JPS60248203A - 中空糸膜濾過モジユ−ル - Google Patents
中空糸膜濾過モジユ−ルInfo
- Publication number
- JPS60248203A JPS60248203A JP10614584A JP10614584A JPS60248203A JP S60248203 A JPS60248203 A JP S60248203A JP 10614584 A JP10614584 A JP 10614584A JP 10614584 A JP10614584 A JP 10614584A JP S60248203 A JPS60248203 A JP S60248203A
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- JP
- Japan
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- pores
- hydrophobic
- water
- membrane
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- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
- B01D67/0081—After-treatment of organic or inorganic membranes
- B01D67/0088—Physical treatment with compounds, e.g. swelling, coating or impregnation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D69/02—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor characterised by their properties
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
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】
［産業上の利用分野］
本発明は浄水器用中空糸膜濾過モジュールに関する。
［従来の技術］
従来より水中の鉄鎖や浮遊物を除去するための浄水器と
しては、代表的には限外濾過フィルターを使用したもの
が知られているが、フィルターの目詰まりが生じやすか
った。また、このような浄水器により除去できる微粒子
のサイズには限界があり、かつ、金属イオンを除去する
ことはできなかった。
しては、代表的には限外濾過フィルターを使用したもの
が知られているが、フィルターの目詰まりが生じやすか
った。また、このような浄水器により除去できる微粒子
のサイズには限界があり、かつ、金属イオンを除去する
ことはできなかった。
例えば沸騰水型原子力発電の循環水やタービンから回収
される回収水には、約１５ｐｐｂ程度の鉄イオンやその
水酸化物である微細なコロイド状物が含まれているが、
これをそのまま原子炉に復水させると、発電に支障をき
たすため、復水中に含まれる不純物は少なくとも０．５
ｐＰ ｂ程度以下に浄化して復水させる必要がある。
される回収水には、約１５ｐｐｂ程度の鉄イオンやその
水酸化物である微細なコロイド状物が含まれているが、
これをそのまま原子炉に復水させると、発電に支障をき
たすため、復水中に含まれる不純物は少なくとも０．５
ｐＰ ｂ程度以下に浄化して復水させる必要がある。
上記のように、浮遊物が極〈微細なコロイド状物である
場合や、水中に含まれる金属イオン等を高い効率で除去
することが必要な場合には、一般に逆浸透膜を使用した
浄水装置が好適に使用でき、これらを完全除去すること
も可能である。しかしながら、逆浸透膜装置を使用する
浄水装置は濾過に要する圧力が非常に高くなりやすく、
また効率よく多量の癌通水を得るには装置を大型なもの
にする必要があった。
場合や、水中に含まれる金属イオン等を高い効率で除去
することが必要な場合には、一般に逆浸透膜を使用した
浄水装置が好適に使用でき、これらを完全除去すること
も可能である。しかしながら、逆浸透膜装置を使用する
浄水装置は濾過に要する圧力が非常に高くなりやすく、
また効率よく多量の癌通水を得るには装置を大型なもの
にする必要があった。
一方、多孔質中空糸濾過膜は優れた沙水機能を有してい
るが、微細なコロイド状物や金属イオン等を比較的多醗
に含む水を大量に処理する必要がある分野に対しては、
濾過膜の目詰まりに対する機能回復操作上の問題から、
従来あまり使用されていなかったのが現状である。
るが、微細なコロイド状物や金属イオン等を比較的多醗
に含む水を大量に処理する必要がある分野に対しては、
濾過膜の目詰まりに対する機能回復操作上の問題から、
従来あまり使用されていなかったのが現状である。
中空糸膜濾過モジュールを浄化装置内に設置したままｉ
！！過機能の回復処理を簡便に実施する方法としては従
来、濾過実施詩とは水流を逆に流すと同時に、下方から
気泡を中空糸濾過膜に当てて、中空糸濾過膜に物理的振
動を加え、中空糸濾過膜の表面に凝集封着しているコロ
イド状物等を震い落す方法がとられていた。例えば原子
力発電に使用される水の量は膨大なものであり、この木
を濾過連理するのに使用する浄水装置は所定の設置容積
で大量の水を処理することが必要なために、中空糸膜濾
過モジュールの大型化が必要になる。中空糸膜濾過モジ
ュールの大型化は一般に一定の容積の中にできるだけ多
くの中空糸濾過膜を詰めることによって行なわれるため
、中空繊維束の設置密度を高くし、かつ、中空繊維束の
直径を大きくすることが要求される。この様な大型化さ
れた浄水装置の場合、前述した気泡により中空糸を振動
させるような機能回復操作を行うと気泡が中′Ｊ：？繊
維束の、特に中心部に位置する中空糸濾過膜の表面に対
してはなかなかうまく当たらなくなり、充分な中空糸濾
過膜の機能回復ができないという問題点があった。
！！過機能の回復処理を簡便に実施する方法としては従
来、濾過実施詩とは水流を逆に流すと同時に、下方から
気泡を中空糸濾過膜に当てて、中空糸濾過膜に物理的振
動を加え、中空糸濾過膜の表面に凝集封着しているコロ
イド状物等を震い落す方法がとられていた。例えば原子
力発電に使用される水の量は膨大なものであり、この木
を濾過連理するのに使用する浄水装置は所定の設置容積
で大量の水を処理することが必要なために、中空糸膜濾
過モジュールの大型化が必要になる。中空糸膜濾過モジ
ュールの大型化は一般に一定の容積の中にできるだけ多
くの中空糸濾過膜を詰めることによって行なわれるため
、中空繊維束の設置密度を高くし、かつ、中空繊維束の
直径を大きくすることが要求される。この様な大型化さ
れた浄水装置の場合、前述した気泡により中空糸を振動
させるような機能回復操作を行うと気泡が中′Ｊ：？繊
維束の、特に中心部に位置する中空糸濾過膜の表面に対
してはなかなかうまく当たらなくなり、充分な中空糸濾
過膜の機能回復ができないという問題点があった。
［発明が解決しようとする問題点］
これに対し、従来提案された解決法は中空糸膜の一部を
バブルポイントが小さい、即ち気体を通し易い膜構造に
してやることで低圧の空気逆洗等を行ない易くする工夫
がなされているものもあったが、この様な膜構造にする
ことは膜の設計、製造に労力を要するばかりでなく分画
性の低下や応力集中による機械的強度の低下が避けきれ
ず、膜の品質並びに機能低下の原因となっていた。
バブルポイントが小さい、即ち気体を通し易い膜構造に
してやることで低圧の空気逆洗等を行ない易くする工夫
がなされているものもあったが、この様な膜構造にする
ことは膜の設計、製造に労力を要するばかりでなく分画
性の低下や応力集中による機械的強度の低下が避けきれ
ず、膜の品質並びに機能低下の原因となっていた。
ｒ問題点を解決するための手段］
本発明の目的は、金属イオンや極〈微細なコロイド状物
を比較的多量に含む水を大量に処理するのに好適な浄水
器用の中空糸膜濾過モジュールを提供することにある。
を比較的多量に含む水を大量に処理するのに好適な浄水
器用の中空糸膜濾過モジュールを提供することにある。
本発明の他の目的は、詐化装置に設置したまま濾過機能
回復のための洗浄操作を容易に実施することのできる中
空糸濾過モジュールを提供することにある。
回復のための洗浄操作を容易に実施することのできる中
空糸濾過モジュールを提供することにある。
すなわち本発明の要旨はバブルポイントの大きな微細孔
が親水化され、バブルポイントの小さな微細孔は疎水性
となっている疎水性素材からなる中空糸膜がモジュール
に組込まれていることを特徴とする中空糸膜濾過モジュ
ールにある。この中空糸膜モジュールは例えばバブルポ
イントの異なる微細孔を有した疎水性の中空繊維を親木
化溶媒にて親水化処理した後、気体を吹込んでバブルポ
イントの小さな微細孔を疎水化した後、溶媒置換するこ
とによって得ることができる。
が親水化され、バブルポイントの小さな微細孔は疎水性
となっている疎水性素材からなる中空糸膜がモジュール
に組込まれていることを特徴とする中空糸膜濾過モジュ
ールにある。この中空糸膜モジュールは例えばバブルポ
イントの異なる微細孔を有した疎水性の中空繊維を親木
化溶媒にて親水化処理した後、気体を吹込んでバブルポ
イントの小さな微細孔を疎水化した後、溶媒置換するこ
とによって得ることができる。
本発明を実施するに際して用いる中空繊維としてはポリ
エチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレ
ン等のオレフィン類、ポリメチルメタクリレートなどの
ポリマーより形成された中空繊維等を挙げることができ
、これら疎水性中空繊維は親木性中空繊維に比べ屈曲に
強い、バクテリア等の攻撃により分解し難い、加水分解
されない等の特性を有しており、長期間にわたって均一
な濾過特性を発揮することが要求される純水製造用濾過
膜としての適性を備えている。
エチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレ
ン等のオレフィン類、ポリメチルメタクリレートなどの
ポリマーより形成された中空繊維等を挙げることができ
、これら疎水性中空繊維は親木性中空繊維に比べ屈曲に
強い、バクテリア等の攻撃により分解し難い、加水分解
されない等の特性を有しており、長期間にわたって均一
な濾過特性を発揮することが要求される純水製造用濾過
膜としての適性を備えている。
これら疎水性中空ｔａｍの親木化は中空繊維を組込んだ
モジュール内にメタノール、エタノール、インプロパツ
ール等のアルコール又はアルコール水溶液、エチレング
リコール、プロピレングリコール、グリセリン等の界面
活性剤の水溶液を充填することにより疎水性中空＃！ｌ
維の微細孔内をこれら親水性溶液で置換することによっ
て行なうことができる。
モジュール内にメタノール、エタノール、インプロパツ
ール等のアルコール又はアルコール水溶液、エチレング
リコール、プロピレングリコール、グリセリン等の界面
活性剤の水溶液を充填することにより疎水性中空＃！ｌ
維の微細孔内をこれら親水性溶液で置換することによっ
て行なうことができる。
上記の如く親水化処理を完了したモジュールの中空糸開
口部より空気、窒素、炭酸ガス等の気体を中空繊維内部
に吹込むと中空繊維のバブルポイントの小さな孔、すな
わち、気体を通過させ易い孔に気体が入り、この孔が疎
水化される。
口部より空気、窒素、炭酸ガス等の気体を中空繊維内部
に吹込むと中空繊維のバブルポイントの小さな孔、すな
わち、気体を通過させ易い孔に気体が入り、この孔が疎
水化される。
この様に疎水化処理を縫子したモジュールは水等の溶媒
で溶剤置換するとバブルポイントの小Ｓな微細孔は疎水
性となっているため水が侵入することができず、水濾過
用孔としては作用できない状態に保たれるため本発明に
より作られたモジュールは分画特性に優れたモジュール
とすることができ、また、逆洗に際し一定圧の気体を中
空糸内に吹込むと疎水化された微細孔のみより気体が吹
出して逆洗効果を奏するのであるが親水化された微孔か
らの気体の吹出しはなく親木化Ｓれた状態を保っている
ので逆洗終了時においても当該モジュールの濾過特性、
分画特性が低下することもない。
で溶剤置換するとバブルポイントの小Ｓな微細孔は疎水
性となっているため水が侵入することができず、水濾過
用孔としては作用できない状態に保たれるため本発明に
より作られたモジュールは分画特性に優れたモジュール
とすることができ、また、逆洗に際し一定圧の気体を中
空糸内に吹込むと疎水化された微細孔のみより気体が吹
出して逆洗効果を奏するのであるが親水化された微孔か
らの気体の吹出しはなく親木化Ｓれた状態を保っている
ので逆洗終了時においても当該モジュールの濾過特性、
分画特性が低下することもない。
バブルポイントの異なる微細孔を有する疎水性繊維とし
ては孔径分布の広い中空繊維を単独で用いる方法、一定
の孔径分布を有しバブルポイントの異なる複数の繊維を
組合わせて用いる方法等をとることができる。
ては孔径分布の広い中空繊維を単独で用いる方法、一定
の孔径分布を有しバブルポイントの異なる複数の繊維を
組合わせて用いる方法等をとることができる。
こうしたモジュールを濾過に用いるとき疎水化された部
分に処理用水が浸透してはならないが、通常そのための
必要膜間差圧は前述したモジュールを例にとると通常透
水させる場合の膜間差圧に比べて充分高く、問題になる
ことはない。
分に処理用水が浸透してはならないが、通常そのための
必要膜間差圧は前述したモジュールを例にとると通常透
水させる場合の膜間差圧に比べて充分高く、問題になる
ことはない。
この様な構造を有した浄水器用モジュールは疎水性中空
繊維中にガスを供給する設備を濾液側につなぐだけで浄
化装置に設置したまま濾過機能回復のための洗浄操作を
容易に実施することができる。
繊維中にガスを供給する設備を濾液側につなぐだけで浄
化装置に設置したまま濾過機能回復のための洗浄操作を
容易に実施することができる。
また、疎水性の中空繊維膜をあらかじめ中空繊維束内に
均一にあるいは適当な場所に分散させることにより従来
容易でなかった中空繊維束の内部を充分に洗浄すること
が可能になる。またこの際内部から発生する気泡により
各中空繊維間に適当な間隔が生じ、気泡による機能回復
処理により表面から剥離した微粒子が繊維間に溜まるこ
とがなくなる。また、気泡発生用の散気管が極めて細い
中空繊維であるためモジュールの一層の小型化が可能に
なる。
均一にあるいは適当な場所に分散させることにより従来
容易でなかった中空繊維束の内部を充分に洗浄すること
が可能になる。またこの際内部から発生する気泡により
各中空繊維間に適当な間隔が生じ、気泡による機能回復
処理により表面から剥離した微粒子が繊維間に溜まるこ
とがなくなる。また、気泡発生用の散気管が極めて細い
中空繊維であるためモジュールの一層の小型化が可能に
なる。
［実施例］
実施例１及び比較例１
内径が３０ ｍ ｍで長さが２５０ｍｍのポリカーボネ
ート製円筒にポリエチレン多孔質中空糸ＥＨＦ（商品名
三菱レイヨン■製、外径３８０ｐｍ）４００本からなる
繊維束（直径約１０ｍｍ）を中央に配置し、ポリウレタ
ン樹脂で両端を固定したモジュールを作成した。中空糸
膜の実効長は２００ｍｍであった。
ート製円筒にポリエチレン多孔質中空糸ＥＨＦ（商品名
三菱レイヨン■製、外径３８０ｐｍ）４００本からなる
繊維束（直径約１０ｍｍ）を中央に配置し、ポリウレタ
ン樹脂で両端を固定したモジュールを作成した。中空糸
膜の実効長は２００ｍｍであった。
第１表に示した様にＥＨＦ３９０Ｃ（バブルポイント４
．８ｋｇ／ゴ）とＥＨＦ２７０Ｔ （バブルポイント２
．３ｋｇ／ｍ’）の本数比が１９：ｌであるモジュール
Ａと、比較のためＥＨＦ３９０Ｃのみからなるモジュー
ルＢを製造した。
．８ｋｇ／ゴ）とＥＨＦ２７０Ｔ （バブルポイント２
．３ｋｇ／ｍ’）の本数比が１９：ｌであるモジュール
Ａと、比較のためＥＨＦ３９０Ｃのみからなるモジュー
ルＢを製造した。
モジュールＡ及びＢを７９％エタノールで親水化処理し
、その後モジュールＡは中空糸の内側からＮ２ガスをガ
ス圧２．４ ｋ ｇ ／ ｃ ｍ”で吹込み、バブルポ
イントの小さいＥＨＦ２７０Ｔからガスを透過させた状
態でモジュール内部のエタノール水溶液を純水で置換し
、モジュールＢはそのまま純水で置換した。
、その後モジュールＡは中空糸の内側からＮ２ガスをガ
ス圧２．４ ｋ ｇ ／ ｃ ｍ”で吹込み、バブルポ
イントの小さいＥＨＦ２７０Ｔからガスを透過させた状
態でモジュール内部のエタノール水溶液を純水で置換し
、モジュールＢはそのまま純水で置換した。
これら中空糸濾過モジュールをそれぞれ別個に使用して
酸化鉄（Ｆｅ２０３粒径８７ｂｍ）を約１１００ｐＰの
濃度で含有する水の浄化処理を一定％理量０．６ ｎ
／ ｍ ｉｎ・モジュールで連続的に実施した。
酸化鉄（Ｆｅ２０３粒径８７ｂｍ）を約１１００ｐＰの
濃度で含有する水の浄化処理を一定％理量０．６ ｎ
／ ｍ ｉｎ・モジュールで連続的に実施した。
浄化処理された透過液の不純物濃度はいずれも０．５ｐ
ｐｂ未満であり、初期膜間差圧は約０．８ｋｇ ／ ｃ
ｍ’であった。
ｐｂ未満であり、初期膜間差圧は約０．８ｋｇ ／ ｃ
ｍ’であった。
処理待間の経過とともにモジュールＡ、Ｂともに膜間差
圧は徐々に上昇し、６．５時間を経過したところでモジ
ュールＡでは３．２ ｋ ｇ ／ ｃ ｒｎ’、モジュ
ールＢでは３．３ ｋ ｇ ／ ｃ ｍ’となった。こ
こで運転を中止し、洗浄操作を行なった。洗浄条件はそ
れぞれのモジュールを水平に配置し、モジュール内中空
繊維束間を純水０．６１ ／ ｍ ｉ ｎ・モジュール
で流水洗浄すると同時に中空糸内部にＮ２ガスをガス圧
１．５ ｋ ｇ ／ ｃ ｒｎ’で加えながら３０分間
行なった。
圧は徐々に上昇し、６．５時間を経過したところでモジ
ュールＡでは３．２ ｋ ｇ ／ ｃ ｒｎ’、モジュ
ールＢでは３．３ ｋ ｇ ／ ｃ ｍ’となった。こ
こで運転を中止し、洗浄操作を行なった。洗浄条件はそ
れぞれのモジュールを水平に配置し、モジュール内中空
繊維束間を純水０．６１ ／ ｍ ｉ ｎ・モジュール
で流水洗浄すると同時に中空糸内部にＮ２ガスをガス圧
１．５ ｋ ｇ ／ ｃ ｒｎ’で加えながら３０分間
行なった。
この際モジュールＡはガスの透過が激しく、それによっ
て中空糸表面の付着物はほとんど剥離したが、モジュー
ルＢはガスの透過は認められず、外観はほとんど変らな
かった。
て中空糸表面の付着物はほとんど剥離したが、モジュー
ルＢはガスの透過は認められず、外観はほとんど変らな
かった。
洗浄後のそれぞれのモジュールを再び浄水装置に組込み
浄化処理を開始したところ洗節後の初期膜間差圧は表に
示すようにモジュールＡとＢで大きく異なった。
浄化処理を開始したところ洗節後の初期膜間差圧は表に
示すようにモジュールＡとＢで大きく異なった。
表
特許出願人 三菱レイヨン株式会社
１
Claims (1)
- バブルポイントの大きな微細孔が親水化されバブルポイ
ントの小ｙな微細孔は疎水性となっている、疎水性素材
からなる中空糸膜がモジュールに組込まれていることを
特徴とする中空糸膜濾過モジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10614584A JPS60248203A (ja) | 1984-05-25 | 1984-05-25 | 中空糸膜濾過モジユ−ル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10614584A JPS60248203A (ja) | 1984-05-25 | 1984-05-25 | 中空糸膜濾過モジユ−ル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60248203A true JPS60248203A (ja) | 1985-12-07 |
Family
ID=14426185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10614584A Pending JPS60248203A (ja) | 1984-05-25 | 1984-05-25 | 中空糸膜濾過モジユ−ル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60248203A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5164087A (en) * | 1988-03-03 | 1992-11-17 | Terumo Kabushiki Kaisha | Leukocyte separator |
-
1984
- 1984-05-25 JP JP10614584A patent/JPS60248203A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5164087A (en) * | 1988-03-03 | 1992-11-17 | Terumo Kabushiki Kaisha | Leukocyte separator |
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