JPH08141372A - 外部灌流型水中溶存ガス除去中空糸膜モジュール - Google Patents
外部灌流型水中溶存ガス除去中空糸膜モジュールInfo
- Publication number
- JPH08141372A JPH08141372A JP30940294A JP30940294A JPH08141372A JP H08141372 A JPH08141372 A JP H08141372A JP 30940294 A JP30940294 A JP 30940294A JP 30940294 A JP30940294 A JP 30940294A JP H08141372 A JPH08141372 A JP H08141372A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hollow fiber
- fiber membrane
- water
- hollow yarn
- yarn membrane
- 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
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 通水初期から水中溶存ガスの良好な除去性能
を発揮し、かつ長期間使用しても、水漏れを起こすこと
なく、水中溶存ガスの良好な除去性能を維持する外部灌
流法に好適な水中溶存ガス除去中空糸膜モジュールを提
供する。 【構成】 容器内に中空糸膜を中空糸膜両端部を開口状
態で固定して配置し、中空糸膜外の空間と中空糸膜内の
空間を中空糸膜壁によって隔離し、中空糸膜外の空間に
連通するガスを含む水の導入口及び導出口、更に中空糸
膜内の空間に連通するガスの排気口及び吸気口を容器に
それぞれ設けた中空糸膜モジュールであって、中空糸膜
として均質層を有する複合中空糸膜と疎水性多孔質中空
糸膜とを配置した。
を発揮し、かつ長期間使用しても、水漏れを起こすこと
なく、水中溶存ガスの良好な除去性能を維持する外部灌
流法に好適な水中溶存ガス除去中空糸膜モジュールを提
供する。 【構成】 容器内に中空糸膜を中空糸膜両端部を開口状
態で固定して配置し、中空糸膜外の空間と中空糸膜内の
空間を中空糸膜壁によって隔離し、中空糸膜外の空間に
連通するガスを含む水の導入口及び導出口、更に中空糸
膜内の空間に連通するガスの排気口及び吸気口を容器に
それぞれ設けた中空糸膜モジュールであって、中空糸膜
として均質層を有する複合中空糸膜と疎水性多孔質中空
糸膜とを配置した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、水中に溶存するガスを
除去する外部灌流型中空糸膜モジュールに関する。
除去する外部灌流型中空糸膜モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】水道水や井戸水に溶存するトリハロメタ
ン、有機ハロン等の揮発性の有機物は、人体への有害物
質であり、また、洗浄水、清涼飲料水用水、ボイラー用
水等の工業用水に溶存する酸素は、配管等を腐食もので
ある。従来より、水中の溶存ガスの除去に関しては、疎
水性の多孔質膜を用いた溶存ガス除去装置が特開昭６２
−４２７０７号公報で提案され、また均質層を多孔質層
で挟んだ三層膜構造の複合中空糸膜で溶存ガスを除去す
る方法が実開平３−７９０８号公報、特開平３−１６９
３０３号公報等で知られいる。
ン、有機ハロン等の揮発性の有機物は、人体への有害物
質であり、また、洗浄水、清涼飲料水用水、ボイラー用
水等の工業用水に溶存する酸素は、配管等を腐食もので
ある。従来より、水中の溶存ガスの除去に関しては、疎
水性の多孔質膜を用いた溶存ガス除去装置が特開昭６２
−４２７０７号公報で提案され、また均質層を多孔質層
で挟んだ三層膜構造の複合中空糸膜で溶存ガスを除去す
る方法が実開平３−７９０８号公報、特開平３−１６９
３０３号公報等で知られいる。
【０００３】また、通水方法についても、中空糸膜の外
部に通水する外部灌流法は、中空糸膜の内部に通水する
内部灌流法に比べ、圧力損失の上昇が少ないため大量処
理に有利であるばかりでなく、境膜抵抗の発生が少な
く、水との接触面積が大きいため、除去性能が向上する
ことがよく知られている。
部に通水する外部灌流法は、中空糸膜の内部に通水する
内部灌流法に比べ、圧力損失の上昇が少ないため大量処
理に有利であるばかりでなく、境膜抵抗の発生が少な
く、水との接触面積が大きいため、除去性能が向上する
ことがよく知られている。
【０００４】しかしながら、前記の中空糸膜を用いた方
法では、疎水性の多孔質膜のみを用いた場合、良好な除
去性能を得るためには微細孔径を大きくする必要がある
が、長期間の使用において、中空糸膜を通過する水蒸気
が中空糸膜微細孔部に徐々に凝縮し、ついには水漏れを
起こすという問題点がある。また、水漏れを防ぐために
微細孔径を小さくし微細孔数を少なくしたときには、液
相と気相の接触面積が減少し除去効率が低下するため、
良好な除去性能を得るためには膜面積を大きくする必要
がある。
法では、疎水性の多孔質膜のみを用いた場合、良好な除
去性能を得るためには微細孔径を大きくする必要がある
が、長期間の使用において、中空糸膜を通過する水蒸気
が中空糸膜微細孔部に徐々に凝縮し、ついには水漏れを
起こすという問題点がある。また、水漏れを防ぐために
微細孔径を小さくし微細孔数を少なくしたときには、液
相と気相の接触面積が減少し除去効率が低下するため、
良好な除去性能を得るためには膜面積を大きくする必要
がある。
【０００５】また、均質層を有する複合中空糸膜のみを
用いた場合、均質層により長期間の使用においても、水
漏れを起こすことはないが、通水方法として外部灌流法
を用いたときには、膜表面が疎水性であるため通水初期
には空気が液相側の中空糸膜間に気泡として残留し、有
効膜面積を減少させ、更に水流にチャネリングを発生さ
せる原因となる。
用いた場合、均質層により長期間の使用においても、水
漏れを起こすことはないが、通水方法として外部灌流法
を用いたときには、膜表面が疎水性であるため通水初期
には空気が液相側の中空糸膜間に気泡として残留し、有
効膜面積を減少させ、更に水流にチャネリングを発生さ
せる原因となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、通水
初期から水中溶存ガスの良好な除去性能を発揮し、かつ
長期間使用しても、水漏れを起こすことなく、水中溶存
ガスの良好な除去性能を維持する外部灌流法に好適な水
中溶存ガス除去中空糸膜モジュールを提供することにあ
る。
初期から水中溶存ガスの良好な除去性能を発揮し、かつ
長期間使用しても、水漏れを起こすことなく、水中溶存
ガスの良好な除去性能を維持する外部灌流法に好適な水
中溶存ガス除去中空糸膜モジュールを提供することにあ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、容器内に中空
糸膜を中空糸膜両端部を開口状態で固定して配置し、中
空糸膜外の空間と中空糸膜内の空間を中空糸膜壁によっ
て隔離し、中空糸膜外の空間に連通するガスを含む水の
導入口及び導出口、更に中空糸膜内の空間に連通するガ
スの排気口及び吸気口を容器にそれぞれ設けた中空糸膜
モジュールであって、中空糸膜として均質層を有する複
合中空糸膜と疎水性多孔質中空糸膜とを配置したことを
特徴とする外部灌流型水中溶存ガス除去中空糸膜モジュ
ールにある。
糸膜を中空糸膜両端部を開口状態で固定して配置し、中
空糸膜外の空間と中空糸膜内の空間を中空糸膜壁によっ
て隔離し、中空糸膜外の空間に連通するガスを含む水の
導入口及び導出口、更に中空糸膜内の空間に連通するガ
スの排気口及び吸気口を容器にそれぞれ設けた中空糸膜
モジュールであって、中空糸膜として均質層を有する複
合中空糸膜と疎水性多孔質中空糸膜とを配置したことを
特徴とする外部灌流型水中溶存ガス除去中空糸膜モジュ
ールにある。
【０００８】本発明における外部灌流型水中溶存ガス除
去中空糸膜モジュールの構造は、その一例として水中溶
存有機ハロン除去モジュールの概念断面図を図１を示し
たが、容器１内に中空糸膜を中空糸膜両端部を開口状態
でポッティング剤４により固定して配置し、中空糸膜外
の空間と中空糸膜内の空間を中空糸膜壁によって隔離
し、中空糸膜外の空間に連通するガスを含む水の導入口
２及び導出口３、更に中空糸膜内の空間に連通するガス
の排気口７及び吸気口８を容器１にそれぞれ設けてな
る。
去中空糸膜モジュールの構造は、その一例として水中溶
存有機ハロン除去モジュールの概念断面図を図１を示し
たが、容器１内に中空糸膜を中空糸膜両端部を開口状態
でポッティング剤４により固定して配置し、中空糸膜外
の空間と中空糸膜内の空間を中空糸膜壁によって隔離
し、中空糸膜外の空間に連通するガスを含む水の導入口
２及び導出口３、更に中空糸膜内の空間に連通するガス
の排気口７及び吸気口８を容器１にそれぞれ設けてな
る。
【０００９】図１において、中空糸膜として複合中空糸
膜５及び疎水性多孔質中空糸膜６を配置し、各中空糸膜
両端部を開口状態でポッティング剤４により固定してあ
る。ガスを含む水の導入口２及び導出口３は、容器１の
側壁に、ガスの排気口７及び吸気口８は、容器１の各中
空糸膜開口端面側の上部及び下部に、それぞれ設けてあ
る。
膜５及び疎水性多孔質中空糸膜６を配置し、各中空糸膜
両端部を開口状態でポッティング剤４により固定してあ
る。ガスを含む水の導入口２及び導出口３は、容器１の
側壁に、ガスの排気口７及び吸気口８は、容器１の各中
空糸膜開口端面側の上部及び下部に、それぞれ設けてあ
る。
【００１０】本発明における中空糸膜モジュールの容器
としては、特に限定はないが、ＡＢＳ等の合成樹脂、ス
テンレススチール等の金属から構成され、減圧或いは加
圧に耐える構造であることが好ましい。また、外部灌流
型としたことから、容器で囲まれた中空糸膜外の空間と
両端ポッティング部の間の中空糸膜内の空間を中空糸膜
壁によって隔離し、中空糸膜外の空間に連通し中空糸膜
外部通水するガスを含む水の導入口及び導出口を、更に
中空糸膜内の空間に連通するガスの排気口及び吸気口を
容器の各中空糸膜開口端面側にそれぞれ設けてなる。
としては、特に限定はないが、ＡＢＳ等の合成樹脂、ス
テンレススチール等の金属から構成され、減圧或いは加
圧に耐える構造であることが好ましい。また、外部灌流
型としたことから、容器で囲まれた中空糸膜外の空間と
両端ポッティング部の間の中空糸膜内の空間を中空糸膜
壁によって隔離し、中空糸膜外の空間に連通し中空糸膜
外部通水するガスを含む水の導入口及び導出口を、更に
中空糸膜内の空間に連通するガスの排気口及び吸気口を
容器の各中空糸膜開口端面側にそれぞれ設けてなる。
【００１１】また、排気口を、減圧機構と接続するよう
にした形状、構造とし、中空糸膜内のガスをモジュール
外に積極的に吸引、排出するようにすることは極めて好
ましいことである。
にした形状、構造とし、中空糸膜内のガスをモジュール
外に積極的に吸引、排出するようにすることは極めて好
ましいことである。
【００１２】本発明の外部灌流型水中溶存ガス除去中空
糸膜モジュールにおいては、中空糸膜として均質層を有
する複合中空糸膜と疎水性多孔質中空糸膜とを配置する
ことが必要である。
糸膜モジュールにおいては、中空糸膜として均質層を有
する複合中空糸膜と疎水性多孔質中空糸膜とを配置する
ことが必要である。
【００１３】本発明においては、均質層を有する複合中
空糸膜として、均質層を多孔質層で挟んだ三層膜構造で
あって、均質層の酸素透過速度が０．８×１０-5ｃｍ3
（ＳＴＰ）／ｃｍ2・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ以上の複合中空
糸膜が好ましく用いられる。均質層を有する複合中空糸
膜においては、均質層が存在するため多孔質層の微細孔
は、併用する疎水性多孔質中空糸膜の微細孔より大きく
ても長時間使用による水漏れを起こすことはない。しか
しながら、均質層の酸素透過速度が０．８×１０-5ｃｍ
3（ＳＴＰ）／ｃｍ2・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ未満では、水中
溶存ガスの均質層を通過する速度が遅く、効率的に溶存
ガスを除去することが困難である。
空糸膜として、均質層を多孔質層で挟んだ三層膜構造で
あって、均質層の酸素透過速度が０．８×１０-5ｃｍ3
（ＳＴＰ）／ｃｍ2・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ以上の複合中空
糸膜が好ましく用いられる。均質層を有する複合中空糸
膜においては、均質層が存在するため多孔質層の微細孔
は、併用する疎水性多孔質中空糸膜の微細孔より大きく
ても長時間使用による水漏れを起こすことはない。しか
しながら、均質層の酸素透過速度が０．８×１０-5ｃｍ
3（ＳＴＰ）／ｃｍ2・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ未満では、水中
溶存ガスの均質層を通過する速度が遅く、効率的に溶存
ガスを除去することが困難である。
【００１４】かかる均質層を有する複合中空糸膜は、例
えば、多重円筒形の紡糸ノズルを用い、均質層を形成す
るポリマーと多孔質層を形成するポリマーとを交互に配
置させて紡糸し、均質層を多孔質化することなく、多孔
質層となる層のみを多孔質化する条件で延伸する方法に
より製造される。
えば、多重円筒形の紡糸ノズルを用い、均質層を形成す
るポリマーと多孔質層を形成するポリマーとを交互に配
置させて紡糸し、均質層を多孔質化することなく、多孔
質層となる層のみを多孔質化する条件で延伸する方法に
より製造される。
【００１５】複合中空糸膜の均質層を構成するポリマー
としては、ポリジメチルシロキサン、シリコンとポリカ
ーボネートの共重合体等のガス透過性に優れたシリコン
ゴム系ポリマーを始めとして、ポリ−４−メチルペンタ
ン−１、低密度ポリエチレン等のポリオレフィン系ポリ
マー、パーフルオロアルキル系ポリマー等のフッ素含有
ポリマー、エチルセルロース等のセルロース系ポリマ
ー、ポリフェニレンオキサイド、ポリ−４−ビニルピリ
ジン、ウレタン系ポリマー及びこれらの共重合体或いは
ブレンド物等が挙げられる。
としては、ポリジメチルシロキサン、シリコンとポリカ
ーボネートの共重合体等のガス透過性に優れたシリコン
ゴム系ポリマーを始めとして、ポリ−４−メチルペンタ
ン−１、低密度ポリエチレン等のポリオレフィン系ポリ
マー、パーフルオロアルキル系ポリマー等のフッ素含有
ポリマー、エチルセルロース等のセルロース系ポリマ
ー、ポリフェニレンオキサイド、ポリ−４−ビニルピリ
ジン、ウレタン系ポリマー及びこれらの共重合体或いは
ブレンド物等が挙げられる。
【００１６】また、複合中空糸膜の多孔質層を構成する
ポリマーとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
リ−３−メチルブテン−１、ポリ−４−メチルペンテン
−１等のポリオレフィン系ポリマー、ポリフッ化ビニリ
デン、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系ポリマ
ー、ポリスチレン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリ
エーテルケトン等の疎水性ポリマーが挙げられる。
ポリマーとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
リ−３−メチルブテン−１、ポリ−４−メチルペンテン
−１等のポリオレフィン系ポリマー、ポリフッ化ビニリ
デン、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系ポリマ
ー、ポリスチレン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリ
エーテルケトン等の疎水性ポリマーが挙げられる。
【００１７】均質層を構成するポリマーと多孔質層を構
成するポリマーとの組み合わせは、特に限定はなく、異
種のポリマー或いは同種のポリマーの組み合わせであっ
てもよい。本発明で用いる複合中空糸膜は、均質層を多
孔質層で挟んだ三層膜構造、即ち均質層を間にし両側か
ら多孔質層で挟んだサンドイッチ構造であるので、均質
層と多孔質層との接着性が不良であっても、実用上特に
弊害を生じることはない。
成するポリマーとの組み合わせは、特に限定はなく、異
種のポリマー或いは同種のポリマーの組み合わせであっ
てもよい。本発明で用いる複合中空糸膜は、均質層を多
孔質層で挟んだ三層膜構造、即ち均質層を間にし両側か
ら多孔質層で挟んだサンドイッチ構造であるので、均質
層と多孔質層との接着性が不良であっても、実用上特に
弊害を生じることはない。
【００１８】また、本発明において、均質層を有する複
合中空糸膜と共に配置される疎水性多孔質中空糸膜とし
ては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ−４−メチ
ルペンテン−１等のポリオレフィン、ポリテトラフルオ
ロエチレン、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素系ポリマ
ー、ポリスチレン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリ
エーテルケトン等の疎水性ポリマーより構成され、中空
糸膜の微細孔内部に水が侵入するのを防ぐために、表面
の水の濡れ特性として、濡れ角度が高い程よく、濡れ角
度が９０゜以上あることが好ましい。また膜厚は、厚い
程水が漏れ出すまでの時間がかかるため、膜厚が２０μ
ｍ以上であることが好ましい。
合中空糸膜と共に配置される疎水性多孔質中空糸膜とし
ては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ−４−メチ
ルペンテン−１等のポリオレフィン、ポリテトラフルオ
ロエチレン、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素系ポリマ
ー、ポリスチレン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリ
エーテルケトン等の疎水性ポリマーより構成され、中空
糸膜の微細孔内部に水が侵入するのを防ぐために、表面
の水の濡れ特性として、濡れ角度が高い程よく、濡れ角
度が９０゜以上あることが好ましい。また膜厚は、厚い
程水が漏れ出すまでの時間がかかるため、膜厚が２０μ
ｍ以上であることが好ましい。
【００１９】更に本発明における疎水性多孔質中空糸膜
は、微細孔の径が小さく数が少ない程水が侵入しにくい
ことから、バブルポイントが１０ｋｇ／ｃｍ2以上、ガ
スフラックスが１×１０5ｌ／ｍ2・ｈｒ・０．５ｋｇ／
ｃｍ2以下の中空糸膜であることが望ましい。ここでバ
ブルポイントとは、微細孔の最大孔径を表す数値であ
り、ＡＳＴＭ Ｆ３１６−８０により定められる方法に
て測定され、バブルポイントが小さくなると孔径は大き
くなる関係にある。従い、バブルポイントが１０ｋｇ／
ｃｍ2未満では、微細孔径が大きくなり短期間の使用で
水漏れが生ずる恐れがある。
は、微細孔の径が小さく数が少ない程水が侵入しにくい
ことから、バブルポイントが１０ｋｇ／ｃｍ2以上、ガ
スフラックスが１×１０5ｌ／ｍ2・ｈｒ・０．５ｋｇ／
ｃｍ2以下の中空糸膜であることが望ましい。ここでバ
ブルポイントとは、微細孔の最大孔径を表す数値であ
り、ＡＳＴＭ Ｆ３１６−８０により定められる方法に
て測定され、バブルポイントが小さくなると孔径は大き
くなる関係にある。従い、バブルポイントが１０ｋｇ／
ｃｍ2未満では、微細孔径が大きくなり短期間の使用で
水漏れが生ずる恐れがある。
【００２０】また、ガスフラックスは、微細孔の数に比
例し、ガスフラックスが大きくなると微細孔の数は多く
なる関係にある。従い、ガスフラックスが１×１０5ｌ
／ｍ2・ｈｒ・０．５ｋｇ／ｃｍ2を超えると、微細孔の
数が多くなり水漏れの危険性が増加する。
例し、ガスフラックスが大きくなると微細孔の数は多く
なる関係にある。従い、ガスフラックスが１×１０5ｌ
／ｍ2・ｈｒ・０．５ｋｇ／ｃｍ2を超えると、微細孔の
数が多くなり水漏れの危険性が増加する。
【００２１】本発明においては、疎水性多孔質中空糸膜
を、均質層を有する複合中空糸膜と疎水性多孔質中空糸
膜との全中空糸膜膜面積に占める疎水性多孔質中空糸膜
膜面積の比が０．２〜１０％になる構成比で配置するこ
とが望ましく、全中空糸膜膜面積に占める疎水性多孔質
中空糸膜膜面積の比が０．２％未満では、中空糸膜間に
存在する空気の気泡が疎水性多孔質中空糸膜に接触する
可能性が非常に低く、疎水性多孔質中空糸膜を通じて気
泡を排出させることが困難となる。また、１０％を超え
ると、水漏れを生ずる危険性が高くなるだけでなく、相
対的に複合中空糸膜膜面積が少なくなるため、溶存ガス
の除去性能が低下する。
を、均質層を有する複合中空糸膜と疎水性多孔質中空糸
膜との全中空糸膜膜面積に占める疎水性多孔質中空糸膜
膜面積の比が０．２〜１０％になる構成比で配置するこ
とが望ましく、全中空糸膜膜面積に占める疎水性多孔質
中空糸膜膜面積の比が０．２％未満では、中空糸膜間に
存在する空気の気泡が疎水性多孔質中空糸膜に接触する
可能性が非常に低く、疎水性多孔質中空糸膜を通じて気
泡を排出させることが困難となる。また、１０％を超え
ると、水漏れを生ずる危険性が高くなるだけでなく、相
対的に複合中空糸膜膜面積が少なくなるため、溶存ガス
の除去性能が低下する。
【００２２】本発明の中空糸膜モジュールにおける均質
層を有する複合中空糸膜と疎水性多孔質中空糸膜の機能
は、ガスを含む水との外部からの接触により、均質層を
有する複合中空糸膜により水中溶存ガスを排出除去し、
疎水性多孔質中空糸膜により中空糸膜間に存在する気泡
を速やかに排出するものである。
層を有する複合中空糸膜と疎水性多孔質中空糸膜の機能
は、ガスを含む水との外部からの接触により、均質層を
有する複合中空糸膜により水中溶存ガスを排出除去し、
疎水性多孔質中空糸膜により中空糸膜間に存在する気泡
を速やかに排出するものである。
【００２３】
【作用】従って、本発明の中空糸膜モジュールにおいて
は、導入口より導入されたガスを含む水は、均質層を有
する複合中空糸膜及び疎水性多孔質中空糸膜の各中空糸
膜外表面に接触しつつ導出口から排水されるが、その接
触の間、通水初期の段階で、中空糸膜間に滞留する気泡
は、疎水性多孔質中空糸膜を速やかに通過し、疎水性多
孔質中空糸膜内の空間に移動し、この空間に連通するガ
スの排気口から排出される。
は、導入口より導入されたガスを含む水は、均質層を有
する複合中空糸膜及び疎水性多孔質中空糸膜の各中空糸
膜外表面に接触しつつ導出口から排水されるが、その接
触の間、通水初期の段階で、中空糸膜間に滞留する気泡
は、疎水性多孔質中空糸膜を速やかに通過し、疎水性多
孔質中空糸膜内の空間に移動し、この空間に連通するガ
スの排気口から排出される。
【００２４】また、溶存ガスは、溶存ガスの除去効率を
低下させる気泡のない状態で、均質層を有する複合中空
糸膜を通過して複合中空糸膜内の空間に移動し、この空
間に連通するガスの排気口から排出される。中空糸膜モ
ジュールにおける吸気口は、気泡及びガスの排出を助け
るものであり、また排気口を減圧機構に接続して、減圧
して吸引することにより、中空糸膜内の気泡及びガスが
モジュール外に積極的に排出される。
低下させる気泡のない状態で、均質層を有する複合中空
糸膜を通過して複合中空糸膜内の空間に移動し、この空
間に連通するガスの排気口から排出される。中空糸膜モ
ジュールにおける吸気口は、気泡及びガスの排出を助け
るものであり、また排気口を減圧機構に接続して、減圧
して吸引することにより、中空糸膜内の気泡及びガスが
モジュール外に積極的に排出される。
【００２５】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。
る。
【００２６】（参考例１）同心円状に配置された３個の
吐出口を有する中空糸製造用紡糸ノズルを用い、内層と
外層にＨｉｚｅｘ２２００ｊ（三井石油化学工業（株）
製高密度ポリエチレン）を、中間層にＴｅｃｏｆｌｅｘ
ＥＧ８０Ａ（Ｔｅｒｍｅｄｉｃｓ Ｉｎｋ．製セグメン
ト化ポリウレタン）をそれぞれ供給して、吐出温度１６
５℃、捲き取り速度１８０ｍ／ｍｉｎで紡糸した。得ら
れた中空糸未延伸糸を１００℃で１時間アニール処理
し、次いで室温下で８０％延伸し、更に１０５℃の加熱
炉中で延伸倍率１３０％になるまで熱延伸して複合中空
糸膜を得た。
吐出口を有する中空糸製造用紡糸ノズルを用い、内層と
外層にＨｉｚｅｘ２２００ｊ（三井石油化学工業（株）
製高密度ポリエチレン）を、中間層にＴｅｃｏｆｌｅｘ
ＥＧ８０Ａ（Ｔｅｒｍｅｄｉｃｓ Ｉｎｋ．製セグメン
ト化ポリウレタン）をそれぞれ供給して、吐出温度１６
５℃、捲き取り速度１８０ｍ／ｍｉｎで紡糸した。得ら
れた中空糸未延伸糸を１００℃で１時間アニール処理
し、次いで室温下で８０％延伸し、更に１０５℃の加熱
炉中で延伸倍率１３０％になるまで熱延伸して複合中空
糸膜を得た。
【００２７】得られた複合中空糸膜は、図２に示すよう
に、内層が多孔質層、中間層が均質層、外層が多孔質層
の三層膜構造であり、内径が２００μｍ、内層の多孔質
層、中間層の均質層、外層の多孔質層の厚さがそれぞれ
２５μｍ、１μｍ、３０μｍの複合中空糸膜であった。
この複合中空糸膜の表面を走査型電子顕微鏡で観察した
ところ、幅０．０６〜０．０９μｍ、長さ０．１〜０．
５μｍのスリット状の微細孔を有し、また、この複合中
空糸膜の酸素透過速度は１．１×１０-5ｃｍ3（ＳＴ
Ｐ）／ｃｍ2・ｓｅｃ・ｃｍＨｇであり、この酸素透過
速度は均質層の酸素透過速度に相当するものである。
に、内層が多孔質層、中間層が均質層、外層が多孔質層
の三層膜構造であり、内径が２００μｍ、内層の多孔質
層、中間層の均質層、外層の多孔質層の厚さがそれぞれ
２５μｍ、１μｍ、３０μｍの複合中空糸膜であった。
この複合中空糸膜の表面を走査型電子顕微鏡で観察した
ところ、幅０．０６〜０．０９μｍ、長さ０．１〜０．
５μｍのスリット状の微細孔を有し、また、この複合中
空糸膜の酸素透過速度は１．１×１０-5ｃｍ3（ＳＴ
Ｐ）／ｃｍ2・ｓｅｃ・ｃｍＨｇであり、この酸素透過
速度は均質層の酸素透過速度に相当するものである。
【００２８】（参考例２）円状の吐出孔を有する中空糸
製造用紡糸ノズルを用い、ポリプロＪ−１１５Ｇ（宇部
興産（株）製ポリプロピレン）を供給して、吐出温度１
９８℃、捲き取り速度５８０ｍ／ｍｉｎで紡糸した。得
られた中空糸未延伸糸を１４０℃で３分間アニール処理
し、次いで室温下で１２０％延伸し、更に１３８℃の加
熱炉中で延伸倍率２２０％になるまで熱延伸して疎水性
多孔質中空糸膜を得た。
製造用紡糸ノズルを用い、ポリプロＪ−１１５Ｇ（宇部
興産（株）製ポリプロピレン）を供給して、吐出温度１
９８℃、捲き取り速度５８０ｍ／ｍｉｎで紡糸した。得
られた中空糸未延伸糸を１４０℃で３分間アニール処理
し、次いで室温下で１２０％延伸し、更に１３８℃の加
熱炉中で延伸倍率２２０％になるまで熱延伸して疎水性
多孔質中空糸膜を得た。
【００２９】得られた疎水性多孔質中空糸膜は、図３に
示すように、内径が２００μｍ、膜の厚さが２２μｍで
あった。この疎水性多孔質中空糸膜のバブルポイントは
１２．５ｋｇ／ｃｍ2、ガスフラックスは０．７×１０5
ｌ／ｍ2・ｈｒ・０．５ｋｇ／ｃｍ2であった。
示すように、内径が２００μｍ、膜の厚さが２２μｍで
あった。この疎水性多孔質中空糸膜のバブルポイントは
１２．５ｋｇ／ｃｍ2、ガスフラックスは０．７×１０5
ｌ／ｍ2・ｈｒ・０．５ｋｇ／ｃｍ2であった。
【００３０】（実施例１）参考例１及び参考例２で得た
複合中空糸膜及び疎水性多孔質中空糸膜を用い、複合中
空糸膜膜面積が２．９ｍ2、疎水性多孔質中空糸膜膜面
積が０．１ｍ2となるよう配置し、図１に示す外部灌流
型中空糸膜モジュールを作製した。この中空糸膜モジュ
ールに、クロロホルム５０ｐｐｂを含む水を、水温２５
℃、水流速１×１０-3ｍ3／ｍｉｎ、吸引換気量１５Ｎ
１×１０-3ｍ3／ｍｉｎで、通水し、通水初期から通水
量５０ｍ3までの水中の溶存クロロホルム除去率を測定
し、その結果を表１に示した。また、通水量１ｍ3の時
点での中空糸膜間に存在する気泡の状態を目視により観
察し、その結果を表２に示した。
複合中空糸膜及び疎水性多孔質中空糸膜を用い、複合中
空糸膜膜面積が２．９ｍ2、疎水性多孔質中空糸膜膜面
積が０．１ｍ2となるよう配置し、図１に示す外部灌流
型中空糸膜モジュールを作製した。この中空糸膜モジュ
ールに、クロロホルム５０ｐｐｂを含む水を、水温２５
℃、水流速１×１０-3ｍ3／ｍｉｎ、吸引換気量１５Ｎ
１×１０-3ｍ3／ｍｉｎで、通水し、通水初期から通水
量５０ｍ3までの水中の溶存クロロホルム除去率を測定
し、その結果を表１に示した。また、通水量１ｍ3の時
点での中空糸膜間に存在する気泡の状態を目視により観
察し、その結果を表２に示した。
【００３１】（比較例１）参考例１で得た複合中空糸膜
のみを用い、複合中空糸膜膜面積が３ｍ2となるよう配
置し、図１に示す外部灌流型中空糸膜モジュールを作製
し、実施例１と同様にして、クロロホルムを含む水を通
水し、溶存クロロホルム除去率の測定及び気泡の状態の
観察を行い、その結果を表１及び表２にそれぞれ示し
た。
のみを用い、複合中空糸膜膜面積が３ｍ2となるよう配
置し、図１に示す外部灌流型中空糸膜モジュールを作製
し、実施例１と同様にして、クロロホルムを含む水を通
水し、溶存クロロホルム除去率の測定及び気泡の状態の
観察を行い、その結果を表１及び表２にそれぞれ示し
た。
【００３２】（比較例２）参考例２で得た疎水性多孔質
中空糸膜のみを用い、疎水性多孔質中空糸膜膜面積が３
ｍ2となるよう配置し、図１に示す外部灌流型中空糸膜
モジュールを作製し、実施例１と同様にして、クロロホ
ルムを含む水を通水し、溶存クロロホルム除去率の測定
及び気泡の状態の観察を行い、その結果を表１及び表２
にそれぞれ示した。
中空糸膜のみを用い、疎水性多孔質中空糸膜膜面積が３
ｍ2となるよう配置し、図１に示す外部灌流型中空糸膜
モジュールを作製し、実施例１と同様にして、クロロホ
ルムを含む水を通水し、溶存クロロホルム除去率の測定
及び気泡の状態の観察を行い、その結果を表１及び表２
にそれぞれ示した。
【００３３】
【表１】
【００３４】
【表２】
【００３５】実施例１、比較例１及び比較例２の通水結
果より、実施例１及び比較例２の中空糸膜モジュール
は、中空視間に存在する気泡を速やかに排気するが、比
較例２の中空糸膜モジュールの溶存クロロホルムの除去
率は、通水量が増えても、向上せず、実施例１の中空糸
膜モジュールは、通水初期から高い溶存クロロホルムの
除去性能を示した。従い、比較例１の中空糸膜モジュー
ルに比べ少ない通水量で溶存クロロホルムを除去しうる
ものであった。
果より、実施例１及び比較例２の中空糸膜モジュール
は、中空視間に存在する気泡を速やかに排気するが、比
較例２の中空糸膜モジュールの溶存クロロホルムの除去
率は、通水量が増えても、向上せず、実施例１の中空糸
膜モジュールは、通水初期から高い溶存クロロホルムの
除去性能を示した。従い、比較例１の中空糸膜モジュー
ルに比べ少ない通水量で溶存クロロホルムを除去しうる
ものであった。
【００３６】
【発明の効果】本発明の外部灌流型水中溶存ガス除去中
空糸膜モジュールは、中空糸膜間に滞留する気泡が速や
かに排出されるため、通水初期から良好な水中の溶存ガ
ス除去性能を発揮し、また、気泡によるチャネリングの
発生がないため溶存ガス除去性能が向上する。更に、中
空糸膜の大部分が均質層を有する複合中空糸膜であり、
また疎水性多孔質中空糸膜がその微細孔の径を小さく数
を少なくして水の侵入しにくいことから、長期間の使用
においても、水漏れを起こすことがないものである。
空糸膜モジュールは、中空糸膜間に滞留する気泡が速や
かに排出されるため、通水初期から良好な水中の溶存ガ
ス除去性能を発揮し、また、気泡によるチャネリングの
発生がないため溶存ガス除去性能が向上する。更に、中
空糸膜の大部分が均質層を有する複合中空糸膜であり、
また疎水性多孔質中空糸膜がその微細孔の径を小さく数
を少なくして水の侵入しにくいことから、長期間の使用
においても、水漏れを起こすことがないものである。
【００３７】また、本発明の外部灌流型水中溶存ガス除
去中空糸膜モジュールによれば、水中に溶存するクロロ
ホルム、ジクロロブロムメタン等のトリハロメタンや
１，１，１−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、
テトラクロロエチレン等の有機ハロンの除去、或いは溶
存酸素の除去の有効なるものである。
去中空糸膜モジュールによれば、水中に溶存するクロロ
ホルム、ジクロロブロムメタン等のトリハロメタンや
１，１，１−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、
テトラクロロエチレン等の有機ハロンの除去、或いは溶
存酸素の除去の有効なるものである。
【図１】本発明の外部灌流型水中溶存ガス除去中空糸膜
モジュールの一例の水中溶存有機ハロン除去モジュール
の概念断面図である。
モジュールの一例の水中溶存有機ハロン除去モジュール
の概念断面図である。
【図２】本発明の外部灌流型水中溶存ガス除去中空糸膜
モジュールに用いる均質層を有する複合中空糸膜の構造
模式図である。
モジュールに用いる均質層を有する複合中空糸膜の構造
模式図である。
【図３】本発明の外部灌流型水中溶存ガス除去中空糸膜
モジュールに用いる疎水性多孔質中空糸膜の構造模式図
である。
モジュールに用いる疎水性多孔質中空糸膜の構造模式図
である。
１ 容器 ２ 導入口 ３ 導出口 ４ ポッティング剤 ５ 均質層を有する複合中空糸膜 ６ 疎水性多孔質中空糸膜 ７ 排気口 ８ 吸気口 ａ 均質層 ｂ 多孔質層
Claims (5)
- 【請求項１】 容器内に中空糸膜を中空糸膜両端部を開
口状態で固定して配置し、中空糸膜外の空間と中空糸膜
内の空間を中空糸膜壁によって隔離し、中空糸膜外の空
間に連通するガスを含む水の導入口及び導出口、更に中
空糸膜内の空間に連通するガスの排気口及び吸気口を容
器にそれぞれ設けた中空糸膜モジュールであって、中空
糸膜として均質層を有する複合中空糸膜と疎水性多孔質
中空糸膜とを配置したことを特徴とする外部灌流型水中
溶存ガス除去中空糸膜モジュール。 - 【請求項２】 排気口を減圧機構と接続するようにした
請求項１記載の外部灌流型水中溶存ガス除去中空糸膜モ
ジュール。 - 【請求項３】 均質層を有する複合中空糸膜が、均質層
を多孔質層で挟んだ三層膜構造であって、均質層の酸素
透過速度が０．８×１０-5ｃｍ3（ＳＴＰ）／ｃｍ2・ｓ
ｅｃ・ｃｍＨｇ以上の複合中空糸膜である請求項１また
は請求項２記載の外部灌流型水中溶存ガス除去中空糸膜
モジュール。 - 【請求項４】 疎水性多孔質中空糸膜が、バブルポイン
トが１０ｋｇ／ｃｍ2以上、ガスフラックスが１×１０5
ｌ／ｍ2・ｈｒ・０．５ｋｇ／ｃｍ2以下の多孔質中空糸
膜である請求項１、請求項２または請求項３記載の外部
灌流型水中溶存ガス除去中空糸膜モジュール。 - 【請求項５】 疎水性多孔質中空糸膜を、全中空糸膜膜
面積に占める疎水性多孔質中空糸膜膜面積の比が０．２
〜１０％になる構成比で配置する請求項１、請求項２、
請求項３または請求項４記載の外部灌流型水中溶存ガス
除去中空糸膜モジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30940294A JP3753448B2 (ja) | 1994-11-21 | 1994-11-21 | 外部灌流型水中溶存ガス除去中空糸膜モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30940294A JP3753448B2 (ja) | 1994-11-21 | 1994-11-21 | 外部灌流型水中溶存ガス除去中空糸膜モジュール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08141372A true JPH08141372A (ja) | 1996-06-04 |
| JP3753448B2 JP3753448B2 (ja) | 2006-03-08 |
Family
ID=17992589
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30940294A Expired - Lifetime JP3753448B2 (ja) | 1994-11-21 | 1994-11-21 | 外部灌流型水中溶存ガス除去中空糸膜モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3753448B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20140001011U (ko) * | 2012-08-06 | 2014-02-14 | 도레이 카부시키가이샤 | 중공사막 모듈 및 중공사막 모듈 유닛 |
-
1994
- 1994-11-21 JP JP30940294A patent/JP3753448B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20140001011U (ko) * | 2012-08-06 | 2014-02-14 | 도레이 카부시키가이샤 | 중공사막 모듈 및 중공사막 모듈 유닛 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3753448B2 (ja) | 2006-03-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0299381B1 (en) | Membrane-type artificial lung and method of using it | |
| US5192320A (en) | Artificial lung and method of using it | |
| US6770202B1 (en) | Porous membrane | |
| WO1997022405A1 (fr) | Membrane de filtration du type a fibre creuse | |
| JPH01104271A (ja) | 膜型人工肺 | |
| JP2000084369A (ja) | 中空糸膜型気液ガス交換装置及びそのガス交換方法 | |
| JPH07121340B2 (ja) | 中空繊維膜 | |
| JPH0771795A (ja) | 中空糸膜式加湿器 | |
| JP2725311B2 (ja) | 中空糸膜型気液接触装置 | |
| US20170028359A1 (en) | Coated ptfe membrane | |
| JPH10298470A (ja) | インクの脱気方法及びインク脱気装置 | |
| JPS63264127A (ja) | 多孔質膜型気液接触装置 | |
| JPH06335623A (ja) | 脱気膜および脱気方法 | |
| JP2975000B2 (ja) | 人工肺用複合中空糸膜 | |
| JP3753448B2 (ja) | 外部灌流型水中溶存ガス除去中空糸膜モジュール | |
| JPH0751505A (ja) | 水溶液中の溶存ガス除去方法及び装置 | |
| JP3540417B2 (ja) | 液中の溶存ガスの除去方法 | |
| JPH0760082A (ja) | 超純水の比抵抗調整方法及び装置 | |
| JPH08942A (ja) | 脱湿用中空糸膜モジュール | |
| CA2367547A1 (en) | Porous membrane | |
| JPH06134210A (ja) | 脱気膜モジュール | |
| JP2855332B2 (ja) | 複合中空糸膜 | |
| JPH0788304A (ja) | 溶存ガス除去およびガス給気モジュール | |
| JP3224409B2 (ja) | 脱気用中空糸膜モジュール | |
| JP2003088738A (ja) | 炭酸温水製造装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20031218 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040106 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050607 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20051206 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20051213 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091222 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091222 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101222 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101222 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111222 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111222 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121222 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121222 Year of fee payment: 7 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121222 Year of fee payment: 7 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121222 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131222 Year of fee payment: 8 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |