JPS5955310A - 選択性透過膜の再生方法 - Google Patents
選択性透過膜の再生方法Info
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- JPS5955310A JPS5955310A JP16739882A JP16739882A JPS5955310A JP S5955310 A JPS5955310 A JP S5955310A JP 16739882 A JP16739882 A JP 16739882A JP 16739882 A JP16739882 A JP 16739882A JP S5955310 A JPS5955310 A JP S5955310A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は選択性透過膜の再生方法に関し、詳しくは、カ
ルボキシル基を有する有機物質が膜面に沈積して、膜性
能、特に透水量が低下した選択性透過膜を洗浄して、上
記有機物質を除去し、その膜性能を回復させる選択性透
過膜の再生方法に関する。
ルボキシル基を有する有機物質が膜面に沈積して、膜性
能、特に透水量が低下した選択性透過膜を洗浄して、上
記有機物質を除去し、その膜性能を回復させる選択性透
過膜の再生方法に関する。
近年、産業排水の処理、食品、医薬、化学品等の製造に
おける分離、濃縮のプロセス等において、逆浸透膜や限
外濾過膜のような選択性透過膜を用いる膜処理が実用化
されるに至っている。しかし、このような膜処理におい
ては、処理原液中の成分、特に有機物質が次第に膜面に
沈着し、膜を汚染するので、膜性能、特に透水量の低下
が避けられない。
おける分離、濃縮のプロセス等において、逆浸透膜や限
外濾過膜のような選択性透過膜を用いる膜処理が実用化
されるに至っている。しかし、このような膜処理におい
ては、処理原液中の成分、特に有機物質が次第に膜面に
沈着し、膜を汚染するので、膜性能、特に透水量の低下
が避けられない。
そこで、従来、このよつに有機物質が沈積した膜面を洗
浄し、膜性能を回復させる方法が種々提案されている。
浄し、膜性能を回復させる方法が種々提案されている。
例えば、市販の合成洗剤に代表されるアニオン性及びノ
ニオン性界面活性剤水溶液を用いる方法、プロテアーゼ
やα−アミラーゼ等の酵素水溶液を用いる方法、次亜塩
素酸、過酸化水素等の酸化剤を用いる方法等が提案され
ているが、これらの方法は、沈積物質によっては、膜面
からの除去効果が殆どなく、或いは膜性能の回復に極め
て長時間を要し、更には、膜を変質劣化させる等の問題
もある。特に、カルボキシル基を有する有機物質は、そ
のカルボキシル基と膜面との相互作用によって特に強く
膜面に沈着されるため 。
ニオン性界面活性剤水溶液を用いる方法、プロテアーゼ
やα−アミラーゼ等の酵素水溶液を用いる方法、次亜塩
素酸、過酸化水素等の酸化剤を用いる方法等が提案され
ているが、これらの方法は、沈積物質によっては、膜面
からの除去効果が殆どなく、或いは膜性能の回復に極め
て長時間を要し、更には、膜を変質劣化させる等の問題
もある。特に、カルボキシル基を有する有機物質は、そ
のカルボキシル基と膜面との相互作用によって特に強く
膜面に沈着されるため 。
であるらしく、従来の洗浄方法によっては、これを効果
的に除去することは困難である。
的に除去することは困難である。
本発明者らは上記した問題を解決するために鋭意研究し
た結果、カルボキシル基を有する有機物質が膜面に沈積
して、膜性能の低下した選択性透過膜を中性の無機塩水
溶液にて洗浄することにより、短時間で上記有機物質が
除去されて、膜性能が容易に回復することを見出して、
本発明に至ったものである。
た結果、カルボキシル基を有する有機物質が膜面に沈積
して、膜性能の低下した選択性透過膜を中性の無機塩水
溶液にて洗浄することにより、短時間で上記有機物質が
除去されて、膜性能が容易に回復することを見出して、
本発明に至ったものである。
本発明による選択性透過膜の再生方法は、カルボキシル
基を有する有機物質が膜面に沈積した選択性透過膜を、
アルカリ金属塩及び／又はアルカリ土類金属塩を含有す
るｐＨ６〜８の水溶液で処理することを特徴とする。
基を有する有機物質が膜面に沈積した選択性透過膜を、
アルカリ金属塩及び／又はアルカリ土類金属塩を含有す
るｐＨ６〜８の水溶液で処理することを特徴とする。
本発明において、選択性透過膜とは、代表的には、逆浸
透膜や限外濾過膜のように、溶液中の特定の溶質成分を
選択的に透過させない膜をいい、既に種々のものが知ら
れている。具体例として、例えば、酢酸セルロース等の
セルロースエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリヘ
ンツィミダゾロン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホ
ン、スルホン化ポリスルボン、ポリオレフィン、ポリ塩
化ビニル、ポリアクリロニトリル等の重合体からなる異
方性膜や、また、ポリスルホン限外濾過膜上にポリアミ
ド、ポリ尿素、ポリフラン等からなる超薄膜を直接形成
させた複合膜を挙げることができる。
透膜や限外濾過膜のように、溶液中の特定の溶質成分を
選択的に透過させない膜をいい、既に種々のものが知ら
れている。具体例として、例えば、酢酸セルロース等の
セルロースエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリヘ
ンツィミダゾロン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホ
ン、スルホン化ポリスルボン、ポリオレフィン、ポリ塩
化ビニル、ポリアクリロニトリル等の重合体からなる異
方性膜や、また、ポリスルホン限外濾過膜上にポリアミ
ド、ポリ尿素、ポリフラン等からなる超薄膜を直接形成
させた複合膜を挙げることができる。
本発明において、カルボキシル基を含有する有機物質は
、単一の物質に限定されず、また、その分子量も広範囲
にわたってよく、例えば、分子量敵方の高分子量物質か
ら数百の低分子量化合物まで含まれる。かかるカルボキ
シル基を有する有機物質で膜面が汚染されたことは、例
えば、赤外吸収スペクトル等の表面分析手段によって知
ることができる。カルボキシル基を有する有機物質の代
表例としてカルボン酸を挙げることができるが、本発明
において、有機物質は、例えば、アミノ酸のように、カ
ルボキシル基以外にアミノ基等を有していてもよい。こ
のような有機物質は、動植物成分等の天然成分や、合成
物としての食品、医薬、化学品に多く含まれ、また、そ
の製造プロセスから多く排出される。例えば、薬草抽出
プロセス、発酵プロセス等は、カルボキシル基を有する
有機物質をプロセス水や、その排水中に多量に含有する
。
、単一の物質に限定されず、また、その分子量も広範囲
にわたってよく、例えば、分子量敵方の高分子量物質か
ら数百の低分子量化合物まで含まれる。かかるカルボキ
シル基を有する有機物質で膜面が汚染されたことは、例
えば、赤外吸収スペクトル等の表面分析手段によって知
ることができる。カルボキシル基を有する有機物質の代
表例としてカルボン酸を挙げることができるが、本発明
において、有機物質は、例えば、アミノ酸のように、カ
ルボキシル基以外にアミノ基等を有していてもよい。こ
のような有機物質は、動植物成分等の天然成分や、合成
物としての食品、医薬、化学品に多く含まれ、また、そ
の製造プロセスから多く排出される。例えば、薬草抽出
プロセス、発酵プロセス等は、カルボキシル基を有する
有機物質をプロセス水や、その排水中に多量に含有する
。
本発明において用いるアルカリ金属塩及びアルカリ土類
金属塩は、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウ
ム、マグネシウム等のその水溶液のｐｌ＋が６〜８であ
る水溶性中性塩であり、硫酸塩、ハロゲン化水素酸塩、
リン酸塩等の中性塩が好ましく用いられる。ここに、水
溶性とは、常温において水に対して１重量％以上の熔解
性を有することをいう。従って、好ましくは、硫酸塩及
びハロゲン化水素酸塩が用いられる。上記中性塩の好ま
しい具体例として、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫
酸マグネシウム等の硫酸塩、塩化リチウム、塩化ナトリ
ウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウ
ム、臭化ナトリウム等のハロゲン化水素酸塩、リン酸二
水素ナトリウム、リン酸二水素カリウム等のリン酸塩を
挙げることができる。
金属塩は、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウ
ム、マグネシウム等のその水溶液のｐｌ＋が６〜８であ
る水溶性中性塩であり、硫酸塩、ハロゲン化水素酸塩、
リン酸塩等の中性塩が好ましく用いられる。ここに、水
溶性とは、常温において水に対して１重量％以上の熔解
性を有することをいう。従って、好ましくは、硫酸塩及
びハロゲン化水素酸塩が用いられる。上記中性塩の好ま
しい具体例として、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫
酸マグネシウム等の硫酸塩、塩化リチウム、塩化ナトリ
ウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウ
ム、臭化ナトリウム等のハロゲン化水素酸塩、リン酸二
水素ナトリウム、リン酸二水素カリウム等のリン酸塩を
挙げることができる。
これらの無機塩類は、カルボキシル基を有する有機物質
が沈積した選択性透過膜をその水溶液で処理したときに
、膜性能、特に透水量の回復が最大になるように、膜の
素材、構造、沈積有機物質の性状等に応じて、実験的に
選ぶのがよい。一般的には、中性硫酸塩が好適である。
が沈積した選択性透過膜をその水溶液で処理したときに
、膜性能、特に透水量の回復が最大になるように、膜の
素材、構造、沈積有機物質の性状等に応じて、実験的に
選ぶのがよい。一般的には、中性硫酸塩が好適である。
また、上記無機塩類水溶液の濃度は、通常、０．１〜１
０重量％、好ましくは０．５〜５重量％である。
０重量％、好ましくは０．５〜５重量％である。
上記のような無機塩類を含有する水溶液で膜を処理する
には、好ましくはこの水溶液を加圧下に膜面に循環して
供給することにより行なわれる。
には、好ましくはこの水溶液を加圧下に膜面に循環して
供給することにより行なわれる。
処理温度は特に制限されるものではないが、通常、５〜
８０℃、好ましくは２０〜５０℃あり、且つ、対象であ
る膜の耐熱温度以下に選ばれる。但し、膜の素材によっ
ては、上記範囲を越えて高温で処理することができるの
は勿論である。処理時間は沈積有機物質の性状や、用い
る無機塩の種類、濃度等にもよるが、−・般的には１０
分乃至数日間、好ましくは０．５〜５時間でよい。再生
処理の他の方法として、無機塩水溶液中に膜を浸漬静置
する方法、加圧下に水溶液を透過させる方法等を挙げる
ことができる。
８０℃、好ましくは２０〜５０℃あり、且つ、対象であ
る膜の耐熱温度以下に選ばれる。但し、膜の素材によっ
ては、上記範囲を越えて高温で処理することができるの
は勿論である。処理時間は沈積有機物質の性状や、用い
る無機塩の種類、濃度等にもよるが、−・般的には１０
分乃至数日間、好ましくは０．５〜５時間でよい。再生
処理の他の方法として、無機塩水溶液中に膜を浸漬静置
する方法、加圧下に水溶液を透過させる方法等を挙げる
ことができる。
本発明の方法によって処理される膜の形態は？＝１ら制
限されず、平板状、管状、スパイラル状、中空糸状等任
意である。また、膜の洗浄再生効果を高めるために、膜
形態に応じて、攪拌１．摩擦、超音波洗浄等の物理的な
洗浄を併用し７てもよい。
限されず、平板状、管状、スパイラル状、中空糸状等任
意である。また、膜の洗浄再生効果を高めるために、膜
形態に応じて、攪拌１．摩擦、超音波洗浄等の物理的な
洗浄を併用し７てもよい。
本発明の方法によれば、カルボキシル基を有する有機物
質が膜面に沈着して、膜性能、特に透水量が低下した選
択性透過膜を、アルカリ金属及び／又はアルカリ土類金
属の中性水溶液で洗浄することにより、１−記有機物質
が特異的に膜面から除去され、かくして、膜はほぼ初期
の性能を回復すると共に、膜の変質、劣化のおそれもな
い。このように無機塩の中性水溶液で膜を処理すること
により、カルボキシル基を有する有機物質が特異的に除
去される理由は必ずしも明らかではないが、そのカルボ
キシル基により膜表面と相互作用している有機物質が、
前記した無機塩水溶液で膜を処理した際に、無機塩の金
属イオンに対してより強く作用し７、その結果、沈積有
機物質が膜面より容易に除去されると考えることができ
る。
質が膜面に沈着して、膜性能、特に透水量が低下した選
択性透過膜を、アルカリ金属及び／又はアルカリ土類金
属の中性水溶液で洗浄することにより、１−記有機物質
が特異的に膜面から除去され、かくして、膜はほぼ初期
の性能を回復すると共に、膜の変質、劣化のおそれもな
い。このように無機塩の中性水溶液で膜を処理すること
により、カルボキシル基を有する有機物質が特異的に除
去される理由は必ずしも明らかではないが、そのカルボ
キシル基により膜表面と相互作用している有機物質が、
前記した無機塩水溶液で膜を処理した際に、無機塩の金
属イオンに対してより強く作用し７、その結果、沈積有
機物質が膜面より容易に除去されると考えることができ
る。
以上に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこ
れら実施例により何ら限定されるものではない。
れら実施例により何ら限定されるものではない。
実施例１
特公昭５４−３８１６４号公報に記載されている方法に
従って、ポリスルポン限外濾過膜上でエチレンジアミン
変性ポリエピクロロヒドリンと塩化・イソフタｔ−１イ
ルとを架橋させて平膜状の選択性複合透過膜を得た。こ
の膜を流通型セルに装着して実験用モジュールとした。
従って、ポリスルポン限外濾過膜上でエチレンジアミン
変性ポリエピクロロヒドリンと塩化・イソフタｔ−１イ
ルとを架橋させて平膜状の選択性複合透過膜を得た。こ
の膜を流通型セルに装着して実験用モジュールとした。
カルボキシル基を有する有機物質が主成分である薬草抽
出プロセス液を常温、４０ｋｇ／ｅｎ！の圧力で１００
時間連続して、上記膜モジュールに供給したところ、透
水量は初期の０．６７ｒ＋？／−・日か。
出プロセス液を常温、４０ｋｇ／ｅｎ！の圧力で１００
時間連続して、上記膜モジュールに供給したところ、透
水量は初期の０．６７ｒ＋？／−・日か。
ら０．３９信／、（・１］に低下した。
そこで、硫酸マグネシウムの２重量％水溶液を温度３０
℃、圧力５ ｋｇ ／ ｃｔＡの条件で１時間、上記膜
に循環供給したところ、前記と同し条件において透水量
は０．６５ ｍ ／ ｍ・日に回復したく回復率９７％
）。
℃、圧力５ ｋｇ ／ ｃｔＡの条件で１時間、上記膜
に循環供給したところ、前記と同し条件において透水量
は０．６５ ｍ ／ ｍ・日に回復したく回復率９７％
）。
実施例２
実施例１において、硫酸マグネジラムの代わりに硫酸ナ
トリウムを用いた以外は、実施例１と全く同様にし２て
、連続運転後の膜を処理したところ、腺の透水量は０．
６３信／ｍ・日に回復した（回復率９４％）。
トリウムを用いた以外は、実施例１と全く同様にし２て
、連続運転後の膜を処理したところ、腺の透水量は０．
６３信／ｍ・日に回復した（回復率９４％）。
実施例３
実施例１と同じ膜モジュールにアミノ酸含有製薬プロセ
ス排水を常温、圧力４０ｋｇ／ｃｎ＋で１００時間連続
して供給したところ、透水量は初期の０゜５８ ｒａ
／ ｍ・日から０．２９ｎ？／ｍ・日に低下した。
ス排水を常温、圧力４０ｋｇ／ｃｎ＋で１００時間連続
して供給したところ、透水量は初期の０゜５８ ｒａ
／ ｍ・日から０．２９ｎ？／ｍ・日に低下した。
そこで、塩化カルシウムの２重量％水溶液を実施例１と
同じ条件上記膜に循環供給したところ、前記と同し条件
での透水量は０．５９ｍ／ｎ（・日に回復した（回復率
１００％）。
同じ条件上記膜に循環供給したところ、前記と同し条件
での透水量は０．５９ｍ／ｎ（・日に回復した（回復率
１００％）。
実施例４
特開昭５７−２７１０２号公＋ＩＪに記載されている方
法に従って調製したポリスルボン映」二で、ポリビニル
アルコールとエチレンジアミンとをトリメシン酸クロラ
イドで架橋して、選択性複合透過ＩＩ央を得ノこ。
法に従って調製したポリスルボン映」二で、ポリビニル
アルコールとエチレンジアミンとをトリメシン酸クロラ
イドで架橋して、選択性複合透過ＩＩ央を得ノこ。
実施例１において、ＴＥ力２０ｋｇ／ｃＪで膜モジュー
ルに供給した以外は、実施例１と全く同様にして薬草抽
出プロセス液を膜処理したところ、透水量は初期の１．
７ｒｒ？／ｎ（−５から０．４−６ ｒｄ ／ ｎｉ
・日に低下した。
ルに供給した以外は、実施例１と全く同様にして薬草抽
出プロセス液を膜処理したところ、透水量は初期の１．
７ｒｒ？／ｎ（−５から０．４−６ ｒｄ ／ ｎｉ
・日に低下した。
この膜を硫酸マグネシウムの２重里％水溶液で実施例１
と同様にして処理したところ、透水量は１．６５イ／Ｉ
・日に回復した（回復率９７％）。
と同様にして処理したところ、透水量は１．６５イ／Ｉ
・日に回復した（回復率９７％）。
実施例５
実施例４において、硫酸マグネシウムの代わりに塩化ナ
トリウムを用いた以外は、実施例４と全く同様にして膜
を処理したところ、透水量は１．５３ ｎ？ ／ ｎ（
・日まで回復したく回復率９０％）。
トリウムを用いた以外は、実施例４と全く同様にして膜
を処理したところ、透水量は１．５３ ｎ？ ／ ｎ（
・日まで回復したく回復率９０％）。
比較例１
実施例１において、連続運転後の膜にアニオン性界面活
性剤ドデシルヘンゼンスルボン酸ナトリウムの２重量％
水溶液を実施例１と同様にして供給したが、処理後の透
水量は０．４２ｒ＆／ｍ・日であって、殆ど処理前と変
わらなかった。
性剤ドデシルヘンゼンスルボン酸ナトリウムの２重量％
水溶液を実施例１と同様にして供給したが、処理後の透
水量は０．４２ｒ＆／ｍ・日であって、殆ど処理前と変
わらなかった。
比較例２
実施例４において、硫酸マグネシウム水溶液の代わりに
ｐＨ１２の水酸化ナトリウム水溶液を用いた以外は、全
〈実施例４と同様にして膜を処理した。処理後の膜は、
透水量は３．５０督／ｍｌ・日とむしろ初期値を上回っ
たか、除去率は初期の９８％から７０％へと低下してお
り、膜が劣化を起こしていることが認められた。
ｐＨ１２の水酸化ナトリウム水溶液を用いた以外は、全
〈実施例４と同様にして膜を処理した。処理後の膜は、
透水量は３．５０督／ｍｌ・日とむしろ初期値を上回っ
たか、除去率は初期の９８％から７０％へと低下してお
り、膜が劣化を起こしていることが認められた。
６６一
Claims (3)
- （１） カルボキシル基を有する有機物質が膜面に沈
積した選択性透過膜を、アルカリ金属塩及び／又はアル
カリ土類金属塩を含有するｐｌ（６〜８の水溶液で処理
することを特徴とする選択性透過膜の再生方法。 - （２）金属塩が硫酸塩及び／又はハロゲン化水素酸塩で
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の選択
性透過膜の再生方法。 - （３）無機塩水溶液が０．１〜１０重量％の無機塩を含
有していることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は
第２項記載の選択性透過膜の再生方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16739882A JPS5955310A (ja) | 1982-09-24 | 1982-09-24 | 選択性透過膜の再生方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16739882A JPS5955310A (ja) | 1982-09-24 | 1982-09-24 | 選択性透過膜の再生方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5955310A true JPS5955310A (ja) | 1984-03-30 |
Family
ID=15848959
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16739882A Pending JPS5955310A (ja) | 1982-09-24 | 1982-09-24 | 選択性透過膜の再生方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5955310A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005238036A (ja) * | 2004-02-24 | 2005-09-08 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 発酵エタノール分離精製システム |
-
1982
- 1982-09-24 JP JP16739882A patent/JPS5955310A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005238036A (ja) * | 2004-02-24 | 2005-09-08 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 発酵エタノール分離精製システム |
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