JPH0596272A - 水中溶存酸素の脱気方法 - Google Patents
水中溶存酸素の脱気方法Info
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- JPH0596272A JPH0596272A JP3290704A JP29070491A JPH0596272A JP H0596272 A JPH0596272 A JP H0596272A JP 3290704 A JP3290704 A JP 3290704A JP 29070491 A JP29070491 A JP 29070491A JP H0596272 A JPH0596272 A JP H0596272A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 多孔質中空糸膜モジュールを用いた膜式脱気
方法において、多孔質膜の脱気効率を維持しつつ、高真
空度においても二次側に被処理水が流出しない方法を提
供する。 【構成】 中空糸膜モジュールの中空糸膜内部に被処理
水を流し、中空糸膜外部空間側を減圧にして水中溶存酸
素を脱気する方法において、中空糸膜として孔径約0.1
μ以下のポリフッ化ビニリデン製多孔質中空糸膜を用い
る。
方法において、多孔質膜の脱気効率を維持しつつ、高真
空度においても二次側に被処理水が流出しない方法を提
供する。 【構成】 中空糸膜モジュールの中空糸膜内部に被処理
水を流し、中空糸膜外部空間側を減圧にして水中溶存酸
素を脱気する方法において、中空糸膜として孔径約0.1
μ以下のポリフッ化ビニリデン製多孔質中空糸膜を用い
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、水中溶存酸素の脱気方
法に関する。更に詳しくは、中空糸膜モジュールを用い
る水中溶存酸素の脱気方法に関する。
法に関する。更に詳しくは、中空糸膜モジュールを用い
る水中溶存酸素の脱気方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、水中の溶存酸素を除去する方法と
して、加熱脱気法や真空脱気法が行われていたが、この
方法は、装置が大型化したり、被処理水中に薬品を投与
する必要があるなどの問題点を有しており、近年は膜を
用いた小型でクリーンな脱気方法が開発されている。
して、加熱脱気法や真空脱気法が行われていたが、この
方法は、装置が大型化したり、被処理水中に薬品を投与
する必要があるなどの問題点を有しており、近年は膜を
用いた小型でクリーンな脱気方法が開発されている。
【０００３】この膜式脱気方法は、その殆んどが中空糸
膜モジュールを用いたものであり、中空糸膜モジュール
の中空糸膜内部に被処理水を流し、中空糸膜外部空間側
を減圧にして水中に溶存する酸素を除去している。用い
られる中空糸膜としては、非多孔質膜あるいは多孔質膜
があり、それぞれ一長一短である。即ち、非多孔質中空
糸膜は、減圧により二次側へ被処理水が流出することは
ないが、脱気効率が低く、一方多孔質中空糸膜は、脱気
効率の点ではすぐれているが、減圧度によっては二次側
に被処理水が流出するという欠点がみられる。
膜モジュールを用いたものであり、中空糸膜モジュール
の中空糸膜内部に被処理水を流し、中空糸膜外部空間側
を減圧にして水中に溶存する酸素を除去している。用い
られる中空糸膜としては、非多孔質膜あるいは多孔質膜
があり、それぞれ一長一短である。即ち、非多孔質中空
糸膜は、減圧により二次側へ被処理水が流出することは
ないが、脱気効率が低く、一方多孔質中空糸膜は、脱気
効率の点ではすぐれているが、減圧度によっては二次側
に被処理水が流出するという欠点がみられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、多孔
質中空糸膜モジュールを用いた膜式脱気方法において、
多孔質膜の脱気効率を維持しつつ、高真空度においても
二次側に被処理水が流出しない方法を提供することにあ
る。
質中空糸膜モジュールを用いた膜式脱気方法において、
多孔質膜の脱気効率を維持しつつ、高真空度においても
二次側に被処理水が流出しない方法を提供することにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】かかる本発明の目的は、
中空糸膜モジュールの中空糸膜内部に被処理水を流し、
中空糸膜外部空間側を減圧にして水中溶存酸素を脱気す
る方法において、中空糸膜として孔径約0.1μ以下のポ
リフッ化ビニリデン製多孔質中空糸膜を用いることによ
って達成される。
中空糸膜モジュールの中空糸膜内部に被処理水を流し、
中空糸膜外部空間側を減圧にして水中溶存酸素を脱気す
る方法において、中空糸膜として孔径約0.1μ以下のポ
リフッ化ビニリデン製多孔質中空糸膜を用いることによ
って達成される。
【０００６】本発明方法で用いられる孔径約0.1μ以下
(ASTM F316-86に基づく細孔分布測定法により測定)のポ
リフッ化ビニリデン製多孔質中空糸膜は、例えばポリフ
ッ化ビニリデンをその可溶性主溶媒、ケトン系助溶媒お
よび水酸基含有非溶媒よりなる混合液中に溶解させたド
ープ液を用い、ケトン系助溶媒水溶液を芯液として、ま
た可溶性主溶媒水溶液を凝固浴として乾湿式紡糸または
湿式紡糸することによって製造される(特願平2-214,793
号参照)。
(ASTM F316-86に基づく細孔分布測定法により測定)のポ
リフッ化ビニリデン製多孔質中空糸膜は、例えばポリフ
ッ化ビニリデンをその可溶性主溶媒、ケトン系助溶媒お
よび水酸基含有非溶媒よりなる混合液中に溶解させたド
ープ液を用い、ケトン系助溶媒水溶液を芯液として、ま
た可溶性主溶媒水溶液を凝固浴として乾湿式紡糸または
湿式紡糸することによって製造される(特願平2-214,793
号参照)。
【０００７】ドープ液については、一般にポリフッ化ビ
ニリデンを約15〜25重量%の濃度で溶解させた溶媒溶液
が用いられ、この溶媒としては、ポリフッ化ビニリデン
の可溶性主溶媒、ケトン系助溶媒および水酸基含有非溶
媒よりなる混合液が用いられる。可溶性主溶媒として
は、従来から用いられているジメチルアセトアミド、ジ
メチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、N-メチル
ピロリドン、トリエチルホスフェートなどの非プロトン
性極性溶媒が普通用いられ、ケトン系助溶媒としてはア
セトン、メチルエチルケトンなどが、好ましくは作業性
の点からアセトンが用いられ、また水酸基含有非溶媒と
しては、例えばメタノ−ル、エチレングリコ−ル、グリ
セリンなどの水酸基を1〜3個有するもの、好ましくはエ
チレングリコールが用いられる。
ニリデンを約15〜25重量%の濃度で溶解させた溶媒溶液
が用いられ、この溶媒としては、ポリフッ化ビニリデン
の可溶性主溶媒、ケトン系助溶媒および水酸基含有非溶
媒よりなる混合液が用いられる。可溶性主溶媒として
は、従来から用いられているジメチルアセトアミド、ジ
メチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、N-メチル
ピロリドン、トリエチルホスフェートなどの非プロトン
性極性溶媒が普通用いられ、ケトン系助溶媒としてはア
セトン、メチルエチルケトンなどが、好ましくは作業性
の点からアセトンが用いられ、また水酸基含有非溶媒と
しては、例えばメタノ−ル、エチレングリコ−ル、グリ
セリンなどの水酸基を1〜3個有するもの、好ましくはエ
チレングリコールが用いられる。
【０００８】これらの3成分よりなる混合液は、ドープ
液中約85〜75重量%を占めるような割合で用いられ、そ
の成分比に関していえば、少なくとも混合液が室温乃至
加温条件下でポリフッ化ビニリデンを溶解させなければ
ならないことは当然であるが、通常は主溶媒が約40〜70
重量%、好ましくは約50〜 60重量%、助溶媒が約5〜25重
量%、好ましくは約10〜22重量%、また非溶媒が約3〜10
重量%、好ましくは約5〜8重量%の割合で用いられる。
液中約85〜75重量%を占めるような割合で用いられ、そ
の成分比に関していえば、少なくとも混合液が室温乃至
加温条件下でポリフッ化ビニリデンを溶解させなければ
ならないことは当然であるが、通常は主溶媒が約40〜70
重量%、好ましくは約50〜 60重量%、助溶媒が約5〜25重
量%、好ましくは約10〜22重量%、また非溶媒が約3〜10
重量%、好ましくは約5〜8重量%の割合で用いられる。
【０００９】助溶媒は、特に中空糸膜の外表面のポア形
成に大きく依存し、これを用いないと均質膜が得られな
い。また、非溶媒を用いないと、核の形成が促進されな
いため、ド−プ液を凝固浴中に浸漬させたときのゲル化
速度が遅くなり、長時間の浸漬が必要になったり、ある
いは所望の膜として得難くなる。
成に大きく依存し、これを用いないと均質膜が得られな
い。また、非溶媒を用いないと、核の形成が促進されな
いため、ド−プ液を凝固浴中に浸漬させたときのゲル化
速度が遅くなり、長時間の浸漬が必要になったり、ある
いは所望の膜として得難くなる。
【００１０】更に、芯液としては、ケトン系助溶媒が一
般に約50〜90重量%の濃度の水溶液として、また凝固浴
としては可溶性主溶媒が一般に約40〜70重量%の濃度の
水溶液としてそれぞれ用いられる。
般に約50〜90重量%の濃度の水溶液として、また凝固浴
としては可溶性主溶媒が一般に約40〜70重量%の濃度の
水溶液としてそれぞれ用いられる。
【００１１】このようなドープ液、芯液および凝固浴を
用いての乾湿式紡糸は、通常の如くに行われ、凝固浴中
から取り出された多孔質中空糸膜は水洗、乾燥される。
用いての乾湿式紡糸は、通常の如くに行われ、凝固浴中
から取り出された多孔質中空糸膜は水洗、乾燥される。
【００１２】かかる特定組成のドープ液と芯液とを用い
ることで、両者間の親和性から内表面にスキン層ではな
いポアを形成させ、またドープ液に用いた主溶媒の水溶
液を凝固浴として用いることにより、水のみを凝固浴と
した場合と比べて凝固速度を遅らせることができ、その
結果としてボイド層が形成されず、全体として均質な膜
構造を有する孔径約0.1μ以下、一般には約0.01〜0.1μ
のポリフッ化ビニリデン製多孔質中空糸膜が得られるよ
うになる。
ることで、両者間の親和性から内表面にスキン層ではな
いポアを形成させ、またドープ液に用いた主溶媒の水溶
液を凝固浴として用いることにより、水のみを凝固浴と
した場合と比べて凝固速度を遅らせることができ、その
結果としてボイド層が形成されず、全体として均質な膜
構造を有する孔径約0.1μ以下、一般には約0.01〜0.1μ
のポリフッ化ビニリデン製多孔質中空糸膜が得られるよ
うになる。
【００１３】このようにして得られるポリフッ化ビニリ
デン製多孔質中空糸膜を用いて中空糸膜モジュールを作
製し、その中空糸膜内部には被処理水を流し、中空糸膜
外部空間側はモジュールを真空ポンプに接続するなどし
て約50〜30Torr程度迄減圧にすると、被処理水中に溶存
していたガス(主として酸素など)は、中空糸膜の内側か
ら外側へと透過し、脱気される。
デン製多孔質中空糸膜を用いて中空糸膜モジュールを作
製し、その中空糸膜内部には被処理水を流し、中空糸膜
外部空間側はモジュールを真空ポンプに接続するなどし
て約50〜30Torr程度迄減圧にすると、被処理水中に溶存
していたガス(主として酸素など)は、中空糸膜の内側か
ら外側へと透過し、脱気される。
【００１４】かかる脱気処理工程の一態様が、図１に示
されている。即ち、被処理水１を、ポンプ２および流量
計３を経て、中空糸膜モジュール４のポリフッ化ビニリ
デン製多孔質中空糸膜５,５´,・・・の膜内部に流す。
この中空糸膜モジュールは、真空計６を介して真空ポン
プ７に接続されており、この真空ポンプを作動させるこ
とにより、モジュール内の中空糸膜外部空間側を減圧に
することができる。この減圧作用により、被処理水中の
溶存ガスは脱気除去され、脱気処理された水８はライン
９から取り出される。
されている。即ち、被処理水１を、ポンプ２および流量
計３を経て、中空糸膜モジュール４のポリフッ化ビニリ
デン製多孔質中空糸膜５,５´,・・・の膜内部に流す。
この中空糸膜モジュールは、真空計６を介して真空ポン
プ７に接続されており、この真空ポンプを作動させるこ
とにより、モジュール内の中空糸膜外部空間側を減圧に
することができる。この減圧作用により、被処理水中の
溶存ガスは脱気除去され、脱気処理された水８はライン
９から取り出される。
【００１５】
【発明の効果】多孔質中空糸膜モジュールを用いた膜式
脱気方法において、多孔質膜として孔径約0.1μ以下の
ポリフッ化ビニリデン製多孔質中空糸膜を用いることに
より、多孔質膜の脱気効率を維持しつつ、高真空度にお
いても二次側に被処理水が流出しない方法が確立され
た。
脱気方法において、多孔質膜として孔径約0.1μ以下の
ポリフッ化ビニリデン製多孔質中空糸膜を用いることに
より、多孔質膜の脱気効率を維持しつつ、高真空度にお
いても二次側に被処理水が流出しない方法が確立され
た。
【００１６】これは、耐水圧(二次側に被処理水が流出
する圧力)が、膜素材の水との接触角に比例し、孔径に
反比例することから、膜素材として接触角の大きいポリ
フッ化ビニリデンを用い、また孔径としては約0.1μ以
下のものを用いたためと考えられ、実際に数10Torrの減
圧度においても耐水圧のあることが確認された。
する圧力)が、膜素材の水との接触角に比例し、孔径に
反比例することから、膜素材として接触角の大きいポリ
フッ化ビニリデンを用い、また孔径としては約0.1μ以
下のものを用いたためと考えられ、実際に数10Torrの減
圧度においても耐水圧のあることが確認された。
【００１７】このような効果を奏する本発明方法は、超
純水製造用脱気水あるいはスケール付着や腐食を防止す
るためのボイラ用脱気水の製造などに有効に適用するこ
とができる。
純水製造用脱気水あるいはスケール付着や腐食を防止す
るためのボイラ用脱気水の製造などに有効に適用するこ
とができる。
【００１８】
【実施例】次に、実施例について本発明を説明する。
【００１９】実施例 ジメチルホルムアミド53.8%(重量、以下同じ)、アセト
ン21.5%およびエチレングリコール5.4%よりなる混合液
に、ポリフッ化ビニリデン樹脂(ペンウォルト社製品カ
イナー460)19.3%を加え、加温溶解後室温迄冷却し、脱
泡してドープ液を調製した。
ン21.5%およびエチレングリコール5.4%よりなる混合液
に、ポリフッ化ビニリデン樹脂(ペンウォルト社製品カ
イナー460)19.3%を加え、加温溶解後室温迄冷却し、脱
泡してドープ液を調製した。
【００２０】このドープ液を用い、80%アセトン水溶液
を芯液として、2重環状ノズルから押出し、50%ジメチル
ホルムアミド水溶液よりなる凝固浴中に5秒間浸漬後、
水洗、乾燥し、孔径0.1μの多孔質中空糸膜を得た。
を芯液として、2重環状ノズルから押出し、50%ジメチル
ホルムアミド水溶液よりなる凝固浴中に5秒間浸漬後、
水洗、乾燥し、孔径0.1μの多孔質中空糸膜を得た。
【００２１】このようにして得られたポリフッ化ビニリ
デン製多孔質中空糸膜(外径650μ、内径400μ)500本を
用い、膜有効長さ10cmとしてモジュールを作製した。こ
のモジュールの膜面積は、0.1m2と計算される。
デン製多孔質中空糸膜(外径650μ、内径400μ)500本を
用い、膜有効長さ10cmとしてモジュールを作製した。こ
のモジュールの膜面積は、0.1m2と計算される。
【００２２】この中空糸膜モジュールを用い、図示され
た態様に従って、8ppmの酸素を飽和させた被処理水を中
空糸膜内部に所定の流量で流し、モジュール内の中空糸
膜外部空間側を50Torrに減圧することにより、酸素を膜
透過脱気した。
た態様に従って、8ppmの酸素を飽和させた被処理水を中
空糸膜内部に所定の流量で流し、モジュール内の中空糸
膜外部空間側を50Torrに減圧することにより、酸素を膜
透過脱気した。
【００２３】脱気処理された水８は、スターラ10上のビ
ーカ11に集められ、撹拌子12で撹拌されながら、溶存酸
素計(DOメータ)13で濃度を測定され、排水14される。被
処理水の流量と残存酸素量との関係は、次の如くであっ
た。 被処理水流量(ml/分) 20 40 60 80 残存酸素量 (ppm) 1.1 1.3 1.8 2.5 また、この運転をそれぞれ1500時間行ったが、いずれも
二次側への水の流出は殆んどみられなかった。
ーカ11に集められ、撹拌子12で撹拌されながら、溶存酸
素計(DOメータ)13で濃度を測定され、排水14される。被
処理水の流量と残存酸素量との関係は、次の如くであっ
た。 被処理水流量(ml/分) 20 40 60 80 残存酸素量 (ppm) 1.1 1.3 1.8 2.5 また、この運転をそれぞれ1500時間行ったが、いずれも
二次側への水の流出は殆んどみられなかった。
【００２４】比較例 多孔質中空糸膜として、孔径0.4〜1μのポリテトラフル
オロエチレン製のものを用いた中空糸膜モジュールにお
いて、8ppmの酸素を溶存させた被処理水を１０ml/分の
流量で流し、減圧度を50Torrとしたところ、二次側への
被処理水の流出が著しく、脱気膜としては使用できなか
った。
オロエチレン製のものを用いた中空糸膜モジュールにお
いて、8ppmの酸素を溶存させた被処理水を１０ml/分の
流量で流し、減圧度を50Torrとしたところ、二次側への
被処理水の流出が著しく、脱気膜としては使用できなか
った。
【図１】本発明に係る脱気処理工程の一態様の概略図で
ある。
ある。
１ 被処理水 ４ 中空糸膜モジュール ５ ポリフッ化ビニリデン製多孔質中空糸膜 ７ 真空ポンプ
Claims (1)
- 【請求項１】 中空糸膜モジュールの中空糸膜内部に被
処理水を流し、中空糸膜外部空間側を減圧にして水中溶
存酸素を脱気する方法において、中空糸膜として孔径約
0.1μ以下のポリフッ化ビニリデン製多孔質中空糸膜を
用いることを特徴とする水中溶存酸素の脱気方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3290704A JPH0596272A (ja) | 1991-10-09 | 1991-10-09 | 水中溶存酸素の脱気方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3290704A JPH0596272A (ja) | 1991-10-09 | 1991-10-09 | 水中溶存酸素の脱気方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0596272A true JPH0596272A (ja) | 1993-04-20 |
Family
ID=17759436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3290704A Pending JPH0596272A (ja) | 1991-10-09 | 1991-10-09 | 水中溶存酸素の脱気方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0596272A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104609583A (zh) * | 2015-01-30 | 2015-05-13 | 中国科学技术大学先进技术研究院 | 一种从环境水中分离提取溶解气的系统及方法 |
| AT16829U1 (de) * | 2019-10-30 | 2020-10-15 | Bvs Wassertechnik Gmbh | Membranentgasungsvorrichtung zur Trennung von Gasen aus einem Fluidstrom |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS551816A (en) * | 1978-06-15 | 1980-01-09 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | Vapor-liquid contactor |
-
1991
- 1991-10-09 JP JP3290704A patent/JPH0596272A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS551816A (en) * | 1978-06-15 | 1980-01-09 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | Vapor-liquid contactor |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104609583A (zh) * | 2015-01-30 | 2015-05-13 | 中国科学技术大学先进技术研究院 | 一种从环境水中分离提取溶解气的系统及方法 |
| AT16829U1 (de) * | 2019-10-30 | 2020-10-15 | Bvs Wassertechnik Gmbh | Membranentgasungsvorrichtung zur Trennung von Gasen aus einem Fluidstrom |
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