JPH0543440B2

JPH0543440B2 -

Info

Publication number: JPH0543440B2
Application number: JP57045983A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Kawai; Ikuo Igami; Zen Katagiri; Michio Inoe; Hisao Tanaka
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 1982-03-23
Filing date: 1982-03-23
Publication date: 1993-07-01
Also published as: JPS58163490A

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は新規な水浄化装置に関する。更に詳
しくは医療用、医薬用、食品工業用、飲料水用、
精密電子工業用、理化学実験用等に使用される清
浄な水を得るための浄化装置に関する。前述の如
き分野において使用される水は例えばコロイド状
物質や細菌、パイロジエン、有害な有機物質等を
含有していないことが重要である。従来からこの様な清浄な水を得る方法及び装置
としては蒸溜法や限外濾過法、逆浸透膜法等の方
法が良く用いられ、又その装置も市販されている
が、大規模な装置を必要としまた運転コストも高
いと云う欠点を有し、大容量の清浄水を得る方法
及び装置としては必らずしも適当とは云い難いの
が現状である。特に医療用途において用いられる清浄水は細菌
を含有しないと共にパイロジエンフリー水である
ことが重要である。パイロジエンは発熱性物質の
総称であり、例えば細菌、カビ、酵母などの代謝
産物と云われ、注射の際に生体に対して発熱反応
を引き起す物質と定義されている。化学的には耐
熱性の窒素とリンを含有する高分子性複合糖脂質
と云われ水溶性で大きさは１〜５ｍμと考えられ
ている。そして0.01μｇ／Kgの極微量で生体に発
熱反応を起すと云われ、例えばパイロジエンが混
合した血液、輸液、薬品その他の注射の場合も生
体に発熱やシヨツク等の副作用を及ぼす。従つて特に医薬用医療分野において使用される
水は、無菌水であり且ついわゆるパイロジエンフ
リー水であることが必要である。しかしながらこ
のパイロジエンは通常の滅菌法、例えば高圧下に
おける水蒸気滅菌法あるいは細菌濾過法では破壊
あるいは除去が不可能である。従つてパイロジエンフリー水を得るにはかなり
高度な水処理技術が必要とされている。細菌やパイロジエン以外にも水中に含まれる極
微量の低分子有機化合物の中には、有害な作用を
持つものもありこれ等の物質の除去も重要であ
る。本発明における極微量低分子有機化合物とは、
通常の水質汚濁で問題とされる化学的酸素要求量
（COD）、生物化学的酸素要求量（BOD）、総有機
炭素量（TOC）、ｎ−ヘキサン抽出物、強熱減量
等の巨視的見地から表示される含有量の有機物で
はなくppb（μｇ／）、ppt（ｎｇ／）レベルの
極微量の有機物を対象とするものである。更に具体的には本発明は例えば水道水、井戸水
等の中に含まれる数ppt〜数百pptのフタル酸エス
テル類（ジブチルフタレート、ジオクチルフタレ
ート等）、直鎖二塩基酸エステル類（ジオクチル
アジペート、ジオクチルアゼレート、ジオクチル
セバケート等）その他の高級脂肪酸エステル類、
高級脂肪酸その他ハロゲン化ベンゼン類等を効率
良く除去するための水浄化装置に係るものであ
る。前述の如き有機化合物は水には著しく難溶性の
ものが多く従つて水中には極微量しか存在しない
が、都市化による人口集中、工業の発展等に伴つ
て年々河川水、地下水等の中における含有量が増
加の傾向を示している。そして当然ながら水道水
や井戸水等の飲料水中にも含有され環境衛生上か
らも好ましくなく効率良く除去する装置の開発は
極めて有意義である。この様な現状から本発明者等は水中のコロイド
状物質や細菌類、パイロジエン、極微量の低分子
有機化合物等を効率良く除去出来る水浄化装置に
ついて種々検討した結果本発明に到達したもので
ある。即ち本発明の要旨は、縦方向に配列したミクロ
フイブリルと該ミクロフイブリルに対してほぼ直
角に連結した結節部より形成される多数の短冊状
微小空孔が膜の厚さ方向に相互につながつたミク
ロ積層構造を有し水銀ポロシメーターで測定した
該微小空孔の平均孔径が0.03〜0.8μ、空孔率が40
〜80vol％であるポリオレフイン系多孔質中空糸
膜の開口部を開口状態に保ちつつ、Ｕ字状に曲げ
られた中空糸膜束の先端部付近を樹脂で接着固定
した濾過材が被処理水の入口と処理水の出口を有
するハウジング内に収納され、中空糸膜の多孔質
壁膜部を透過することにより被処理水が処理され
る装置であつて、該ハウジングの上部に５Kg／cm²
以下の水圧で水を透過せず且つ空気を透過する前
記ポリオレフイン系多孔質中空糸膜を介してハウ
ジング内の空気を抜くことの出来る機構を備えて
なる水浄化装置にある。本発明を更に詳細に説明する。本発明の特殊な微細構造を有する多孔質中空糸
膜は例えばポリプロピレンやポリエチレン等の重
合体を中空糸製造用の専用ノズルを用いて溶融紡
糸して得られた高配向結晶性未延伸中空糸を冷延
伸した後加熱延伸する主工程において各工程条件
を適切に管理することによつて製造される。特に
ポリエチレン多孔質中空糸膜は特願昭55−143135
号明細書に記載の方法によつて製造される。次に本発明において用いられる該膜の特殊な微
細構造を図面にしたがつて更に詳細に説明する。第１図は、短冊状微細孔の積層構造の一平面の
模式図であり、１はミクロフイブリル、２は１の
ミクロフイブリルに対してほぼ直角に連結した結
節部、３は短冊状微細孔でありミクロフイブリル
と結節部により構成された短冊状の微細孔３は各
結節部を介して積層構造をとつている。微細孔の積層構造は、結節部を介して一平面内
に繊維長方向に積層すると同時にこの様な構造を
有する平面が中空繊維の厚み方向に積み重なつて
いることを意味する。この様な特殊な微細構造を有する膜であること
が本発明の目的とする水の浄化に大きく寄与して
いるものと考えられるが、本発明においては水銀
ポロシメーターで測定した該微小空孔の平均孔径
が0.03〜0.8μであることが重要であり、0.03μ未満
の場合には透水量の低下が大きく濾過効率の面で
好ましくない。 0.8μを越えると細菌類の除去は出来ても前述し
た如き極微量の低分子有機化合物の除去効果が若
干低下する傾向にあり好ましくない。又微小空孔の平均孔径が0.03〜0.8μの範囲であ
つてもポリオレフイン系多孔質中空糸膜以外では
前述した如き該有機物の除去効率はいちじるしく
低下して好ましくない。即ち該膜が特殊な微細構造を有し且つ膜自体の
素材がポリオレフインであることから、濾過効果
と吸着効果の相乗作用により該有機化合物の除去
が行われるものと考えられる。又膜としては透水量が大きいことも実用上重要
であり、蒸溜水を濾過した場合における初期濾過
流量が常温、１Kg／cm²水圧で１／min・m²以上
であることが好ましい。即ち該膜の膜面積１m²当り１Kg／cm²の水圧のも
とで１／min以上の初期濾過流量を有すること
が好ましく１／min・m²未満では透水量が小さ
く浄化水の単位時間当り取得量が小さく実用的で
はない。本発明における該膜は短冊状空孔のミクロ積層
構造を有するという特徴から微小空孔の平均孔径
が0.03〜0.8μと非常に小さいにもかかわらず透水
量が大きいと云う特徴を有するのである。特に後
述する如き空孔率が40〜80vol％である多孔質中
空糸膜を用いるのでその効果はより大きいものと
なる。該多孔質中空糸膜の壁膜層の厚さは10〜100μ
であることが工業的に安定な生産ができるという
面で好ましい。又10μ未満では壁膜自体の機械的
強力が弱く問題である。しかし100μを越える必
要はなく特に好ましくは20〜80μである。水銀ポロシメーターで測定した空孔率は40〜
80vol％が適当な範囲であり40vol％未満では透水
量が低く80vol％を越えると膜自体の機械的強力
が弱く好ましくない。尚本発明における多孔質中
空糸膜はその中空開口部の孔径を特に限定するも
のではないが通常は直径200〜300μ程度のものが
良く用いられる。本発明の装置により水中のパイロジエンを除去
するには該多孔質中空糸膜がポリオレフイン系多
孔質中空糸膜で壁膜層の厚さＴ（μ）が10〜
100μ、水銀ポロシメーターで測定した空孔率が
40〜80vol％、微細孔の平均孔系（μ）が0.03
以上で且つの値がＴとの関係において＝
0.002×Ｔ＋0.3以下であることが特に好ましい。該多孔質中空糸膜の水銀ポロシメーターで測定
した微細空孔径が0.03〜0.8μであるにもかかわら
ず直径が１〜５ｍμと考えられている極微細なパ
イロジエンが濾別除去されることは本発明者等も
当初予想しなかつた驚くべき事実であり、また現
時点においてもパイロジエン除去機構が必ずしも
解明出来ているとは云い難いが、第１図に示した
如きミクロフイブリルと結節部より構成された短
冊状微細孔が中空繊維の壁膜の厚さ方向に積み重
なつた構造であることがパイロジエン除去に大き
く寄与しているものと推定される。この推定は後
述する通り壁膜の厚さ(T)を大きくすれば微細孔径
（）を大きくしてもパイロジエンが除去出来る
ことによつても説明される。一方パイロジエンが除去される限り、微細孔の
孔径は大きい程また中空糸膜の空孔率が大きい程
透水速度は大きくなり好ましい。本発明者等の検討によれば多孔質中空糸膜の平
均孔径および空孔率を水銀ポロシメーターで測定
した結果、前述したような短冊状微細孔を有する
中空糸膜の場合、パイロジエンが濾別されるため
の最大孔径は中空糸膜の膜厚Ｔ（μ）によつて変
化することが判つた。即ち膜厚Ｔを大きくすれば平均孔径が大きくて
もパイロジエンは濾別され濾液には含まれない。
これは膜厚が大きいと膜の平均孔径が大きくても
パイロジエンが膜中のミクロフイブリルに引つか
かり膜を透過出来ないものと考えられる。多孔質
中空糸膜の場合この膜厚と孔径の関係は＝
0.002×Ｔ＋0.3で表わされ、更に透水速度の面か
ら下限値として0.03μ以上が有効であることが判
つた。即ち微細孔の孔径として0.03μ以上（0.002×Ｔ
＋0.3）μ以下の中空糸膜を用いることにより大
きな透水速度を保ちながらパイロジエンが完全に
除去された水が得られることが判明したのであ
る。更に中空糸の膜厚としては10〜100μ、好まし
くは20〜80μの範囲、空孔率としては40〜80vol％
の範囲が透水速度および膜の物理的な強度のバラ
ンスの面から好ましいのである。又本発明においては被処理水を処理するに際し
被処理水を２回以上該膜を通過せしめる方法が好
ましく用いられる。即ち二段以上の濾過により上
述した如き物質の除去に対する信頼性をより向上
せしめることができ且つ前段と後段の空孔の孔
径、膜面積のバランスをとることにより、一段で
用いた時に較べはるかに長い装置の使用寿命が得
られる。この多段濾過の場合、第ｎ段目の膜の平均孔径
をAnとするときAn≧An＋１でありまた第ｎ段
目の膜面積をSnとするときSn≧Sn＋１であるこ
とが好ましい。本発明における装置により特に水中の極微量の
低分子有機化合物を除去する場合、該有機化合物
の含有量の多い水道水等を濾過した場合該有機物
が除去されると同時に多孔質膜の透水量が急激に
低下する現象が認められる。特に該有機化合物が200ppb以上含まれる水道
水の場合特に透水量の低下が著るしくこの現象を
防止するのに該装置は特に好ましい。従来の濾過膜を用いる濾過法において孔径の異
なる膜を用いて２段以上の濾過を行うことは公知
であるが、これは液体中の粒子の除去を対象とし
たものである。本発明の装置の場合には、粒子の除去ではなく
低分子有機化合物の除去に関連するもので且つ透
水量の低下を防止することを目的とするものであ
る。尚前段の膜の平均孔径は後段の膜の平均孔径
より大きいことが好ましいが、前段の膜と後段の
膜の平均孔径が同一であつても透水量の低下を防
止する効果は十分に認められる。しかし前段の膜
より後段の膜の平均孔径が大なる場合は、前段の
膜の濾過抵抗が律速となり透水量の低下を招き好
ましくない。前段の膜面積を後段の膜面積より大
きくするか同等とすれば透水量の低下現象を十分
に防止できるが、前段の膜面積が後段の膜面積よ
り小さいと、前段の膜の濾過抵抗が律速となり透
水量の低下が認められ好ましくない。本発明においては、被処理水として井戸水や水
道水など比較的に不純物の少ない水を対象とし、
これを高次処理して水中の細菌、パイロジエン、
極微量低分子、微量有機物を除去することを目的
とするものであり、例えば高度に汚染された排水
の処理の場合には充分な前処理を施すことが必要
となる。本発明においては使用にあたつて使用に必要な
量のみを使用直前に連続的に処理できるものであ
る。又別のポンプ等の加圧手段を用いずに例えば
水道の蛇口、或いはポンプ汲み上げ式の井戸水の
蛇口に本発明の装置を装着してこれらの水の水圧
だけで操作して処理水を得ることも可能である。例えば水中の細菌やパイロジエンを除去する有
効な手段として蒸溜法や逆浸透膜法等が用いられ
ているが、一旦処理された水を貯槽に貯えてから
使用する方法がとられ、貯槽中に配管あるいは配
管の接続部分から空気中の細菌類が逆浸入し処理
水が無菌でなくなり、又逆浸入した細菌の代謝産
物としてパイロジエンが存在する水となり問題と
なる場合が多いのである。この様なトラブルを防止するために作られたの
が本発明の装置であり、処理水の使用直前に連続
的に水処理を行い処理水を滞留させないようにす
れば、極めて信頼性の高い無菌水やパイロジエン
フリー水を得ることが出来るのである。本発明においては、第２図に示したようなＵ字
状に曲げられた多孔質中空糸束４の先端部付近を
中空糸開口部６を有した状態で樹脂５で接着した
濾過材が被処理水の入口と処理水の出口を有する
ハウジング内に収納され、多孔質中空糸膜の多孔
質壁膜部を透過することにより被処理水が処理さ
れる。第２図には中空糸膜の外側から内側に水が透過
する方向を示してあるが、この逆でもよい。第３図はモジユールを多段に組んだ例である
が、後段のハウジングの処理水の取得口に細菌の
逆浸入防止機構をもつシヤワーノズル１０を設け
た装置は無菌水製造用として特に良く用いられ
る。シヤワーノズルとして例えばプラスチツクから
なるノズルに殺菌剤としてヨードを吸着せしめた
細菌逆浸入防止機構を備えたものを挙げることが
できる。該装置以外の無菌水の製造装置において
装置の運転中は無菌水が連続的に得られるが、運
転を中止した場合空気中の細菌が装置内に逆浸入
する現象が認められるためにこれを防止すること
は重要であり、本装置により細菌の逆浸入を防止
することが出来るのである。又１１の如くハウジングの上部にアルコールの
注入口を、ハウジングの下部にアルコールの排出
口１２を設けて定期的にハウジング内の濾過材を
殺菌処理すると同時に濾過材の目詰り物質を洗浄
することが出来るようにした水浄化装置は実用上
極めて有用である。特に本発明の装置を無菌水製造用として用い且
つ被処理水中の低分子有機化合物の含有量が大で
ある場合において有用である。無菌水製造装置は
長期間使用する場合安全性確保のため定期的に殺
菌処理を施す方法が良く用いられるのでこのアル
コール注入口とアルコールの排出口を有する水浄
化装置は実用上有用である。又アルコールを注入
後２〜３分間そのまま放置しアルコールを排出す
ることにより目詰り物質を除去することが可能で
ある。第５図は、本発明の水浄化装置を例示するもの
である。エア抜きのためのエア抜き口が設けられ
ており、このエア抜き口には、第４図に示すよう
な構造のものを使用する。エア抜きに使用される
膜は５Kg／cm²以下の水圧で水を透過せず且つ空気
を透過する分離膜として、前記したと同一の構造
を有する平均孔径が0.03〜0.8μ、空孔率が40〜
80vol％であるポリオレフイン系多孔質中空糸膜
を使用する。本発明ではハウジング内で水浄化に
使用する中空糸膜とエア抜き用の中空糸膜とに同
一のものを使用することが、膜への信頼性と浄水
器生産の合理化の両面から必須である。ハウジン
グ内に空気が貯留していると濾過材と被処理水の
接触効率が悪くなり濾過効率が低下するが、本発
明の如きエア抜き機構を採用するとハウジング内
の空気は円滑に排出され且つ中空糸膜からの水も
れはなく、ハウジング内部と外部空間とを無菌の
状態で遮断することが可能である。従つて本発明
の水浄化装置は、従来簡便に製造する事が困難で
あつたパイロジエンフリーの無菌水、例えば手術
前手洗水、薬局の器具洗浄水、薬剤稀釈水、患部
の洗浄水等を簡便に製造することを可能とし産業
界に極めて有用な発明といえるものである。次に本発明を実施例に基づいて更に詳細に説明
する。参考例１第１図に示す如き微細構造を有しカルロエルバ
社製水銀ポロシメーター221型を用いて測定した
微細孔の平均孔径が0.23μ、空孔率が60vol％、膜
厚60μ、中空糸の内径280μのポリエチレンからな
る多孔質中空糸膜を用いた。この中空糸膜を第２
図の如くＵ字状に束ね、中空開口部を閉塞させな
い状態に保ち先端部をポリウレタン樹脂を用いて
集束固定化してなるカートリツジ式フイルターを
パイロジエン分離膜とした。該分離膜を第２図の
如くハウジング内に装着し、井戸水の導管に圧力
調整器を介して接続し、背圧2.5Kg／cm²で2400時
間連続通水濾過し、濾過前後の井戸水についてパ
イロジエンの有無を測定した。この結果を第１表
に示した。なお透水量は初期に於て250／m²／hrであり、
480時間透水後で透水量は170／m²／hrまで低下
したが、分離膜をいつたんハウジングより取り外
し、50％エタノール水溶液で洗浄したところ210
／m²／hrまで透水速度は回復した。さらに通水
を続けた結果2400時間後の透水量は160／m²／
hrであつた。

【表】＊（未濾過井戸水のパイロジエン＋＋）第１表に示す通り本発明の方法により井戸水中
のパイロジエンが除去されることが確認された。参考例２水銀ポロシメーターで測定した微細孔の平均孔
径が0.05μ、空孔率が70vol％、膜厚40μ、中空開
口部の孔径が250μのポリプロピレンからなる多
孔質中空糸膜を分離膜として用い、他の条件は参
考例１と同一条件で通常の水道水を濾過し、濾過
前後の水道水についてパイロジエンの有無を測定
した。この結果を第２表に示した。なお透水量は初期に於て、170／m²・hrであ
り、480時間透水後で125／m²・hrまで低下し
た。参考例１と同様にして分離膜を洗浄したとこ
ろ透水速度は145／m²・hrまで回復し、さらに
濾過実験を続行した結果2400時間後の透水速度は
120／m²・hrであつた。

【表】＊（未濾過水道水のパイロジエン＋＋）第２表に示す通り本発明の方法により水道水中
のパイロジエンが除去されることが確認された。参考例３水銀ポロシメーターで測定した微細孔の平均孔
径が0.68μ、空孔率が80vol％、膜厚40μ、中空糸
内径250μのポリエステルからなる多孔質中空糸
膜を分離膜として他の条件は参考例２と同一条件
で通常の水道水を濾過し、濾過前後の水道水につ
いてパイロジエンの有無を測定した。この結果を
第３表に示す。

【表】第３表の通り微細孔の平均孔径（）が前述の
（）＝0.002×(T)＋0.3以下を満足しない該分離膜
においては通水初期におけるパイロジエン除去効
果は認められるが長時間通水においてパイロジエ
ン除去効果が悪くなる傾向を示し本発明の如く、
微細孔の平均孔径（）は（）＝0.002×(T)＋
0.3以下が好ましいことが判明した。なお本参考例で用いるパイロジエンの検出法は
Limulus lysate test（カブトガニ血球溶解ゲル化
試験）にしたがつた。検出試薬は帝国臓器製薬
KK製のプレゲル試薬（商品名）を用いた。検出
原理はカブトガニの血リンパ液中の血球が極微量
のパイロジエンと反応し、ゲル化することを利用
したものである。プルゲルは凍結乾燥された上記
の血球成分がアンプル中に密封された試薬であ
り、このアンプル中に検液を添加し37℃で１時間
孵卵器中で培養した後、５分間室温に保ちアンプ
ルを45゜に傾けてゲル化の程度を判定する方法に
したがつた。判定基準は次の通りである。（＋＋）：固いゲルを形成しアンプルを傾けて
もゲルの形が崩れない。（＋）：ゲルを形成しているがアンプルを傾け
ると塊りのまま動く。（±）：粗い顆粒状ゲルの形成および粘度の著
しい増大。（−）：液状のままで変化なし。なお本法によるパイロジエンの検出限界は
10^-3μｇ／mlである。参考例４第１図に示す如き微細構造を有しカルロエルバ
社製水銀ポロシメーター221型を用いて測定した
微小空孔の平均孔径が0.25μ、空孔率が60vol％、
膜厚60μ、中空開口部の孔径280μのポリエチレン
からなる多孔質中空糸膜を第２図の如くＵ字状に
束ね、中空開口部を閉塞させない状態に保ち先端
部をポリウレタン樹脂を用いて集束固定化してな
る吸着分離膜（膜面積３m²）をハウジング内に装
着し水道水（Ｏ市）の導管に圧力調整器及び積算
流量計を介して接続し、背圧１Kg／cm²で6974m³の
水を濾過した後、吸着分離膜に付着している有機
物をエタノールで洗浄しエタノールを蒸発除去し
た後重量を測定した結果、1.5455ｇであつた。こ
の値を通水量6974m³で除すると221.6ppbであつ
た。更にこの有機物について赤外線吸収スペクト
ル（IR）、ガスクロマトグラフ（GC）、ガスクロ
マトグラフ（GC）−質量分析計（MS）等を用い
て常法により精密化学分析（定性分析及び定量分
析）を実施した。この結果を第４表に示した。第
４表に示す通り多種類の極微量有機物が捕捉され
ていることがわかつた。

【表】参考例５（モデル実験）ジブチルフタレート25.6ppbを含有する蒸溜水
を調整しこの試料を試験水として参考例４と同様
の吸着分離膜を使用して濾過実験を実施した。す
なわち前述の供試水50を３／minの速度でポ
ンプを使用して送水濾過し濾過後の水について通
常の方法によりジブチルフタレートの定量分析を
行つた。結果を第５表に示した。

【表】除去率は96.3％であり、本発明の方法が水中の
極微量のジブチルフタレートの除去にいちじるし
い効果を示すことがわかつた。参考例６微小空孔の平均孔径が0.06μ、空孔率が70vol
％、膜厚40μ、中空開口部の孔径250μのポリプロ
ピレンからなる多孔質中空糸膜を吸着分離膜とし
て用い、参考例５と同一条件で濾過実験を実施し
濾過後の水についてジブチルフタレートの定量分
析を行つた。結果を第６表に示した。

【表】第６表に示す通り除去率はポリエチレン多孔質
中空糸膜の場合（第５表）とほぼ同じく高率であ
つた。参考例７微小空孔の平均孔径が0.94μである以外は参考
例４と同様のポリエチレン多孔質中空糸膜を用い
て参考例５，６と同一条件で濾過実験を実施し、
濾過後の水についてジブチルフタレート含有量を
測定した。結果を第７表に示した。

【表】第７表からわかる通り除去率は70.0％と微小空
孔の平均孔径が0.94μで若干大きいため参考例５，
６に較べ除去率が若干低下していることがわかつ
た。比較例１微小空孔の平均孔径が0.30μで空孔率が65vol
％、膜厚55μ中空開口部の孔径270μのセルローズ
系繊維よりなる多孔質中空糸膜を用いて参考例５
と同一条件で濾過実験を実施し濾過後の水につい
てジブチルフタレート含有量を測定した。結果を
第８表に示した。

【表】第８表に示す通りセルローズ系繊維よりなる多
孔質中空糸の場合は除去率は僅かに4.10％であ
り、本発明の如く多孔質中空糸膜の基質がポリオ
レフイン系高分子からなつていることが該微量有
機物の除去効果に大きく寄与していることがわか
る。実施例１第５図に示す如き濾過材とハウジングからなる
水処理装置を作製した。なおハウジングはポリカ
ーボネート樹脂からなる透明の円筒状物体を使用
した。このハウジングの上部に第５図２０の如く
分離膜を取り付けた。この分離膜はポリエチレン
多孔質中空糸膜で中空糸膜壁膜の平均孔系0.23μ、
空孔率60vol％、壁膜部の厚さ56μ、中空開口部の
径280μの中空糸束をＵ字状に束ねその先端付近
を第４図の如く樹脂で接着し円筒形のプラスチツ
ク容器の中に固定した。なお分離膜の面積は0.02
m²とした。次に該水処理装置を水道水の蛇口に圧力計及び
流量計を介して取り付けて通水を開始し、ハウジ
ング内部の空気が排出される状態を観察した。排
気は円滑に行われハウジング内に被処理水が充満
された。この時点における水圧は2.5Kg／cm²で流
量は3.5／minであつた。この条件下で通水を続け濾過材に含有される空
気の排出状態を観察した。泡状の空気が約10分間
発生したが分離膜から円滑に排出され約10分経過
後には泡の発生が認められなくなりハウジング内
の空気が排出されたことが確認された。また分離
膜の漏水は認められなかつた。次に水道の蛇口コツクを閉じて運転を一旦停止
し24時間経過後ハウジング内を観察するとハウジ
ングの上部に空気が貯留されていた。再び水道の
蛇口コツクを開いて運転を再開すると約30秒後に
は完全に空気が排出された。このままの状態で約
10日間の連続通水を実施したが分離膜からの漏水
は認められず又ハウジング内に空気が貯留するよ
うなことはなかつた。以上の水濾過実験から本発明の装置が水処理装
置内の空気抜き装置として優れた装置であること
が確認された。実施例２繊維長方向に配向した短冊状微小空孔を有する
多孔質ポリエチレン中空糸膜を除菌フイルターと
してモジユールを作成した。中空糸はカルロエル
バ社製水銀ポロシメーター221型を用いて測定し
た微小空孔の平均孔径が0.30μｍ、空孔率60vol
％、膜厚60μｍ、中空開口部の口径280μｍであつ
た。多孔質中空糸膜をＵ字状に束ね、先端部をポ
リウレタン樹脂を用いて集束固定化し、塩化ビニ
ル樹脂製のハウジング内に取りつけた。次に第５図に示す如く処理水の取得口にABS
からなるシヤワー蛇口に沃素を約２％吸着せしめ
た細菌再汚染防止機構を備えた部品を取りつけ
た。次にヒーターで40℃に加温した水道水をポンプ
を用い背圧２Kg／cm²で中空糸モジユールに送り外
圧式により濾過した。第９表に濾過前後の水の細
菌数およびリムステストによりパイロジエンの有
無を示した。次に１日２時間の通水を３カ月継続
した結果および途中経過を第９表に併せて示し
た。

【表】第９表に示した通り３カ月間消毒など全く行な
わなかつたにもかかわらず、常に無菌のパイロジ
エンフリー水が得られたことがわかる。また蛇口
から出る水は沃素の臭いも認められず手術前手洗
水として問題のないものであつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明で使用するポリオレフイン多孔
質中空糸膜膜壁の短冊状微細孔の積層構造の一平
面の模式図である。第２図はポリオレフイン系多
孔質中空糸膜を用いたモジユールの１例である。
第３図は多段処理装置の例である。第４図は自動
エア抜き装置の例である。第５図は本発明の水浄
化装置の一例である。１…ミクロフイブリル、２…結節部、３…短冊
状微細孔、４，４′…中空糸膜、５，５′…中空糸
集束固定樹脂部、６…中空糸開口部、７，７′…
ハウジング、８…モジユールユニツトの連結管、
９…三方コツク、１０…シヤワーノズル、１１，
１１′…アルコール注入口、１２，１２′…アルコ
ール排出口、１３，１３′…エア抜き口、２０…
自動エア抜き機構。

Claims

【特許請求の範囲】１縦方向に配列したミクロフイブリルと該ミク
ロフイブリルに対してほぼ直角に連結した結節部
より形成される多数の短冊状微小空孔が膜の厚さ
方向に相互につながつたミクロ積層構造を有し水
銀ポロシメーターで測定した該微小空孔の平均孔
径が0.03〜0.8μ、空孔率が40〜80vol％であるポ
リオレフイン系多孔質中空糸膜の開口部を開口状
態に保ちつつ、Ｕ字状に曲げられた中空糸膜束の
先端部付近を樹脂で接着固定した濾過材が被処理
水の入口と処理水の出口を有するハウジング内に
収納され、中空糸膜の多孔質壁膜部を透過するこ
とにより被処理水が処理される装置であつて、該
ハウジングの上部に５Kg／cm²以下の水圧で水を透
過せず且つ空気を透過する前記ポリオレフイン系
多孔質中空糸膜を介してハウジング内の空気を抜
くことの出来る機構を備えてなる水浄化装置。２ポリオレフイン多孔質中空糸膜が２個以上の
ハウジング内にそれぞれ収納され、第ｎ段目の膜
の平均孔径をAn、膜面積をSnとするときAn≧
An＋１かつSn≧Sn＋１であることを特徴とする
多段濾過機構を設けてなる特許請求の範囲第１項
記載の水浄化装置。３後段のハウジングの処理水の出口に細菌の逆
浸入防止機構を設けてなることを特徴とする特許
請求の範囲第２項記載の水浄化装置。４ハウジングの上部にアルコール注入口をハウ
ジングの下部にアルコールの排出機構を設け定期
的にハウジング内の濾過材を殺菌処理すると同時
に濾過材の目詰り物質を洗浄することが出来るよ
うにした特許請求の範囲第２項または第３項記載
の水浄化装置。