JPH0679259A - 水道水からの酸素除去方法 - Google Patents

水道水からの酸素除去方法

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JPH0679259A
JPH0679259A JP1941493A JP1941493A JPH0679259A JP H0679259 A JPH0679259 A JP H0679259A JP 1941493 A JP1941493 A JP 1941493A JP 1941493 A JP1941493 A JP 1941493A JP H0679259 A JPH0679259 A JP H0679259A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】メンテナンス性が良く、かつ水中に溶存する酸
素の除去効率に優れ、赤水の発生を防止することができ
る。 【構成】高分子物質製中空糸膜を多数本並設したユニッ
トを容器内に複数配設し、中空糸膜の一端から他端へと
被処理液を加圧下に流通させ、容器内を負圧にして、酸
素を中空糸膜を介して負圧側へ透過除去させることを特
徴とする水道水の赤水防止方法。 【効果】中空糸膜は非多孔質であるので、圧力に強く、
気孔の目詰まりを生じないので長期間の使用に耐える。
中空糸膜の交換も簡単であり、メンテナンス性にも優れ
ている。このように簡単なプロセスにより十分なレベル
の脱酸素処理ができ、赤水の発生を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液、好ましくは水道水
の赤水発生防止のために酸素を除去する方法に関するも
のである。
【0002】
【従来技術及び発明が解決しようとする課題】飲料水や
ビル給水中の溶存酸素、ボイラー供給水中の溶存酸素に
より配水管内部に錆が生じ、赤水を発生させ、配水管の
腐蝕を誘発する。
【0003】従来これらの対策として、配水管の敷設替
え等が行なわれていたが、時間的、経費的負担が大きか
った。
【0004】ところで近年になり、高分子物質の膜が気
体透過能を有することが知られ、これらの膜を利用した
気液分離技術の進展には著しいものがある。例えば特開
昭59−165007号公報や特開昭58−81404
号公報、特開昭59−216606号公報などに高分子
膜を利用した脱気方法について記載されている。この種
の気液分離技術を利用して水道水から溶存酸素を除去す
ることにより酸化に伴う赤水発生を防止することが考え
られる。
【0005】そこで、高分子膜を利用した水の脱酸素に
ついて特開昭62−273095号公報、特開昭63−
264127号公報に記載されている。
【0006】しかし、少量の水道水を処理するのであれ
ば問題が少ないが、ビルなどの大量の水道水を処理する
ことを考えると、中空糸膜を多数本配設することが必要
になり、かつ各中空糸膜の長さとして長いものが必要に
なる。
【0007】例えば、前記特開昭59−216606号
公報記載の技術においても、たとえば長さ10〜50m
の中空糸膜を25本並設することが記載されている。
【0008】しかしながら、このような長い中空糸膜を
小さい容器内に収めるためには、各中空糸膜の途中を何
重にも渦巻き状に巻回する必要がある。したがって、あ
る期間の運転の後、中空糸膜が汚れたとき、その中空糸
膜を交換する場合、再び正規の位置にセットする手間に
多大なものがある。さらに、各中空糸膜を渦巻き状に巻
回すると、各巻き相互が接触する状態になり、中空糸膜
の全周に完全に減圧が作用せず、減圧効果が低下し、脱
気性が低下する。しかも、各中空糸膜一本毎、端板に連
結するようにしてあるので、セットおよび取り外しに多
大な手間がかかる。
【0009】上述の事情を鑑み、本発明ではメンテナン
ス性に優れ、かつ水中に溶存する酸素の除去効率の優れ
た赤水発生防止方法を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記課題は次に示す手段
により達成される。即ち、高分子物質製中空糸膜を多数
本並設したユニットを容器内に複数配設し、中空糸膜の
一端から他端へと被処理液を流通させ、容器内を負圧に
して、酸素を中空糸膜を介して負圧側へ透過除去させる
ことにより水道水の赤水を防止する方法である。
【0011】
【好適な実施態様及び作用】】本発明は高分子物質性中
空糸膜の内側に水を通し、水に満たされている内側に圧
力を加え水を流通させ、外側を真空にして、中空糸膜の
両側に圧力差を設けることにより水から酸素を透過除去
させる。
【0012】本発明における中空糸膜は非多孔質、即ち
実質的にガス透過性の気孔を有していないもので、膜材
の特性により酸素透過を行うものである。多孔質膜では
気孔の目詰まりにより酸素除去効率の低下を生じるが、
本発明に適用される中空糸膜は非多孔性であるため、こ
のようなおそれがなく、膜の洗浄または交換期限が長
い。また、流体が気孔を透過するといった被処理液体の
損失も生じない。
【0013】中空糸膜の材質としては、シリコン系樹
脂、ポリオレフィン系樹脂、4フッ化エチレン系樹脂、
ポリビニルアルコール系樹脂、ポリアクリロニトリル系
樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリスルホン系樹脂などのも
のを用いることができる。気液分離効率、膜寿命などを
考慮するとシリコーン系樹脂が最も好ましい。従来の高
分子物質製膜を利用した気体除去方法において、通常膜
素材の高分子物質濃度は50%程度のものであった。し
かし、95%以上の高分子物質含有中空系膜を用いると
気液分離効率を著しく上昇させることができる。
【0014】本発明では中空糸膜を複数本並設しユニッ
ト化してある。従って、中空糸膜の着脱はユニット単位
で行なうことができ、一本ごとに着脱作業を行なう場合
に比較して、交換作業が容易となる。
【0015】以下本発明を具現化した気液分離装置につ
いて図面を参照しながら詳説する。
【0016】図1において、1は貯水タンクで、水道水
が一時貯留され、本発明に係る気液分離装置の本体Xに
送水ポンプ11により送水される。
【0017】気液分離装置の本体Xでは、容器2内が上
仕切り壁3および下仕切り壁4により、流入室5、減圧
室6および流出室7に区画されている。減圧室6には、
中空糸膜8を多数本並設したユニット9が複数配設さ
れ、このユニット9、9…の下端部は流入室5を仕切る
下仕切り壁4に、上端部は流入室7を仕切る上仕切り壁
3に、それぞれソケット10を介して着脱自在に配設さ
れており、かつ各中空糸膜8、8…の一端は流入室5に
連通され、他端は流出室7に連通されている。
【0018】かかる気液分離装置においては、減圧室6
を減圧状態としながら被処理液、たとえば水道水を流入
室5に供給し、各中空糸膜8、8…内を通る過程で、そ
の外部に減圧力を与えて気体、たとえば溶存酸素を中空
糸膜8の壁を通して分離し、気液分離後の排液は流出室
7から排出するようになっている。
【0019】貯水タンク1からの水道水は、貯水タンク
1内の適宜の位置に設けられた酸素濃度計12により溶
存酸素量が所定の値以上になったとき、送水ポンプ11
が起動し、各気液分離装置に対して供給するようになっ
ている。また、必要により、気液分離装置の運転によ
り、中空糸膜7の汚染が激しくなったとき、洗浄液タン
ク13から洗浄液14が送水管15に対して供給され
る。
【0020】本体X内の減圧室6は真空ポンプ16と吸
引管17を介して連通している。また、流出室7から流
出した排水は、流出管18を通って、返送管19を介し
て貯水タンク1内に返送されるようになっている。この
返送は必須でなく、直接本管22に流し込むことができ
る。さらに、上記洗浄時において、洗浄済液は排水管2
0により系外に排水される。21はレリーフバルブであ
り、設定圧力以上の水圧が各中空糸膜8に作用すること
を防止している。
【0021】次に図2〜図5により、気液分離装置本体
Xの詳細構造例を説明すると、本体筒2Aの上下に上蓋
2B、下蓋2Cが着脱自在に連結ボルト22により連結
されている。
【0022】一方、ソケット10は、第1管10Aと、
これに嵌合する第2管10Bと、これらを連結する固定
スリーブ10Cとを備えている。
【0023】第2管10B内には、多数本たとえば10
0〜400本の中空糸膜8、8…が並列されており、各
中空糸膜8、8…間および第2管10Bとの間が合成樹
脂接着剤10Dにより充填され液密状態とされている。
なお、本発明にいう接着剤としては、第2管10Bに対
して中空糸膜8群を固定できる程度のもので足りるの
で、接着強度はさほど必要ない。
【0024】このように第2管10Bと中空糸膜8群と
のユニット9は、予め第1管10Aが仕切り壁3に螺合
された後、第2管10Bが第1管10Aの端部にあてが
われ、次いでスリーブ10Cを回転させて第1管10A
に螺合させることにより連結される。下仕切り壁4に対
しても同様に連結される。古くなったユニット9の新品
ユニットへの交換に際しては、第2管10Bを中空糸膜
8群とともに第1管10Aから取り外した後、先のよう
に装着が行われる。
【0025】本発明における中空糸膜8の直径としては
0.2〜5mm程度のものを用いることができる。長さは
処理量によって設定でき、50cm〜5m程度のものを
用いることができる。一つのユニット9の中空糸膜8の
本数としては、50〜700本程度が好ましい。ユニッ
ト数としては、2〜200程度とされる。
【0026】中空糸膜8群の第2管10Bに対する固定
に際しては、プラスチック系接着剤、ゴム系接着剤など
を用いることができる。
【0027】さらに、ユニット9の配設態様としては従
来例のように、渦巻き状に各中空糸膜を巻回することな
く、仕切り壁間に跨がらせたので各中空糸膜相互はばら
け、相互間は殆ど接触することがなく、しかも少なくと
もユニット間では分離しているので、減圧効果が確実に
全中空糸膜に作用する。その結果、分離性が従来例に比
較して高まる。
【0028】水道水の赤水発生防止のための条件として
は、送水圧力を2〜8kg/cm2、真空ポンプ16に
よる減圧力を−740〜−755mmHg、一本の中空
糸膜8を流れる流量を0.2〜10L/分とすることがで
きる。
【0029】他方、前記例は送水ポンプ11により加圧
状態で気液分離装置に対して送水してあるが、水道水の
圧力をそのまま用いることもできる。
【0030】本発明は、水道水からの溶存酸素除去のほ
か、他の液からの目的の気体除去についても同様に適用
できる。
【0031】
【実施例】第1図に示す設備をあるビルの屋上に設置
し、水道水の溶存酸素除去を行なった。中空糸膜として
は、ポリジメチルシロキサン(98%)製のもので、内径
0.6mm、外径0.9mm、長さ2.1mのものを用い、その
200本をユニット化し、かつユニット数を60とし、
1時間当たり5トンの水道水を処理した。
【0032】その結果、1年以上経過しても、全く赤水
の発生がみられなかった。
【0033】
【発明の効果】本発明の中空糸膜は多孔質膜でなく、多
孔質膜の微細気孔を通してO2を脱気するメカニズムを
とっていないので、気孔の目づまりがなく長期間の使用
に耐える。また、多孔質膜でないので、圧力に強く中空
糸膜の中心孔に高圧で流体を流通させることができると
共に、負圧側の真空度を高くしても強度上耐えるので、
十分な脱酸素処理が効率的に可能である。
【0034】さらに、中空多孔質膜でないので洗浄も容
易である。
【0035】以上の通り、本発明によれば、簡単な中空
糸膜を用いて実用上赤水防止に十分なレベルの脱酸素処
理を、簡単なプロセスにより実現したものである。この
ような簡単なプロセスによって赤水防止が可能であるこ
とは、当業者の予期に反する驚くべき効果を発するもの
である。
【0036】このように、本発明によれば、メンテナン
ス性に優れるとともに、気液分離効果が高くなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明装置の全体概要図。
【図2】気液分離装置本体の詳細例の縦断面図。
【図3】気液分離装置本体の詳細例の平面図。
【図4】ユニットの連結部の縦断面図。
【図5】第4図のA部分の拡大図。
【符号の説明】 1…貯水タンク 2…気液分離装置本体 3、4…仕切り壁 5…流入室 6…減圧室 7…流出室 8…中空糸膜 9…ユニット 10…ソケット 16…真空ポンプ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成5年10月1日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0027
【補正方法】変更
【補正内容】
【0027】さらに、ユニット9の配設態様としては従
来例のように、渦巻き状に各中空糸膜を巻回させると各
中空糸膜間が緊密に接触しているのに対して、仕切り壁
間に跨がらせたので各中空糸膜は減圧室内を適宜ばらけ
ながら広がっており、しかも少なくともユニット間では
分離しているので、減圧効果が確実に全中空糸膜に作用
する。その結果、分離性が従来例に比較して高まる。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0028
【補正方法】変更
【補正内容】
【0028】水道水の赤水発生防止のための条件として
は、送水圧力を例えば2〜8kg/cm とし、真空ホ
ンプ16による減圧力を例えば−700〜−755mm
Hg、好ましくは−740〜−755mmHgとし、一
本の中空糸膜8を流れる流量を例えば0.2〜200L
/分、好ましくは0.2〜10L/分とすることができ
る。
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C02F 1/58 T

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】高分子物質製中空糸膜を多数本並設したユ
    ニットを容器内に複数配設し、中空糸膜の一端から他端
    へと被処理液を加圧下に流通させ、容器内を負圧にし
    て、酸素を中空糸膜を介して負圧側へ透過除去させるこ
    とを特徴とする水道水の赤水防止方法。
  2. 【請求項2】前記高分子物質製中空糸膜がシリコーン膜
    であることを特徴とする請求項1に記載の方法。
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