JPS62171788A - パルプ排水の処理方法 - Google Patents
パルプ排水の処理方法Info
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- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Paper (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。
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Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、アルカリ性のパルプ排水を膜処理して、高分
子量成分のみならず、比較的低分子量成分や着色成分も
除去された膜透過液を得る方法、特に、CODが低減さ
れた膜透過液を得るアルカリ性のパルプ排水の処理方法
に関する。
子量成分のみならず、比較的低分子量成分や着色成分も
除去された膜透過液を得る方法、特に、CODが低減さ
れた膜透過液を得るアルカリ性のパルプ排水の処理方法
に関する。
(従来の技術)
祇パルプ工場から大量に排出されるパルプ排水の処理方
法としては、従来、凝集沈殿法、活性汚泥法等が用いら
れているが、これらの方法によれば、大量のスラッジが
発生し、その脱水及び焼却に多大の費用と玉子ルギーを
要し、処理費用が高価となる。
法としては、従来、凝集沈殿法、活性汚泥法等が用いら
れているが、これらの方法によれば、大量のスラッジが
発生し、その脱水及び焼却に多大の費用と玉子ルギーを
要し、処理費用が高価となる。
従って、近年、パルプ排水を処理するために、半透膜を
用いる方法が提案されている。従来、代表的な半透1模
として、酢酸セルロースからなる半透膜が知られている
が、ごの半透膜は、一般に、耐pH性に劣るために、ア
ルカリ性のパルプ排水の処理には用いることができない
。他方、耐p)!性、耐塩素性、耐熱性等にすくれる半
透膜として、従来よりポリスルホンからなる限外濾過膜
が知られているが、しかし、従来のポリスルホン限外濾
過膜は、いずれも分画分子量が大きいので、低分子量成
分を有効に除去することができない。特に、近年、パル
プの製造においては、アルカリ段で酸素を添加する所謂
酸化的抽出法が一部で実用化されているが、この工程か
らの排水、即ち、E、段排水は、低分子量成分を多量に
含有するために、従来のポリスルホン限外濾過膜によっ
ては、かかるパルプ排水を有効に処理することができな
い。
用いる方法が提案されている。従来、代表的な半透1模
として、酢酸セルロースからなる半透膜が知られている
が、ごの半透膜は、一般に、耐pH性に劣るために、ア
ルカリ性のパルプ排水の処理には用いることができない
。他方、耐p)!性、耐塩素性、耐熱性等にすくれる半
透膜として、従来よりポリスルホンからなる限外濾過膜
が知られているが、しかし、従来のポリスルホン限外濾
過膜は、いずれも分画分子量が大きいので、低分子量成
分を有効に除去することができない。特に、近年、パル
プの製造においては、アルカリ段で酸素を添加する所謂
酸化的抽出法が一部で実用化されているが、この工程か
らの排水、即ち、E、段排水は、低分子量成分を多量に
含有するために、従来のポリスルホン限外濾過膜によっ
ては、かかるパルプ排水を有効に処理することができな
い。
(発明の目的)
本発明者らは、上記した問題を解決するため(、こ鋭意
研究した結果、スルホン酸基を有する半ろ膜1、特に、
溶質の分離活性を有するスキン層がスルホン酸基を有す
ると共に、極めて薄い薄膜状に形成されている複合半透
膜によれば、比較的低分子量のパルプ排水成分に対して
も高い除去率をし、特に、前記E。段排水に対しても、
高いCOD除去率ををすることを見出して、本発明に至
ったものである。
研究した結果、スルホン酸基を有する半ろ膜1、特に、
溶質の分離活性を有するスキン層がスルホン酸基を有す
ると共に、極めて薄い薄膜状に形成されている複合半透
膜によれば、比較的低分子量のパルプ排水成分に対して
も高い除去率をし、特に、前記E。段排水に対しても、
高いCOD除去率ををすることを見出して、本発明に至
ったものである。
(発明の構成)
本発明によるパルプ排水の処理方法は、スルホン酸基を
有する半透膜にて、アルカリ性のパルプ排水を処理する
ことを特徴とする。
有する半透膜にて、アルカリ性のパルプ排水を処理する
ことを特徴とする。
本発明の方法において用いるスルホン酸基を有する半透
膜は、スルホン酸基が全イオン交換基の大部分、好まし
くは70%以上、特に好ましくは90%以上である重合
体からなる半透膜である。
膜は、スルホン酸基が全イオン交換基の大部分、好まし
くは70%以上、特に好ましくは90%以上である重合
体からなる半透膜である。
スルホン酸基が全イオン交換基のうち上記範囲にある限
りは、残余のイオン交換基はスルホン酸基以外のイオン
交換基、例えば、カルボン酸基であってもよい。
りは、残余のイオン交換基はスルホン酸基以外のイオン
交換基、例えば、カルボン酸基であってもよい。
本発明において、特に好適に用いることができるスルホ
ン酸基を有する半透膜として、繰返し単よりなるポリア
リールエーテルをスルホン化してなるスルホン化ポリア
リールエーテル、又は上記繰返しiii位八とへ返しi
ii位B (但し、Rば−C〇−又は−8O□−を示し、R゛は炭
素間結合、又は−CO−若しくは−502−を含む2価
)4(を示ず。) よりなる線状ポリアリールエーテル共重合体をスルホン
化してなるスルホン化ポリアリールエーテルからなるス
キン層が支持膜としての限外濾過膜上に一体に積層され
てなる複合半透膜を挙げることができる。
ン酸基を有する半透膜として、繰返し単よりなるポリア
リールエーテルをスルホン化してなるスルホン化ポリア
リールエーテル、又は上記繰返しiii位八とへ返しi
ii位B (但し、Rば−C〇−又は−8O□−を示し、R゛は炭
素間結合、又は−CO−若しくは−502−を含む2価
)4(を示ず。) よりなる線状ポリアリールエーテル共重合体をスルホン
化してなるスルホン化ポリアリールエーテルからなるス
キン層が支持膜としての限外濾過膜上に一体に積層され
てなる複合半透膜を挙げることができる。
このような複合半透膜は、好ましくは、上記繰返し単位
Aよりなるポリアリールエーテル、又は上記繰返し単位
A及び繰返し単位Bよりなる線状ポリアリールエーテル
共重合体をそれぞれスルホン化して、スルホン化ポリア
リールエーテルを調製し、これを少量の非プロトン性極
性有機溶剤を含んでいてもよいエチレングリコール七ツ
メチルエーテルのヨウナアルキレングリコールアルニ1
−ル工一テルと、添加剤としての水溶性で且つ低揮発性
のfa、化合物又は無機塩とを添加剤として含有する製
膜溶液を乾燥した支持膜上に塗布し、次いで、この製膜
溶液から有■溶剤を茎発させることによって得ることが
できる。
Aよりなるポリアリールエーテル、又は上記繰返し単位
A及び繰返し単位Bよりなる線状ポリアリールエーテル
共重合体をそれぞれスルホン化して、スルホン化ポリア
リールエーテルを調製し、これを少量の非プロトン性極
性有機溶剤を含んでいてもよいエチレングリコール七ツ
メチルエーテルのヨウナアルキレングリコールアルニ1
−ル工一テルと、添加剤としての水溶性で且つ低揮発性
のfa、化合物又は無機塩とを添加剤として含有する製
膜溶液を乾燥した支持膜上に塗布し、次いで、この製膜
溶液から有■溶剤を茎発させることによって得ることが
できる。
上記スルホン化ポリアリールエーテルは、対応するポリ
アリールエーテル とによって得ることができるが、本発明においては、こ
のようにして得られるスルホン化ポリアリールエーテル
は、その0.5gをN−メチル−2−ピロリドン100
m1に溶解した溶液について、30℃の温度において測
定した対数粘度が0.2以上であり、且つ、イオン交換
容量が2.3ミリ当量/g以下であることが望ましい。
アリールエーテル とによって得ることができるが、本発明においては、こ
のようにして得られるスルホン化ポリアリールエーテル
は、その0.5gをN−メチル−2−ピロリドン100
m1に溶解した溶液について、30℃の温度において測
定した対数粘度が0.2以上であり、且つ、イオン交換
容量が2.3ミリ当量/g以下であることが望ましい。
イオン交換容量が2.3ミリ当ffi/gを越えるとき
は、スルホン化ポリアリールエーテルが水溶性を存する
に至り、パルプ排水を処理するための半透膜の素材とし
て不適当であり、また、対数粘度が0.2よりも小さい
ときは、ピンホール等の欠陥のない均一なスキン層に製
膜することが困難であるからである。
は、スルホン化ポリアリールエーテルが水溶性を存する
に至り、パルプ排水を処理するための半透膜の素材とし
て不適当であり、また、対数粘度が0.2よりも小さい
ときは、ピンホール等の欠陥のない均一なスキン層に製
膜することが困難であるからである。
また、前記線状ポリアリールエーテル共重合体をスルホ
ン化してなるスルホン化ポリアリールエーテルを用いて
スキン層を製膜する場合には、上記線状ポリアリールエ
ーテル共重合体が10モル%以上の繰返し単位Aと、9
0モル%以下の繰返し単位Bとからなることが好ましい
。
ン化してなるスルホン化ポリアリールエーテルを用いて
スキン層を製膜する場合には、上記線状ポリアリールエ
ーテル共重合体が10モル%以上の繰返し単位Aと、9
0モル%以下の繰返し単位Bとからなることが好ましい
。
上記スルホン化ポリアリールエーテルが有するスルホン
酸基は、式−503Mで表わされ、ここに、Mは水素、
アルカリ金属又はテ[・ラアルキルアンモニウムを示す
。
酸基は、式−503Mで表わされ、ここに、Mは水素、
アルカリ金属又はテ[・ラアルキルアンモニウムを示す
。
例えば、ポリアリールエーテルをスルホン化した後、こ
のスルホン化ポリアリールエーテルを水洗し、乾燥すれ
ば、゛遊離のスルホン酸基を有するスルホン化ポリアリ
ールエーテルを得ることができる。また、このスルホン
化ポリアリールエーテルを水酸化アルカリ金属又はアル
カリ金属アルコラードの水溶液やメタノール、エタノー
ル溶液等に懸濁させて処理すれば、スルホン酸基をアル
カリ金属塩とすることができる。上記水酸化アルカリ金
属としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム、水酸化リチウム等が、また、アルカリ金属アルコラ
ードとしては、例えば、ナトリウムメチラート、カリウ
ムメチラート、カリウムエチラート等が用いられる。ま
た、スルホン化ポリアリールエーテルをテトラアルキル
アンモニウム、例えば、水酸化テトラメチルアンモニウ
ム、水酸化テトラエチルアンモニウム、水酸化テトラプ
ロピルアンモニウム、水酸化テトラブチルアンモニウム
等の溶液で同様に処理すれば、重合体のスルホン酸基を
対応するテトラアルキルアンモニウム塩とすることがで
きる。
のスルホン化ポリアリールエーテルを水洗し、乾燥すれ
ば、゛遊離のスルホン酸基を有するスルホン化ポリアリ
ールエーテルを得ることができる。また、このスルホン
化ポリアリールエーテルを水酸化アルカリ金属又はアル
カリ金属アルコラードの水溶液やメタノール、エタノー
ル溶液等に懸濁させて処理すれば、スルホン酸基をアル
カリ金属塩とすることができる。上記水酸化アルカリ金
属としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム、水酸化リチウム等が、また、アルカリ金属アルコラ
ードとしては、例えば、ナトリウムメチラート、カリウ
ムメチラート、カリウムエチラート等が用いられる。ま
た、スルホン化ポリアリールエーテルをテトラアルキル
アンモニウム、例えば、水酸化テトラメチルアンモニウ
ム、水酸化テトラエチルアンモニウム、水酸化テトラプ
ロピルアンモニウム、水酸化テトラブチルアンモニウム
等の溶液で同様に処理すれば、重合体のスルホン酸基を
対応するテトラアルキルアンモニウム塩とすることがで
きる。
本発明の方法において好適に用いることができる複合半
透膜は、上記スルホン化ポリアリールエーテルと、添加
剤としての水溶性で且つ低揮発性の化合物とを、少量の
非プロトン性極性有機溶剤を含んでいてもよいアルキレ
ングリコールアルキルエーテルに溶解含有させて製膜溶
液とし、これを乾燥した支持膜上に塗布し、次いで、こ
の製膜溶液から有機溶剤を蒸発させることによって得る
ことができる。
透膜は、上記スルホン化ポリアリールエーテルと、添加
剤としての水溶性で且つ低揮発性の化合物とを、少量の
非プロトン性極性有機溶剤を含んでいてもよいアルキレ
ングリコールアルキルエーテルに溶解含有させて製膜溶
液とし、これを乾燥した支持膜上に塗布し、次いで、こ
の製膜溶液から有機溶剤を蒸発させることによって得る
ことができる。
製膜溶液を調製するための上記有機溶剤としては、アル
キレン基の炭素数が2〜4であり、アル二1−ル基の炭
素数が1〜4であるアルキレングリコールアルキルエー
テルが特に好ましく用いられる。
キレン基の炭素数が2〜4であり、アル二1−ル基の炭
素数が1〜4であるアルキレングリコールアルキルエー
テルが特に好ましく用いられる。
この溶剤は、前記スルホン化ポリアリールエーテルに対
してもすぐれた溶解性を有すると共に、高揮発性であり
、他方、後述するように、本発明において用いる複合半
透膜における支持膜として好適に用いることができるポ
リスルホン限外濾過膜を溶解しないからである。
してもすぐれた溶解性を有すると共に、高揮発性であり
、他方、後述するように、本発明において用いる複合半
透膜における支持膜として好適に用いることができるポ
リスルホン限外濾過膜を溶解しないからである。
このようなアルキレングリコールアルキルエーテルの具
体例としては、例えば、エチレングリコールモノメチル
エーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プ
ロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレング
リコールモノエチルエーテル等のアルキレングリコール
モノアルキルエーテルや、エチレングリコールジメチル
エーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、
エチレングリコールジエチルエーテル等のアルキレング
リコールジアルキルエーテルを挙げることができる。特
に、エチレングリコールモノメチルエーテルがスルホン
化ポリアリールエーテルル解性にすぐれると共に、高揮
発性であるために、好ましく用いられる。
体例としては、例えば、エチレングリコールモノメチル
エーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プ
ロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレング
リコールモノエチルエーテル等のアルキレングリコール
モノアルキルエーテルや、エチレングリコールジメチル
エーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、
エチレングリコールジエチルエーテル等のアルキレング
リコールジアルキルエーテルを挙げることができる。特
に、エチレングリコールモノメチルエーテルがスルホン
化ポリアリールエーテルル解性にすぐれると共に、高揮
発性であるために、好ましく用いられる。
しかし、用いるスルホン化ポリアリールエーテルによっ
ては、上記アルキレングリコールアルキルエーテルに溶
解させることが困難であり、或いは単に膨潤のみする場
合もあるが、かかる重合体も、上記アルキレングリコー
ルアルキルエーテルに少量の非プロトン性極性有機溶剤
を添加してなる7昆合)容剤にはよく)容解することが
見出された。
ては、上記アルキレングリコールアルキルエーテルに溶
解させることが困難であり、或いは単に膨潤のみする場
合もあるが、かかる重合体も、上記アルキレングリコー
ルアルキルエーテルに少量の非プロトン性極性有機溶剤
を添加してなる7昆合)容剤にはよく)容解することが
見出された。
このような非プロトン性極性有機溶剤としては、イ列え
ば、シメチルスルボニ1−・ント、N−メチル−2−ピ
ロリドン、N、N−ツメチルホルムアミド、N、N−ジ
メチルアセトアミド等が好ましく用いられる。
ば、シメチルスルボニ1−・ント、N−メチル−2−ピ
ロリドン、N、N−ツメチルホルムアミド、N、N−ジ
メチルアセトアミド等が好ましく用いられる。
かかる混合(容剤において、非プロトン性極性有機)容
剤の割合は、上記アルキレングリコールアルキルエーテ
ル100重1部について5重量部以下、特に、3重量部
以下とするのがよい。混合溶剤において、上記アルキレ
ングリコールアルキルエーテル100重量部について、
非プロトン性極性有機溶剤が5重量部よりも多い場合は
、支持膜として後述するような乾燥ポリスルホン限外゛
濾過膜を用いて、製膜溶液をこの支持膜上に塗布したと
き、この支持膜が溶解し、又は膨潤するので、性能の良
好な複合半透膜を得ることができないからである。
剤の割合は、上記アルキレングリコールアルキルエーテ
ル100重1部について5重量部以下、特に、3重量部
以下とするのがよい。混合溶剤において、上記アルキレ
ングリコールアルキルエーテル100重量部について、
非プロトン性極性有機溶剤が5重量部よりも多い場合は
、支持膜として後述するような乾燥ポリスルホン限外゛
濾過膜を用いて、製膜溶液をこの支持膜上に塗布したと
き、この支持膜が溶解し、又は膨潤するので、性能の良
好な複合半透膜を得ることができないからである。
また、製膜)容液の)容Wllとして、アルキレングリ
コールアル−1−ルエーテル又はごれと少量の前記非プ
ロトン性極性有a溶剤との混合溶剤を用いることは、後
述するように、支持膜に製膜溶液を塗布した後、この製
膜溶液から溶剤を蒸発除去する工程において、常温乃至
僅かの加熱によって実質的にすべての溶剤を除去するこ
とができ、且つ、欠陥のない均一な薄膜を得ることがで
きるので有利である。
コールアル−1−ルエーテル又はごれと少量の前記非プ
ロトン性極性有a溶剤との混合溶剤を用いることは、後
述するように、支持膜に製膜溶液を塗布した後、この製
膜溶液から溶剤を蒸発除去する工程において、常温乃至
僅かの加熱によって実質的にすべての溶剤を除去するこ
とができ、且つ、欠陥のない均一な薄膜を得ることがで
きるので有利である。
製膜溶液における前記スルポン化ポリアリールエーテル
の?農産は、得られる複合半透膜におけるこれら重合体
による半透膜の膜厚にも関係するか、通常、0.05〜
10重量%の範囲が好ましく、特に、0.1〜5重量%
の範囲が好ましい。
の?農産は、得られる複合半透膜におけるこれら重合体
による半透膜の膜厚にも関係するか、通常、0.05〜
10重量%の範囲が好ましく、特に、0.1〜5重量%
の範囲が好ましい。
本発明の方法において好適に用いることができる複合半
透膜を製造する際して、上記型膜溶液は特定の添加剤を
含有する。このような添加剤のうち、有機化合物として
は、多価アルコール、ポリアルキレングリコール、カル
ボン酸、その塩、ヒドロキシカルボン酸及びその塩より
なる群から選ばれる少なくとも1種が用いられる。これ
ら添加剤としての有機化合物は、水溶性であって、且つ
、低揮発性であると共に、製膜溶液に溶解することを要
し、従って、炭素数2〜5の多価アルコール、低分子量
のポリアルキレングリコール、カルボン酸、その塩、ヒ
ドロキシカルボン酸又はその塩が好ましく用いられる。
透膜を製造する際して、上記型膜溶液は特定の添加剤を
含有する。このような添加剤のうち、有機化合物として
は、多価アルコール、ポリアルキレングリコール、カル
ボン酸、その塩、ヒドロキシカルボン酸及びその塩より
なる群から選ばれる少なくとも1種が用いられる。これ
ら添加剤としての有機化合物は、水溶性であって、且つ
、低揮発性であると共に、製膜溶液に溶解することを要
し、従って、炭素数2〜5の多価アルコール、低分子量
のポリアルキレングリコール、カルボン酸、その塩、ヒ
ドロキシカルボン酸又はその塩が好ましく用いられる。
具体例としては、多価アルコールとしてエチレングリコ
ール、プロピレングリコール、グリセリン、1.4−ブ
タンジオール等を、ポリアルキレングリコールとしてジ
エチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロ
ピレングリコール等を、カルボン酸としてはクエン酸、
ソユウ酸等を、ヒドロキシカルボン酸として乳酸、ヒト
ロギシ醋酸等を、また、カルボン酸やヒドロキシカルボ
ン酸の塩としてはナトリウム塩、カリウム塩等をそれぞ
れziSげることかできる。
ール、プロピレングリコール、グリセリン、1.4−ブ
タンジオール等を、ポリアルキレングリコールとしてジ
エチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロ
ピレングリコール等を、カルボン酸としてはクエン酸、
ソユウ酸等を、ヒドロキシカルボン酸として乳酸、ヒト
ロギシ醋酸等を、また、カルボン酸やヒドロキシカルボ
ン酸の塩としてはナトリウム塩、カリウム塩等をそれぞ
れziSげることかできる。
また、水溶性であり、且つ、%ll膜溶液に溶解する無
機塩も添加剤として用いることができる。かかる無機塩
としては、例えば、塩化リチウム、硝酸リチウム、過塩
素酸マクネンウム等を例示することができる。
機塩も添加剤として用いることができる。かかる無機塩
としては、例えば、塩化リチウム、硝酸リチウム、過塩
素酸マクネンウム等を例示することができる。
これら添加剤の製膜溶液における。・震度は、通常、0
.1〜80重量%の範囲である。これら添加剤の複合半
透膜の形成におけるその作用は必ずしも明らかではない
が、スルホン化ポリアリールエーテルから形成される半
透膜の存する微孔孔径に関連し、また、製膜溶液を支持
膜である限外濾過膜上に塗布するとき、製膜溶液の溶剤
及び添加剤が限外濾過膜の表面を変性するとみられ、か
くして、用いる添加剤の種類及び世を選択することによ
って、得られる複合半透膜の性能、特に、着色成分を含
む溶質に対する除去率と膜透過水量を広Tu囲に;開マ
卸することがてきる。
.1〜80重量%の範囲である。これら添加剤の複合半
透膜の形成におけるその作用は必ずしも明らかではない
が、スルホン化ポリアリールエーテルから形成される半
透膜の存する微孔孔径に関連し、また、製膜溶液を支持
膜である限外濾過膜上に塗布するとき、製膜溶液の溶剤
及び添加剤が限外濾過膜の表面を変性するとみられ、か
くして、用いる添加剤の種類及び世を選択することによ
って、得られる複合半透膜の性能、特に、着色成分を含
む溶質に対する除去率と膜透過水量を広Tu囲に;開マ
卸することがてきる。
上記のようにして調製された製膜溶液は、次いで、支持
膜としての乾燥限外濾過膜りに塗布される。乾燥限外d
ε過膜は、よく知られているように、湿式法にて調製さ
れた湿潤限外、10過膜を]m宜の温度に加熱して、膜
がその微孔内に含有する水分を奈介させ、実質的に乾燥
させることによって得ろごとができる。
膜としての乾燥限外濾過膜りに塗布される。乾燥限外d
ε過膜は、よく知られているように、湿式法にて調製さ
れた湿潤限外、10過膜を]m宜の温度に加熱して、膜
がその微孔内に含有する水分を奈介させ、実質的に乾燥
させることによって得ろごとができる。
上記の方法において、製膜溶液を塗布するための支持膜
としての限外濾過膜は、特に制限されるものではないが
、好ましくは、ポリスルホンからなる限外濾過膜、例え
ば、次式Cの繰返し単位からなる限外濾過膜が好ましく
用いられる。
としての限外濾過膜は、特に制限されるものではないが
、好ましくは、ポリスルホンからなる限外濾過膜、例え
ば、次式Cの繰返し単位からなる限外濾過膜が好ましく
用いられる。
前記したように、製膜溶液の溶剤として、アルキレング
リコールアルキルエーテル又は少量の前記非プロトン性
極性有機溶剤を含有する混合溶剤を用いるとき、通常、
加熱を要せずして、常温にて実質的にすべての溶剤を蒸
発させることができるが、しかし、製膜溶液を支持膜上
に塗布した後、溶剤を蒸発させるために、必要に応じて
加熱してもよい。加熱温度は、用いた溶剤に応じて適宜
に選べばよいが、通常、150℃以下の温度で十分であ
る。尚、製膜溶液を支持膜上に塗布した後の溶剤の蒸発
を促進するために、製膜溶液を予め加温し、これを支持
膜上に塗布してもよい。
リコールアルキルエーテル又は少量の前記非プロトン性
極性有機溶剤を含有する混合溶剤を用いるとき、通常、
加熱を要せずして、常温にて実質的にすべての溶剤を蒸
発させることができるが、しかし、製膜溶液を支持膜上
に塗布した後、溶剤を蒸発させるために、必要に応じて
加熱してもよい。加熱温度は、用いた溶剤に応じて適宜
に選べばよいが、通常、150℃以下の温度で十分であ
る。尚、製膜溶液を支持膜上に塗布した後の溶剤の蒸発
を促進するために、製膜溶液を予め加温し、これを支持
膜上に塗布してもよい。
このようにして得られる複合半透膜におけるスルホン化
ポリアリールエーテルに基づく薄膜状の半透膜の膜厚は
、製膜溶液におけるこれら重合体の濃度や、支持膜への
製膜?8液の塗布厚みにもよるが、複合半透膜の透水速
度を高くするには薄い方がよく、強度を高めるためには
厚い方がよい。
ポリアリールエーテルに基づく薄膜状の半透膜の膜厚は
、製膜溶液におけるこれら重合体の濃度や、支持膜への
製膜?8液の塗布厚みにもよるが、複合半透膜の透水速
度を高くするには薄い方がよく、強度を高めるためには
厚い方がよい。
従って、特に、制限されるものではないが、スルホン化
ポリアリールエーテルに基づく溶質分離活性を有する半
透膜は、通常、0.01〜5pmの範囲の膜厚を有する
のが好ましい。尚、複合半透膜は、特に限定されるもの
ではないが、塩化ナトリウムに対する除去率が3〜20
%の範囲にあるものを好適に用いることができる。
ポリアリールエーテルに基づく溶質分離活性を有する半
透膜は、通常、0.01〜5pmの範囲の膜厚を有する
のが好ましい。尚、複合半透膜は、特に限定されるもの
ではないが、塩化ナトリウムに対する除去率が3〜20
%の範囲にあるものを好適に用いることができる。
このようにして、通常、厚みが10μm以下であって、
スルホン酸基を有すると共に、分離性能を有するスキン
層がスルホン化ポリアリールエーテルからなり、このス
キン層が支持膜に一体に積層されてなるスルホン化ポリ
アリールエーテル複合半透膜を得ることができる。
スルホン酸基を有すると共に、分離性能を有するスキン
層がスルホン化ポリアリールエーテルからなり、このス
キン層が支持膜に一体に積層されてなるスルホン化ポリ
アリールエーテル複合半透膜を得ることができる。
尚、このようにして得られる上記複合半透膜には、用い
る添加剤の種類によっては、尚、添加剤が膜中に残存す
ることもあるが、得られた複合半透膜を水中に浸漬し、
通水し、或いは直ちにパルプ排水の処理を行なうことに
より、これら添加剤は膜から除去される。
る添加剤の種類によっては、尚、添加剤が膜中に残存す
ることもあるが、得られた複合半透膜を水中に浸漬し、
通水し、或いは直ちにパルプ排水の処理を行なうことに
より、これら添加剤は膜から除去される。
以上のように、上記スルホン化ポリアリールエーテルか
らなり、好ましくはその厚みが10μm以下であるスキ
ン層を有する複合半透膜は、100℃においても、pH
1〜14の範囲にわたって安定であるうえに、アルカリ
性のパルプ排水中の低分子量成分や着色成分、特に、前
述したE0段排水に対しても高いCOD除去率を有し、
しかも、大きい透水速度にて膜処理することができる。
らなり、好ましくはその厚みが10μm以下であるスキ
ン層を有する複合半透膜は、100℃においても、pH
1〜14の範囲にわたって安定であるうえに、アルカリ
性のパルプ排水中の低分子量成分や着色成分、特に、前
述したE0段排水に対しても高いCOD除去率を有し、
しかも、大きい透水速度にて膜処理することができる。
更に、本発明において用いる複合半透膜は、対塩素性や
耐熱性にもすぐれるので、アルカリ性のパルプ排水を処
理した後、この膜を洗浄する際に、好ましくは濃度50
00ppmまでの次亜塩素酸塩水溶液を用いることがで
きるし、或いは、約95°Cまでの温度であれば、加熱
洗浄することもできる。
耐熱性にもすぐれるので、アルカリ性のパルプ排水を処
理した後、この膜を洗浄する際に、好ましくは濃度50
00ppmまでの次亜塩素酸塩水溶液を用いることがで
きるし、或いは、約95°Cまでの温度であれば、加熱
洗浄することもできる。
本発明において、アルカリ性のパルプ排水の処理条件は
、用いる半透膜の性質と共に、排水の性質や、これに含
まれる成分の分子量や種類、濃度等を考慮して適宜に選
ばれ、かかる条件は、一般に水溶液の膜処理の技術分野
において、通常、容易に選定し得るものである。しかし
ながら、本発明の方法においては、処理温度は、通常、
0〜95℃の範囲である。温度が高いほど、透水速度は
大きくなる。また、処理圧力も高いほど透水速度が大き
くなるが、通常は、0.1〜100kg/cI11の範
囲である。
、用いる半透膜の性質と共に、排水の性質や、これに含
まれる成分の分子量や種類、濃度等を考慮して適宜に選
ばれ、かかる条件は、一般に水溶液の膜処理の技術分野
において、通常、容易に選定し得るものである。しかし
ながら、本発明の方法においては、処理温度は、通常、
0〜95℃の範囲である。温度が高いほど、透水速度は
大きくなる。また、処理圧力も高いほど透水速度が大き
くなるが、通常は、0.1〜100kg/cI11の範
囲である。
尚、本発明の方法において用いる膜モジュールの形態は
、何ら限定されるものではなく、例え1よ、スパイラル
型、ホローファイバー型、チューブラ−型、平膜型等、
任意の膜モジュールを用いるごとができる。
、何ら限定されるものではなく、例え1よ、スパイラル
型、ホローファイバー型、チューブラ−型、平膜型等、
任意の膜モジュールを用いるごとができる。
(発明の効果)
以上のように、本発明の方法によれば、スルポン酸基を
有する半透膜、特に、スルポン化71ミリアリールエー
テルからなる超薄膜状の溶質分離活性をもつスルホン酸
基を有する半透[9は、スルホン[1を有して、親水性
が大きいと共に、耐pH性にすぐれるために、アルカリ
性のバルブ排水、特に、低分子量成分を多量に含む前記
E。段排水に対して、も、実用的に十分に高い除去率と
大きい透水速度を有するので、低分子量成分や着色成分
を含むバルブ排水から、これらを実用的に分離して、高
いCOD除去率にて、バルブ排水を処理することができ
る。
有する半透膜、特に、スルポン化71ミリアリールエー
テルからなる超薄膜状の溶質分離活性をもつスルホン酸
基を有する半透[9は、スルホン[1を有して、親水性
が大きいと共に、耐pH性にすぐれるために、アルカリ
性のバルブ排水、特に、低分子量成分を多量に含む前記
E。段排水に対して、も、実用的に十分に高い除去率と
大きい透水速度を有するので、低分子量成分や着色成分
を含むバルブ排水から、これらを実用的に分離して、高
いCOD除去率にて、バルブ排水を処理することができ
る。
(実施例)
以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はご
れら実施例により何ら限定されるものではない。尚、実
施例において、溶質除去率及び透水速度は、それぞれ次
式により求めた。
れら実施例により何ら限定されるものではない。尚、実
施例において、溶質除去率及び透水速度は、それぞれ次
式により求めた。
実施例1
(]、) スルホン化ポリスルホンの製造繰返しイL
位A1 57モル%と、繰返し単位B1 43モル%とからなる線状ポリスルホン共重合体LQg
を97%C硫酸80m1に加えて溶解させ、常温にて4
時間攪拌反応させて、黒褐色の粘稠な反応液を得た。こ
れを水浴中に投入して、スルホン化ポリスルホン共重合
体を凝固させた。水にて洗浄後、0.5N水酸化す)
IJウム水溶液800m1中に一晩放置した。次いで、
洗浄液が中性になるまでこの重合体を洗浄した後、60
℃で5時間真空乾燥した。
位A1 57モル%と、繰返し単位B1 43モル%とからなる線状ポリスルホン共重合体LQg
を97%C硫酸80m1に加えて溶解させ、常温にて4
時間攪拌反応させて、黒褐色の粘稠な反応液を得た。こ
れを水浴中に投入して、スルホン化ポリスルホン共重合
体を凝固させた。水にて洗浄後、0.5N水酸化す)
IJウム水溶液800m1中に一晩放置した。次いで、
洗浄液が中性になるまでこの重合体を洗浄した後、60
℃で5時間真空乾燥した。
このようにして得られたスルホン化ポリスルホン共重合
体は、対数粘度が0.84、スルホン酸基が全イオン交
換基の100%であり、イオン交換容量は1.2ミリ当
ffi/gであった。
体は、対数粘度が0.84、スルホン酸基が全イオン交
換基の100%であり、イオン交換容量は1.2ミリ当
ffi/gであった。
(2)複合半透膜の調製
上で得たスルホン化ポリスルホン0.8gをエチレング
リコールモノメチルエーテル79.2 gに溶解した後
、グリセリン20gを加え、10μmの濾紙にて゛濾過
して得た重合体溶液を製膜溶液とした。
リコールモノメチルエーテル79.2 gに溶解した後
、グリセリン20gを加え、10μmの濾紙にて゛濾過
して得た重合体溶液を製膜溶液とした。
前記式〇の繰返し−m位からなり、平均分子量2000
0のポリエチレングリコールについての除去率が10%
である異方性限外濾過膜を60℃の温度で乾燥して、支
持膜用の乾燥限外濾過膜を得た。
0のポリエチレングリコールについての除去率が10%
である異方性限外濾過膜を60℃の温度で乾燥して、支
持膜用の乾燥限外濾過膜を得た。
上記型IIり溶液を上記乾燥限外濾過膜上に塗布し、室
温にて殆どの)8剤を揮j1シさせた後、60’Cの温
度にて5分間熱処理して、厚み0,5μmのスキン層を
有する複合半透膜1を得た。
温にて殆どの)8剤を揮j1シさせた後、60’Cの温
度にて5分間熱処理して、厚み0,5μmのスキン層を
有する複合半透膜1を得た。
この複合半透膜1の性能は、0.2%塩化すh IJウ
ム水)容′彼を25°C1C12(J/a晶の条件にて
処理したとき、除去率6.3%、透水速度271β/、
?・時であった。
ム水)容′彼を25°C1C12(J/a晶の条件にて
処理したとき、除去率6.3%、透水速度271β/、
?・時であった。
(3) スルホン化ポリアリールエーテルケトンの製
造) 繰返し単位A2 からなるポリアリールエーテルケトン(rcI社製PI
EEK 45G ) 10 gを97%濃硫酸80m
1に加え、室温で8時間反応させた後、更に17時間室
温にて放置して、上記重合体の濃硫酸溶液を得た。
造) 繰返し単位A2 からなるポリアリールエーテルケトン(rcI社製PI
EEK 45G ) 10 gを97%濃硫酸80m
1に加え、室温で8時間反応させた後、更に17時間室
温にて放置して、上記重合体の濃硫酸溶液を得た。
水浴にて冷却した純水上に上記溶液が細く糸を曳くよう
に注いで重合体を凝固させ、これを濾取し、純水にて5
回洗浄した。この重合体にIN水酸化ナトリウム水溶液
600m1を加え、3時間放置した後、洗浄液のpif
が7になるまで洗浄した。
に注いで重合体を凝固させ、これを濾取し、純水にて5
回洗浄した。この重合体にIN水酸化ナトリウム水溶液
600m1を加え、3時間放置した後、洗浄液のpif
が7になるまで洗浄した。
この後、重合体を60℃で16時間乾遅いて、スルホン
化ポリアリールエーテルケトン11.6gを得た。この
重合体がスルホン化されていることは、その赤外線吸収
スペクトル及び核磁気、jI−TIQスペクトルにて確
認された。
化ポリアリールエーテルケトン11.6gを得た。この
重合体がスルホン化されていることは、その赤外線吸収
スペクトル及び核磁気、jI−TIQスペクトルにて確
認された。
この重合体のイオン交換容量は1.5ミリ当ヱ/ビであ
った。また、この重合体0.5gをN−メチルピロリド
ン100m1に?岩屑した)容;夜について30°Cに
おいて測定した対数粘度は1.30であった。
った。また、この重合体0.5gをN−メチルピロリド
ン100m1に?岩屑した)容;夜について30°Cに
おいて測定した対数粘度は1.30であった。
(4)複合半透膜の3Fi製
上で得たスルホン化ポリアリールエーテルケトン9gを
エチ1/ングリコールモノメチルエーテル89、1 g
に溶解した後、グリセリンlOgを加え、10μmの濾
紙にて濾過して得た溶液を製膜溶液とした。
エチ1/ングリコールモノメチルエーテル89、1 g
に溶解した後、グリセリンlOgを加え、10μmの濾
紙にて濾過して得た溶液を製膜溶液とした。
複合半透膜1の製造において用いたのと同じ乾燥ポリス
ルホン限外濾過膜の上に上記製膜溶液を塗布し、室温に
て殆どの溶剤を揮散させた後、60°Cの温度にて5分
間熱処理して、複合半透膜2を得た。
ルホン限外濾過膜の上に上記製膜溶液を塗布し、室温に
て殆どの溶剤を揮散させた後、60°Cの温度にて5分
間熱処理して、複合半透膜2を得た。
この複合半透膜2の性能は、0.2%塩化ナトリウム水
溶液を25°C120kg/cn!の条件にて処理した
とき、除去率20%、透水速度167 II / rd
・時であった。
溶液を25°C120kg/cn!の条件にて処理した
とき、除去率20%、透水速度167 II / rd
・時であった。
(5) アルカリ性パルプ排水の処理表に示す性状を
有するクラフトパルプ排水(K1)EO及びKPE、)
及び亜硫酸パルプ排水(S P)を上で得られたそれぞ
れの複合半透膜1及び2を備えた攪拌式バッチ型セルに
て、処理温度60°C1処理圧力10kg/cm2にて
膜透過処理した。
有するクラフトパルプ排水(K1)EO及びKPE、)
及び亜硫酸パルプ排水(S P)を上で得られたそれぞ
れの複合半透膜1及び2を備えた攪拌式バッチ型セルに
て、処理温度60°C1処理圧力10kg/cm2にて
膜透過処理した。
結果を表に示すように、本発明の方法によれば。
透水速度を高く維持して、且つ、CODを高い除去率に
て除去することができる。
て除去することができる。
更に、本発明による複合半透膜lを用いて、クラフトパ
ルプ(KPEo)排水を膜処理したときの膜透過液のG
PCによる分子量分布曲線を図面に示す。高分子量成分
は主として高分子量のりゲニンスルホン酸であり、低分
子量成分は主として低分子量のりゲニンスルホン酸、糖
分、有機酸等である。本発明の方法によれば、比較的低
分子用成分も高い除去率にて除去されている。
ルプ(KPEo)排水を膜処理したときの膜透過液のG
PCによる分子量分布曲線を図面に示す。高分子量成分
は主として高分子量のりゲニンスルホン酸であり、低分
子量成分は主として低分子量のりゲニンスルホン酸、糖
分、有機酸等である。本発明の方法によれば、比較的低
分子用成分も高い除去率にて除去されている。
比較例
前記式Cの繰返し単位からなり、平均分7−ff120
000のポリエチレングリコールについての除去率が1
0%である異方性限外濾過膜3を用いて、実施例と同じ
クラフトパルプ排水を同じ条件下に膜処理した。
000のポリエチレングリコールについての除去率が1
0%である異方性限外濾過膜3を用いて、実施例と同じ
クラフトパルプ排水を同じ条件下に膜処理した。
結果を表に示すように、本比較例JIIJ 3によれば
、透水速度及びCOD除去率共に、本発明法に比べて劣
ることが明らかである。
、透水速度及びCOD除去率共に、本発明法に比べて劣
ることが明らかである。
更に、本化1咬例による複合半透Hり3を用いて、上記
実施例と同じクラフトパルプ(K P E、 )排水を
膜処理したときの膜透過液のGPCによる分子量分布曲
線を図面に示す。この方法によれば、比較的低分子量成
分のみならず、問分子星成分も有効に除去されないこと
が理解される。
実施例と同じクラフトパルプ(K P E、 )排水を
膜処理したときの膜透過液のGPCによる分子量分布曲
線を図面に示す。この方法によれば、比較的低分子量成
分のみならず、問分子星成分も有効に除去されないこと
が理解される。
図面はクラフトバルブ排水を本発明の方法及び比1咬例
法に従って処理したときの膜透過液のGPCによる分子
量分布曲線を示す。
法に従って処理したときの膜透過液のGPCによる分子
量分布曲線を示す。
Claims (3)
- (1)スルホン酸基を有する半透膜にて、アルカリ性の
パルプ排水を処理することを特徴とするパルプ排水の処
理方法。 - (2)スルホン酸基を有する半透膜が、スルホン酸基を
有して、溶質の分離活性を有する薄膜状のスキン層と、
これを一体的に支持する支持膜とからなる複合半透膜で
あることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のパル
プ排水の処理方法。 - (3)スルホン酸基を有する複合半透膜が、繰返し単位
A ▲数式、化学式、表等があります▼A よりなるポリアリールエーテルをスルホン化してなるス
ルホン化ポリアリールエーテル、又は上記繰返し単位A
と繰返し単位B ▲数式、化学式、表等があります▼B (但し、Rは−CO−又は−SO_2−を示し、R’は
炭素間結合又は2価基を示す。) よりなる線状ポリアリールエーテル共重合体をスルホン
化してなるスルホン化ポリアリールエーテルからなる溶
質分離活性を有するスキン層が支持膜としての限外濾過
膜上に一体に積層されてなることを特徴とする特許請求
の範囲第2項記載のパルプ排水の処理方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1439986A JPS62171788A (ja) | 1986-01-24 | 1986-01-24 | パルプ排水の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1439986A JPS62171788A (ja) | 1986-01-24 | 1986-01-24 | パルプ排水の処理方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62171788A true JPS62171788A (ja) | 1987-07-28 |
Family
ID=11859966
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1439986A Pending JPS62171788A (ja) | 1986-01-24 | 1986-01-24 | パルプ排水の処理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62171788A (ja) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS50755A (ja) * | 1973-05-02 | 1975-01-07 | ||
JPS50756A (ja) * | 1973-05-02 | 1975-01-07 | ||
JPS5328469A (en) * | 1976-08-27 | 1978-03-16 | Seiko Epson Corp | Digital tester |
JPS5846323A (ja) * | 1981-08-21 | 1983-03-17 | トムソン‐セ‐エスエフ | スメクチツク液晶ディスプレイ装置 |
JPS58137487A (ja) * | 1982-02-06 | 1983-08-15 | Nitto Electric Ind Co Ltd | パルプ排液の処理方法 |
-
1986
- 1986-01-24 JP JP1439986A patent/JPS62171788A/ja active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS50755A (ja) * | 1973-05-02 | 1975-01-07 | ||
JPS50756A (ja) * | 1973-05-02 | 1975-01-07 | ||
JPS5328469A (en) * | 1976-08-27 | 1978-03-16 | Seiko Epson Corp | Digital tester |
JPS5846323A (ja) * | 1981-08-21 | 1983-03-17 | トムソン‐セ‐エスエフ | スメクチツク液晶ディスプレイ装置 |
JPS58137487A (ja) * | 1982-02-06 | 1983-08-15 | Nitto Electric Ind Co Ltd | パルプ排液の処理方法 |
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