JPH04190893A - 水中溶存酸素濃度の制御方法 - Google Patents
水中溶存酸素濃度の制御方法Info
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- JPH04190893A JPH04190893A JP32016890A JP32016890A JPH04190893A JP H04190893 A JPH04190893 A JP H04190893A JP 32016890 A JP32016890 A JP 32016890A JP 32016890 A JP32016890 A JP 32016890A JP H04190893 A JPH04190893 A JP H04190893A
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Landscapes
- Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
- Removal Of Specific Substances (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】
［産業上の利用分野コ
本発明は、酸素を溶存する被処理水中（以下、被処理水
という。）の溶存酸素濃度の制御方法に関するものであ
り、更に詳しくは、酸素の存在が好ましくない嫌気性生
物の培養溶液や嫌気的条件下で行なう化学反応溶液を、
疎水性の多孔質膜を隔てて酸素吸収溶液に接触させ、被
処理水中の溶存酸素を除去しその濃度を制御する方法に
関するものである。
という。）の溶存酸素濃度の制御方法に関するものであ
り、更に詳しくは、酸素の存在が好ましくない嫌気性生
物の培養溶液や嫌気的条件下で行なう化学反応溶液を、
疎水性の多孔質膜を隔てて酸素吸収溶液に接触させ、被
処理水中の溶存酸素を除去しその濃度を制御する方法に
関するものである。
［従来技術］
嫌気条件下での生物の培養や化学反応等においては、溶
液中の溶存酸素は生物の生育や反応の阻害物質であり、
また反応装置の腐食の原因物質でもある。水中の溶存酸
素を除去する方法として種々の物理的ないし化学的方法
が検討されている。
液中の溶存酸素は生物の生育や反応の阻害物質であり、
また反応装置の腐食の原因物質でもある。水中の溶存酸
素を除去する方法として種々の物理的ないし化学的方法
が検討されている。
例えば、物理的方法としては、真空脱気器による脱気や
窒素ガスをバブリングする方法がある。
窒素ガスをバブリングする方法がある。
また、化学的方法としては、亜硫酸ナトリウムや没食子
酸、パラジウム化合物、あるいはヒドラジン化合物等を
目的溶液に直接添加して還元除去する方法、金属化合物
を結合したイオン交換樹脂を使用して吸着除去する方法
等があげられる。
酸、パラジウム化合物、あるいはヒドラジン化合物等を
目的溶液に直接添加して還元除去する方法、金属化合物
を結合したイオン交換樹脂を使用して吸着除去する方法
等があげられる。
［発明が解決しようとする問題を］
嫌気条件下での生物の培養や化学反応において、被処理
水中の溶存酸素を除去しようとする場合、従来の方法で
は、次のような欠点が未解決のままである。
水中の溶存酸素を除去しようとする場合、従来の方法で
は、次のような欠点が未解決のままである。
第一に、酸素除去剤たる還元剤を直接目的溶液に添加し
て使用する場合、生物に対する毒性の問題から使用でき
る還元剤の種類及びその添加量（濃度）が制限される。
て使用する場合、生物に対する毒性の問題から使用でき
る還元剤の種類及びその添加量（濃度）が制限される。
また、仮に毒性が低い場合でも、還元剤の直接添加は目
的溶液の組成を複雑にせしめ、ｐＨやイオン強度等の溶
液の最適組成の設定を困難にすると共に、のちのプロセ
スにおいて脱塩等の煩雑な操作が必要となる。
的溶液の組成を複雑にせしめ、ｐＨやイオン強度等の溶
液の最適組成の設定を困難にすると共に、のちのプロセ
スにおいて脱塩等の煩雑な操作が必要となる。
また、第二に、銅等の金属化合物を結合させたイオン交
換樹脂を使用する場合、被処理水中に金属イオンがリー
クする可能性があり、前記と同様の問題となる。
換樹脂を使用する場合、被処理水中に金属イオンがリー
クする可能性があり、前記と同様の問題となる。
第三に、真空脱気器や窒素のバブリングによる除去方法
は、被処理水の量に対し比較的大きな装置、大量の窒素
ガスが必要であり、さらには操作毎に被処理水中の溶存
酸素の除去量が異なり、操作制御性がよくない。
は、被処理水の量に対し比較的大きな装置、大量の窒素
ガスが必要であり、さらには操作毎に被処理水中の溶存
酸素の除去量が異なり、操作制御性がよくない。
例えば、溶存酸素濃度を任意の所定の値に維持するよう
な制御はきわめて困難である。
な制御はきわめて困難である。
第四に、膜を使用する方法に、被処理水を多孔質膜に接
触させ他方を真空で吸引し溶存酸素を脱気除去する方法
があるが、この場合、第三と同様に、溶存酸素濃度を制
御することは困難で、更に溶存酸素と共に水蒸気の移動
が起こるため目的溶液の水バランスがくずれ、反応プロ
セスに影響が発生する。
触させ他方を真空で吸引し溶存酸素を脱気除去する方法
があるが、この場合、第三と同様に、溶存酸素濃度を制
御することは困難で、更に溶存酸素と共に水蒸気の移動
が起こるため目的溶液の水バランスがくずれ、反応プロ
セスに影響が発生する。
本発明は、必要とする反応プロセスに何らかの悪影響を
与えることなく、水中の溶存酸素を効率的に除去し、そ
の濃度を所定の値に長時間制御できる方法を提供するこ
とを目的とする。
与えることなく、水中の溶存酸素を効率的に除去し、そ
の濃度を所定の値に長時間制御できる方法を提供するこ
とを目的とする。
［問題点を解決するための手段］
本発明の水中溶存酸素の除去方法は、前記の目的を達成
すべく、被処理水を疎水性の多孔質膜を隔てて酸素吸収
溶液に接触させ、被処理水中の溶存酸素を吸収除去し、
その濃度を制御させるようにするものである。
すべく、被処理水を疎水性の多孔質膜を隔てて酸素吸収
溶液に接触させ、被処理水中の溶存酸素を吸収除去し、
その濃度を制御させるようにするものである。
本発明で対象とする被処理水とは酸素を溶存する溶液で
あれば、特に制限されるものではないが、生物培養培地
、化学反応溶液等があげられる。
あれば、特に制限されるものではないが、生物培養培地
、化学反応溶液等があげられる。
本発明で用いられる疎水性の多孔質膜とは、疎水性であ
るポリプロピレン、ポリエチレン、四沸化エチレン、ポ
リビニリデンクロライドなどを多孔質に形成したもので
、従来公知のものを広く使用できる。また、膜の形状は
、特に制限されるものではないが、一般には平板状、中
空糸状のものが用いられる。
るポリプロピレン、ポリエチレン、四沸化エチレン、ポ
リビニリデンクロライドなどを多孔質に形成したもので
、従来公知のものを広く使用できる。また、膜の形状は
、特に制限されるものではないが、一般には平板状、中
空糸状のものが用いられる。
また、本発明において、酸素吸収溶液としては、特に限
定がなく、酸素を吸収、還元せしめる性質を有する従来
公知の水溶性の無機、有機化合物を広く使用できる。具
体的には、亜硫酸ナトリウム、亜ニチオン酸ナトリウム
、ピロガロール、硫化ナトリウム、アスコルビン酸ナト
リウム、システィン等を例示できる。
定がなく、酸素を吸収、還元せしめる性質を有する従来
公知の水溶性の無機、有機化合物を広く使用できる。具
体的には、亜硫酸ナトリウム、亜ニチオン酸ナトリウム
、ピロガロール、硫化ナトリウム、アスコルビン酸ナト
リウム、システィン等を例示できる。
本発明方法においては、膜を隔ててその両側に存在する
被処理水と酸素吸収溶液との間に溶存酸素の濃度勾配が
形成され、この濃度差が駆動力となって被処理水中の溶
存酸素が膜を透過し、反対側で酸素吸収溶液に吸収され
ることにより除去される。このとき、膜が疎水性で濡れ
ないために、膜内は気相状態に保たれ、塩類及び水の移
動は起こらず、溶存酸素のみが移動し、必要とする反応
プロセスにはなんら影響を及ぼさない。この吸収除去作
用は、酸素吸収溶液が溶存酸素で飽和されるまで、つま
り酸素除去剤がすへて酸化されるまで良好に行われる。
被処理水と酸素吸収溶液との間に溶存酸素の濃度勾配が
形成され、この濃度差が駆動力となって被処理水中の溶
存酸素が膜を透過し、反対側で酸素吸収溶液に吸収され
ることにより除去される。このとき、膜が疎水性で濡れ
ないために、膜内は気相状態に保たれ、塩類及び水の移
動は起こらず、溶存酸素のみが移動し、必要とする反応
プロセスにはなんら影響を及ぼさない。この吸収除去作
用は、酸素吸収溶液が溶存酸素で飽和されるまで、つま
り酸素除去剤がすへて酸化されるまで良好に行われる。
本発明においては、酸素吸収溶液の濃度、処理操作温度
、疎水性の多孔質膜との接触方法、被処理水の種類、酸
素除去剤の種類は、除去あるいは維持すべき溶存酸素量
等により応じて、適宜選択され得る。
、疎水性の多孔質膜との接触方法、被処理水の種類、酸
素除去剤の種類は、除去あるいは維持すべき溶存酸素量
等により応じて、適宜選択され得る。
そして、以下の操作条件を任意に組み合わせることによ
って、溶存酸素を除去し、その濃度を所定の値に正確に
維持することが可能となる。
って、溶存酸素を除去し、その濃度を所定の値に正確に
維持することが可能となる。
酸素吸収溶液（酸素除去剤）の使用濃度は、本発明にお
いては両液間の濃度差が駆動力となっているため、除去
すべき溶存酸素量に比べ、充分高い濃度で使用するのが
好ましい。通常、０．１〜１、、ＯｍｏＱ／Ｑとするの
がよい。より高い濃度の酸素吸収溶液を用いることによ
って、より高い溶存酸素の除去速度を得ることができる
。
いては両液間の濃度差が駆動力となっているため、除去
すべき溶存酸素量に比べ、充分高い濃度で使用するのが
好ましい。通常、０．１〜１、、ＯｍｏＱ／Ｑとするの
がよい。より高い濃度の酸素吸収溶液を用いることによ
って、より高い溶存酸素の除去速度を得ることができる
。
なお、酸素除去剤が過剰に使用されても、疎水性の膜を
介して被処理水に接触しているため、酸素吸収溶液中に
とどまり、被処理水に混入することはない。
介して被処理水に接触しているため、酸素吸収溶液中に
とどまり、被処理水に混入することはない。
また、溶存酸素の除去速度は、処理操作温度にも依存し
ており、より高温で処理することにより、より高い除去
速度を得ることができる。処理操作温度は、特に制限さ
れるものではないが、通常２５〜４５℃が好ましい。
ており、より高温で処理することにより、より高い除去
速度を得ることができる。処理操作温度は、特に制限さ
れるものではないが、通常２５〜４５℃が好ましい。
さらに、被処理水と酸素吸収溶液との膜を隔てての接触
面積も除去速度に関係しており、膜面積の増加により、
より除去速度を高めることが可能である。例えば、被処
理水に平板状の膜を隔てて酸素吸収溶液に接触させ攪拌
を行うバッチ法でもよいが、処理方法の簡素化、除去効
率、装置のコンパクト化等を考慮すると、中空糸状の膜
を用いて接触膜面積を著しく増加させ、その片側に被処
理水を、他方に酸素吸収溶液を連続的も通液させる方法
が好ましい。この場合、酸素吸収溶液の組成や濃度のみ
ならず、被処理水や酸素吸収溶液の送液速度を制御する
ことによっても、被処理水中ｍ−Ｊ −の溶存酸素濃度を一定の値に維持することが可能であ
る。
面積も除去速度に関係しており、膜面積の増加により、
より除去速度を高めることが可能である。例えば、被処
理水に平板状の膜を隔てて酸素吸収溶液に接触させ攪拌
を行うバッチ法でもよいが、処理方法の簡素化、除去効
率、装置のコンパクト化等を考慮すると、中空糸状の膜
を用いて接触膜面積を著しく増加させ、その片側に被処
理水を、他方に酸素吸収溶液を連続的も通液させる方法
が好ましい。この場合、酸素吸収溶液の組成や濃度のみ
ならず、被処理水や酸素吸収溶液の送液速度を制御する
ことによっても、被処理水中ｍ−Ｊ −の溶存酸素濃度を一定の値に維持することが可能であ
る。
［実施例］
以下、実施例に基づき、本発明を更に詳細に説明する。
これらの実施例は、本発明を限定するものではない。
実施例１
温度調節用のジャケットを有するガラス性透析セル（内
容量２５０ｍΩ）２個を、疎水性の多孔質膜（四沸化エ
チレン製、厚さ１３０μｍ、平均孔径０．８μｍ、空孔
率８０％、有効膜面積１２゜５６ｃｍ）を隔てて接触さ
せ、その両側に被処理水を満たし、両側のセルを４３℃
に保ちながら。
容量２５０ｍΩ）２個を、疎水性の多孔質膜（四沸化エ
チレン製、厚さ１３０μｍ、平均孔径０．８μｍ、空孔
率８０％、有効膜面積１２゜５６ｃｍ）を隔てて接触さ
せ、その両側に被処理水を満たし、両側のセルを４３℃
に保ちながら。
マグネチックスターラーで均一に攪拌した。
次に、両側の被処理水を、充分な通気により溶存酸素を
飽和させた後（溶存酸素量：６．３３ｐｐｍ）、右側の
被処理水を０．１ｍｏＱ／Ｑ（７）アルカリ性アスコル
ビン酸ナトリウムに置換し、両側のセルを密閉し、右側
のセルに装着した溶存酸素計（セントラル科学製）によ
り所定時間後の溶存酸素濃度の変化を求めた。
飽和させた後（溶存酸素量：６．３３ｐｐｍ）、右側の
被処理水を０．１ｍｏＱ／Ｑ（７）アルカリ性アスコル
ビン酸ナトリウムに置換し、両側のセルを密閉し、右側
のセルに装着した溶存酸素計（セントラル科学製）によ
り所定時間後の溶存酸素濃度の変化を求めた。
その結果を第１表に示す。
実施例２〜４
セルの温度を、４３℃から３５．２５．１５℃にそれぞ
れ変化させた以外は、前記実施例１と同様にして溶存酸
素量の経時変化を求めた。
れ変化させた以外は、前記実施例１と同様にして溶存酸
素量の経時変化を求めた。
その結果を第１表に示す。
実施例５〜９
アスコルビン酸ナトリウムの濃度をＯ，１ｍ。
Ｑ／ｎから、０．０２． ０．０５，０．２，０゜５．
１．０ｍｏ１２／Ωにそれぞれ変化させた以外は、前記
実施例１と同様にして溶存酸素量の経時変化を求めた。
１．０ｍｏ１２／Ωにそれぞれ変化させた以外は、前記
実施例１と同様にして溶存酸素量の経時変化を求めた。
その結果を第１表に示す。
実施例１０〜１１
溶存酸素溶液としてアスコルビン酸ナトリウムの代わり
にアルカリ性ピロガロール、アルカリ性亜ニチオン酸ナ
トリウムをそれぞれ使用する以外は、前記実施例１と同
様にして溶存酸素量の経時変化を求めた。
にアルカリ性ピロガロール、アルカリ性亜ニチオン酸ナ
トリウムをそれぞれ使用する以外は、前記実施例１と同
様にして溶存酸素量の経時変化を求めた。
その結果を第１表に示す。
実施例１２
使用する疎水性膜の有効膜面積を７．０７ａ＃に代える
以外は、前記実施例１と同様にして溶存酸素量の経時変
化を求めた。
以外は、前記実施例１と同様にして溶存酸素量の経時変
化を求めた。
その結果を第１表に示す。
実施例１３
溶存酸素吸収溶液として、Ｏ，ＯＯ１ｍｏＱ／Ｑのアル
カリ性アスコルビン酸ナトリウムを使用する以外は、実
施例１と同様にして溶存酸素濃度の経時変化を求めた。
カリ性アスコルビン酸ナトリウムを使用する以外は、実
施例１と同様にして溶存酸素濃度の経時変化を求めた。
溶存酸素濃度は、処理開始後まもなく目的とする所定の
値（４，４５ｐｐｍ）に達し、その濃度をＯ，ｌｐｐｍ
の範囲内で正確に６時間以上維持できることが見い出さ
れた。
値（４，４５ｐｐｍ）に達し、その濃度をＯ，ｌｐｐｍ
の範囲内で正確に６時間以上維持できることが見い出さ
れた。
実施例１４
溶存酸素吸収溶液として、Ｏ，ＯＯ１ｍｏｎ／Ωのアル
カリ性亜ニチオン酸ナトリウムを使用する以外は、実施
例１と同様にして溶存酸素濃度の経時変化を求めた。溶
存酸素濃度は、処理開始後まもなく目的とする所定の値
（１，８５ｐｐｍ）に達し、その濃度をＯ，ｌｐｐｍの
範囲内で正確に６時間以上維持できることが見い出され
た。
カリ性亜ニチオン酸ナトリウムを使用する以外は、実施
例１と同様にして溶存酸素濃度の経時変化を求めた。溶
存酸素濃度は、処理開始後まもなく目的とする所定の値
（１，８５ｐｐｍ）に達し、その濃度をＯ，ｌｐｐｍの
範囲内で正確に６時間以上維持できることが見い出され
た。
［発明の効果］
以上の説明からも容易に理解されるように、本発明の方
法によれば次のような効果を得ることができ、工業的有
用度が高い。
法によれば次のような効果を得ることができ、工業的有
用度が高い。
第一に、酸素除去剤である還元剤を直接反応溶液中に添
加する必要がないため、反応プロセスへなんら影響を与
えず、反応後の脱塩等の煩雑な処理が不要である。
加する必要がないため、反応プロセスへなんら影響を与
えず、反応後の脱塩等の煩雑な処理が不要である。
第二に、酸素吸収溶液の濃度や温度、接触膜面積を適宜
選択することにより、簡便に酸素の除去速度を調節でき
、所定の溶存酸素濃度に維持、制御することができる。
選択することにより、簡便に酸素の除去速度を調節でき
、所定の溶存酸素濃度に維持、制御することができる。
Claims (1)
- （１）酸素の溶存する被処理水と酸素吸収性の物質を含
有する溶液とを疎水性の多孔質膜を 隔てて接触させ、被処理水中の溶存酸素を 除去することにより、その溶存酸素を所定 の濃度に維持することを特徴とする水中溶 存酸素濃度の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2320168A JPH0630769B2 (ja) | 1990-11-22 | 1990-11-22 | 水中溶存酸素濃度の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2320168A JPH0630769B2 (ja) | 1990-11-22 | 1990-11-22 | 水中溶存酸素濃度の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04190893A true JPH04190893A (ja) | 1992-07-09 |
| JPH0630769B2 JPH0630769B2 (ja) | 1994-04-27 |
Family
ID=18118459
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2320168A Expired - Lifetime JPH0630769B2 (ja) | 1990-11-22 | 1990-11-22 | 水中溶存酸素濃度の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0630769B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006066359A1 (en) * | 2004-12-22 | 2006-06-29 | The Australian National University | Methods for degassing hydrophobic liquids and emulsions formed therefrom |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01299612A (ja) * | 1988-05-30 | 1989-12-04 | Akuasu Kk | 溶存酸素減少方法 |
-
1990
- 1990-11-22 JP JP2320168A patent/JPH0630769B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01299612A (ja) * | 1988-05-30 | 1989-12-04 | Akuasu Kk | 溶存酸素減少方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006066359A1 (en) * | 2004-12-22 | 2006-06-29 | The Australian National University | Methods for degassing hydrophobic liquids and emulsions formed therefrom |
| JP2008523984A (ja) * | 2004-12-22 | 2008-07-10 | ジ・オーストラリアン・ナショナル・ユニバーシティー | 疎水性液を脱気する方法及びそれから形成されたエマルション |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0630769B2 (ja) | 1994-04-27 |
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