JPH03202133A - 臭気性物質濃縮用高分子分離膜の製造方法及びこれを用いた水中に溶存する臭気性物質除去方法 - Google Patents
臭気性物質濃縮用高分子分離膜の製造方法及びこれを用いた水中に溶存する臭気性物質除去方法Info
- Publication number
- JPH03202133A JPH03202133A JP34344489A JP34344489A JPH03202133A JP H03202133 A JPH03202133 A JP H03202133A JP 34344489 A JP34344489 A JP 34344489A JP 34344489 A JP34344489 A JP 34344489A JP H03202133 A JPH03202133 A JP H03202133A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- separation membrane
- membrane
- water
- polymer
- producing
- 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.)
- Granted
Links
- 239000012528 membrane Substances 0.000 title claims abstract description 95
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title claims abstract description 78
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 24
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 24
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims abstract description 4
- -1 polypropylene Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 claims abstract description 3
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims abstract 2
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 claims abstract 2
- 238000005373 pervaporation Methods 0.000 claims abstract 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 51
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 48
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 20
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 claims description 11
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 8
- QYSGYZVSCZSLHT-UHFFFAOYSA-N octafluoropropane Chemical compound FC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F QYSGYZVSCZSLHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229960004065 perflutren Drugs 0.000 claims description 5
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical group FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- WMIYKQLTONQJES-UHFFFAOYSA-N hexafluoroethane Chemical compound FC(F)(F)C(F)(F)F WMIYKQLTONQJES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- HCDGVLDPFQMKDK-UHFFFAOYSA-N hexafluoropropylene Chemical group FC(F)=C(F)C(F)(F)F HCDGVLDPFQMKDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 abstract description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 abstract description 2
- 239000011800 void material Substances 0.000 abstract 2
- 210000004379 membrane Anatomy 0.000 description 61
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 9
- 239000002585 base Substances 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 6
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 6
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 239000010408 film Substances 0.000 description 5
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 235000019645 odor Nutrition 0.000 description 4
- QMMFVYPAHWMCMS-UHFFFAOYSA-N Dimethyl sulfide Chemical compound CSC QMMFVYPAHWMCMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 238000004332 deodorization Methods 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LSDPWZHWYPCBBB-UHFFFAOYSA-N Methanethiol Chemical compound SC LSDPWZHWYPCBBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000001877 deodorizing effect Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 230000005661 hydrophobic surface Effects 0.000 description 2
- 229920005597 polymer membrane Polymers 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 238000001612 separation test Methods 0.000 description 2
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 2
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IUHFWCGCSVTMPG-UHFFFAOYSA-N [C].[C] Chemical compound [C].[C] IUHFWCGCSVTMPG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005601 base polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- 238000007084 catalytic combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 238000000635 electron micrograph Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 244000144972 livestock Species 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 239000012462 polypropylene substrate Substances 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 1
- 239000012085 test solution Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
工場や畜産場などの事業所からの大量の排水排気には事
業活動に伴って発生する各種の臭気性物質が複合して含
まれていることが多い。この内昭和46年に制定された
悪臭防止性に基づき排出規制されている臭気性物質は微
量でも特に不快な臭気として感知されるものであり、毒
性のあるものも多くこれを除去し無害化する技術は産業
上も重要である。現在、アンモニア、メチルメルカプタ
ン、硫化水素、硫化メチル、スチレンや有機酸類など1
2種の物質が排出規制の対象になっている。
業活動に伴って発生する各種の臭気性物質が複合して含
まれていることが多い。この内昭和46年に制定された
悪臭防止性に基づき排出規制されている臭気性物質は微
量でも特に不快な臭気として感知されるものであり、毒
性のあるものも多くこれを除去し無害化する技術は産業
上も重要である。現在、アンモニア、メチルメルカプタ
ン、硫化水素、硫化メチル、スチレンや有機酸類など1
2種の物質が排出規制の対象になっている。
また近年、大きな事業所だけでなく日常生活からもしば
しば臭気性物質を含む比較的小規模な排水や排気が生じ
問題となっており、社会的には小規模な脱臭装置にも関
心が向けられている。
しば臭気性物質を含む比較的小規模な排水や排気が生じ
問題となっており、社会的には小規模な脱臭装置にも関
心が向けられている。
本発明の対象とする臭気性物質は、直接的には水中に溶
存状態にある法的に規制対象となっている悪臭物質のほ
かに各種アミン類や有機溶剤類、炭化水素類などの通常
の臭気を有する物質も含まれる。また発生時に気相にあ
って水中に溶存していなくても空気中から吸収によって
水中に移された状態にすれば本発明における分離膜及び
分離除去方法が適用できることは勿論である。
存状態にある法的に規制対象となっている悪臭物質のほ
かに各種アミン類や有機溶剤類、炭化水素類などの通常
の臭気を有する物質も含まれる。また発生時に気相にあ
って水中に溶存していなくても空気中から吸収によって
水中に移された状態にすれば本発明における分離膜及び
分離除去方法が適用できることは勿論である。
従来の技術
従来から知られているプラズマ応用分離膜製造技術なら
びに臭気性物質を対象とした分離濃縮技術について説明
する。
びに臭気性物質を対象とした分離濃縮技術について説明
する。
既存の研究では、水中に微量に溶存する芳香族系などの
揮発性物質の分析においてシリコーンゴムの膜を用いた
一種の分離膜装置が濃縮に使用されているのは公知の事
実であるが、これはあくまで溶存物質の定量分析を目的
とした試料前処理法としてであって大量の排水等の処理
を目的とした装置ではない。またそもそも均質で無孔性
のシリコーンゴムの透過速度は本発明における分離膜の
透過速度に比べて2桁程度も低い値とされており大量の
排水処理には効率が低く応用できない。
揮発性物質の分析においてシリコーンゴムの膜を用いた
一種の分離膜装置が濃縮に使用されているのは公知の事
実であるが、これはあくまで溶存物質の定量分析を目的
とした試料前処理法としてであって大量の排水等の処理
を目的とした装置ではない。またそもそも均質で無孔性
のシリコーンゴムの透過速度は本発明における分離膜の
透過速度に比べて2桁程度も低い値とされており大量の
排水処理には効率が低く応用できない。
[Eu5tache、H,、G、Histi、 J、M
embr、Sci、、 8巻、p、105 (198
11] すなわち分離膜を用いた水中溶存の臭気性物質の高効率
かつ汎用的なPV法による分離除去プロセスは、本発明
における高性能の分離膜の出現によってはじめて可能と
なったものであり、このような高性能は後述するような
基質膜の特殊な多孔構造と表面に形成された高度に疎水
的な凹凸構造によるものである。従って本発明における
分離膜を用いたPV法による臭気性物質除去法では何等
特殊なPV装置を用いる必要はなく分離膜部分以外は既
存の市販装置と基本的には同一の装置を使用することが
可能である。
embr、Sci、、 8巻、p、105 (198
11] すなわち分離膜を用いた水中溶存の臭気性物質の高効率
かつ汎用的なPV法による分離除去プロセスは、本発明
における高性能の分離膜の出現によってはじめて可能と
なったものであり、このような高性能は後述するような
基質膜の特殊な多孔構造と表面に形成された高度に疎水
的な凹凸構造によるものである。従って本発明における
分離膜を用いたPV法による臭気性物質除去法では何等
特殊なPV装置を用いる必要はなく分離膜部分以外は既
存の市販装置と基本的には同一の装置を使用することが
可能である。
本発明による分離膜とそれを用いた臭気性物質除去方法
は、それ自体では臭気性物質の分離濃縮を高効率に行な
うために有効であって臭気性物質自体の分解、無害化に
は現在前なわれている脱臭、分解方法を併用することが
必要である。
は、それ自体では臭気性物質の分離濃縮を高効率に行な
うために有効であって臭気性物質自体の分解、無害化に
は現在前なわれている脱臭、分解方法を併用することが
必要である。
現在一般に行なわれている比較的大規模な悪臭発生源に
おける脱臭法として実用化されている技術には、活性炭
吸着法、洗浄吸収法、化学処理法、生物脱臭法などがあ
る。[国都 進、”新しい脱臭技術′°、工業調査会(
1981) ]このうち活性炭吸着法や洗浄吸収法は、
基本的には悪臭物質を捕捉するだけであり完全な悪臭問
題の解決法とは言い難い。例えば吸着法では、高価な吸
着剤を繰返し用いるために大規模な装置では、再生賦活
のために加熱処理が行なわれ、この時悪臭物質は再び気
相に遊離してくる。悪臭除去を完結させるには、この悪
臭物質を触媒燃焼装置などによって分解する必要がある
。ただこれによって排気ガスやエネルギーコストなどに
関する新たな問題が発生する。
おける脱臭法として実用化されている技術には、活性炭
吸着法、洗浄吸収法、化学処理法、生物脱臭法などがあ
る。[国都 進、”新しい脱臭技術′°、工業調査会(
1981) ]このうち活性炭吸着法や洗浄吸収法は、
基本的には悪臭物質を捕捉するだけであり完全な悪臭問
題の解決法とは言い難い。例えば吸着法では、高価な吸
着剤を繰返し用いるために大規模な装置では、再生賦活
のために加熱処理が行なわれ、この時悪臭物質は再び気
相に遊離してくる。悪臭除去を完結させるには、この悪
臭物質を触媒燃焼装置などによって分解する必要がある
。ただこれによって排気ガスやエネルギーコストなどに
関する新たな問題が発生する。
本発明における分離膜を用いる臭気性物質除去法は、分
離された悪臭物質を分解する手段と併用しなければ完全
な処理プロセスにならないという点では吸着法に似てい
る。しかし本発明における方法は、前段の膜分離a縮プ
ロセスと後段の分解プロセスを同時かつ連続的に結合し
運転することが容易である。しかも濃縮効率が高いので
装置全体もコンパクト化することが可能となる。これに
対して吸着法は複数の吸着塔を設は交互に用ることによ
って見かけの連続化は可能となるが、基本的にはバッチ
プロセスの繰返しで制御性は劣り、また装置が大型化す
る傾向がある。本発明による連続プロセス化によって装
置の自動制御化、小型化が可能となり、大規模処理から
小規模な処理まで柔軟に対応することができるという実
用上の大きな利点が生れる。
離された悪臭物質を分解する手段と併用しなければ完全
な処理プロセスにならないという点では吸着法に似てい
る。しかし本発明における方法は、前段の膜分離a縮プ
ロセスと後段の分解プロセスを同時かつ連続的に結合し
運転することが容易である。しかも濃縮効率が高いので
装置全体もコンパクト化することが可能となる。これに
対して吸着法は複数の吸着塔を設は交互に用ることによ
って見かけの連続化は可能となるが、基本的にはバッチ
プロセスの繰返しで制御性は劣り、また装置が大型化す
る傾向がある。本発明による連続プロセス化によって装
置の自動制御化、小型化が可能となり、大規模処理から
小規模な処理まで柔軟に対応することができるという実
用上の大きな利点が生れる。
また吸収法は酸アルカリを溶解した水(化学吸収)、ま
たは通常水(物理吸収)によって悪臭物質を吸収除去す
るものであるので大量の悪臭を含んだ吸収剤や水の2次
処理の問題がある。本発明による臭気性物質除去方法は
、こうした悪臭物質を吸収した水の処理にも応用するこ
とができるため悪臭問題の根本的な解決に大いに資する
ものである。
たは通常水(物理吸収)によって悪臭物質を吸収除去す
るものであるので大量の悪臭を含んだ吸収剤や水の2次
処理の問題がある。本発明による臭気性物質除去方法は
、こうした悪臭物質を吸収した水の処理にも応用するこ
とができるため悪臭問題の根本的な解決に大いに資する
ものである。
発明が解決しようとする問題点
問題点は、実用的な処理速度を達成するに必要な除去性
能の分離膜を形成することであるといってよい。除去方
法は、こうした膜の出現によって始めて実用的になると
考えられるからである。
能の分離膜を形成することであるといってよい。除去方
法は、こうした膜の出現によって始めて実用的になると
考えられるからである。
本発明は、特許請求の間第(1)項に記載した範囲で開
孔率が大きくかつ平均孔径が小さいといった特徴を持つ
多孔質高分子膜を基材としてその表面層に同じく特許請
求範囲第(11項から第(101項までに記載の各種条
件下にプラズマ表面処理を行なうことにより複合構造の
高分子分離膜を製造する方法及びその分離膜の選択透過
機能を用いることによって水中に溶存している臭気性物
質をPV法によって選択的に透過除去する方法に関する
ものである。
孔率が大きくかつ平均孔径が小さいといった特徴を持つ
多孔質高分子膜を基材としてその表面層に同じく特許請
求範囲第(11項から第(101項までに記載の各種条
件下にプラズマ表面処理を行なうことにより複合構造の
高分子分離膜を製造する方法及びその分離膜の選択透過
機能を用いることによって水中に溶存している臭気性物
質をPV法によって選択的に透過除去する方法に関する
ものである。
本発明における高分子分離膜についてさらに詳しく説明
すると、基材に使用する高分子多孔質膜は従来プラズマ
処理を応用した同種の分離膜製造においてしばしば用い
られていたものに比べて平均孔径の割には開孔率が大き
いという特徴がある。
すると、基材に使用する高分子多孔質膜は従来プラズマ
処理を応用した同種の分離膜製造においてしばしば用い
られていたものに比べて平均孔径の割には開孔率が大き
いという特徴がある。
公知のプラズマ処理による高分子分離膜ではプラズマ重
合薄膜を安定に支持するために比較的開孔率が小さく、
そのためにその表面が比較的滑らかな高分子多孔質膜を
基材として利用する傾向があった1本発明では基材膜の
機械的強度をさほど低下させない範囲でできるだけ大き
な開孔率の多孔質基材膜を用い、特許請求範囲に記載し
たようなフッ素を含むガスのプラズマによって疎水化表
面処理を行なうことにより大量の排水などの効率の高い
処理に必要な膜透過速度を確保するとともに表面の凹凸
によって通常のプラズマ表面処理膜よりもさらに分離膜
表面の見かけの疎水性を著しく向上させることに成功し
た。
合薄膜を安定に支持するために比較的開孔率が小さく、
そのためにその表面が比較的滑らかな高分子多孔質膜を
基材として利用する傾向があった1本発明では基材膜の
機械的強度をさほど低下させない範囲でできるだけ大き
な開孔率の多孔質基材膜を用い、特許請求範囲に記載し
たようなフッ素を含むガスのプラズマによって疎水化表
面処理を行なうことにより大量の排水などの効率の高い
処理に必要な膜透過速度を確保するとともに表面の凹凸
によって通常のプラズマ表面処理膜よりもさらに分離膜
表面の見かけの疎水性を著しく向上させることに成功し
た。
なおここで言うところの開口率とは、膜表面の見かけの
開口率であって電子顕微鏡写真などで観察できる微小孔
部分の面積から計算されるものである。
開口率であって電子顕微鏡写真などで観察できる微小孔
部分の面積から計算されるものである。
この特徴をさらに説明すると、従来型の平滑な基材膜で
は基材表面に形成されたプラズマ表面処理薄層の疎水性
によって主として膜表面の疎水性が決定されていただけ
でなく、長時間、膜表面と水が直接に接触することによ
る疎水性の低下現象に悩まされていた。この現象は表面
処理効果の劣化現象としてよく知られている。本発明は
、こうした現象が同種の分離膜の性能劣化の原因の一部
であることを長年の研究によって見出し、この結果を膜
製造に応用したものである。本発明では、従来になく開
孔率の大きい基材を用いることによって分離膜表面層と
水との直接接触割合を減少させることが可能であるだけ
でなく、膜表面の開孔部にある空気層が疎水性をさらに
大きく高めることに寄与することを見出した。
は基材表面に形成されたプラズマ表面処理薄層の疎水性
によって主として膜表面の疎水性が決定されていただけ
でなく、長時間、膜表面と水が直接に接触することによ
る疎水性の低下現象に悩まされていた。この現象は表面
処理効果の劣化現象としてよく知られている。本発明は
、こうした現象が同種の分離膜の性能劣化の原因の一部
であることを長年の研究によって見出し、この結果を膜
製造に応用したものである。本発明では、従来になく開
孔率の大きい基材を用いることによって分離膜表面層と
水との直接接触割合を減少させることが可能であるだけ
でなく、膜表面の開孔部にある空気層が疎水性をさらに
大きく高めることに寄与することを見出した。
また分離膜表面層の電子顕微鏡観察によって明らかにさ
れた事は、分離性能を発揮するためには表面層の微小孔
を完全にプラズマ重合薄膜によって閉じる必要が必ずし
もないという事実である。
れた事は、分離性能を発揮するためには表面層の微小孔
を完全にプラズマ重合薄膜によって閉じる必要が必ずし
もないという事実である。
もちろん完全に閉じた膜では特有の分離選択性が認めら
れ有用ではあるが 透過速度の著しい減少をまねくので
本発明のおけるような大量の水中に溶存する臭気性物質
の除去には必ずしも望ましいものではないことにC主意
すべきである。
れ有用ではあるが 透過速度の著しい減少をまねくので
本発明のおけるような大量の水中に溶存する臭気性物質
の除去には必ずしも望ましいものではないことにC主意
すべきである。
なお本発明における請求範囲における多孔質膜の多孔構
造に関する諸条件を満たす基材高分子膜の製沃に関して
は特に特殊な製造法をとる必要はなく、公知の多孔質膜
の製造方法によって製造される市販のフィルタ膜などを
用いることができる。
造に関する諸条件を満たす基材高分子膜の製沃に関して
は特に特殊な製造法をとる必要はなく、公知の多孔質膜
の製造方法によって製造される市販のフィルタ膜などを
用いることができる。
[Kesting、R,F、、 ”5yntheti
c Polymeric Membr−anes”、
McGraw−Hill 119711]次に本発明に
よる方法によって製造された分離膜を用いた臭気性物質
除去方法に関して説明する。
c Polymeric Membr−anes”、
McGraw−Hill 119711]次に本発明に
よる方法によって製造された分離膜を用いた臭気性物質
除去方法に関して説明する。
先にも述べたように分離膜を用いた排水中に溶存する臭
気性物質の濃縮除去方法は現在のところ実用化されてお
らず、わずかに類似技術が少量の試料水に含まれる物質
の定量分析に使用されているのみである。
気性物質の濃縮除去方法は現在のところ実用化されてお
らず、わずかに類似技術が少量の試料水に含まれる物質
の定量分析に使用されているのみである。
また本発明による分離膜のように、特に大量の排水中に
溶存し産業上の資源として有用性がほとんどない臭気性
物質を主な分離対象とした膜も特に開発されておらず、
従って本発明のような効率の高い膜の出現までは臭気性
物質除去法も実用的な観点から検討に値しないものであ
った。
溶存し産業上の資源として有用性がほとんどない臭気性
物質を主な分離対象とした膜も特に開発されておらず、
従って本発明のような効率の高い膜の出現までは臭気性
物質除去法も実用的な観点から検討に値しないものであ
った。
すなわち本発明におけるような分離効率を高めるための
特殊な表面構造を分離膜に導入、形成することによって
初めて実用的な処理効率を持つ臭気性物質除去用高分子
分離膜及び除去装置を実現することができた。
特殊な表面構造を分離膜に導入、形成することによって
初めて実用的な処理効率を持つ臭気性物質除去用高分子
分離膜及び除去装置を実現することができた。
発明の効果
本発明における高効率の分離膜及びそれを応用したPV
法による水中溶存の臭気性物質除去方法は、従来から知
られている悪臭分解方法と併用することによって、産業
活動あるいは日常生活に伴って排出される大小様々な規
模の悪臭物質を含む排水、排気処理の効率を高め装置の
小型化、連続化を達成することを助ける。また通常臭気
を持つ物質、揮発した溶剤の回収再資源化や水中の有用
物質の濃縮プロセスにも応用できるものである。
法による水中溶存の臭気性物質除去方法は、従来から知
られている悪臭分解方法と併用することによって、産業
活動あるいは日常生活に伴って排出される大小様々な規
模の悪臭物質を含む排水、排気処理の効率を高め装置の
小型化、連続化を達成することを助ける。また通常臭気
を持つ物質、揮発した溶剤の回収再資源化や水中の有用
物質の濃縮プロセスにも応用できるものである。
以下には、具体的な実施例に基づいて分離膜の製造方法
の詳細と分離除去方法の有効性に関して説明する。
の詳細と分離除去方法の有効性に関して説明する。
実施例1゜
厚さ120μm、平均孔径0.5μm、表面開孔率が5
0%のポリプロピレン多孔質膜の片面のみを電型プラズ
マ反応器(管内径70mII+、13.56MHzラジ
オ波ラジオ波出力パーフロロプロパン70μmHg、ラ
ジオ波出力25Wで1時間処理し分離膜を形成した。こ
の膜のPV法による分離性能を28℃の1wt%メチル
スルフィド水溶液について測定した結果、分離係数13
9、透過速度0゜4 kg/m2hrであった。ちなみ
にこの分離膜の表面分析によって表面元素比(フッ素/
炭素)は1゜4と化学構造的にも非常に疎水的であるこ
とを確認した。
0%のポリプロピレン多孔質膜の片面のみを電型プラズ
マ反応器(管内径70mII+、13.56MHzラジ
オ波ラジオ波出力パーフロロプロパン70μmHg、ラ
ジオ波出力25Wで1時間処理し分離膜を形成した。こ
の膜のPV法による分離性能を28℃の1wt%メチル
スルフィド水溶液について測定した結果、分離係数13
9、透過速度0゜4 kg/m2hrであった。ちなみ
にこの分離膜の表面分析によって表面元素比(フッ素/
炭素)は1゜4と化学構造的にも非常に疎水的であるこ
とを確認した。
またプラズマ処理を行なわない多孔質膜では、PV法に
よる分離試験開始後20分で試験溶液が膜の透過側に浸
透して分離性能が認められなくなり、この場合プラズマ
処理によってはしめて分離性の高い安定した膜が製造で
きることは明らかである。
よる分離試験開始後20分で試験溶液が膜の透過側に浸
透して分離性能が認められなくなり、この場合プラズマ
処理によってはしめて分離性の高い安定した膜が製造で
きることは明らかである。
実施例2゜
実施例i、のポリプロピレン膜をやはり同じプラズマ反
応器でパーフロロプロパン70μn+Hg、四フッ化エ
チレンlOμmHgの混合ガスによるプラズマによって
1時間処理した。この膜の28℃における分離性能は、
1wt%エタノール水溶液に対して10、透過速度は0
、58 kg/m2hrであった。また、1wt%メ
チルスルフィド水溶液に対しては分離係数214.8、
透過速度は0.57kg7m ’hr、同濃度のトリエ
チルアミン水溶液に対しては分離係数147.2、透過
速度は0.47kg/m”hrであった。ちなみにこの
分離膜の表面元素比(フッ素/炭素)は1.0と疎水的
であった。
応器でパーフロロプロパン70μn+Hg、四フッ化エ
チレンlOμmHgの混合ガスによるプラズマによって
1時間処理した。この膜の28℃における分離性能は、
1wt%エタノール水溶液に対して10、透過速度は0
、58 kg/m2hrであった。また、1wt%メ
チルスルフィド水溶液に対しては分離係数214.8、
透過速度は0.57kg7m ’hr、同濃度のトリエ
チルアミン水溶液に対しては分離係数147.2、透過
速度は0.47kg/m”hrであった。ちなみにこの
分離膜の表面元素比(フッ素/炭素)は1.0と疎水的
であった。
15−
表面元素比(フッ素/炭素)は16であった。
実施例3゜
実施料2 と同一のポリプロピレン基質膜を同じプラズ
マ処理条件にて3時間処理した時にできる分離膜の28
℃におけるlvt%エタノール水溶液にたいするPV法
分離性能は、初期に分離係数34であった。ただし1時
間後に17程度にまで低下した後安定化した。しかしこ
の間、透過速度は0 、3 kg/m’hrでほぼ一定
であった。この分離膜の表面元素比(フッ素/炭素)は
1.54で非常に疎水的であった。
マ処理条件にて3時間処理した時にできる分離膜の28
℃におけるlvt%エタノール水溶液にたいするPV法
分離性能は、初期に分離係数34であった。ただし1時
間後に17程度にまで低下した後安定化した。しかしこ
の間、透過速度は0 、3 kg/m’hrでほぼ一定
であった。この分離膜の表面元素比(フッ素/炭素)は
1.54で非常に疎水的であった。
実施例4゜
多孔質ポリスルフォン膜(平均孔径0.2μm、厚さ5
0μm、開口率35%、ブランズウィック社製)を基質
膜として用いて実施例1.と同じ反応器を用いてパーフ
ロロプロパン(80μmHg)のプラズマ処理(50W
、3時間)を行なった。
0μm、開口率35%、ブランズウィック社製)を基質
膜として用いて実施例1.と同じ反応器を用いてパーフ
ロロプロパン(80μmHg)のプラズマ処理(50W
、3時間)を行なった。
この膜を用いて40℃の5wt%エタノール水溶液を用
いて分離試験を行なった結果、分離係数7゜0、透A速
度2 kg/m’hrを示した。この分離膜の 16−
いて分離試験を行なった結果、分離係数7゜0、透A速
度2 kg/m’hrを示した。この分離膜の 16−
本発明による臭気性物質用分離膜及びこれを用いた臭気
性物質除去方法を応用した排水処理装置の一例を示す図
1を後に添付した。この図1では平膜状態の分離膜を用
いているが中空糸状の分離膜でもよい。本発明における
分離効率を高めるために形成した特殊な疎水性表面構造
を保有する臭気性物質除去用高分子分離膜を用いるとい
う点を特徴としており、他の部分は基本的には公知のP
V法装置と同様の構造となっている。 図1 臭気性物質含有排水流入口 臭気性物質濃縮排気出口(−ポツプ
性物質除去方法を応用した排水処理装置の一例を示す図
1を後に添付した。この図1では平膜状態の分離膜を用
いているが中空糸状の分離膜でもよい。本発明における
分離効率を高めるために形成した特殊な疎水性表面構造
を保有する臭気性物質除去用高分子分離膜を用いるとい
う点を特徴としており、他の部分は基本的には公知のP
V法装置と同様の構造となっている。 図1 臭気性物質含有排水流入口 臭気性物質濃縮排気出口(−ポツプ
Claims (14)
- (1)分離膜本体が水中にて容易に膨潤しない高分子か
ら構成され、かつ平均孔径が1〜0.01μmであって
膜表面の開孔率が30〜60%のスポンジ状多孔質構造
であって、さらにその表面層に低温プラズマ表面処理に
よって形成されたフッ素原子を炭素原子と同数またはそ
れ以上に含む高度に疎水的な層を形成し複合型分離膜と
することを特徴とする高分子分離膜の製造方法。 - (2)膜本体がポリプロピレンであることを特徴とする
請求範囲第(1)項記載の高分子分離膜の製造方法。 - (3)膜本体がポリスルフォンであることを特徴とする
請求範囲第(1)項記載の高分子分離膜の製造方法。 - (4)パーフロロプロパンの低温プラズマ処理によって
表面層を形成することを特徴とする請求範囲第(1)項
及び第(2)項、第(3)項記載の高分子分離膜の製造
方法。 - (5)パーフロロプロピレンの低温プラズマ処理によっ
て表面層を形成することを特徴とする請求範囲第(1)
項及び第(2)項、第(3)項記載の高分子分離膜の製
造方法。 - (6)六フッ化エタンの低温プラズマ処理によって表面
層を形成することを特徴とする請求範囲第(1)項及び
第(2)項、第(3)項記載の高分子分離膜の製造方法
。 - (7)四フッ化エチレンの低温プラズマ処理によって表
面層を形成することを特徴とする請求範囲第(1)項及
び第(2)項、第(3)項記載の高分子分離膜の製造方
法。 - (8)四フッ化エチレンとパーフロロプロパンの混合ガ
スの低温プラズマ処理によって表面層を形成することを
特徴とする請求範囲第(1)項及び第(2)項、第(3
)項記載の高分子分離膜の製造方法。 - (9)六フッ化エタンの低温プラズマ処理によって表面
層を形成することを特徴とする請求範囲第(1)項及び
第(2)項、第(3)項記載の高分子分離膜の製造方法
。 - (10)六フッ化エタンとその流量の半分以下の流量の
水素との混合ガスの低温プラズマ処理によって表面層を
形成することを特徴とする請求範囲第(1)項及び第(
2)項、第(3)項記載の高分子分離膜の製造方法。 - (11)上記の請求範囲第(1)項による高分子分離膜
製造方法による分離膜を用いることを特徴とするパーベ
ーパレーション法(以下PV法)による水中に溶存して
いる臭気性物質除去方法。 - (12)上記の請求範囲第(2)項による高分子分離膜
製造方法による分離膜を用いることを特徴とするPV法
による水中に溶存している臭気性物質除去方法。 - (13)上記の請求範囲第(3)項による高分子分離膜
製造方法による分離膜を用いることを特徴とするPV法
による水中に溶存している臭気性物質除去方法。 - (14)上記の請求範囲第(4)項から第(10)項の
いずれかの高分子分離膜製造方法による分離膜を用いる
ことを特徴とするPV法による水中に溶存している臭気
性物質除去方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1343444A JPH0755288B2 (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 水の悪臭除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1343444A JPH0755288B2 (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 水の悪臭除去方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03202133A true JPH03202133A (ja) | 1991-09-03 |
JPH0755288B2 JPH0755288B2 (ja) | 1995-06-14 |
Family
ID=18361564
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1343444A Expired - Lifetime JPH0755288B2 (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 水の悪臭除去方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0755288B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1013335A1 (en) * | 1998-12-23 | 2000-06-28 | Eastman Kodak Company | Method for selectively extracting ionic species from an aqueous solution |
WO2000058437A1 (en) * | 1999-03-31 | 2000-10-05 | Gore Enterprise Holdings, Inc. | Respiratory aids |
JP2018520861A (ja) * | 2015-07-01 | 2018-08-02 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 向上した性能及び/又は耐久性を有する複合膜並びに使用方法 |
US11649178B2 (en) | 2019-10-15 | 2023-05-16 | Donaldson Company, Inc. | Systems and methods for removing organic compounds from water used to generate steam |
US11713877B2 (en) | 2018-05-04 | 2023-08-01 | Donaldson Company, Inc. | Systems and methods for removing organic compounds from steam |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62210008A (ja) * | 1986-03-10 | 1987-09-16 | Agency Of Ind Science & Technol | エタノール分離用液体分離膜 |
-
1989
- 1989-12-28 JP JP1343444A patent/JPH0755288B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62210008A (ja) * | 1986-03-10 | 1987-09-16 | Agency Of Ind Science & Technol | エタノール分離用液体分離膜 |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6306491B1 (en) | 1996-12-20 | 2001-10-23 | Gore Enterprise Holdings, Inc. | Respiratory aids |
EP1013335A1 (en) * | 1998-12-23 | 2000-06-28 | Eastman Kodak Company | Method for selectively extracting ionic species from an aqueous solution |
FR2787727A1 (fr) * | 1998-12-23 | 2000-06-30 | Eastman Kodak Co | Procede pour le traitement de solution aqueuse contenant des especes ioniques a extraire |
WO2000058437A1 (en) * | 1999-03-31 | 2000-10-05 | Gore Enterprise Holdings, Inc. | Respiratory aids |
JP2018520861A (ja) * | 2015-07-01 | 2018-08-02 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 向上した性能及び/又は耐久性を有する複合膜並びに使用方法 |
US11713877B2 (en) | 2018-05-04 | 2023-08-01 | Donaldson Company, Inc. | Systems and methods for removing organic compounds from steam |
US11649178B2 (en) | 2019-10-15 | 2023-05-16 | Donaldson Company, Inc. | Systems and methods for removing organic compounds from water used to generate steam |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0755288B2 (ja) | 1995-06-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Ji et al. | Eco-friendly fabrication of a cost-effective cellulose nanofiber-based aerogel for multifunctional applications in Cu (II) and organic pollutants removal | |
KR101937316B1 (ko) | 저온 플라즈마를 이용한 모듈형 악취제거장치 | |
US7442352B2 (en) | Flue gas purification process using a sorbent polymer composite material | |
JP2636158B2 (ja) | 酸化チタン多孔質薄膜光触媒及びその製造方法 | |
CN104941576A (zh) | 三维网状羟基氧化铁/细菌纤维素碳复合材料及制备方法和用途 | |
CN104743712A (zh) | 一种快速去除污水中油污的方法 | |
CN101797396A (zh) | 一种功能性活性碳吸味剂 | |
Wang et al. | Solar-driven high-efficiency remediation of wastewater containing small dye molecules | |
JPH03202133A (ja) | 臭気性物質濃縮用高分子分離膜の製造方法及びこれを用いた水中に溶存する臭気性物質除去方法 | |
CN114620799A (zh) | 一种光催化去除水中全氟化合物的方法 | |
JPH01258740A (ja) | ガス吸着剤の製造方法 | |
CN103587003A (zh) | 一种废弃高分子微滤/超滤膜资源化回收利用方法 | |
CN113082973A (zh) | 一种厕所臭气净化方法及装置 | |
KR100840735B1 (ko) | 탈취제 및 탈취제 제조 방법 | |
JP3150729B2 (ja) | 自動車用エアフィルタ | |
CN101380569A (zh) | 负载二氧化钛颗粒的三维有序大孔炭制备方法及应用方法 | |
Lee et al. | Comparison of mercury removal efficiency from a simulated exhaust gas by several types of TiO2 under various light sources | |
CN102120665B (zh) | 一种光催化净化水中五氯酚的方法 | |
CN108607521A (zh) | 一种除甲醛的改性氧化铝基净化材料及其制备方法 | |
CN1772340A (zh) | 一种基于吸附剂-聚合物复合材料的烟道气处理技术 | |
CN104772120A (zh) | 一种可见光催化再生的石墨烯基水凝胶吸附剂及其制备方法和应用 | |
CN220633708U (zh) | 一种除臭系统 | |
CN218795083U (zh) | 一种含油污水沉淀分离池密封除臭结构 | |
CN212283502U (zh) | 用于干法工艺制造塑料颗粒的环保装置 | |
CN116966874A (zh) | 一种氟化改性生物炭及其制备方法和应用 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |