JPH1099651A - 浸漬型膜分離装置 - Google Patents
浸漬型膜分離装置Info
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- JPH1099651A JPH1099651A JP8277417A JP27741796A JPH1099651A JP H1099651 A JPH1099651 A JP H1099651A JP 8277417 A JP8277417 A JP 8277417A JP 27741796 A JP27741796 A JP 27741796A JP H1099651 A JPH1099651 A JP H1099651A
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- reverse osmosis
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- osmosis membrane
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Abstract
(57)【要約】
【課題】原水槽内に膜モジュ−ルを浸漬設置し、膜モジ
ュ−ルの透過液側を負圧にして透過分離を行う浸漬型膜
分離装置において、膜モジュ−ルに逆浸透膜モジュ−ル
を使用しても充分な透過流束を保証し得、浸漬型膜分離
装置を充分な小型化のもとにて家庭での飲料水の製造に
使用できるようにする。 【解決手段】原水槽１内に膜モジュ−ル２を浸漬設置
し、膜モジュ−ル２の透過液側を負圧にして透過分離を
行う膜分離装置において、膜モジュ−ル２の膜に、５０
０ｐｐｍＮａＣｌ溶液を評価液としての圧力７．５ｋｇ
／ｃｍ2、２５℃での透過流束が０．８ｍ3／ｍ2／day以
上で、ＮａＣｌ除去率が９９％以上の逆浸透膜を使用し
た。
ュ−ルの透過液側を負圧にして透過分離を行う浸漬型膜
分離装置において、膜モジュ−ルに逆浸透膜モジュ−ル
を使用しても充分な透過流束を保証し得、浸漬型膜分離
装置を充分な小型化のもとにて家庭での飲料水の製造に
使用できるようにする。 【解決手段】原水槽１内に膜モジュ−ル２を浸漬設置
し、膜モジュ−ル２の透過液側を負圧にして透過分離を
行う膜分離装置において、膜モジュ−ル２の膜に、５０
０ｐｐｍＮａＣｌ溶液を評価液としての圧力７．５ｋｇ
／ｃｍ2、２５℃での透過流束が０．８ｍ3／ｍ2／day以
上で、ＮａＣｌ除去率が９９％以上の逆浸透膜を使用し
た。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は浸漬型膜分離装置、
すなわち、原水槽内に膜モジュ−ルを浸漬設置し、膜モ
ジュ−ルの透過液側を負圧にして透過分離を行う膜分離
装置に関するものである。
すなわち、原水槽内に膜モジュ−ルを浸漬設置し、膜モ
ジュ−ルの透過液側を負圧にして透過分離を行う膜分離
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】周知の通り、逆浸透膜においては、溶質
が溶解性低分子やイオン成分であっても分離でき、ふる
い作用によって溶質を分離する精密濾過膜や限外濾過膜
に較べて超微粒子の除去が可能である。逆浸透膜におけ
る水の透過流束Ｊw、溶質の透過流束Ｊsは次の、式
で把握でき、水と溶質とを分離する性能は式の塩除去
率Ｒで把握できる。
が溶解性低分子やイオン成分であっても分離でき、ふる
い作用によって溶質を分離する精密濾過膜や限外濾過膜
に較べて超微粒子の除去が可能である。逆浸透膜におけ
る水の透過流束Ｊw、溶質の透過流束Ｊsは次の、式
で把握でき、水と溶質とを分離する性能は式の塩除去
率Ｒで把握できる。
【０００３】 Ｊw＝Ｌp（ΔＰ−σΔπ） Ｊs＝ｗΔπ＋（１−σ）ＣsＪｗ ただし、Ｌp及びｗは水透過係数及び溶質透過係数、Δ
Ｐは原水と透過水との圧力差、Δπは浸透圧差、Ｃsは
溶質の膜中濃度（両膜面に臨む箇所での平均濃度）、σ
は反射係数である。 Ｒ＝（１−Ｃp／Ｃf）×１００％ ただし、Ｃpは透過水の溶質の濃度、Ｃfは供給液の溶質
の濃度である。
Ｐは原水と透過水との圧力差、Δπは浸透圧差、Ｃsは
溶質の膜中濃度（両膜面に臨む箇所での平均濃度）、σ
は反射係数である。 Ｒ＝（１−Ｃp／Ｃf）×１００％ ただし、Ｃpは透過水の溶質の濃度、Ｃfは供給液の溶質
の濃度である。
【０００４】逆浸透膜モジュ−ルの操作圧力は、通常１
０ｋｇ／ｃｍ2以上であり、その逆浸透膜には、かかる
高い操作圧力ΔＰのもとで所定の透過流束Ｊw、塩除去
率Ｒを有するものが使用されている。しかしながら、か
かる高圧操作では、膜分離装置のベッセル、配管系統、
ポンプ等の耐圧設計が高コストにつき、保守等の面での
負担も過重となるので、２〜１０ｋｇ／ｃｍ2の操作で
も、充分な透過流束を保証できるル−ズ逆浸透膜が開発
されている。
０ｋｇ／ｃｍ2以上であり、その逆浸透膜には、かかる
高い操作圧力ΔＰのもとで所定の透過流束Ｊw、塩除去
率Ｒを有するものが使用されている。しかしながら、か
かる高圧操作では、膜分離装置のベッセル、配管系統、
ポンプ等の耐圧設計が高コストにつき、保守等の面での
負担も過重となるので、２〜１０ｋｇ／ｃｍ2の操作で
も、充分な透過流束を保証できるル−ズ逆浸透膜が開発
されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、膜分離装置
として、原水槽中に膜モジュ−ルを浸漬設置し、膜モジ
ュ−ルの透過液側を吸引ポンプ等で負圧化して透過に必
要な膜間差圧を発生させる方式が、所謂、浸漬型膜分離
装置として提案されている。この浸漬型膜分離装置にお
いては、供給側の配管内、原水槽内等が常圧であって耐
圧設計上有利であり、保守も簡単である。この浸漬型膜
分離装置の膜には、物理的に１ｋｇ／ｃｍ2以下の差圧
しか作用し得ない（実用的には、０．６ｋｇ／ｃｍ2程
度）。
として、原水槽中に膜モジュ−ルを浸漬設置し、膜モジ
ュ−ルの透過液側を吸引ポンプ等で負圧化して透過に必
要な膜間差圧を発生させる方式が、所謂、浸漬型膜分離
装置として提案されている。この浸漬型膜分離装置にお
いては、供給側の配管内、原水槽内等が常圧であって耐
圧設計上有利であり、保守も簡単である。この浸漬型膜
分離装置の膜には、物理的に１ｋｇ／ｃｍ2以下の差圧
しか作用し得ない（実用的には、０．６ｋｇ／ｃｍ2程
度）。
【０００６】従来、この膜モジュ−ルの膜には、精密濾
過膜や限外濾過膜が使用されているが、逆浸透膜を使用
すれば、溶解性低分子やイオン成分の除去が可能とな
り、飲料水の製造等にも使用できるようになる。しかし
ながら、従来、逆浸透膜の操作圧力の低圧化が図られて
いても、２ｋｇ／ｃｍ2を限度としており、かかる逆浸
透膜を、膜モジュ−ルの膜間差圧が１ｋｇ／ｃｍ2以下
の上記浸漬型膜分離装置の膜に使用しても、充分な透過
流束を得難く、所望の飲料水量を確保するには、装置の
大型化が避けられず、家庭用としては不適格である。
過膜や限外濾過膜が使用されているが、逆浸透膜を使用
すれば、溶解性低分子やイオン成分の除去が可能とな
り、飲料水の製造等にも使用できるようになる。しかし
ながら、従来、逆浸透膜の操作圧力の低圧化が図られて
いても、２ｋｇ／ｃｍ2を限度としており、かかる逆浸
透膜を、膜モジュ−ルの膜間差圧が１ｋｇ／ｃｍ2以下
の上記浸漬型膜分離装置の膜に使用しても、充分な透過
流束を得難く、所望の飲料水量を確保するには、装置の
大型化が避けられず、家庭用としては不適格である。
【０００７】本発明の目的は、原水槽内に膜モジュ−ル
を浸漬設置し、膜モジュ−ルの透過液側を負圧にして透
過分離を行う浸漬型膜分離装置において、膜モジュ−ル
に逆浸透膜モジュ−ルを使用しても充分な透過流束を保
証し得、浸漬型膜分離装置を充分な小型化のもとにて家
庭での飲料水の製造に使用できるようにすることにあ
る。
を浸漬設置し、膜モジュ−ルの透過液側を負圧にして透
過分離を行う浸漬型膜分離装置において、膜モジュ−ル
に逆浸透膜モジュ−ルを使用しても充分な透過流束を保
証し得、浸漬型膜分離装置を充分な小型化のもとにて家
庭での飲料水の製造に使用できるようにすることにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係る浸漬型膜分
離装置は、原水槽内に膜モジュ−ルを浸漬設置し、膜モ
ジュ−ルの透過液側を負圧にして透過分離を行う膜分離
装置において、膜モジュ−ルの膜に、５００ｐｐｍＮａ
Ｃｌ溶液を評価液としての圧力７．５ｋｇ／ｃｍ2、２
５℃での透過流束が０．８ｍ3／ｍ2／day以上で、Ｎａ
Ｃｌ除去率が９９％以上の逆浸透膜を使用したことを特
徴とする構成であり、逆浸透膜には、２箇以上の反応性
アミノ基を有する化合物と２箇以上の反応性ハライドを
有する多官能性ハロゲン化物との反応生成物からなる架
橋芳香族ポリアミドスキン層を有するものを使用でき
る。
離装置は、原水槽内に膜モジュ−ルを浸漬設置し、膜モ
ジュ−ルの透過液側を負圧にして透過分離を行う膜分離
装置において、膜モジュ−ルの膜に、５００ｐｐｍＮａ
Ｃｌ溶液を評価液としての圧力７．５ｋｇ／ｃｍ2、２
５℃での透過流束が０．８ｍ3／ｍ2／day以上で、Ｎａ
Ｃｌ除去率が９９％以上の逆浸透膜を使用したことを特
徴とする構成であり、逆浸透膜には、２箇以上の反応性
アミノ基を有する化合物と２箇以上の反応性ハライドを
有する多官能性ハロゲン化物との反応生成物からなる架
橋芳香族ポリアミドスキン層を有するものを使用でき
る。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態について説明する。図１は本発明に係る浸漬
型膜分離装置の一例を示している。図１において、１は
開放型の原水槽であり、蓋で覆うこともできる。２は原
水槽内に浸漬設置した逆浸透膜モジュ−ルであり、膜に
は、５００ｐｐｍＮａＣｌ溶液を評価液としての圧力
７．５ｋｇ／ｃｍ2、２５℃での透過流束が０．８ｍ3／
ｍ2／day以上で、ＮａＣｌ除去率が９９％以上の逆浸透
膜を使用している。３は逆浸透膜モジュ−ル２の透過液
側を負圧化するための吸引ポンプである。４は逆浸透膜
モジュ−ル２の下方に配設した散気管、５は散気管４に
エアを供給するブロワである。
実施の形態について説明する。図１は本発明に係る浸漬
型膜分離装置の一例を示している。図１において、１は
開放型の原水槽であり、蓋で覆うこともできる。２は原
水槽内に浸漬設置した逆浸透膜モジュ−ルであり、膜に
は、５００ｐｐｍＮａＣｌ溶液を評価液としての圧力
７．５ｋｇ／ｃｍ2、２５℃での透過流束が０．８ｍ3／
ｍ2／day以上で、ＮａＣｌ除去率が９９％以上の逆浸透
膜を使用している。３は逆浸透膜モジュ−ル２の透過液
側を負圧化するための吸引ポンプである。４は逆浸透膜
モジュ−ル２の下方に配設した散気管、５は散気管４に
エアを供給するブロワである。
【００１０】上記逆浸透膜モジュ−ル２の逆浸透膜に
は、架橋芳香族ポリアミドスキン層を有する複合膜を使
用できる。この複合膜は、不織布等の支持基材にポリス
ルホン等の高分子ポリマ−の多孔質層を形成した多孔質
支持体のその多孔質層上に、少なくとも２個のアミン官
能性基を有する単量体の芳香族ポリアミン反応体のアル
コ−ルまたはエ−テル溶液を接触させ、この接触により
形成した溶液層に、多官能性アシルハライドまたはその
混合物から成る単量体の芳香族のアミン反応性反応体の
アルコ−ルまたはエ−テル溶液を接触させ、アミン塩の
存在下で界面重合することによって製作でき、少なくと
も２個のアミン官能性基を有する単量体の芳香族ポリア
ミン反応体には例えば、ｍ−フエニレンジアミンが、多
官能性アシルハライドから成る単量体の芳香族のアミン
反応性反応体には例えば、トリメンイルクロライドが使
用される。
は、架橋芳香族ポリアミドスキン層を有する複合膜を使
用できる。この複合膜は、不織布等の支持基材にポリス
ルホン等の高分子ポリマ−の多孔質層を形成した多孔質
支持体のその多孔質層上に、少なくとも２個のアミン官
能性基を有する単量体の芳香族ポリアミン反応体のアル
コ−ルまたはエ−テル溶液を接触させ、この接触により
形成した溶液層に、多官能性アシルハライドまたはその
混合物から成る単量体の芳香族のアミン反応性反応体の
アルコ−ルまたはエ−テル溶液を接触させ、アミン塩の
存在下で界面重合することによって製作でき、少なくと
も２個のアミン官能性基を有する単量体の芳香族ポリア
ミン反応体には例えば、ｍ−フエニレンジアミンが、多
官能性アシルハライドから成る単量体の芳香族のアミン
反応性反応体には例えば、トリメンイルクロライドが使
用される。
【００１１】上記逆浸透膜モジュ−ル２には、例えば、
図２の（イ）並びに図２の（ロ）〔図２の（イ）におけ
るをロ−ロ断面図〕に示すように、両端に中空スペ−サ
部２１１を有する枠体２１（通常プラスチック製）に逆
浸透膜２０，２０を接着剤や融着等で張付けると共に分
離膜２０，２０間に透過液流路材２２（例えば、プラス
チックネット）を介在させ、一方の中空スペ−サ部２１
１の上端に透過液取出管２１２を取着してなる平膜エレ
メントを、図３に示すように、複数枚積重し、平膜エレ
メント間にスペ−サ部２１１で間隙ａを保持し、これら
の間隙ａ，…を原水通路としたものを使用でき（平膜エ
レメントの相互間は、ボルトやアングル等で一体化して
あるが、このボルトやアングル等の図示は省略してあ
る）、逆浸透膜２０を透過した溶媒が透過液流路材２２
を経て中空スペ−サ部２１１内に達し、透過液取出管２
１２より取り出されていく。
図２の（イ）並びに図２の（ロ）〔図２の（イ）におけ
るをロ−ロ断面図〕に示すように、両端に中空スペ−サ
部２１１を有する枠体２１（通常プラスチック製）に逆
浸透膜２０，２０を接着剤や融着等で張付けると共に分
離膜２０，２０間に透過液流路材２２（例えば、プラス
チックネット）を介在させ、一方の中空スペ−サ部２１
１の上端に透過液取出管２１２を取着してなる平膜エレ
メントを、図３に示すように、複数枚積重し、平膜エレ
メント間にスペ−サ部２１１で間隙ａを保持し、これら
の間隙ａ，…を原水通路としたものを使用でき（平膜エ
レメントの相互間は、ボルトやアングル等で一体化して
あるが、このボルトやアングル等の図示は省略してあ
る）、逆浸透膜２０を透過した溶媒が透過液流路材２２
を経て中空スペ−サ部２１１内に達し、透過液取出管２
１２より取り出されていく。
【００１２】本発明に係る浸漬型膜分離装置は、例え
ば、飲料水の製造に使用でき、原水槽１に原水（例え
ば、水道水）を入れ、吸引ポンプ３の作動により逆浸透
膜モジュ−ル２の透過液側を負圧化し、この負圧に基づ
く膜間差圧で逆浸透分離を行い、この逆浸透分離中、散
気管４による常時曝気または間歇曝気で膜面での濃度分
極が防止され透過流束の安定化が図られる。この場合、
膜間差圧は１ｋｇ／ｃｍ2以下であって低圧であるが、
逆浸透膜に５００ｐｐｍＮａＣｌ溶液を評価液としての
圧力７．５ｋｇ／ｃｍ2、２５℃での透過流束が０．８
ｍ3／ｍ2／day以上のものを使用しているから、式に
おける水透過係数Ｌｐが充分に大きく、かかる１ｋｇ／
ｃｍ2以下の低い膜間差圧のもとでも、水の透過流束Ｊw
を充分に高く保持できる。また、膜間差圧の低圧化によ
る前記式の溶質の透過流束Ｊsの減少割合は、水の透
過流束Ｊwの減少割合に較べて小さく、膜間差圧の低圧
化による式の塩除去率Ｒの低下が避けられないが、少
なくとも８０％は確保でき、精密濾過膜や限外濾過膜を
使用する場合に較べ、溶解性低分子成分やイオン成分
（特に、人体に有害な有機塩素化合物）を有効に除去で
きる。
ば、飲料水の製造に使用でき、原水槽１に原水（例え
ば、水道水）を入れ、吸引ポンプ３の作動により逆浸透
膜モジュ−ル２の透過液側を負圧化し、この負圧に基づ
く膜間差圧で逆浸透分離を行い、この逆浸透分離中、散
気管４による常時曝気または間歇曝気で膜面での濃度分
極が防止され透過流束の安定化が図られる。この場合、
膜間差圧は１ｋｇ／ｃｍ2以下であって低圧であるが、
逆浸透膜に５００ｐｐｍＮａＣｌ溶液を評価液としての
圧力７．５ｋｇ／ｃｍ2、２５℃での透過流束が０．８
ｍ3／ｍ2／day以上のものを使用しているから、式に
おける水透過係数Ｌｐが充分に大きく、かかる１ｋｇ／
ｃｍ2以下の低い膜間差圧のもとでも、水の透過流束Ｊw
を充分に高く保持できる。また、膜間差圧の低圧化によ
る前記式の溶質の透過流束Ｊsの減少割合は、水の透
過流束Ｊwの減少割合に較べて小さく、膜間差圧の低圧
化による式の塩除去率Ｒの低下が避けられないが、少
なくとも８０％は確保でき、精密濾過膜や限外濾過膜を
使用する場合に較べ、溶解性低分子成分やイオン成分
（特に、人体に有害な有機塩素化合物）を有効に除去で
きる。
【００１３】浸漬型膜分離装置を家庭での飲料水の製造
に使用する場合、透過流束は０．１ｍ3／ｍ2／day以
上、塩除去率は８０％であれば、装置の大型化を来すこ
となく、水道水の水質を充分にアップできる。而るに、
５００ｐｐｍＮａＣｌ溶液を評価液としての圧力７．５
ｋｇ／ｃｍ2、２５℃での透過流束が０．８ｍ3／ｍ2／d
ayであり、ＮａＣｌ除去率が９９％である架橋芳香族ポ
リアミドにおける吸引膜間差圧０．６ｋｇ／ｃｍ2、２
５℃での透過流束は０．１ｍ3／ｍ2／day、塩除去率は
９０％（導電率除去率）であり、本発明に係る浸漬型の
逆浸透膜分離装置によれば、装置の大型化を来すことな
く、水道水の水質を充分にアップできることが明らかで
ある。
に使用する場合、透過流束は０．１ｍ3／ｍ2／day以
上、塩除去率は８０％であれば、装置の大型化を来すこ
となく、水道水の水質を充分にアップできる。而るに、
５００ｐｐｍＮａＣｌ溶液を評価液としての圧力７．５
ｋｇ／ｃｍ2、２５℃での透過流束が０．８ｍ3／ｍ2／d
ayであり、ＮａＣｌ除去率が９９％である架橋芳香族ポ
リアミドにおける吸引膜間差圧０．６ｋｇ／ｃｍ2、２
５℃での透過流束は０．１ｍ3／ｍ2／day、塩除去率は
９０％（導電率除去率）であり、本発明に係る浸漬型の
逆浸透膜分離装置によれば、装置の大型化を来すことな
く、水道水の水質を充分にアップできることが明らかで
ある。
【００１４】
【発明の効果】本発明に係る浸漬型の逆浸透膜分離装置
によれば、供給側の配管内、原水槽内等が常圧であって
耐圧設計上有利であり、保守も簡単であるという利益を
保有しつつ、装置の大型化を来すことなく、水道水の水
質を充分にアップできる。
によれば、供給側の配管内、原水槽内等が常圧であって
耐圧設計上有利であり、保守も簡単であるという利益を
保有しつつ、装置の大型化を来すことなく、水道水の水
質を充分にアップできる。
【図１】本発明に係る浸漬型膜分離装置を示す説明図で
ある。
ある。
【図２】本発明において使用する逆浸透膜モジュ−ルに
おける平膜エレメントを示す説明図である。
おける平膜エレメントを示す説明図である。
【図３】本発明において使用する逆浸透膜モジュ−ルを
示す説明図である。
示す説明図である。
１ 原水槽 ２ 逆浸透膜モジュ−ル ３ 吸引ポンプ ４ 散気管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安達 哲朗 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号 日東 電工株式会社内 (72)発明者 別府 雅志 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号 日東 電工株式会社内 (72)発明者 廣瀬 雅彦 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号 日東 電工株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】原水槽内に膜モジュ−ルを浸漬設置し、膜
モジュ−ルの透過液側を負圧にして透過分離を行う膜分
離装置において、膜モジュ−ルの膜に、５００ｐｐｍＮ
ａＣｌ溶液を評価液としての圧力７．５ｋｇ／ｃｍ2で
の透過流束が０．８ｍ3／ｍ2／day以上で、ＮａＣｌ除
去率が９９％以上の逆浸透膜を使用したことを特徴とす
る浸漬型膜分離装置。 - 【請求項２】逆浸透膜が、２箇以上の反応性アミノ基を
有する化合物と２箇以上の反応性ハライドを有する多官
能性ハロゲン化物との反応生成物からなる架橋芳香族ポ
リアミドスキン層を有する請求項１記載の浸漬型膜分離
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8277417A JPH1099651A (ja) | 1996-09-27 | 1996-09-27 | 浸漬型膜分離装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8277417A JPH1099651A (ja) | 1996-09-27 | 1996-09-27 | 浸漬型膜分離装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1099651A true JPH1099651A (ja) | 1998-04-21 |
Family
ID=17583269
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8277417A Pending JPH1099651A (ja) | 1996-09-27 | 1996-09-27 | 浸漬型膜分離装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1099651A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH088770A (ja) * | 1994-06-22 | 1996-01-12 | Nec Eng Ltd | 送信装置 |
| JPH0880425A (ja) * | 1994-09-13 | 1996-03-26 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 液中膜分離装置 |
| JPH08224452A (ja) * | 1994-12-22 | 1996-09-03 | Nitto Denko Corp | 高透過性複合逆浸透膜の製造方法 |
-
1996
- 1996-09-27 JP JP8277417A patent/JPH1099651A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH088770A (ja) * | 1994-06-22 | 1996-01-12 | Nec Eng Ltd | 送信装置 |
| JPH0880425A (ja) * | 1994-09-13 | 1996-03-26 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 液中膜分離装置 |
| JPH08224452A (ja) * | 1994-12-22 | 1996-09-03 | Nitto Denko Corp | 高透過性複合逆浸透膜の製造方法 |
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