JP7111885B2 - ろ過方法、海水を淡水化する方法、淡水を製造する方法、中空糸膜モジュール、および海水淡水化システム - Google Patents
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Description
[1]
複数の中空糸膜が束ねられた中空糸膜束がモジュールケースに挿入され、該中空糸膜の両端部がポッティング材により一体化された、中空糸膜モジュールを用いた、前記中空糸膜モジュール内の圧力が0.3~1.2MPaでろ過されるろ過方法であって、
前記中空糸膜モジュールは、無拘束下で該中空糸膜モジュール内の圧力を1.0MPaとした場合に、前記中空糸膜モジュールの長手方向における中央部分の拡径率がR%、長手方向の伸びがL%であることに対して、0.5<R/L<5の関係を満たし、
運転時は、0<R<0.25かつ0<L<0.06であり、
前記モジュールケースの少なくとも一部は、外表面側に層状のガラス繊維強化樹脂部を含み、前記ガラス繊維強化樹脂部を含有するモジュールケースの少なくとも一部において、前記モジュールケースの肉厚に対する前記層状のガラス繊維強化樹脂部の肉厚の割合が5%以上50%以下である
ことを特徴とするろ過方法。
[2]
複数の中空糸膜が束ねられた中空糸膜束がモジュールケースに挿入され、該中空糸膜の両端部がポッティング材により一体化された、中空糸膜モジュールを用いた、前記中空糸膜モジュール内の圧力が0.3~1.2MPaで海水を淡水化する方法であって、
前記海水を、前記中空糸膜モジュールによりろ過する、ろ過工程と、
前記ろ過工程によるろ液を、前記中空糸膜モジュールに直接接続される逆浸透膜によって、前記ろ過工程の圧力を加圧した圧力下で脱塩する脱塩工程と、を備え、
前記中空糸膜モジュールは、無拘束下で該中空糸膜モジュール内の圧力を1.0MPaとした場合に、前記中空糸膜モジュールの長手方向における中央部分の拡径率がR%、長手方向の伸びがL%であることに対して、0.5<R/L<5の関係を満たし、
運転時は、前記運転条件において、0<R<0.25かつ0<L<0.06である
ことを特徴とする海水を淡水化する方法。
[3]
複数の中空糸膜が束ねられた中空糸膜束がモジュールケースに挿入され、該中空糸膜の両端部がポッティング材により一体化された、中空糸膜モジュールを用いた、前記中空糸膜モジュール内の圧力が0.3~1.2MPaで淡水を製造する方法であって、
原液を、前記中空糸膜モジュールによりろ過するろ過工程と、
前記ろ過工程によるろ液を、前記中空糸膜モジュールに直接接続される逆浸透膜によって前記ろ過工程の圧力を加圧した加圧下で脱塩する脱塩工程と、を備え、
前記中空糸膜モジュールは、無拘束下で該中空糸膜モジュール内の圧力を1.0MPaとした場合に、前記中空糸膜モジュールの長手方向における中央部分の拡径率がR%、長手方向の伸びがL%であることに対して、0.5<R/L<5の関係を満たし、
運転時は、前記運転条件において、0<R<0.25かつ0<L<0.06である
ことを特徴とする淡水を製造する方法。
[4]
前記中空糸膜モジュールの中空糸膜において、最大で0.3MPa膜内外差圧で、最大で0.8MPaの圧力で該中空糸膜の外表面側に70℃以上80℃以下の原水を供給して、最大で0.8MPaの圧力で該中空糸膜の内表面側からろ液を取出す、ろ過工程を備える
ことを特徴とする[1]に記載のろ過方法。
[5]
前記中空糸膜モジュールの中空糸膜において、最大で0.3MPa膜内外差圧で、最大で1.2MPaの圧力で該中空糸膜の外表面側に20℃以上30℃以下の原水を供給して、最大で1.2MPaの圧力でろ液を取出す、ろ過工程を備える
ことを特徴とする[1]に記載のろ過方法。
[6]
複数の中空糸膜が束ねられた中空糸膜束がモジュールケースに挿入され、該中空糸膜の両端部がポッティング材により一体化された、中空糸膜モジュールであって、
前記中空糸膜モジュールは、無拘束下で該中空糸膜モジュール内の圧力を1.0MPaとした場合に、前記中空糸膜モジュールの長手方向における中央部分の拡径率がR%、長手方向の伸びがL%であることに対して、0.5<R/L<5の関係にあり、
運転時は、0<R<0.25かつ0<L<0.06であり、
前記モジュールケースの少なくとも一部は、外表面側に層状のガラス繊維強化樹脂部を含み、前記ガラス繊維強化樹脂部を含有するモジュールケースの少なくとも一部において、前記モジュールケースの肉厚に対する前記層状のガラス繊維強化樹脂部の肉厚の割合が5%以上50%以下である
ことを特徴とする中空糸膜モジュール。
[7]
前記モジュールケースのヘッダ部はガラス短繊維を含有するプラスチックから構成され、
前記モジュールケースのパイプ状部はプラスチック部の内層とガラス長繊維を含むガラス繊維強化樹脂部からなる外層から構成され、
前記ガラス繊維強化樹脂部にはガラス長繊維が前記モジュールケースの管軸方向に対して60°~120°の角度で巻回されている
ことを特徴とする[6]に記載の中空糸膜モジュール。
[8]
前記モジュールケースの少なくとも一部は、ガラスクロス、ロービングクロス、およびチョップドストランドマットの少なくとも一つを有し、
前記ガラスクロス、ロービングクロス、およびチョップドストランドマットの少なくとも一つの1平方メートルあたりの重量が、50g以上600g以下であることを特徴とする[6]又は[7]に記載の中空糸膜モジュール。
[9]
前記ガラス繊維強化樹脂部のうちパイプ状部を被覆する第1のガラス繊維強化樹脂部と、ヘッダ部を被覆する第2のガラス繊維強化樹脂部と、ノズル部を被覆する第3のガラス繊維強化樹脂部とを含み、
前記第1のガラス繊維強化樹脂部および前記第2のガラス繊維強化樹脂部のガラス繊維が交互に重なり合う領域があり、
前記第2のガラス繊維強化樹脂部および前記第3のガラス繊維強化樹脂部のガラス繊維が交互に重なり合う領域を持つ
ことを特徴とする[6]又は[7]に記載の中空糸膜モジュール。
[10]
前記第3のガラス繊維強化樹脂部に使用されるガラス繊維の前記ガラスクロス、ロービングクロス、およびチョップドストランドマットの少なくとも一つの1平方メートルあたりの重量が、50g以上300g以下である
ことを特徴とする[9]に記載の中空糸膜モジュール。
[11]
前記モジュールケースでは、プラスチック部の外表面側に前記ガラス繊維強化樹脂部を積層しており、
前記ガラス繊維強化樹脂部と前記プラスチック部の引張せん断強度が3MPa以上である
ことを特徴とする[6]、[7]、[9]、[10]のいずれか1つに記載の中空糸膜モジュール。
[12]
前記ガラス繊維強化樹脂部中の、前記ガラス繊維を有するガラスクロス、ロービングクロス、およびチョップドストランドマットのすくなくとも一つが、前記モジュールケース内でらせん状に巻回され、
それらの幅が、30mm以上140mm以下である
ことを特徴とする[6]、[7]、[9]から[11]のいずれか1つに記載の中空糸膜モジュール。
[13]
海水をろ過する、[6]から[12]のいずれか1つに記載の中空糸膜モジュールと、
前記中空糸膜モジュールによるろ液を脱塩する、逆浸透膜モジュールと、を備え、
前記中空糸膜モジュールおよび前記逆浸透膜モジュールが、直接接続またはポンプを介して接続されている
ことを特徴とする海水淡水化システム。
ガラス繊維強化樹脂部の厚さを以下の通りに測定した。被覆後のモジュールケースをガラス繊維強化樹脂部の断面が露出するように切断し、3か所測定したものを平均し算出した。
中空糸膜の内径および外径は、以下のようにして求めた。中空糸膜を膜長手方向に垂直な向きにカミソリ等で薄く切り、走査型電子顕微鏡を用いて断面の内径の長径と短径、外径の長径と短径を測定し、以下の(1)、(2)式により、それぞれ内径と外径を決定した。なお、本実施形態では任意に選んだ中空糸膜、20本についてそれぞれ内径および外径を測定し、相加平均値を算出することで求めた。
中空糸膜の膜厚方向の厚さを、以下のようにして測定した。上述したように、中空糸膜の内径(A)および外径(B)を測定し、以下の(3)式に基づいて、中空糸膜の膜厚方向の厚さを求めた。
中空糸膜の厚さ =(B-A)/2・・・(3)
なお、本実施形態では任意に選んだ中空糸膜、20本についてそれぞれ膜厚を測定し、相加平均値を算出することで中空糸膜の膜厚を求めた。
ガラス転移温度は、パーキンエルマー社製の示差走査熱量計(DSC)装置(型版:DSC8000)を用いて測定した。測定方法はJIS K7121のガラス転移温度の測定方法に準拠した。なお、基準物質としてはインジウムを使用した。具体的には、完成した中空糸膜モジュールにおいて、約5mgのガラス繊維強化樹脂を採取し、専用のサンプル容器に封入し、サンプル容器を装置内に設置した後、装置内を20℃に温調し測定を開始した。0℃から200℃の範囲でサンプルを昇温した。昇温速度は10℃/minとした。得られた結果から中間点ガラス転移温度(Tg)を算出し、これをガラス転移温度とした。
引張せん断強度は以下の通り測定した。サンプルは実際に作成した膜モジュールのパイプ状部から切り出した。全長180mm、幅10mmのスティック状のサンプルをパイプ部の長手方向から切り出した後、サンプル長手方向の中央部12.5mm×10mm以外の部分において、片側はプラスチック部(後述する、ポリスルホンもしくはABS)のみ、反対側はガラス繊維強化樹脂部のみを残す加工を施した。その他のせん断試験条件についてはJISK―7161プラスチック‐引張特性の試験方法に準じて実施した。
瞬時破壊試験は、中空糸膜モジュールに内圧を印加し、ケースが破壊された時の圧力を破壊時圧力とした。予め中空糸膜モジュールの内部を水で満たしノズル部2か所とキャップ部1か所をシールした。残る1か所のキャップ部から空気圧を0.2MPa/secで徐々に加えた。試験時は全て40℃の水温で実施した。中空糸膜モジュールは長手方向を拘束しない状態で試験を実施した。
疲労破壊試験は、中空糸膜モジュールに0.6MPaもしくは1MPaまで内圧を繰り返し印加し、ケースが破壊された時の回数を記録した。予め中空糸膜モジュールの内部を水で満たしノズル部2か所とキャップ部1か所をシールした。残る1か所のキャップ部から空気圧を加えた。圧力を印加する頻度は1分間あたり6回とした。試験時は全て40℃の水温で実施した。中空糸膜モジュールは長手方向を拘束しない状態で試験を実施した。
ハウジングの拡径率および全長伸び率は以下のように測定した。予め中空糸膜モジュールの内部を水で満たしノズル部2か所とキャップ部1か所をシールした。残る1か所のキャップ部から空気圧を加えた。圧力を印加する頻度は1分間あたり6回とした。試験時は全て40℃の水温で実施した。圧力の印加前後にてノギス(ミツトヨ製)によってパイプ部の径または全長の変動を直接測定した。
ガラス繊維の長さは、X線CT装置を用いて透過観察により測定した。装置としては、株式会社リガク製の高分解能3DX線顕微鏡 nano3DXを用いた。また、上記の手法による測定が困難な場合には、加熱炉等によりガラス繊維強化樹脂部のガラス繊維以外の成分を400℃で燃焼させ焼失させた後、スケール、光学顕微鏡または電子顕微鏡を用いてガラス繊維の長さを観察した。
繊維体積含有率(Vf)は、以下のように測定した。ガラス繊維強化樹脂部から熱硬化性樹脂を除去して、ガラス繊維と熱硬化性樹脂の各質量を求め、更に、これら質量の値を各成分の密度を用いて体積に換算し、これら体積の値を上記式に当てはめて求めた。ガラス繊維強化樹脂部から熱硬化性樹脂を除去する方法としては、燃焼(熱分解)除去による方法を、簡便で好ましいものとして使用できる。この場合、よく乾燥させたガラス繊維強化樹脂部の質量を秤量後、電気炉等を用いて400~700℃で60~240分処理して熱硬化性樹脂成分を燃焼した。燃焼後に残留した強化繊維を乾燥雰囲気で放冷後、秤量することにより各成分の質量を算出した。
実施例1では、モジュールケースの素材として、プラスチック部にはABS樹脂(旭化成製)を用いた。プラスチック部の外表面には、接着性を向上させるため、予めサンドペーパーで粗面化を施した。#100のサンドペーパーで粗面化を実施したところ、粗面化後の表面粗さ(Ra)は6.6μmであった。ガラス繊維強化樹脂部の被覆は全てハンドレイアップ法にて実施した。パイプ状部におけるプラスチック部の外周部に、幅100mmの包帯状のガラスクロス(前田硝子(株)製、ECM13100-A)同士が平均で30%重なるように連続的に巻回した。この時、モジュールケースの管軸と略平行になるガラス繊維を経糸、略垂直に配置されるガラス繊維を緯糸とした場合、経糸の長さは約100mm、緯糸の長さは約18mであった。ガラスクロスは経糸と緯糸を交互に直交して織り込まれた平織を使用した。その後、シート状のチョップドストランドマット(日東紡績(株)製、MC300-A)を巻回して、チョップドストランドマットが1層となるように積層した。チョップドストランドマットを構成するガラス繊維の平均長さは5cmであり、それらがランダムにシート状に配置され、バインダーによりガラス繊維同士が固定されているものを使用した。巻回後にエポキシ樹脂を含浸させ、ローラーを使ってエアーを押出し密着させた。同様に、ヘッダ部およびノズル部にもガラスクロスとチョップドストランドマットを巻回した。エポキシ樹脂は主剤としてJER811(三菱ケミカル製)、硬化剤としてトリエチレンテトラミン(TETA)(東ソー製)、反応性希釈剤としてSR-TMP(阪本薬品製)を混合したものを用いた。ガラスクロスおよびチョップドストランドマットにエポキシ樹脂を含浸させた後、50℃の環境でワークを回転させながら8時間養生しエポキシ樹脂を硬化させることにより実施例1の中空糸膜モジュールを製造した。
実施例2では、包帯状ガラスクロスのクロス重なり幅を70mmとし、70%重なるようにしたこと以外は全て実施例1と同じ方法で作成した。実施例2の中空糸膜モジュールに対して、中空糸膜モジュールを拘束しないフリーの状態で1.0MPaの内圧を印加する前後の、パイプ状部の中央部分のパイプ径をノギスにて測定した。またモジュール全長の変動も同様に測定した。結果、中央部分の拡径率Rは0.19%、全長伸び率Lは0.043%となり、R/Lは4.42となった。その後中空糸膜モジュールの長手方向を拘束しない状態で瞬時破壊試験を行った。試験結果を、プラスチック部、ガラス繊維強化樹脂部、中空糸膜、およびポッティング材の材質およびサイズ等の諸条件とともに表1に記載した。表1に示すように、実施例2の中空糸膜モジュールでは、少なくとも5MPaまでモジュールケースは破壊されなかった。同じく長手方向を拘束しない状態で0~0.6MPaまでの繰り返し耐久性試験を実施したが、50万サイクルまで到達し、モジュールの破壊は確認されなかった。試験完了後の中空糸膜モジュールを解体したが異常は見受けられなかった。パイプ状部を被覆したガラス繊維強化樹脂の繊維体積含有率(Vf)を測定したところ、38%であった。
実施例3では、パイプ状部のガラス繊維強化樹脂部の被覆方法としてフィラメントワインディング法を使用した。ガラスロービングはRS 220 RL-510(日東紡製)を使用した。含浸させるエポキシ樹脂には主剤としてXNR6805、硬化剤としてXNH6805、反応促進剤としてXNA6805(全てナガセケムテック製)を使用した。旭化成エンジニアリング製のフィラメントワインディング装置にハウジングを固定した。18kgが1セットとなったガラスロービングを4個同時にクリールスタンドより巻き出し、エポキシ樹脂に含浸させた後、ハウジングへの巻回を開始した。ガラス繊維の張力は、ガラスロービング1本あたり約5Nに調整した。ガラスロービングの巻回角度は、ハウジング中央部分で30°となるよう調整した。巻回後、80℃の環境にて8時間養生を実施しエポキシ樹脂の硬化を促進させた。ヘッダ部およびノズル部のガラス繊維強化樹脂部は実施例1と同じくハンドレイアップ法にて実施した。
実施例4では、ヘッダ部およびノズル部のプラスチック部素材をガラス繊維入りの素材に変更し、当該部分にガラス繊維強化樹脂部の被覆を実施しない点を除き、実施例3と同じ手法で加工を行った。実施例4の中空糸膜モジュールに対して、中空糸膜モジュールを拘束しないフリーの状態で1.0MPaの内圧を印加する前後の、パイプ状部の中央部分のパイプ径をノギスにて測定した。またモジュール全長の変動も同様に測定した。結果、中央部分の拡径率Rは0.08%、全長伸び率Lは0.037%となり、R/Lは2.22となった。その後中空糸膜モジュールの長手方向を拘束しない状態で瞬時破壊試験を行った。試験結果を、プラスチック部、ガラス繊維強化樹脂部、中空糸膜、およびポッティング材の材質およびサイズ等の諸条件とともに表1に記載した。表1に示すように、実施例4の中空糸膜モジュールでは、少なくとも5MPaまでモジュールケースは破壊されなかった。同じく長手方向を拘束しない状態で0~0.6MPaまでの繰り返し耐久性試験を実施したが、50万サイクルまで到達し、モジュールの破壊は確認されなかった。さらに同条件で被覆した別のモジュールを使用し、長手方向を拘束しない状態で0~1.0MPaまでの繰り返し耐久性試験を実施したが、50万サイクルまで到達し、モジュールの破壊は確認されなかった。試験完了後の中空糸膜モジュールを解体したが異常は見受けられなかった。パイプ状部を被覆したガラス繊維強化樹脂部の繊維体積含有率(Vf)を測定したところ、55%であった。
実施例5では、モジュールケースの素材として、プラスチック部にはポリスルホン樹脂(ソルベイ製)を用いた。プラスチック部の外表面には、接着性を向上させるため、予めサンドペーパーで粗面化を施した。#100のサンドペーパーで粗面化を実施したところ、粗面化後の表面粗さ(Ra)は6.6μmであった。ガラス繊維強化樹脂部の被覆は全てハンドレイアップ法にて実施した。パイプ状部におけるプラスチック部の外周部に、幅50mmの包帯状のガラスクロス(前田硝子(株)製、ECM13100-A)同士が平均で30%重なるように連続的に巻回した。この時、モジュールケースの管軸と略平行になるガラス繊維を経糸、略垂直に配置されるガラス繊維を緯糸とした場合、経糸の長さは約100mm、緯糸の長さは約18mであった。ガラスクロスは経糸と緯糸を交互に直交して織り込まれた平織を使用した。その後、巻回したガラスクロスの外周に、シート状のロービングクロス(日東紡績(株)製、WF350-100BS6)を巻回した。その後さらに、シート状のチョップドストランドマット(日東紡績(株)製、MC300-A)を巻回した。チョップドストランドマットを構成するガラス繊維の平均長さは5cmであり、それらがランダムにシート状に配置され、バインダーによりガラス繊維同士が固定されているものを使用した。巻回後にエポキシ樹脂を含浸させ、ローラーを使ってエアーを押出し密着させた。同様に、ヘッダ部およびノズル部にもガラスクロスとチョップドストランドマットを巻回した。エポキシ樹脂は主剤としてJER811(三菱ケミカル製)、硬化剤としてトリエチレンテトラミン(TETA)(東ソー製)、反応性希釈剤としてSR-TMP(阪本薬品製)を混合したものを用いた。ガラスクロスおよびチョップドストランドマットにエポキシ樹脂を含浸させた後、50℃の環境でワークを回転させながら8時間養生しエポキシ樹脂を硬化させることにより実施例5の中空糸膜モジュールを製造した。
実施例6では、ヘッダ部およびノズル部のプラスチック部素材をガラス繊維が含まれない素材に変更し、当該部分にガラス繊維強化樹脂部の被覆を実施しない点を除き、実施例4と同じ手法で加工を行った。実施例6の中空糸膜モジュールに対して、中空糸膜モジュールを拘束しないフリーの状態で0.6MPaの内圧を印加する前後の、パイプ状部の中央部分のパイプ径をノギスにて測定した。またモジュール全長の変動も同様に測定した。結果、中央部分の拡径率Rは0.08%、全長伸び率Lは0.039%となり、R/Lは2.10となった。その後中空糸膜モジュールの長手方向を拘束しない状態で瞬時破壊試験を行った。試験結果を、プラスチック部、ガラス繊維強化樹脂部、中空糸膜、およびポッティング材の材質およびサイズ等の諸条件とともに表1に記載した。表1に示すように、実施例6の中空糸膜モジュールでは、4.5MPaでモジュールケースのヘッド部分からリークが発生した。同じく長手方向を拘束しない状態で0~0.6MPaまでの繰り返し耐久性試験を実施したが、40万サイクルまで到達し、モジュールのノズル部分からのリークが確認された。パイプ状部を被覆したガラス繊維強化樹脂部の繊維体積含有率(Vf)を測定したところ、55%であった。
比較例1では、パイプ状部、ヘッダ部、およびノズル部のプラスチック素材としてABS樹脂(旭化成製)を用いた。モジュールケースのプラスチック部外表面にはガラス繊維強化樹脂部の被覆を実施しなかった。比較例1の中空糸膜モジュールに対して、中空糸膜モジュールを拘束しないフリーの状態で1.0MPaの内圧を印加する前後の、パイプ状部の中央部分のパイプ径をノギスにて測定した。またモジュール全長の変動も同様に測定した。結果、中央部分の拡径率Rは0.37%、全長伸び率Lは0.065%となり、R/Lは5.69となった。その後中空糸膜モジュールの長手方向を拘束しない状態で瞬時破壊試験を行った。試験結果を、プラスチック部、ガラス繊維強化樹脂部、中空糸膜、およびポッティング材の材質およびサイズ等の諸条件とともに表1に記載した。表1に示すように、比較例1の中空糸膜モジュールでは、3.6MPaでパイプ上部からリークが発生した。同じく長手方向を拘束しない状態で0~0.6MPaまでの繰り返し耐久性試験を実施したが、20万サイクルでパイプ状部からリークが発生した。
比較例2では、パイプ状部、ヘッダ部、およびノズル部のプラスチック素材としてポリスルホン樹脂(ソルベイ製)を用いた。モジュールケースのプラスチック部外表面にはガラス繊維強化樹脂部の被覆を実施しなかった。比較例2の中空糸膜モジュールに対して、中空糸膜モジュールを拘束しないフリーの状態で1.0MPaの内圧を印加する前後の、パイプ状部の中央部分のパイプ径をノギスにて測定した。またモジュール全長の変動も同様に測定した。結果、中央部分の拡径率Rは0.27%、全長伸び率Lは0.052%となり、R/Lは5.19となった。その後中空糸膜モジュールの長手方向を拘束しない状態で瞬時破壊試験を行った。試験結果を、プラスチック部、ガラス繊維強化樹脂部、中空糸膜、およびポッティング材の材質およびサイズ等の諸条件とともに表1に記載した。表1に示すように、比較例2の中空糸膜モジュールでは、少なくとも5MPaまでモジュールケースは破壊されなかった。同じく長手方向を拘束しない状態で0~1.0MPaまでの繰り返し耐久性試験を実施したが、40万サイクルでパイプ状部からリークが発生した。
11 中空糸膜
12 ポッティング材
13 モジュールケース
14 ハウジング本体
15 キャップ部材
16 パイプ状部
17 ヘッダ部
18 ノズル部
19 ナット
20 Oリング
21 管路
22 プラスチック部
23 ガラス繊維強化樹脂部
24 ガラス繊維
25 ガラス繊維の布状体
26 整流筒
27 ノズル部のガラスクロス
28 予め切出したガラスクロス
41 超純水を製造するシステム
42 供給配管
43 排出配管
44 ろ液配管
Claims (13)
- 複数の中空糸膜が束ねられた中空糸膜束がモジュールケースに挿入され、該中空糸膜の両端部がポッティング材により一体化された、中空糸膜モジュールを用いた、前記中空糸膜モジュール内の圧力が0.3~1.2MPaでろ過されるろ過方法であって、
前記中空糸膜モジュールは、無拘束下で該中空糸膜モジュール内の圧力を1.0MPaとした場合に、前記中空糸膜モジュールの長手方向における中央部分の拡径率がR%、長手方向の伸びがL%であることに対して、0.5<R/L<5の関係を満たし、
運転時は、0<R<0.25かつ0<L<0.06であり、
前記モジュールケースの少なくとも一部は、外表面側に層状のガラス繊維強化樹脂部を含み、前記ガラス繊維強化樹脂部を含有するモジュールケースの少なくとも一部において、前記モジュールケースの肉厚に対する前記層状のガラス繊維強化樹脂部の肉厚の割合が5%以上50%以下である
ことを特徴とするろ過方法。 - 複数の中空糸膜が束ねられた中空糸膜束がモジュールケースに挿入され、該中空糸膜の両端部がポッティング材により一体化された、中空糸膜モジュールを用いた、前記中空糸膜モジュール内の圧力が0.3~1.2MPaで海水を淡水化する方法であって、
前記海水を、前記中空糸膜モジュールによりろ過する、ろ過工程と、
前記ろ過工程によるろ液を、前記中空糸膜モジュールに直接接続される逆浸透膜によって、前記ろ過工程の圧力を加圧した圧力下で脱塩する脱塩工程と、を備え、
前記中空糸膜モジュールは、無拘束下で該中空糸膜モジュール内の圧力を1.0MPaとした場合に、前記中空糸膜モジュールの長手方向における中央部分の拡径率がR%、長手方向の伸びがL%であることに対して、0.5<R/L<5の関係を満たし、
運転時は、前記運転条件において、0<R<0.25かつ0<L<0.06である
ことを特徴とする海水を淡水化する方法。 - 複数の中空糸膜が束ねられた中空糸膜束がモジュールケースに挿入され、該中空糸膜の両端部がポッティング材により一体化された、中空糸膜モジュールを用いた、前記中空糸膜モジュール内の圧力が0.3~1.2MPaで淡水を製造する方法であって、
原液を、前記中空糸膜モジュールによりろ過するろ過工程と、
前記ろ過工程によるろ液を、前記中空糸膜モジュールに直接接続される逆浸透膜によって前記ろ過工程の圧力を加圧した加圧下で脱塩する脱塩工程と、を備え、
前記中空糸膜モジュールは、無拘束下で該中空糸膜モジュール内の圧力を1.0MPaとした場合に、前記中空糸膜モジュールの長手方向における中央部分の拡径率がR%、長手方向の伸びがL%であることに対して、0.5<R/L<5の関係を満たし、
運転時は、前記運転条件において、0<R<0.25かつ0<L<0.06である
ことを特徴とする淡水を製造する方法。 - 前記中空糸膜モジュールの中空糸膜において、最大で0.3MPa膜内外差圧で、最大で0.8MPaの圧力で該中空糸膜の外表面側に70℃以上80℃以下の原水を供給して、最大で0.8MPaの圧力で該中空糸膜の内表面側からろ液を取出す、ろ過工程を備える
ことを特徴とする請求項1に記載のろ過方法。 - 前記中空糸膜モジュールの中空糸膜において、最大で0.3MPa膜内外差圧で、最大で1.2MPaの圧力で該中空糸膜の外表面側に20℃以上30℃以下の原水を供給して、最大で1.2MPaの圧力でろ液を取出す、ろ過工程を備える
ことを特徴とする請求項1に記載のろ過方法。 - 複数の中空糸膜が束ねられた中空糸膜束がモジュールケースに挿入され、該中空糸膜の両端部がポッティング材により一体化された、中空糸膜モジュールであって、
前記中空糸膜モジュールは、無拘束下で該中空糸膜モジュール内の圧力を1.0MPaとした場合に、前記中空糸膜モジュールの長手方向における中央部分の拡径率がR%、長手方向の伸びがL%であることに対して、0.5<R/L<5の関係にあり、
運転時は、0<R<0.25かつ0<L<0.06であり、
前記モジュールケースの少なくとも一部は、外表面側に層状のガラス繊維強化樹脂部を含み、前記ガラス繊維強化樹脂部を含有するモジュールケースの少なくとも一部において、前記モジュールケースの肉厚に対する前記層状のガラス繊維強化樹脂部の肉厚の割合が5%以上50%以下である
ことを特徴とする中空糸膜モジュール。 - 前記モジュールケースのヘッダ部はガラス短繊維を含有するプラスチックから構成され、
前記モジュールケースのパイプ状部はプラスチック部の内層とガラス長繊維を含むガラス繊維強化樹脂部からなる外層から構成され、
前記ガラス繊維強化樹脂部にはガラス長繊維が前記モジュールケースの管軸方向に対して60°~120°の角度で巻回されている
ことを特徴とする請求項6に記載の中空糸膜モジュール。 - 前記モジュールケースの少なくとも一部は、ガラスクロス、ロービングクロス、およびチョップドストランドマットの少なくとも一つを有し、
前記ガラスクロス、ロービングクロス、およびチョップドストランドマットの少なくとも一つの1平方メートルあたりの重量が、50g以上600g以下であることを特徴とする請求項6又は7に記載の中空糸膜モジュール。 - 前記ガラス繊維強化樹脂部のうちパイプ状部を被覆する第1のガラス繊維強化樹脂部と、ヘッダ部を被覆する第2のガラス繊維強化樹脂部と、ノズル部を被覆する第3のガラス繊維強化樹脂部とを含み、
前記第1のガラス繊維強化樹脂部および前記第2のガラス繊維強化樹脂部のガラス繊維が交互に重なり合う領域があり、
前記第2のガラス繊維強化樹脂部および前記第3のガラス繊維強化樹脂部のガラス繊維が交互に重なり合う領域を持つ
ことを特徴とする請求項6又は7に記載の中空糸膜モジュール。 - 前記第3のガラス繊維強化樹脂部に使用されるガラス繊維の前記ガラスクロス、ロービングクロス、およびチョップドストランドマットの少なくとも一つの1平方メートルあたりの重量が、50g以上300g以下である
ことを特徴とする請求項9に記載の中空糸膜モジュール。 - 前記モジュールケースでは、プラスチック部の外表面側に前記ガラス繊維強化樹脂部を積層しており、
前記ガラス繊維強化樹脂部と前記プラスチック部の引張せん断強度が3MPa以上である
ことを特徴とする請求項6、7、9、10のいずれか1項に記載の中空糸膜モジュール。 - 前記ガラス繊維強化樹脂部中の、前記ガラス繊維を有するガラスクロス、ロービングクロス、およびチョップドストランドマットのすくなくとも一つが、前記モジュールケース内でらせん状に巻回され、
それらの幅が、30mm以上140mm以下である
ことを特徴とする請求項6、7、9から11のいずれか1項に記載の中空糸膜モジュール。 - 海水をろ過する、請求項6から12のいずれか1項に記載の中空糸膜モジュールと、
前記中空糸膜モジュールによるろ液を脱塩する、逆浸透膜モジュールと、を備え、
前記中空糸膜モジュールおよび前記逆浸透膜モジュールが、直接接続またはポンプを介して接続されている
ことを特徴とする海水淡水化システム。
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