態において、細孔径は、粒子径が既知の指標物質をろ過し、阻止率が90%以上である指標物質の大きさを細孔径とすることにより測定することができる。
具体的には、指標物質として、単分散ポリスチレン粒子を用いることにより、20〜30nm以上の細孔径を有する膜の測定を行うことができ、また、指標物質として、タンパク質を用いることにより、20〜30nm以下の細孔径を有する膜の測定を行うことができる。
The hollow fiber porous membrane of the present embodiment is a porous membrane having pores on the membrane surface.
The pore diameter is preferably 1 nm to 10 μm, more preferably 2 nm to 1 μm.
If the pore diameter is 1 nm or more, the filtration resistance of the membrane is low and sufficient water permeability is obtained, and if it is 10 μm or less, a membrane having excellent separation performance is obtained.
In the present embodiment, the pore diameter can be measured by filtering an indicator substance having a known particle diameter and setting the size of the indicator substance having a rejection rate of 90% or more as the pore diameter.
Specifically, by using monodisperse polystyrene particles as an indicator substance, it is possible to measure a film having a pore diameter of 20 to 30 nm or more, and by using a protein as an indicator substance, 20 to 20 nm. A film having a pore diameter of 30 nm or less can be measured.

本実施の形態の中空糸多孔膜は、中空部を有する多孔膜である。
中空糸多孔膜の内径(中空部分に相当する。)は50μm〜2mmであることが好ましい。
内径が50μm以上であれば、ろ過水が中空部を流れる時に発生する圧力損失を低く抑えることが可能であり、また、2mm以下であれば、単位体積当たりの膜充填密度を高くすることができ、コンパクト化が可能である。
中空糸多孔膜の膜厚は50μm〜1mmであることが好ましい。
膜厚が50μm以上であれば、外圧ろ過式中空糸多孔膜に求められる十分な圧縮強度を得ることができ、また、1mm以下であれば、単位体積当たりの膜充填密度を高くすることができ、コンパクト化が可能である。
本実施の形態の中空糸多孔膜は、内径が50μm〜2mmであり、かつ膜厚が50μm〜1mmであることが好ましく、内径が100μm〜1mmであり、膜厚は100μm〜500μmであることがより好ましい。
本実施の形態において、中空糸多孔膜の内径および膜厚は、以下の実施例に記載の方法により測定することができる。
The hollow fiber porous membrane of the present embodiment is a porous membrane having a hollow portion.
The inner diameter (corresponding to the hollow portion) of the hollow fiber porous membrane is preferably 50 μm to 2 mm.
If the inner diameter is 50 μm or more, it is possible to keep the pressure loss generated when filtered water flows through the hollow part low, and if it is 2 mm or less, the membrane packing density per unit volume can be increased. It can be made compact.
The film thickness of the hollow fiber porous membrane is preferably 50 μm to 1 mm.
If the film thickness is 50 μm or more, sufficient compressive strength required for the external pressure filtration hollow fiber porous membrane can be obtained, and if it is 1 mm or less, the film packing density per unit volume can be increased. It can be made compact.
The hollow fiber porous membrane of the present embodiment preferably has an inner diameter of 50 μm to 2 mm and a film thickness of 50 μm to 1 mm, an inner diameter of 100 μm to 1 mm, and a film thickness of 100 μm to 500 μm. More preferred.
In this Embodiment, the internal diameter and film thickness of a hollow fiber porous membrane can be measured by the method as described in a following example.

本実施の形態において、中空糸多孔膜の空隙率は、20%〜90%であることが好ましい。
空隙率が20%以上であれば、優れた透水性能を有し、また、90%以下であれば、実用的な強度特性を有する膜を得ることが可能である。
本実施の形態において、空隙率は、中空部を除いた細孔内に水を含浸した中空糸多孔膜の湿潤状態の質量と絶乾状態の質量との差分を、中空部を除く膜体積で除することで測定することができる。
In the present embodiment, the porosity of the hollow fiber porous membrane is preferably 20% to 90%.
When the porosity is 20% or more, it has excellent water permeability, and when it is 90% or less, a film having practical strength characteristics can be obtained.
In this embodiment, the porosity is the difference between the wet mass and the absolutely dry mass of the hollow fiber porous membrane in which water is impregnated in the pores excluding the hollow portion, and the membrane volume excluding the hollow portion. It can be measured by dividing.

本実施の形態において、中空糸多孔膜は、高分子膜、無機膜のいずれの膜でもよいが、製膜の自由度が高く、かつ安価に製膜できることから高分子膜が好ましい。
高分子多孔膜は、二重環式の紡糸口金より高分子を吐出し、ついで、相分離法、延伸開孔法、およびトラックエッチング法などにより多孔膜とすることにより製造することができる。
例えば、相分離法としては、高分子を溶解できる溶媒に、高分子を溶かし、その後、二重環式の紡糸口金より中空材として水や溶媒と共に吐出し、非溶剤と接触させ、相分離を誘起する非溶剤誘起相分離法や、高分子を常温では溶解しないが高温で溶解する潜在溶媒に溶解し、二重環式紡糸口金より中空材として空気や溶媒と共に吐出し、空気や水と接触させることにより冷却し、相分離を誘起する熱誘起相分離法などが挙げられる。
延伸開孔法、およびトラックエッチング法としては、高分子を高温で融解し、高分子液を、二重環式の紡糸口金より中空材として吐出し、その後、延伸、またはエッチングすることにより開孔させる方法などが挙げられる。
In the present embodiment, the hollow fiber porous membrane may be either a polymer membrane or an inorganic membrane, but a polymer membrane is preferred because it has a high degree of freedom in film formation and can be produced at low cost.
The polymer porous membrane can be produced by discharging a polymer from a bicyclic spinneret and then forming a porous membrane by a phase separation method, a stretch hole method, a track etching method, or the like.
For example, as a phase separation method, a polymer is dissolved in a solvent capable of dissolving the polymer, and then discharged from a bicyclic spinneret with water or a solvent as a hollow material and brought into contact with a non-solvent to perform phase separation. Induced non-solvent induced phase separation method or polymer dissolved in a latent solvent that does not dissolve at room temperature but dissolves at high temperature, discharged from a double ring spinneret with air or solvent as a hollow material, and contacted with air or water Examples of the method include a thermally induced phase separation method in which cooling is performed to induce phase separation.
In the stretch opening method and the track etching method, the polymer is melted at a high temperature, the polymer solution is discharged as a hollow material from a double ring spinneret, and then stretched or etched to open the hole. The method of making it, etc. are mentioned.

高分子膜の素材としては、特に限定されないが、例えば、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアクリロニトリル、セルロース、酢酸セルロース、ポリフッ化ビニリデン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスチレン、およびポリメチルメタクリレートなどが挙げられる。   The material of the polymer membrane is not particularly limited, and examples thereof include polysulfone, polyethersulfone, polyacrylonitrile, cellulose, cellulose acetate, polyvinylidene fluoride, polyethylene, polypropylene, polytetrafluoroethylene, polycarbonate, polyester, polystyrene, and polysulfone. Examples include methyl methacrylate.

本実施の形態において、突起の付与方法としては、例えば、紡糸口金の高分子溶液が吐出されるスリットの外周部に切欠を入れた紡糸口金を用いる方法などが挙げられる。
切欠を入れた紡糸口金を用いることにより、本実施の形態の外周部に、長手方向に連続的に突起を有する中空糸多孔膜を製造することができる。
In the present embodiment, examples of the method for providing the protrusion include a method using a spinneret having a notch formed in the outer periphery of a slit through which a polymer solution of the spinneret is discharged.
By using a spinneret with a notch, a hollow fiber porous membrane having protrusions continuously in the longitudinal direction can be produced on the outer peripheral portion of the present embodiment.

本実施の形態の中空糸多孔膜の例示として、図1に示すように、dは内径、tは膜厚、hは突起の高さ、wは突起の幅を示している。
本実施の形態において、突起の高さとは、中空糸多孔膜の突起がない外周部から突起先端までの距離を意味し、また、突起の幅とは、突起の高さの1/2の位置における突起幅を意味する。
As an example of the hollow fiber porous membrane of this embodiment, as shown in FIG. 1, d is the inner diameter, t is the film thickness, h is the height of the protrusion, and w is the width of the protrusion.
In the present embodiment, the height of the protrusion means the distance from the outer peripheral portion where the protrusion of the hollow fiber porous membrane is not present to the tip of the protrusion, and the width of the protrusion is a position that is 1/2 the height of the protrusion. This means the protrusion width at.

中空糸多孔膜の外周部に付与される突起の幅および高さとしては、突起の幅が50μm〜250μmであり、かつ突起の高さが20μm〜300μmであることが好ましい。
突起の幅が50μm以上であれば外圧式のろ過を行った際の突起のつぶれを生じることがなく、また、250μm以下であれば、膜面近傍での流体の複雑な流れにより突起先端部に無機物および/または有機物の付着・堆積を効果的に抑制することが可能となる。
突起の高さが20μm以上であれば、膜面近傍に複雑な流れを生じさせることによる無機物および/または有機物の膜面への付着・堆積を効果的に抑制することが可能であり、また、300μm以下であれば、外圧ろ過方式のろ過により、突起がつぶれてしまうこともないので好ましい。
突起の幅および高さは、突起の幅が60μm〜200μmであり、かつ突起の高さが40μm〜200μmであることがより好ましい。
本実施の形態において、突起の幅および高さは、以下の実施例に記載の方法により測定することができる。
As the width and height of the protrusion provided on the outer peripheral portion of the hollow fiber porous membrane, it is preferable that the width of the protrusion is 50 μm to 250 μm and the height of the protrusion is 20 μm to 300 μm.
If the width of the protrusion is 50 μm or more, the protrusion will not be crushed when external pressure filtration is performed, and if it is 250 μm or less, the complicated flow of fluid near the membrane surface causes It is possible to effectively suppress adhesion and deposition of inorganic substances and / or organic substances.
If the height of the protrusion is 20 μm or more, it is possible to effectively suppress the adhesion and deposition of inorganic and / or organic matter on the film surface by generating a complicated flow in the vicinity of the film surface. If it is 300 micrometers or less, since a processus | protrusion will not be crushed by filtration of an external pressure filtration system, it is preferable.
As for the width and height of the protrusion, the width of the protrusion is preferably 60 μm to 200 μm, and the height of the protrusion is more preferably 40 μm to 200 μm.
In the present embodiment, the width and height of the protrusions can be measured by the methods described in the following examples.

本実施の形態において、突起の数は、中空糸多孔膜の内径および膜厚により、適宜選択することが可能であるが、8個〜250個であることが好ましい。
突起の数が、8個以上であれば、膜面近傍に複雑な流れを生じさせ、無機物および/または有機物の膜面への付着・堆積を防止することが可能であり、また、250個以下であれば、中空糸多孔膜の外周部に突起を精度良く、形成することが可能となる。
突起の数は10個〜120個であることがより好ましい。
In the present embodiment, the number of protrusions can be appropriately selected depending on the inner diameter and film thickness of the hollow fiber porous membrane, but is preferably 8 to 250.
If the number of protrusions is 8 or more, it is possible to cause a complicated flow in the vicinity of the film surface and to prevent adhesion and deposition of inorganic and / or organic materials on the film surface, and 250 or less. If it is then, it becomes possible to form protrusions on the outer periphery of the hollow fiber porous membrane with high accuracy.
The number of protrusions is more preferably 10 to 120.

突起の形状としては、特に限定されず、例えば、凸型、凹型などの種々の形状が挙げられる。
中空糸多孔膜の外周部の突起は膜面近傍での複雑な流れを生じさせるため、膜面の長手方向全体に亘り連続して付与されていることが好ましい。
The shape of the protrusion is not particularly limited, and examples thereof include various shapes such as a convex shape and a concave shape.
Since the protrusions on the outer peripheral portion of the hollow fiber porous membrane cause a complicated flow in the vicinity of the membrane surface, it is preferably provided continuously over the entire longitudinal direction of the membrane surface.

[水処理方法]
本実施の形態の水処理方法は、上記中空糸多孔膜を用いて、無機物および/または有機物を含有する被処理液を、中空糸多孔膜の外表面側から内表面側へろ過する工程を含む水処理方法である。
本実施の形態の水処理方法によれば、理由は定かではないが、膜面近傍の複雑な流体の流れにより、無機物および/または有機物による膜面へのファウリングを効果的に抑制することが可能となる。
本実施の形態において、中空糸多孔膜の外表面側とは、中空糸多孔膜の突起を有する外周部側を意味し、内表面側とは、中空糸多孔膜の中空部側を意味する。
[Water treatment method]
The water treatment method of the present embodiment includes a step of filtering a liquid to be treated containing an inorganic substance and / or an organic substance from the outer surface side to the inner surface side of the hollow fiber porous membrane using the hollow fiber porous membrane. Water treatment method.
According to the water treatment method of the present embodiment, the reason is not clear, but it is possible to effectively suppress fouling of the inorganic material and / or organic material to the membrane surface by the complicated fluid flow in the vicinity of the membrane surface. It becomes possible.
In the present embodiment, the outer surface side of the hollow fiber porous membrane means the outer peripheral portion side having the projection of the hollow fiber porous membrane, and the inner surface side means the hollow portion side of the hollow fiber porous membrane.

中空糸多孔膜は、通常、数百本から数千本束ね、エポキシ樹脂やウレタン樹脂により両端部をケースなどに接着した膜モジュールとして使用される。
膜モジュールの型式としては、特に限定されず、例えば、中空糸多孔膜の束全体をケースで覆ったケーシングタイプ、および中空糸多孔膜の束の両端部など一部をケース等に収めたケーシングレスタイプの膜モジュールなどが挙げられる。
膜モジュールの型としては、特に限定されず、例えば、円筒型や矩形型などが挙げられる。
The hollow fiber porous membrane is usually used as a membrane module in which several hundred to several thousand bundles are bundled and both ends are bonded to a case or the like with an epoxy resin or a urethane resin.
The type of the membrane module is not particularly limited. For example, a casing type in which the entire bundle of hollow fiber porous membranes is covered with a case, and a casing-less in which both ends of the bundle of hollow fiber porous membranes are accommodated in a case or the like. Type membrane module.
The type of the membrane module is not particularly limited, and examples thereof include a cylindrical type and a rectangular type.

本実施の形態の水処理方法の処理対象である、無機物および/または有機物を含有する被処理液(以下、単に被処理液と記載する場合がある。)は、膜分離法が適用できる液体であれば特に限定されず、例えば、河川水、地下水、湖沼水、ダム水、海水、下水、下水二次処理水、各種工場排水、プール水、浴槽水、発酵液、培養液などが挙げられる。
被処理液は、その用途に応じて、種々の大きさ、形状、濃度の無機物および/または有機物を含有する。
河川水等においては、有機物としては、例えば、低分子量や高分子量のフミン質、多糖類、タンパク質およびこれらのコロイド状物質が挙げられ、無機物としては、例えば、イオン状の鉄、マンガン、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム、シリカやこれらのコロイド状物質、またはカオリン、ベントナイトなどの微粒子などが挙げられる。
生物処理と膜分離を組み合わせた膜分離活性汚泥法において処理される被処理液においては、生物処理に供される原水中に含まれる各種無機物および/または有機物に加え、有機物として、例えば、活性汚泥を形成する各種微生物およびこれらの死骸や代謝物などが挙げられる。
A liquid to be treated containing an inorganic substance and / or an organic substance (hereinafter sometimes simply referred to as a liquid to be treated), which is a treatment target of the water treatment method of the present embodiment, is a liquid to which a membrane separation method can be applied. If it is, it will not specifically limit, For example, river water, groundwater, lake water, dam water, seawater, sewage, sewage secondary treated water, various factory waste water, pool water, bathtub water, fermentation liquid, culture solution, etc. are mentioned.
The liquid to be treated contains inorganic substances and / or organic substances having various sizes, shapes and concentrations depending on the application.
In river water and the like, organic substances include, for example, low and high molecular weight humic substances, polysaccharides, proteins, and colloidal substances thereof, and inorganic substances include, for example, ionic iron, manganese, calcium, Examples thereof include magnesium, aluminum, silica, colloidal materials thereof, and fine particles such as kaolin and bentonite.
In the liquid to be treated, which is treated in the membrane separation activated sludge method that combines biological treatment and membrane separation, in addition to various inorganic and / or organic substances contained in the raw water subjected to biological treatment, as an organic substance, for example, activated sludge And various microorganisms that form, and carcasses and metabolites thereof.

本実施の形態において、被処理液をろ過する方法は、特に限定されず、例えば、外表面側からポンプ等により被処理液を加圧する加圧ろ過方式、内表面側から被処理液を吸引する吸引ろ過方式などの方法が挙げられる。
ろ過する際、中空糸多孔膜に供給する被処理液の全量をろ過する全量ろ過方式と供給する被処理液の一部をろ過し、残りの被処理液を循環させるクロスフローろ過方式のいずれの方式も用いることができる。また、被処理液は中空糸多孔膜でろ過する前に、適宜、凝集沈殿、加圧浮上ろ過、生物処理、薬剤の添加などの前処理を行ってもよい。
In the present embodiment, a method for filtering the liquid to be processed is not particularly limited. For example, a pressure filtration method in which the liquid to be processed is pressurized with a pump or the like from the outer surface side, and the liquid to be processed is sucked from the inner surface side. Examples thereof include a suction filtration method.
When filtering, either the total filtration method for filtering the total amount of the liquid to be treated supplied to the hollow fiber porous membrane or the cross-flow filtration method for filtering a part of the liquid to be treated and circulating the remaining liquid to be treated A scheme can also be used. In addition, before the liquid to be treated is filtered through the hollow fiber porous membrane, pretreatment such as coagulation sedimentation, pressurized flotation filtration, biological treatment, and addition of a drug may be appropriately performed.

本実施の形態の水処理方法は、中空糸多孔膜の内表面層から外表面層へ、中空糸多孔膜を逆流洗浄する工程をさらに含むことが好ましい。
膜ろ過水などを中空糸多孔膜の内表面側から外表面側へ通液して、中空糸多孔膜をいわゆる逆流洗浄する場合にも、膜面近傍に複雑な流れが生じること、および、堆積および付着した無機物および/または有機物からなるファウリング物質が膜表面に突起を起点として外表面側に付着、堆積した無機物および/または有機物からなるファウリング物質が分割され膜面から剥離し易くなるため、高い逆流洗浄の効果を得ることができる。
The water treatment method of the present embodiment preferably further includes a step of backwashing the hollow fiber porous membrane from the inner surface layer to the outer surface layer of the hollow fiber porous membrane.
Even when membrane filtered water or the like is passed from the inner surface side to the outer surface side of the hollow fiber porous membrane and the hollow fiber porous membrane is subjected to so-called back-flow cleaning, a complicated flow occurs in the vicinity of the membrane surface, and deposition In addition, the fouling material composed of the inorganic and / or organic matter adhered to the outer surface side starting from the protrusion on the film surface, and the fouling material composed of the deposited inorganic and / or organic matter is divided and easily peeled off from the film surface. High effect of backwashing can be obtained.

本実施の形態において、逆流洗浄する方法は、特に限定されず、例えば、膜ろ過水等の清澄な液をポンプ、ヘッド差等により内表面側から外表面側へ加圧ろ過し、得られた洗浄排水をろ過システムの系外へ排出する方法が挙げられる。   In the present embodiment, the method for backwashing is not particularly limited, and for example, a clear liquid such as membrane filtered water is pressure filtered from the inner surface side to the outer surface side by a pump, head difference, etc. A method of discharging the washing wastewater out of the system of the filtration system can be mentioned.

逆流洗浄に使用する液体は、中空糸多孔膜を汚染することがない液体であれば、特に限定されないが、通常、膜ろ過水を用い、また、必要に応じて次亜塩素酸ナトリウムなどのファウリングを防止する効果がある化学薬品を添加することも可能である。
逆流洗浄の頻度、圧力、水量は、使用する用途により適宜選定することができる。
The liquid used for the backflow cleaning is not particularly limited as long as it does not contaminate the hollow fiber porous membrane. Usually, membrane filtered water is used, and if necessary, a fau such as sodium hypochlorite is used. It is also possible to add chemicals that have the effect of preventing rings.
The frequency, pressure, and amount of water for backwashing can be appropriately selected depending on the intended use.

本実施の形態の水処理方法は、中空糸多孔膜の外表面側に空気を供給し、中空糸多孔膜を揺動して、空気洗浄する工程をさらに含むことが好ましい。
通常の中空糸多孔膜を用いて空気洗浄を実施すると、洗浄の効果は高いものの、無機物粒子などの硬い粒子が多数、膜面に付着・堆積しているため、膜同士が擦れた場合、膜面の細孔を潰してしまい、逆にろ過性能を低下させてしまう擦過現象が生じる。
本実施の形態の中空糸多孔膜を空気洗浄する場合には、膜表面に堆積する無機成分などの硬い成分も少なく、かつ突起を起点として膜面のファウリング物質が容易に剥離するので、膜同士が擦れても、膜面が潰される擦過現象も抑制され、かつ高い空気洗浄の効果が得られる。
本実施の形態の中空糸多孔膜を用いたろ過工程において、膜面近傍の複雑な液体の流れにより、ろ過中も無機物および/または有機物からなるファウリング物質の膜面への付着・堆積が抑制され、さらに、付着しても突起部を起点としてファウリング物質が分割されるため、容易に膜面から剥離するので、擦過を抑えつつ、空気洗浄時にも高い洗浄効果を得ることが可能となる。
また、本実施の形態において、中空糸多孔膜を空気洗浄する際に、膜面で空気と水の混合流体の複雑な流れが生じ、ファウリング物質が膜面から剥離し易くなる。
The water treatment method of the present embodiment preferably further includes a step of supplying air to the outer surface side of the hollow fiber porous membrane, oscillating the hollow fiber porous membrane, and washing with air.
When air cleaning is performed using a normal hollow fiber porous membrane, although the cleaning effect is high, many hard particles such as inorganic particles are adhered and deposited on the membrane surface. A rubbing phenomenon that crushes the pores of the surface and conversely reduces the filtration performance occurs.
When the hollow fiber porous membrane of this embodiment is air-washed, since there are few hard components such as inorganic components deposited on the membrane surface, and the fouling material on the membrane surface easily peels off from the protrusion, the membrane Even if they are rubbed with each other, the scratching phenomenon in which the film surface is crushed is also suppressed, and a high air cleaning effect can be obtained.
In the filtration process using the hollow fiber porous membrane according to the present embodiment, the complex liquid flow near the membrane surface prevents the fouling material composed of inorganic and / or organic matter from adhering to and depositing on the membrane surface even during filtration. Furthermore, even if it adheres, the fouling material is divided starting from the protruding portion, and thus easily peels off from the film surface, so that it is possible to obtain a high cleaning effect even during air cleaning while suppressing scratching. .
Further, in this embodiment, when the hollow fiber porous membrane is air-washed, a complicated flow of a mixed fluid of air and water is generated on the membrane surface, and the fouling substance is easily separated from the membrane surface.

空気洗浄の方法は、通常用いられる方法であれば特に限定されないが、例えば、膜モジュールがケーシングタイプであれば、膜モジュールの一次側に、直接または膜モジュールに至る配管のいずれかの位置から空気を導入する方法が挙げられる。
ケーシングレスタイプの膜モジュールの場合、膜モジュールを浸漬槽に浸漬し、膜モジュールの下部あるいは、浸漬槽底部に設置した配管から空気を供給する方法により、空気洗浄を行うことができる。
空気洗浄の頻度、圧力、空気量は、使用する用途により適宜選定することができる。さらに、空気以外にオゾンガスなどのファウリングを防止する効果があるガスを用いることも可能である。
The method of air cleaning is not particularly limited as long as it is a commonly used method. For example, if the membrane module is a casing type, air is supplied from the primary side of the membrane module directly or from any position of the piping leading to the membrane module. The method of introduce | transducing is mentioned.
In the case of a casingless type membrane module, air washing can be performed by dipping the membrane module in a dipping tank and supplying air from a pipe installed at the bottom of the membrane module or at the bottom of the dipping tank.
The frequency, pressure, and amount of air cleaning can be appropriately selected depending on the intended use. In addition to air, it is also possible to use a gas that has an effect of preventing fouling such as ozone gas.

中空糸多孔膜を用いて水処理を行うと、ファウリングを抑制できるため、高いろ過性能が達成できる。また、上記逆流洗浄または空気洗浄により、容易に中空糸多孔膜を洗浄することができるため、本実施の形態の水処理方法によれば、ファウリング抑制における従来技術の問題点を解決することができる。
本実施の形態の水処理方法によれば、化学薬品の使用量が抑えられるので、薬品の購入・廃液処理費用が低減され、さらに、化学薬品による中空糸多孔膜の劣化も抑制可能である。
また、空気洗浄による擦過現象も抑制されるため、中空糸多孔膜の寿命も長くなり、膜交換頻度の低減も可能となる。
When water treatment is performed using a hollow fiber porous membrane, fouling can be suppressed, and thus high filtration performance can be achieved. Further, since the hollow fiber porous membrane can be easily washed by the backwashing or the air washing, the water treatment method of the present embodiment can solve the problems of the prior art in suppressing fouling. it can.
According to the water treatment method of the present embodiment, the amount of the chemical used can be suppressed, so that the cost of purchasing the chemical and treating the waste liquid can be reduced, and further, the deterioration of the hollow fiber porous membrane due to the chemical can be suppressed.
In addition, since the abrasion phenomenon due to air washing is suppressed, the lifetime of the hollow fiber porous membrane is extended, and the membrane replacement frequency can be reduced.

以下、本実施の形態を実施例および比較例によってさらに具体的に説明するが、本実施の形態は、これらの実施例のみに限定されるものではない。なお、本実施の形態に用いられる測定方法は以下のとおりである。以下の測定は全て25℃で行った。   Hereinafter, the present embodiment will be described more specifically with reference to examples and comparative examples. However, the present embodiment is not limited only to these examples. In addition, the measuring method used for this Embodiment is as follows. The following measurements were all performed at 25 ° C.

(1)内径および膜厚(μm)の測定
中空糸多孔膜を膜長手方向に垂直な向きにカミソリ等で薄く切り、顕微鏡を用いて断面の内径と膜厚を測定した。
(1) Measurement of inner diameter and film thickness (μm) The hollow fiber porous membrane was sliced thinly with a razor or the like in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the film, and the inner diameter and film thickness of the cross section were measured using a microscope.

(2)突起の幅および高さ(μm)の測定
走査型電子顕微鏡により、中空糸多孔膜断面の外周部の突起の形状を明確に確認できる任意の倍率で撮影した写真を用いた。その写真上で、突起のない外周から突起先端までの長さを測定し、突起の高さとした。また、この突起の高さを2等分した位置において、突起幅を測定し、これを突起の幅とした。
(2) Measurement of protrusion width and height (μm) A photograph taken at an arbitrary magnification capable of clearly confirming the shape of the protrusion on the outer peripheral portion of the hollow fiber porous membrane cross section with a scanning electron microscope was used. On the photograph, the length from the outer periphery without the protrusion to the tip of the protrusion was measured to determine the height of the protrusion. Further, at the position where the height of the protrusion was divided into two equal parts, the width of the protrusion was measured, and this was taken as the width of the protrusion.

(3)純水透過流束(L/m2/hr)の測定
図2に中空糸多孔膜のろ過性能を評価するために使用した装置の概略図を示した。約10cm長の純水で湿潤させた中空糸多孔膜7を内径3mmのチューブ6にセットし、両端部をシリコンキャップ8で密栓した。次に、一方のシリコンキャップから端部を封止した注射針9を刺し中空糸多孔膜の中空部にセットした。また、他方のシリコンキャップから端部が開口した注射針10を刺し、中空糸多孔膜の中空部にセットした。その後、原液タンク1に充填された純水はポンプ3を用いて、配管2および4から中空糸多孔膜7がセットされたチューブ6へ送られ、一部の水は三方弁14を経て出口12から原液タンク1へ返送された。また、チューブ6へ送られた水の一部は中空糸多孔膜7でろ過された。注射針10から出てくるろ過された純水の透過水量を測定し、以下の式により純水透過流束を求めた。この時、チューブ6内の中空糸多孔膜7を除いた断面部分を流れる水の線速は0.1m/sであり、圧力計5および11の圧力の平均値は0.1MPaであった。

Figure 0005630961
上記式において、膜有効長とは、注射針が挿入されている部分を除いた、中空糸多孔膜の正味の膜長を指し、πは、円周率を指す。 (3) Measurement of pure water permeation flux (L / m 2 / hr) FIG. 2 shows a schematic diagram of an apparatus used for evaluating the filtration performance of the hollow fiber porous membrane. A hollow fiber porous membrane 7 moistened with pure water having a length of about 10 cm was set in a tube 6 having an inner diameter of 3 mm, and both ends were sealed with silicon caps 8. Next, the injection needle 9 whose end was sealed from one silicon cap was stabbed and set in the hollow portion of the hollow fiber porous membrane. Further, the injection needle 10 having an end opened from the other silicon cap was stabbed and set in the hollow portion of the hollow fiber porous membrane. Thereafter, the pure water filled in the stock solution tank 1 is sent from the pipes 2 and 4 to the tube 6 in which the hollow fiber porous membrane 7 is set using the pump 3, and a part of the water passes through the three-way valve 14 and exits 12. Returned to stock solution tank 1. A part of the water sent to the tube 6 was filtered by the hollow fiber porous membrane 7. The amount of filtered pure water permeated from the injection needle 10 was measured, and the pure water permeation flux was determined by the following equation. At this time, the linear velocity of the water flowing through the cross section excluding the hollow fiber porous membrane 7 in the tube 6 was 0.1 m / s, and the average value of the pressure of the pressure gauges 5 and 11 was 0.1 MPa.
Figure 0005630961
In the above formula, the effective membrane length refers to the net membrane length of the hollow fiber porous membrane excluding the portion where the injection needle is inserted, and π refers to the circumference.

(4)透過流束保持率J/J0の測定
図2に示した装置にて、原液タンク1に50ppmのアルギン酸ナトリウム水溶液を充填した以外は、上記(3)の純水透過流束と同様の操作を実施した。
得られた膜ろ過水の透過流束Jと上記(3)で得られた純水透過流束J0を用いて、以下の式より、透過流束保持率J/J0を算出した。

Figure 0005630961
(4) Measurement of permeation flux retention ratio J / J 0 The same as the pure water permeation flux of (3) above, except that the stock solution tank 1 was filled with 50 ppm of sodium alginate aqueous solution in the apparatus shown in FIG. The operation of was carried out.
Using the permeation flux J of the membrane filtration water obtained and the pure water permeation flux J 0 obtained in the above (3), the permeation flux retention ratio J / J 0 was calculated from the following equation.
Figure 0005630961

(5)逆流洗浄回復率nRFの測定
図2に示した装置にて、原液タンク1に50ppmのアルギン酸ナトリウム水溶液を充填した以外は、上記(3)の純水透過流束と同様の操作を実施し、60分間のろ過を行ない、ポンプ3を停止した。この逆流洗浄直前のアルギン酸ナトリウム水溶液の透過流束をJbbとした。次に、注射針10から純水を中空糸多孔膜7の中空部に供給し、内表面側から外表面側へ透過した逆流洗浄排水を三方弁14の出口13から系外へ排出した。逆流洗浄後、再び、50ppmのアルギン酸ナトリウム水溶液のろ過を行った。この逆流洗浄直後のアルギン酸ナトリウム水溶液の透過流束をJabとした。純水透過流束J0、Jbb、Jabを用いて、以下の式により、逆流洗浄回復率nRFを算出した。

Figure 0005630961
(5) Measurement of backwashing recovery rate nRF With the apparatus shown in FIG. 2, the same operation as the pure water permeation flux in (3) above was performed except that the stock solution tank 1 was filled with 50 ppm of sodium alginate aqueous solution. Then, filtration was performed for 60 minutes, and the pump 3 was stopped. The permeation flux of the sodium alginate aqueous solution immediately before the backwashing was J bb . Next, pure water was supplied from the injection needle 10 to the hollow portion of the hollow fiber porous membrane 7, and the backwash waste water that permeated from the inner surface side to the outer surface side was discharged out of the system from the outlet 13 of the three-way valve 14. After the backwashing, a 50 ppm sodium alginate aqueous solution was filtered again. The permeation flux of the aqueous sodium alginate solution immediately after the backwashing was taken as J ab . Using the pure water permeation fluxes J 0 , J bb and J ab , the backwashing recovery rate nRF was calculated by the following equation.
Figure 0005630961

[実施例1]
重量平均分子量65,000のセルロースアセテートプチレートポリマー20質量%とトリエチレングリコール80質量%を170℃で1時間攪拌し、その後、2時間静置し、均一な高分子ポリマー溶液を得た。次にこのポリマー溶液を吐出スリット外周部に200μmの切欠16個を有する二重環式紡糸口金を用い、内部凝固液として170℃のトリエチレングリコールを用いて、吐出線速度0.2m/s、温度170℃で吐出し、空走距離ゼロで、50℃の水槽中にて冷却固化し、0.2m/sの速度で巻き取った。巻き取った中空糸ポリマーは、水に浸漬し、溶媒であるトリエチレングリコールを除去し、中空糸多孔膜を得た。得られた膜の物性を表1に示した。また、透過流束保持率J/J0および逆流洗浄回復率nRFの測定結果をそれぞれ、図3および図4に示す。
[Example 1]
20% by mass of a cellulose acetate propylate polymer having a weight average molecular weight of 65,000 and 80% by mass of triethylene glycol were stirred at 170 ° C. for 1 hour and then allowed to stand for 2 hours to obtain a uniform polymer polymer solution. Next, using this polymer solution, a bicyclic spinneret having 16 200 μm cutouts on the outer periphery of the discharge slit, and using triethylene glycol at 170 ° C. as an internal coagulating liquid, a discharge linear velocity of 0.2 m / s, It was discharged at a temperature of 170 ° C., cooled and solidified in a 50 ° C. water bath with an empty running distance of zero, and wound up at a speed of 0.2 m / s. The wound hollow fiber polymer was immersed in water to remove triethylene glycol as a solvent to obtain a hollow fiber porous membrane. The physical properties of the obtained film are shown in Table 1. Moreover, the measurement results of the permeation flux retention ratio J / J 0 and the backflow cleaning recovery ratio nRF are shown in FIGS. 3 and 4, respectively.

[実施例2]
ポリマー溶液を吐出するスリットの外周部に100μmの切欠64個を有する二重環式紡糸口金を用いた以外は、実施例1の方法で中空糸多孔膜を得た。得られた膜の物性を表1に示した。また、透過流束保持率J/J0および逆流洗浄回復率nRFの測定結果をそれぞれ、図3および図4に示す。
[Example 2]
A hollow fiber porous membrane was obtained by the method of Example 1 except that a double ring spinneret having 64 notches of 100 μm was used on the outer periphery of the slit for discharging the polymer solution. The physical properties of the obtained film are shown in Table 1. Moreover, the measurement results of the permeation flux retention ratio J / J 0 and the backflow cleaning recovery ratio nRF are shown in FIGS. 3 and 4, respectively.

[比較例1]
ポリマー溶液を吐出するスリットの外周部に切欠を有しない二重環式紡糸口金を用いた以外は、実施例1の方法で中空糸多孔膜を得た。得られた膜の物性を表1に示した。また、透過流束保持率J/J0および逆流洗浄回復率nRFの測定結果をそれぞれ、図3および図4に示す。
[Comparative Example 1]
A hollow fiber porous membrane was obtained by the method of Example 1 except that a double ring spinneret having no notch in the outer periphery of the slit for discharging the polymer solution was used. The physical properties of the obtained film are shown in Table 1. Moreover, the measurement results of the permeation flux retention ratio J / J 0 and the backflow cleaning recovery ratio nRF are shown in FIGS. 3 and 4, respectively.

表1に実施例および比較例で使用した中空糸多孔膜の特性を示す。

Figure 0005630961
Table 1 shows the characteristics of the hollow fiber porous membrane used in Examples and Comparative Examples.
Figure 0005630961

図3の結果から、実施例1および2においては、突起を有さない中空糸多孔膜を用いた比較例に比して、高い透過流速保持率を示し、効果的にファウリングを抑制できることが示された。
また、図3および図4の結果から、ろ過時間60分における逆流洗浄により、実施例1および2においては、非常に高い逆流洗浄回復率を示すともに、洗浄前を大きく上回る透過流速保持率を示し、高い洗浄効果が示された。
From the result of FIG. 3, in Examples 1 and 2, compared with the comparative example using the hollow fiber porous membrane which does not have a protrusion, a high permeation flow rate retention rate is shown, and fouling can be effectively suppressed. Indicated.
In addition, from the results of FIGS. 3 and 4, the backwashing at a filtration time of 60 minutes showed a very high backwashing recovery rate in Examples 1 and 2, and a permeate flow rate retention rate much higher than before washing. A high cleaning effect was shown.

本発明によれば、膜に損傷を与えることなく効果的にファウリングを抑制でき、低コストで水処理が可能となる中空糸多孔膜を提供することができる。
本発明は、水処理の分野において産業上の利用可能性を有する。
According to the present invention, it is possible to provide a hollow fiber porous membrane that can effectively suppress fouling without damaging the membrane and enables water treatment at low cost.
The present invention has industrial applicability in the field of water treatment.

d 内径
t 膜厚
h 突起の高さ
w 突起の幅
1 原液タンク
2 配管
3 ポンプ
4 配管
5 圧力計
6 チューブ
7 中空糸多孔膜
8 シリコンキャップ
9 端部を封止した注射針
10 端部が開口した注射針
11 圧力計
12 出口
13 出口
14 三方弁
d Inner diameter t Film thickness h Projection height w Projection width 1 Stock solution tank 2 Piping 3 Pump 4 Piping 5 Pressure gauge 6 Tube 7 Hollow fiber porous membrane 8 Silicon cap 9 Injection needle 10 whose end is sealed Injection needle 11 Pressure gauge 12 Outlet 13 Outlet 14 Three-way valve

Claims (4)

二重環式の紡糸口金より高分子溶液を吐出し、ついで、相分離法により多孔膜とすることにより製造される中空糸多孔膜であって、
前記紡糸口金は、前記高分子溶液が吐出されるスリットの外周部に切欠を有し、
前記中空糸多孔膜は、外周部に、長手方向に連続した突起を有し、突起の幅が60〜100μmであり、突起の高さが20〜300μmであり、突起の数が16個以上64個以下であり、内径が600〜1500μmであり、かつ膜厚が310〜500μmであって、被処理液を中空糸多孔膜の外表面側から内表面側へろ過するように用いる中空糸多孔膜。
Ejecting dual-cyclic polymer solution from spinneret, then, a hollow fiber porous membrane is produced by a more porous membrane phase separation method,
The spinneret has a notch on the outer peripheral portion of a slit the polymer solution is discharged,
The hollow fiber porous membrane has protrusions continuous in the longitudinal direction on the outer periphery, the protrusion width is 60 to 100 μm, the protrusion height is 20 to 300 μm, and the number of protrusions is 16 or more and 64. It is a number less, hollow fiber inner diameter of 600~1500Myuemu, and I thickness 310~500μm der, Ru used to filter the inner surface side of the liquid to be treated from the outer surface side of the hollow fiber porous membrane Porous membrane.
請求項1に記載の中空糸多孔膜を用いて、無機物および/または有機物を含有する被処理液を前記中空糸多孔膜の外表面側から内表面側へろ過する工程を含む、水処理方法。   The water treatment method including the process of filtering the to-be-processed liquid containing an inorganic substance and / or an organic substance from the outer surface side of the said hollow fiber porous membrane to an inner surface side using the hollow fiber porous membrane of Claim 1. 前記中空糸多孔膜の内表面側から前記外表面側へ、前記中空糸多孔膜を逆流洗浄する工程をさらに含む、請求項2に記載の水処理方法。   The water treatment method according to claim 2, further comprising a step of backwashing the hollow fiber porous membrane from the inner surface side to the outer surface side of the hollow fiber porous membrane. 前記中空糸多孔膜の外表面側に空気を供給し、前記中空糸多孔膜を揺動して、空気洗浄する工程をさらに含む、請求項2または3に記載の水処理方法。   The water treatment method according to claim 2 or 3, further comprising a step of supplying air to the outer surface side of the hollow fiber porous membrane, oscillating the hollow fiber porous membrane, and washing with air.
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