JPH05169051A - 水溶液中の溶存有機物の除去方法及び装置 - Google Patents
水溶液中の溶存有機物の除去方法及び装置Info
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- JPH05169051A JPH05169051A JP3338731A JP33873191A JPH05169051A JP H05169051 A JPH05169051 A JP H05169051A JP 3338731 A JP3338731 A JP 3338731A JP 33873191 A JP33873191 A JP 33873191A JP H05169051 A JPH05169051 A JP H05169051A
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】水中に溶存する有機ハロゲン物質を効率よく除
き長期間使用可能でコスト安で且つコンパクトな水溶液
中の溶存有機物の除去方法及び装置を提供する。 【構成】(1)疎水性高分子よりなり水のぬれ特性がぬれ
角度９０°以上であり且つ膜の細孔径が０．０５μｍ以
下である多孔質中空糸膜２の一方を水溶液と接し、他方
を水溶液の温度における飽和水蒸気圧以下に減圧するこ
とにより水溶液中の溶存有機物を除去する方法、(2)均
質層をその両側から多孔質層で挟み込んだ三層構造であ
って、均質層を構成する素材の水蒸気透過速度が３×１
０−３(cm3(STP)/cm2・sec・cmHg)以上の性能を有する複
合中空糸膜を用いて、水溶液と接する多孔質層と反対側
の多孔質層側を水溶液の温度における飽和水蒸気圧以下
に減圧することにより水溶液中の溶存有機物を除去する
方法及び(3)これらの方法を実施する装置。
き長期間使用可能でコスト安で且つコンパクトな水溶液
中の溶存有機物の除去方法及び装置を提供する。 【構成】(1)疎水性高分子よりなり水のぬれ特性がぬれ
角度９０°以上であり且つ膜の細孔径が０．０５μｍ以
下である多孔質中空糸膜２の一方を水溶液と接し、他方
を水溶液の温度における飽和水蒸気圧以下に減圧するこ
とにより水溶液中の溶存有機物を除去する方法、(2)均
質層をその両側から多孔質層で挟み込んだ三層構造であ
って、均質層を構成する素材の水蒸気透過速度が３×１
０−３(cm3(STP)/cm2・sec・cmHg)以上の性能を有する複
合中空糸膜を用いて、水溶液と接する多孔質層と反対側
の多孔質層側を水溶液の温度における飽和水蒸気圧以下
に減圧することにより水溶液中の溶存有機物を除去する
方法及び(3)これらの方法を実施する装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は水道水や井戸水中に溶存
する揮発性の有機物（特にクロロホルム、ブロモホルム
等のトリハロメタンや１，１，１−トリクロロエタン、
１，２−ジクロロエタン等の揮発性の有機ハロゲン物
質）を除去し、安全な飲料水を提供する或いは純度の高
い水を提供する方法及び装置に関するものである。
する揮発性の有機物（特にクロロホルム、ブロモホルム
等のトリハロメタンや１，１，１−トリクロロエタン、
１，２−ジクロロエタン等の揮発性の有機ハロゲン物
質）を除去し、安全な飲料水を提供する或いは純度の高
い水を提供する方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、河川水中の有機物濃度の増加にと
もない殺菌あるいは浄化用の塩素を多量に用いる傾向に
あり、有機物と塩素が反応する事により生成される発癌
性のトリハロメタン（クロロホルム等炭素にハロゲン物
質が３つついた有機物）の濃度が増大し水道水中に含ま
れる事が問題となっている。
もない殺菌あるいは浄化用の塩素を多量に用いる傾向に
あり、有機物と塩素が反応する事により生成される発癌
性のトリハロメタン（クロロホルム等炭素にハロゲン物
質が３つついた有機物）の濃度が増大し水道水中に含ま
れる事が問題となっている。
【０００３】またドライクリーニングやポリマーの洗浄
液として１，１，１−トリクロロエタン、１，２−ジク
ロロエタン、トリクロロエチレン等の発癌性の有機ハロ
ゲン物質が工場廃液として地下にしみこみ井戸水中に含
まれることも同時に問題となっている。
液として１，１，１−トリクロロエタン、１，２−ジク
ロロエタン、トリクロロエチレン等の発癌性の有機ハロ
ゲン物質が工場廃液として地下にしみこみ井戸水中に含
まれることも同時に問題となっている。
【０００４】また食品や薬品関係の工業用水中にはこれ
らの有機ハロゲン物質が微量でも存在する事は非常に危
険であり、この分野の業界では水中に溶存する微量の揮
発性有機物を除去する技術が待望されている。
らの有機ハロゲン物質が微量でも存在する事は非常に危
険であり、この分野の業界では水中に溶存する微量の揮
発性有機物を除去する技術が待望されている。
【０００５】従来水中に溶存する揮発性の有機物（特に
有機ハロゲン物質）を除去する方法としては、活性炭等
に有機物を吸着させる吸着処理方法、酸化チタンのよう
な半導体触媒を用いて光により分解する光分解方法、鉄
等の金属粉が還元触媒となり例えばトリクロロエチレン
を塩素イオンと化学的に安定なエチレンガスに変換する
還元処理方法、活性汚泥等の生物により分解する生物処
理方法、また水中に多量のガスを送り込み液相中に溶存
する揮発性の有機物を気相側へガス分圧差により移動さ
せガスとして追い出す曝気方法等が知られている。
有機ハロゲン物質）を除去する方法としては、活性炭等
に有機物を吸着させる吸着処理方法、酸化チタンのよう
な半導体触媒を用いて光により分解する光分解方法、鉄
等の金属粉が還元触媒となり例えばトリクロロエチレン
を塩素イオンと化学的に安定なエチレンガスに変換する
還元処理方法、活性汚泥等の生物により分解する生物処
理方法、また水中に多量のガスを送り込み液相中に溶存
する揮発性の有機物を気相側へガス分圧差により移動さ
せガスとして追い出す曝気方法等が知られている。
【０００６】吸着処理方法は吸着剤の吸着能力以上吸着
する事ができず大量に用いる必要性あるいは再賦活させ
る必要性がありコスト高になるばかりでなく、目的とす
る除去物質よりも吸着能力の高い物質が吸着剤近傍に存
在するときは、目的とする除去物質を放出してより吸着
力の高い物質を吸着してしまう危険性も考えられる。
する事ができず大量に用いる必要性あるいは再賦活させ
る必要性がありコスト高になるばかりでなく、目的とす
る除去物質よりも吸着能力の高い物質が吸着剤近傍に存
在するときは、目的とする除去物質を放出してより吸着
力の高い物質を吸着してしまう危険性も考えられる。
【０００７】また光分解方法は水中の汚濁物質が光の透
過を遮り、揮発性有機物質に均一に光を当て分解するた
めには長い反応時間を要する。還元処理方法は触媒であ
る金属粉の触媒活性を維持する事が困難であるばかりで
なく水中に触媒である金属粉が混入する危険性もある。
過を遮り、揮発性有機物質に均一に光を当て分解するた
めには長い反応時間を要する。還元処理方法は触媒であ
る金属粉の触媒活性を維持する事が困難であるばかりで
なく水中に触媒である金属粉が混入する危険性もある。
【０００８】また生物処理方法は均一に分解し、処理後
の物質も化学的に安定した物質となる利点はあるが処理
速度が非常に遅く実用的ではない。唯一実用化に近い曝
気方法も気相側へ追い出すためのガスを大量に必要とす
るため装置が大型となってしまうだけでなく、例えばテ
トラクロロエチレン等の揮発性の低い有機物を除去する
ことは困難である。
の物質も化学的に安定した物質となる利点はあるが処理
速度が非常に遅く実用的ではない。唯一実用化に近い曝
気方法も気相側へ追い出すためのガスを大量に必要とす
るため装置が大型となってしまうだけでなく、例えばテ
トラクロロエチレン等の揮発性の低い有機物を除去する
ことは困難である。
【０００９】一方水溶液中に溶存する酸素を効率よく除
去する方法としてチューブもしくは中空糸膜を用いて脱
気する方法が特開昭５７−１６５００７号、特開昭６０
−２５５１４号、特開平２−３０３５８７号、実公平２
−４８００３号、また複合中空糸膜を用いた脱気方法及
び装置が実開平３−７９０８号、特開平３−１６９３０
３号各公報に提案されている。どの方法にも真空度を水
溶液の温度における飽和水蒸気圧以下に減圧する必要性
が記されておらず、この方法のまま通常の水封式ポンプ
等の減圧ポンプを用いても水溶液中の水との相互作用の
強いトリハロメタンのような有機物を除去することはで
きない。
去する方法としてチューブもしくは中空糸膜を用いて脱
気する方法が特開昭５７−１６５００７号、特開昭６０
−２５５１４号、特開平２−３０３５８７号、実公平２
−４８００３号、また複合中空糸膜を用いた脱気方法及
び装置が実開平３−７９０８号、特開平３−１６９３０
３号各公報に提案されている。どの方法にも真空度を水
溶液の温度における飽和水蒸気圧以下に減圧する必要性
が記されておらず、この方法のまま通常の水封式ポンプ
等の減圧ポンプを用いても水溶液中の水との相互作用の
強いトリハロメタンのような有機物を除去することはで
きない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は水中に
溶存する有機ハロゲン物質を効率よく除き長期間使用可
能でコスト安で且つコンパクトな水溶液中の溶存有機物
の除去方法及び装置を提供する事にある。
溶存する有機ハロゲン物質を効率よく除き長期間使用可
能でコスト安で且つコンパクトな水溶液中の溶存有機物
の除去方法及び装置を提供する事にある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、(1) 疎
水性高分子よりなり水のぬれ特性がぬれ角度９０°以上
であり且つ膜の細孔径が０．０５μｍ以下である多孔質
中空糸膜の一方を水溶液と接し、他方を水溶液の温度に
おける飽和水蒸気圧以下に減圧することにより水溶液中
の溶存有機物を除去する方法、(2) 均質層をその両側か
ら多孔質層で挟み込んだ三層構造であって、均質層を構
成する素材の水蒸気透過速度が３×１０-3（cm3(STP)/c
m2・sec ・cmHg) 以上の性能を有する複合中空糸膜を用
いて、水溶液と接する多孔質層と反対側の多孔質層側を
水溶液の温度における飽和水蒸気圧以下に減圧すること
により水溶液中の溶存有機物を除去する方法及び(3) こ
れらの方法を実施する装置にある。
水性高分子よりなり水のぬれ特性がぬれ角度９０°以上
であり且つ膜の細孔径が０．０５μｍ以下である多孔質
中空糸膜の一方を水溶液と接し、他方を水溶液の温度に
おける飽和水蒸気圧以下に減圧することにより水溶液中
の溶存有機物を除去する方法、(2) 均質層をその両側か
ら多孔質層で挟み込んだ三層構造であって、均質層を構
成する素材の水蒸気透過速度が３×１０-3（cm3(STP)/c
m2・sec ・cmHg) 以上の性能を有する複合中空糸膜を用
いて、水溶液と接する多孔質層と反対側の多孔質層側を
水溶液の温度における飽和水蒸気圧以下に減圧すること
により水溶液中の溶存有機物を除去する方法及び(3) こ
れらの方法を実施する装置にある。
【００１２】本発明によると水溶液中の溶存有機物の中
でも、気／液平衡における気相の濃度が高い揮発性の有
機物を効率的に除去できる。更に揮発性有機物の中でも
特に極性の強い有機ハロゲン物質が水分子と弱い相互作
用を持つために水蒸気と共に効率的に除去できる。
でも、気／液平衡における気相の濃度が高い揮発性の有
機物を効率的に除去できる。更に揮発性有機物の中でも
特に極性の強い有機ハロゲン物質が水分子と弱い相互作
用を持つために水蒸気と共に効率的に除去できる。
【００１３】本発明に用いる多孔質中空糸膜はポリエチ
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、テトラフルオロエチレンやフッ化ビ
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
高分子よりなるものであり該中空糸膜の細孔内部に水が
浸入することを防ぐために表面の水のぬれ特性がぬれ角
度が高いほど良く９０°以上であることが必要である。
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、テトラフルオロエチレンやフッ化ビ
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
高分子よりなるものであり該中空糸膜の細孔内部に水が
浸入することを防ぐために表面の水のぬれ特性がぬれ角
度が高いほど良く９０°以上であることが必要である。
【００１４】さらには該中空糸膜の細孔径は長期間使用
することを目的とすると、小さいほど水の表面張力が高
いために水が浸入し難いことから細孔径が０．０５μｍ
以下の多孔質中空糸膜が好ましい。
することを目的とすると、小さいほど水の表面張力が高
いために水が浸入し難いことから細孔径が０．０５μｍ
以下の多孔質中空糸膜が好ましい。
【００１５】これら疎水性の多孔質中空糸膜は長時間使
用すると水蒸気が疎水性中空糸膜細孔内部に凝縮して細
孔内部が完全に水で埋もれてしまい、その結果水が中空
糸膜から洩れてしまう危険性がある。中空糸膜構造とし
ては８μｍ以下の膜厚の均質膜（Ａ）及び補強機能を受
け持つ多孔質膜（Ｂ）からなる多層複合中空糸膜であっ
て、均質膜（Ａ）と多孔質膜（Ｂ）は交互に積層され、
該多層複合中空糸膜の水溶液と接する側の層が均質膜
（Ａ）あるいは多孔質膜（Ｂ）であり水溶液と接しない
側の層が多孔質膜（Ｂ）である構造を有し且つ該均質膜
（Ａ）の水蒸気透過速度が３×１０-3（cm3(STP)/cm2・
sec ・cmHg) 以上の性能を有する複合膜が本発明では更
に好ましい中空糸膜である。水蒸気透過速度が３×１０
-3（cm3(STP)/cm2・sec ・cmHg) 未満では水中に溶存す
る有機物の均質膜を透過する透過速度が遅く効率的に有
機物を除去することができない。
用すると水蒸気が疎水性中空糸膜細孔内部に凝縮して細
孔内部が完全に水で埋もれてしまい、その結果水が中空
糸膜から洩れてしまう危険性がある。中空糸膜構造とし
ては８μｍ以下の膜厚の均質膜（Ａ）及び補強機能を受
け持つ多孔質膜（Ｂ）からなる多層複合中空糸膜であっ
て、均質膜（Ａ）と多孔質膜（Ｂ）は交互に積層され、
該多層複合中空糸膜の水溶液と接する側の層が均質膜
（Ａ）あるいは多孔質膜（Ｂ）であり水溶液と接しない
側の層が多孔質膜（Ｂ）である構造を有し且つ該均質膜
（Ａ）の水蒸気透過速度が３×１０-3（cm3(STP)/cm2・
sec ・cmHg) 以上の性能を有する複合膜が本発明では更
に好ましい中空糸膜である。水蒸気透過速度が３×１０
-3（cm3(STP)/cm2・sec ・cmHg) 未満では水中に溶存す
る有機物の均質膜を透過する透過速度が遅く効率的に有
機物を除去することができない。
【００１６】このような複合膜は例えば多重円筒型の紡
糸ノズルを用いて均質膜Ａを形成するポリマーと多孔質
膜Ｂを形成するポリマーとを交互に配置し溶融紡糸し、
次いで均質膜Ａを多孔質化することなく多孔質膜Ｂだけ
を多孔質化する条件で延伸する方法により製造される。
糸ノズルを用いて均質膜Ａを形成するポリマーと多孔質
膜Ｂを形成するポリマーとを交互に配置し溶融紡糸し、
次いで均質膜Ａを多孔質化することなく多孔質膜Ｂだけ
を多孔質化する条件で延伸する方法により製造される。
【００１７】本発明の装置に組み込む減圧機は、該装置
内に水が流れている状態で、減圧する空間を飽和水蒸気
圧以下にする事が可能な装置であることが必要条件であ
る。飽和水蒸気圧以上の減圧度では水蒸気と相互作用の
ある物質を除去することは困難である。
内に水が流れている状態で、減圧する空間を飽和水蒸気
圧以下にする事が可能な装置であることが必要条件であ
る。飽和水蒸気圧以上の減圧度では水蒸気と相互作用の
ある物質を除去することは困難である。
【００１８】飽和水蒸気圧以下の真空度に減圧する真空
ポンプはダイヤフラム式ポンプ等であるが、長期間真空
を保つと、水蒸気が凝縮し、ダイヤフラム内に水が留
り、ポンプが破損する危険性がある。従って、例えばダ
イヤフラム式ポンプを用いる時は、ダイヤフラム内に湿
度の低い空気を微かにリークさせる弁（スローリーク
弁）を接続したり、塩化リチウム、臭化リチウム等の吸
湿性の塩が充填された容器を減圧機と、モジュールの間
に接続する等の方法があるが、特にこれらの方法にはと
らわれない。
ポンプはダイヤフラム式ポンプ等であるが、長期間真空
を保つと、水蒸気が凝縮し、ダイヤフラム内に水が留
り、ポンプが破損する危険性がある。従って、例えばダ
イヤフラム式ポンプを用いる時は、ダイヤフラム内に湿
度の低い空気を微かにリークさせる弁（スローリーク
弁）を接続したり、塩化リチウム、臭化リチウム等の吸
湿性の塩が充填された容器を減圧機と、モジュールの間
に接続する等の方法があるが、特にこれらの方法にはと
らわれない。
【００１９】図１は本発明の水溶液中の溶存有機物を除
去するのに適する装置の一例であり、１は気密性及び水
密性を有する容器であり、該容器の内部には多数本の中
空糸膜２が所定の間隔をおいてその両端部がポッティン
グ剤３により支持固定されるように配設されている。ま
た容器１の両端には前記ポッティング剤により支持固定
された中空糸膜２と容器１の内壁間に形成される空間部
にそれぞれ連通する揮発性有機物を含む水溶液の導入口
４及び導出口５が設けてある。
去するのに適する装置の一例であり、１は気密性及び水
密性を有する容器であり、該容器の内部には多数本の中
空糸膜２が所定の間隔をおいてその両端部がポッティン
グ剤３により支持固定されるように配設されている。ま
た容器１の両端には前記ポッティング剤により支持固定
された中空糸膜２と容器１の内壁間に形成される空間部
にそれぞれ連通する揮発性有機物を含む水溶液の導入口
４及び導出口５が設けてある。
【００２０】前記ポッティング剤により、前記多数本の
中空糸膜２，２，・・・，２間に形成される空間と前記
揮発性有機物を含む水溶液の導入口４及び導出口５とを
遮断する隔壁３を形成する。更に容器１の周面の一部に
は、前記中空糸膜２，２，・・・，２間に形成される空
間とを連通する脱揮発性有機物及び水蒸気口６が形成さ
れ、該脱揮発性有機物及び水蒸気口６は真空ポンプ７と
接続されている。
中空糸膜２，２，・・・，２間に形成される空間と前記
揮発性有機物を含む水溶液の導入口４及び導出口５とを
遮断する隔壁３を形成する。更に容器１の周面の一部に
は、前記中空糸膜２，２，・・・，２間に形成される空
間とを連通する脱揮発性有機物及び水蒸気口６が形成さ
れ、該脱揮発性有機物及び水蒸気口６は真空ポンプ７と
接続されている。
【００２１】本発明者らは、水溶液中の溶存有機物を除
去する装置を用いて検討を行った結果、驚くべきことに
水溶液の水温における飽和水蒸気圧以下の真空度に制御
することにより除去効率が極端に向上することを見出し
たものである。
去する装置を用いて検討を行った結果、驚くべきことに
水溶液の水温における飽和水蒸気圧以下の真空度に制御
することにより除去効率が極端に向上することを見出し
たものである。
【００２２】
【作用】かかる構成により、本発明の方法及び装置によ
れば揮発性有機物を含む水溶液は中空糸膜の中空部（ま
たは外表面）を流れると同時に中空糸膜の外表面（また
は中空部）が減圧されているため前記揮発性有機物はガ
スとなって中空糸膜を透過し外部に排出される。
れば揮発性有機物を含む水溶液は中空糸膜の中空部（ま
たは外表面）を流れると同時に中空糸膜の外表面（また
は中空部）が減圧されているため前記揮発性有機物はガ
スとなって中空糸膜を透過し外部に排出される。
【００２３】従って本発明の装置を流れる水には外気の
浸入や薬品の投入がないので空気中の細菌や薬物が混入
することがない。また曝気法のように大量のガスを送り
込む必要がないために省エネルギーであり、更に中空糸
膜を用いるために水のガス側との接触面積が大きく装置
を小型化することが可能である。また長時間使用しても
有機ハロンの除去能力は活性炭吸着のように低下せず安
定して有機ハロン濃度の低い水を供給できる。
浸入や薬品の投入がないので空気中の細菌や薬物が混入
することがない。また曝気法のように大量のガスを送り
込む必要がないために省エネルギーであり、更に中空糸
膜を用いるために水のガス側との接触面積が大きく装置
を小型化することが可能である。また長時間使用しても
有機ハロンの除去能力は活性炭吸着のように低下せず安
定して有機ハロン濃度の低い水を供給できる。
【００２４】
【実施例】以下実施例により本発明を具体的に説明す
る。「クロロホルム除去率」は次式より計算した。 クロロホルム除去率（％）＝｛１−（Ｃｉ−Ｃｏ）／Ｃｉ｝×１００ Ｃｉ：装置に入る水の中に含まれるクロロホルム濃度 Ｃｏ：装置から出る水の中に含まれるクロロホルム濃度 「中空糸膜の水蒸気透過速度」はガスクロマトグラフィ
ーにより測定した。 参考例１ 同心円状に配置された３つの吐出口を有する中空糸製造
用ノズルに対し、内層と外層に供給するポリマー素材と
して高密度ポリエチレン（三井石油化学工業（株）製
Hizex2200J）を、中間層に供給するポリマー素材として
セグメント化ポリウレタン（Thermedics Inc. 製 Tecof
lexEG80A) を用い、吐出温度１６５℃、巻き取り速度１
８０m/min で紡糸した。
る。「クロロホルム除去率」は次式より計算した。 クロロホルム除去率（％）＝｛１−（Ｃｉ−Ｃｏ）／Ｃｉ｝×１００ Ｃｉ：装置に入る水の中に含まれるクロロホルム濃度 Ｃｏ：装置から出る水の中に含まれるクロロホルム濃度 「中空糸膜の水蒸気透過速度」はガスクロマトグラフィ
ーにより測定した。 参考例１ 同心円状に配置された３つの吐出口を有する中空糸製造
用ノズルに対し、内層と外層に供給するポリマー素材と
して高密度ポリエチレン（三井石油化学工業（株）製
Hizex2200J）を、中間層に供給するポリマー素材として
セグメント化ポリウレタン（Thermedics Inc. 製 Tecof
lexEG80A) を用い、吐出温度１６５℃、巻き取り速度１
８０m/min で紡糸した。
【００２５】得られた中空未延伸糸を１００℃で１時間
アニール処理をした。次いでアニール処理糸を室温下で
８０％延伸し、引き続き１０５℃に加熱された加熱炉中
で熱延伸倍率が１３０％になるまで熱延伸を行って、複
合中空糸膜を得た。
アニール処理をした。次いでアニール処理糸を室温下で
８０％延伸し、引き続き１０５℃に加熱された加熱炉中
で熱延伸倍率が１３０％になるまで熱延伸を行って、複
合中空糸膜を得た。
【００２６】得られた複合中空糸膜は、図２に示すよう
な最内層から順次多孔質層、均質層、多孔質層の三層構
造であり、内径が２００μｍ、厚さが最内層から２５μ
ｍ、１μｍ、３０μｍの同心円状であった。該複合中空
糸膜の多孔質層表面を走査型電子顕微鏡で観察した結
果、幅０．０６〜０．０９μｍ、長さ０．１〜０．５μ
ｍのスリット状の孔が形成されていた。この中空糸膜の
水蒸気透過速度（Ｐ／Ｌ）は８×１０-3（cm3(STP)/cm2
・sec ・cmHg) であった。
な最内層から順次多孔質層、均質層、多孔質層の三層構
造であり、内径が２００μｍ、厚さが最内層から２５μ
ｍ、１μｍ、３０μｍの同心円状であった。該複合中空
糸膜の多孔質層表面を走査型電子顕微鏡で観察した結
果、幅０．０６〜０．０９μｍ、長さ０．１〜０．５μ
ｍのスリット状の孔が形成されていた。この中空糸膜の
水蒸気透過速度（Ｐ／Ｌ）は８×１０-3（cm3(STP)/cm2
・sec ・cmHg) であった。
【００２７】参考例２ 同心円状に配置された吐出口を有する中空糸製造用ノズ
ルに対し、供給するポリマー素材として高密度ポリエチ
レン（三井石油化学工業（株）製 Hizex2200J)を用い、
吐出温度１５５℃、巻き取り速度１５０m/min で紡糸し
た。得られた中空未延伸糸を１１０℃で１時間アニール
処理をした。次いでアニール処理糸を室温下で１５０％
延伸し、引き続き１１５℃に加熱された加熱炉中で熱延
伸倍率が２００％になるまで熱延伸を行って中空糸膜を
得た。
ルに対し、供給するポリマー素材として高密度ポリエチ
レン（三井石油化学工業（株）製 Hizex2200J)を用い、
吐出温度１５５℃、巻き取り速度１５０m/min で紡糸し
た。得られた中空未延伸糸を１１０℃で１時間アニール
処理をした。次いでアニール処理糸を室温下で１５０％
延伸し、引き続き１１５℃に加熱された加熱炉中で熱延
伸倍率が２００％になるまで熱延伸を行って中空糸膜を
得た。
【００２８】得られた中空糸膜は内径が２００μｍ、厚
さが６０μｍの同心円状であった。該中空糸膜の多孔質
層表面を走査型電子顕微鏡で観察した結果、幅０．０４
〜０．０８μｍ、長さ０．１〜０．２μｍのスリット状
の孔が形成されていた。またこの中空糸膜をエタノール
に浸漬し空気が透過する圧力（バブルポイント）をＡＳ
ＴＭ Ｆ３１６−８０に準じ測定した結果２０kg／cm2
であり、この値から孔サイズは約０．０２３μｍであっ
た。この中空糸膜の水蒸気透過速度（Ｐ／Ｌ）は１×１
０-2（cm3(STP)/cm2・sec ・cmHg) であった。
さが６０μｍの同心円状であった。該中空糸膜の多孔質
層表面を走査型電子顕微鏡で観察した結果、幅０．０４
〜０．０８μｍ、長さ０．１〜０．２μｍのスリット状
の孔が形成されていた。またこの中空糸膜をエタノール
に浸漬し空気が透過する圧力（バブルポイント）をＡＳ
ＴＭ Ｆ３１６−８０に準じ測定した結果２０kg／cm2
であり、この値から孔サイズは約０．０２３μｍであっ
た。この中空糸膜の水蒸気透過速度（Ｐ／Ｌ）は１×１
０-2（cm3(STP)/cm2・sec ・cmHg) であった。
【００２９】参考例３ 同心円状に配置された３つの吐出口を有する中空糸製造
用ノズルに対し、内層と外層に供給するポリマー素材と
して高密度ポリエチレン（三井石油化学工業（株）製
Hizex2200J）を、中間層に供給するポリマー素材として
セグメント化ポリウレタン（Thermedics Inc. 製 Tecof
lexEG80A) を用い、吐出温度１６５℃、巻き取り速度１
８０m/min で紡糸した。得られた中空未延伸糸を１００
℃で１時間アニール処理をした。次いでアニール処理糸
を室温下で８０％延伸し、引き続き１０５℃に加熱され
た加熱炉中で熱延伸倍率が１３０％になるまで熱延伸を
行って、複合中空糸膜を得た。
用ノズルに対し、内層と外層に供給するポリマー素材と
して高密度ポリエチレン（三井石油化学工業（株）製
Hizex2200J）を、中間層に供給するポリマー素材として
セグメント化ポリウレタン（Thermedics Inc. 製 Tecof
lexEG80A) を用い、吐出温度１６５℃、巻き取り速度１
８０m/min で紡糸した。得られた中空未延伸糸を１００
℃で１時間アニール処理をした。次いでアニール処理糸
を室温下で８０％延伸し、引き続き１０５℃に加熱され
た加熱炉中で熱延伸倍率が１３０％になるまで熱延伸を
行って、複合中空糸膜を得た。
【００３０】得られた複合中空糸膜は、最内層から順次
多孔質層、均質層、多孔質層の三層構造であり、内径が
２００μｍ、厚さが最内層から２５μｍ、２０μｍ、３
０μｍの同心円状であった。該複合中空糸膜の多孔質層
表面を走査型電子顕微鏡で観察した結果、幅０．０６〜
０．０９μｍ、長さ０．１〜０．５μｍのスリット状の
孔が形成されていた。この中空糸膜の水蒸気透過速度
（Ｐ／Ｌ）は２×１０-4(cm3(STP)/cm2・sec ・cmHg)
であった。
多孔質層、均質層、多孔質層の三層構造であり、内径が
２００μｍ、厚さが最内層から２５μｍ、２０μｍ、３
０μｍの同心円状であった。該複合中空糸膜の多孔質層
表面を走査型電子顕微鏡で観察した結果、幅０．０６〜
０．０９μｍ、長さ０．１〜０．５μｍのスリット状の
孔が形成されていた。この中空糸膜の水蒸気透過速度
（Ｐ／Ｌ）は２×１０-4(cm3(STP)/cm2・sec ・cmHg)
であった。
【００３１】参考例４ 同心円状に配置された吐出口を有する中空糸製造用ノズ
ルに対し、供給するポリマー素材として高密度ポリエチ
レン（三井石油化学工業（株）製 Hizex2200J）を用
い、吐出温度１５５℃、巻き取り速度１５０m/min で紡
糸した。得られた中空未延伸糸を１１０℃で１時間アニ
ール処理をした。次いでアニール処理糸を室温下で８０
％延伸し、引き続き１１５℃に加熱された加熱炉中で熱
延伸倍率が４００％になるまで熱延伸を行って中空糸膜
を得た。
ルに対し、供給するポリマー素材として高密度ポリエチ
レン（三井石油化学工業（株）製 Hizex2200J）を用
い、吐出温度１５５℃、巻き取り速度１５０m/min で紡
糸した。得られた中空未延伸糸を１１０℃で１時間アニ
ール処理をした。次いでアニール処理糸を室温下で８０
％延伸し、引き続き１１５℃に加熱された加熱炉中で熱
延伸倍率が４００％になるまで熱延伸を行って中空糸膜
を得た。
【００３２】得られた中空糸膜は、内径が２００μｍ、
厚さが６０μｍの同心円状であった。該中空糸膜の多孔
質層表面を走査型電子顕微鏡で観察した結果、幅０．１
２〜０．２μｍ、長さ０．３〜０．８μｍのスリット状
の孔が形成されていた。この中空糸膜の孔径を実施例２
と同様にバブルポイントを測定し計算した結果０．２μ
ｍであった。この中空糸膜の水蒸気透過速度（Ｐ／Ｌ）
は５×１０-2（cm3(STP)/cm2・sec ・cmHg) であった。
厚さが６０μｍの同心円状であった。該中空糸膜の多孔
質層表面を走査型電子顕微鏡で観察した結果、幅０．１
２〜０．２μｍ、長さ０．３〜０．８μｍのスリット状
の孔が形成されていた。この中空糸膜の孔径を実施例２
と同様にバブルポイントを測定し計算した結果０．２μ
ｍであった。この中空糸膜の水蒸気透過速度（Ｐ／Ｌ）
は５×１０-2（cm3(STP)/cm2・sec ・cmHg) であった。
【００３３】実施例１ 図１に示す装置を使用して、クロロホルム除去率の測定
を行った。
を行った。
【００３４】有機ハロンとしてクロロホルムを１００pp
b 含んだ水を０．５１/min/m2 の流速で流した。参考例
１〜４より得られた中空糸膜を用いて評価した結果を表
１に、また図３に参考例１及び参考例２の中空糸膜を用
いた系での各真空度におけるクロロホルムの除去率を示
した。この評価を行ったときの水温は３０℃（飽和水蒸
気圧３１．８mmHg) であった。
b 含んだ水を０．５１/min/m2 の流速で流した。参考例
１〜４より得られた中空糸膜を用いて評価した結果を表
１に、また図３に参考例１及び参考例２の中空糸膜を用
いた系での各真空度におけるクロロホルムの除去率を示
した。この評価を行ったときの水温は３０℃（飽和水蒸
気圧３１．８mmHg) であった。
【００３５】参考例１の中空糸膜を用い各水温において
除去率が８０％の時の真空度と３０％の時の真空度を測
定した結果を図４に示した。容器内の真空度が各水溶液
の温度における飽和水蒸気圧以下の時に８０％、飽和水
蒸気圧以上の時に３０％の領域があった。
除去率が８０％の時の真空度と３０％の時の真空度を測
定した結果を図４に示した。容器内の真空度が各水溶液
の温度における飽和水蒸気圧以下の時に８０％、飽和水
蒸気圧以上の時に３０％の領域があった。
【００３６】
【効果】本発明は水蒸気透過速度が高い中空糸膜を用い
て水溶液中の溶存有機物を除去でき、更に本発明の装置
の容器内の減圧度を飽和水蒸気圧以下にする事により有
機ハロンの代表物質であるクロロホルムを効率よく除去
できる。
て水溶液中の溶存有機物を除去でき、更に本発明の装置
の容器内の減圧度を飽和水蒸気圧以下にする事により有
機ハロンの代表物質であるクロロホルムを効率よく除去
できる。
【００３７】
【表１】
【図１】本発明の水溶液中の溶存有機物の除去装置の一
例を示す模式図である。
例を示す模式図である。
【図２】多孔質層、均質層、多孔質層の三層構造からな
る複合中空糸膜の模式図である。
る複合中空糸膜の模式図である。
【図３】参考例１，２の中空糸膜での各真空度における
脱クロロホルム率との関係を示すグラフである。
脱クロロホルム率との関係を示すグラフである。
【図４】参考例１の中空糸膜での各水温における真空度
との関係を示すグラフである。
との関係を示すグラフである。
１ 容器 ２ 中空糸膜 ３ 接着部 ４ 水導入口 ５ 水導出口 ６ ガス導出口 ７ 真空ポンプ ８ スローリーク弁
Claims (5)
- 【請求項１】 疎水性高分子よりなり、水のぬれ特性が
ぬれ角度９０°以上であり且つ膜の細孔径が０．０５μ
ｍ以下である多孔質中空糸膜の一方を水溶液と接し、他
方を水溶液の温度における飽和水蒸気圧以下に減圧する
ことを特徴とする水溶液中の溶存有機物の除去方法。 - 【請求項２】 均質層をその両側から多孔質層で挟み込
んだ三層構造であって、均質層を構成する素材の水蒸気
透過速度が３×１０-3（cm3(STP)/cm2・sec・cmHg) 以
上の性能を有する複合中空糸膜を用いて、水溶液と接す
る多孔質層と反対側の多孔質層側を水溶液の温度におけ
る飽和水蒸気圧以下に減圧することを特徴とする水溶液
中の溶存有機物の除去方法。 - 【請求項３】 水溶液中に溶存する有機物が有機ハロゲ
ン物質であることを特徴とする請求項１又は２の方法。 - 【請求項４】 容器と該容器内に位置する中空糸膜と、
該中空糸膜の端部を支持し、中空糸膜の中空部に連通す
る空間と中空糸膜の外表面に連通する空間とを隔離する
隔壁とを有し、中空糸膜の外表面と容器の内壁面とで構
成される空間に揮発性の溶存有機物を含む水溶液を流す
ための導入口及び導出口または該空間を飽和水蒸気圧以
下に減圧にするための減圧口と、中空糸膜の中空部に揮
発性の溶存有機物を含む水溶液を流すための導入口及び
導出口または該中空部を減圧状態にするための脱気口と
を設けたことを特徴とする水溶液中の溶存有機物の除去
装置。 - 【請求項５】 減圧機が装置内に水溶液が流れている状
態で減圧する空間を水溶液の温度における飽和水蒸気圧
以下にする事が可能な装置である事を特徴とする請求項
４記載の装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3338731A JPH05169051A (ja) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | 水溶液中の溶存有機物の除去方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3338731A JPH05169051A (ja) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | 水溶液中の溶存有機物の除去方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05169051A true JPH05169051A (ja) | 1993-07-09 |
Family
ID=18320933
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3338731A Pending JPH05169051A (ja) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | 水溶液中の溶存有機物の除去方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05169051A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023176565A1 (ja) * | 2022-03-17 | 2023-09-21 | 日東電工株式会社 | 膜分離システム、及び膜分離装置の運転方法 |
-
1991
- 1991-12-20 JP JP3338731A patent/JPH05169051A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023176565A1 (ja) * | 2022-03-17 | 2023-09-21 | 日東電工株式会社 | 膜分離システム、及び膜分離装置の運転方法 |
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