JPH08243559A - 中空糸膜濾過方法 - Google Patents
中空糸膜濾過方法Info
- Publication number
- JPH08243559A JPH08243559A JP4732795A JP4732795A JPH08243559A JP H08243559 A JPH08243559 A JP H08243559A JP 4732795 A JP4732795 A JP 4732795A JP 4732795 A JP4732795 A JP 4732795A JP H08243559 A JPH08243559 A JP H08243559A
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- JP
- Japan
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- hollow fiber
- fiber membrane
- water
- present
- ions
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- Pending
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- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、水中に溶解した無機イオンを除去
する事を目的とする。 【構成】 本発明は、原水中に溶存する金属イオンを、
酸化して固化析出せしめた後、吸引型中空糸膜モジュ−
ルで濾過することを特徴とする中空糸膜濾過方法に関す
る。
する事を目的とする。 【構成】 本発明は、原水中に溶存する金属イオンを、
酸化して固化析出せしめた後、吸引型中空糸膜モジュ−
ルで濾過することを特徴とする中空糸膜濾過方法に関す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、繊維処理用、クリ−ニ
ング用、食品工業用等の工業用水或は上水道用等出来る
かぎり金属イオン含有量の少ない水を、多量に使用する
分野に有効な中空糸膜濾過方法に関する。
ング用、食品工業用等の工業用水或は上水道用等出来る
かぎり金属イオン含有量の少ない水を、多量に使用する
分野に有効な中空糸膜濾過方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より水中の鉄錆や浮遊物を除去する
ための濾過方法としては、代表的には砂濾過が使用され
ている。
ための濾過方法としては、代表的には砂濾過が使用され
ている。
【０００３】溶液中の沈降しない懸濁性物質（シリカ、
鉄およびその化合物粒子、カルシウムおよびマグネシウ
ムの化合物粒子）を多孔質構造を有するポリエチレン中
空糸膜で分離すること（特開昭５８−１０９１１１号）
が提案されている。
鉄およびその化合物粒子、カルシウムおよびマグネシウ
ムの化合物粒子）を多孔質構造を有するポリエチレン中
空糸膜で分離すること（特開昭５８−１０９１１１号）
が提案されている。
【０００４】また水中の重金属イオン（鉄、銅、コバル
ト、ニッケル等）と結合するキレ−ト基を側鎖に有する
多孔性膜を用いて被処理水のＰＨを調整して、水中重金
属イオンを除去すること（特開平３−２１３９０号）が
提案されている。
ト、ニッケル等）と結合するキレ−ト基を側鎖に有する
多孔性膜を用いて被処理水のＰＨを調整して、水中重金
属イオンを除去すること（特開平３−２１３９０号）が
提案されている。
【０００５】然乍、これらの方法によると濾過精度が不
十分であったり、またキレ−ト基を側鎖に有する膜を製
造することは現実的には困難であり、工業的な規模で金
属イオンを除去することは出来なかった。
十分であったり、またキレ−ト基を側鎖に有する膜を製
造することは現実的には困難であり、工業的な規模で金
属イオンを除去することは出来なかった。
【０００６】この他マンガンイオンを除去するには、マ
ンガン砂を通過させる方法が知られているが、逆洗に多
量の水を必要としまたその処理が必要となる。
ンガン砂を通過させる方法が知られているが、逆洗に多
量の水を必要としまたその処理が必要となる。
【０００７】例えば繊維の製造工程を初め、染色工場の
工程水で使用する水は、一般に工業用水が使用される
が、数ｐｐｍの鉄イオンやマンガンイオンが含まれてお
り、これをそのまま使用すると、製品になった後空気に
よる酸化を受けて、繊維製品が黒ずんだり黄ばむとか、
塩素との反応で発色する等の為に、一般には金属イオン
とりわけ鉄イオンやマンガンイオンは出来るだけ含まな
いことが望ましく、例えば繊維の製造工程では０．０５
ｐｐｍ以下に減らす事が求められている。
工程水で使用する水は、一般に工業用水が使用される
が、数ｐｐｍの鉄イオンやマンガンイオンが含まれてお
り、これをそのまま使用すると、製品になった後空気に
よる酸化を受けて、繊維製品が黒ずんだり黄ばむとか、
塩素との反応で発色する等の為に、一般には金属イオン
とりわけ鉄イオンやマンガンイオンは出来るだけ含まな
いことが望ましく、例えば繊維の製造工程では０．０５
ｐｐｍ以下に減らす事が求められている。
【０００８】上記の様に工業用水に含まれる不純物であ
る金属イオンを高い効率で除去することが必要な場合に
は、一般の水処理分野では逆浸透膜を使用した濾過方法
が使用されている。然乍、逆浸透膜を使用する場合には
濾過に要する圧力が非常に高くなり易く、然も造水コス
トが高いものになり、繊維の製造工程や染色工程での濾
過方法としては不適当である。
る金属イオンを高い効率で除去することが必要な場合に
は、一般の水処理分野では逆浸透膜を使用した濾過方法
が使用されている。然乍、逆浸透膜を使用する場合には
濾過に要する圧力が非常に高くなり易く、然も造水コス
トが高いものになり、繊維の製造工程や染色工程での濾
過方法としては不適当である。
【０００９】更に、イオン交換樹脂を使用する方法もあ
るが、マンガン、ケイ素等が樹脂表面に析出付着してイ
オン交換能を著しく低下し、再生も困難となることが知
られている。
るが、マンガン、ケイ素等が樹脂表面に析出付着してイ
オン交換能を著しく低下し、再生も困難となることが知
られている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、金属
イオンを比較的多量に含む水を大量に処理するのに好適
な濾過方法を提供する事にある。
イオンを比較的多量に含む水を大量に処理するのに好適
な濾過方法を提供する事にある。
【００１１】
【課題を解決するための手段および作用】この様な目的
は、以下の発明によって達成される。即ち本発明の要旨
は、原水中に溶存する金属イオンを酸化して固化析出せ
しめた後、吸引型中空糸膜モジュ−ルで濾過することを
特徴とする中空糸膜濾過方法にある。
は、以下の発明によって達成される。即ち本発明の要旨
は、原水中に溶存する金属イオンを酸化して固化析出せ
しめた後、吸引型中空糸膜モジュ−ルで濾過することを
特徴とする中空糸膜濾過方法にある。
【００１２】水中に溶存する金属イオンを酸化して固化
析出させる為には、鉄イオン、マンガンイオン等を含む
原水中に、例えば空気或はオゾンを吹き込むとか、塩素
等の酸化剤を注入する等によって、酸化処理を行なうこ
とにより達成される。本発明では、この様な酸化処理を
行なう反応器を酸化器と称する。
析出させる為には、鉄イオン、マンガンイオン等を含む
原水中に、例えば空気或はオゾンを吹き込むとか、塩素
等の酸化剤を注入する等によって、酸化処理を行なうこ
とにより達成される。本発明では、この様な酸化処理を
行なう反応器を酸化器と称する。
【００１３】河川水等の浄水処理を例に取ると、空気の
場合は安価ではあるが、鉄、マンガンとの反応速度が遅
い為、許される範囲でＰＨを高くし反応時間も１５分以
上とすることが必要である。
場合は安価ではあるが、鉄、マンガンとの反応速度が遅
い為、許される範囲でＰＨを高くし反応時間も１５分以
上とすることが必要である。
【００１４】オゾンの場合は原水１リットル当たりオゾ
ン２〜５ｍｇ、塩素の場合は原水１リットル当たり塩素
２〜５ｍｇを注入し残留塩素として０．２ｍｇ以上とな
る量を存在させるようにする。
ン２〜５ｍｇ、塩素の場合は原水１リットル当たり塩素
２〜５ｍｇを注入し残留塩素として０．２ｍｇ以上とな
る量を存在させるようにする。
【００１５】酸化処理で固化析出した酸化物を含む酸化
処理水を、吸引型中空糸膜モジュ−ルで吸引濾別する。
本発明では、吸引型中空糸膜モジュ−ルの使用が必須で
あり、外圧型中空糸膜モジュ−ルでは次の様な欠点が生
ずる。即ち、析出した酸化物の粒子が小さいため、膜上
で非可逆的な閉塞を来す恐れが有り、また膜面流速を取
る為に多大な循環量を要し、更に加圧の為に動力効率が
悪くなる。
処理水を、吸引型中空糸膜モジュ−ルで吸引濾別する。
本発明では、吸引型中空糸膜モジュ−ルの使用が必須で
あり、外圧型中空糸膜モジュ−ルでは次の様な欠点が生
ずる。即ち、析出した酸化物の粒子が小さいため、膜上
で非可逆的な閉塞を来す恐れが有り、また膜面流速を取
る為に多大な循環量を要し、更に加圧の為に動力効率が
悪くなる。
【００１６】本発明の吸引型中空糸膜モジュ−ルは、例
えば、従来の精密濾過の分野に用いられてきた円形状や
同心円状に中空糸膜を集束して配置した円筒形タイプの
ものでも差し支えないが、例えば特開平５−２２０３５
６号公報に示されている様な中空糸膜の開口端部の形状
が細長いほぼ矩形である中空糸膜モジュールが好適に用
いられる。
えば、従来の精密濾過の分野に用いられてきた円形状や
同心円状に中空糸膜を集束して配置した円筒形タイプの
ものでも差し支えないが、例えば特開平５−２２０３５
６号公報に示されている様な中空糸膜の開口端部の形状
が細長いほぼ矩形である中空糸膜モジュールが好適に用
いられる。
【００１７】このようなモジュールで吸引濾過する場合
には、中空糸膜が垂直な状態或は水平な状態で酸化処理
水の中に固定されるが、中空糸膜モジュ−ルへの粒子の
付着を防ぐには垂直な状態が望ましい。
には、中空糸膜が垂直な状態或は水平な状態で酸化処理
水の中に固定されるが、中空糸膜モジュ−ルへの粒子の
付着を防ぐには垂直な状態が望ましい。
【００１８】吸引濾過は、周期的に一時吸引を停止する
所謂間欠吸引運転方法を採用することにより、膜面への
堆積物が膜面内部に入り込むのを効率的に防止すること
が出来る。
所謂間欠吸引運転方法を採用することにより、膜面への
堆積物が膜面内部に入り込むのを効率的に防止すること
が出来る。
【００１９】吸引濾過中は、断続的若しくは連続的に散
気管からエアースクラビングで膜面洗浄を行ないつつ、
濾過を行うのが好ましい。こうすることにより、従来の
円筒タイプの精密濾過モジュールのように中空糸膜表面
に無機物等が堆積し、中空糸膜同士が固着して一体化し
て、有効膜面積が減少し、濾過流量の急激な低下が起こ
ることはなく、また膜機能の回復処理も非常に容易であ
る。
気管からエアースクラビングで膜面洗浄を行ないつつ、
濾過を行うのが好ましい。こうすることにより、従来の
円筒タイプの精密濾過モジュールのように中空糸膜表面
に無機物等が堆積し、中空糸膜同士が固着して一体化し
て、有効膜面積が減少し、濾過流量の急激な低下が起こ
ることはなく、また膜機能の回復処理も非常に容易であ
る。
【００２０】本発明に用いられる中空糸膜としては、例
えばセルロース系、ポリオレフィン系、ポリビニルアル
コール系、ＰＭＭＡ系、ポリスルフォン系等の各種材料
からなるものが使用できる。ここで、編地への加工のし
易さなどを考えるとポリエチレン、ポリプロピレン等の
強伸度の高い材質のものが好ましい。この中空糸膜は、
孔径０．０１〜１μｍ、空孔率２０〜９０％、膜厚５〜
３００μｍ、外径２０〜２００μｍの範囲のものが好ま
しい。
えばセルロース系、ポリオレフィン系、ポリビニルアル
コール系、ＰＭＭＡ系、ポリスルフォン系等の各種材料
からなるものが使用できる。ここで、編地への加工のし
易さなどを考えるとポリエチレン、ポリプロピレン等の
強伸度の高い材質のものが好ましい。この中空糸膜は、
孔径０．０１〜１μｍ、空孔率２０〜９０％、膜厚５〜
３００μｍ、外径２０〜２００μｍの範囲のものが好ま
しい。
【００２１】中空糸膜の表面特性としては、表面に親水
基等を持つ所謂恒久親水化膜であることが望ましい。恒
久親水化膜の製法としては、ポリビニルアルコ−ル系の
ような親水性高分子で中空糸膜を製造する方法、または
疎水性高分子膜の表面を親水化するなど公知の方法が使
用できる。
基等を持つ所謂恒久親水化膜であることが望ましい。恒
久親水化膜の製法としては、ポリビニルアルコ−ル系の
ような親水性高分子で中空糸膜を製造する方法、または
疎水性高分子膜の表面を親水化するなど公知の方法が使
用できる。
【００２２】例えば親水性高分子を膜面に付与し疎水性
中空糸膜を親水化する際の親水性高分子の例としては、
エチレン−酢酸ビニル共重合体のケン化物（＝エチレン
−ビニルアルコ−ル共重合体）、ポリビニルピロリドン
等を挙げることが出来る。この様に親水性高分子が中空
糸膜上に被覆されていると、塩素やオゾン等の酸化剤で
処理を行なう時に、ポリオレフィン系の中空糸膜が酸化
劣化を受けるのを防ぐことが出来るので好ましい。
中空糸膜を親水化する際の親水性高分子の例としては、
エチレン−酢酸ビニル共重合体のケン化物（＝エチレン
−ビニルアルコ−ル共重合体）、ポリビニルピロリドン
等を挙げることが出来る。この様に親水性高分子が中空
糸膜上に被覆されていると、塩素やオゾン等の酸化剤で
処理を行なう時に、ポリオレフィン系の中空糸膜が酸化
劣化を受けるのを防ぐことが出来るので好ましい。
【００２３】図１は本発明を実施するのに好適なフロ−
シ−トを示すものである。無機イオンを含む原水は、酸
化器１中で酸化されて固化析出せしめられ、酸化処理水
４は次いで容器２中で吸引型中空糸膜モジュ−ル３で吸
引濾過されて濾過水が取り出され、沈殿物６が容器２の
底部より排出される。この際、散気管でエア−バブリン
グして中空糸膜を揺動して、膜表面に付着した無機酸化
物をふるい落とすのが効果的である。
シ−トを示すものである。無機イオンを含む原水は、酸
化器１中で酸化されて固化析出せしめられ、酸化処理水
４は次いで容器２中で吸引型中空糸膜モジュ−ル３で吸
引濾過されて濾過水が取り出され、沈殿物６が容器２の
底部より排出される。この際、散気管でエア−バブリン
グして中空糸膜を揺動して、膜表面に付着した無機酸化
物をふるい落とすのが効果的である。
【００２４】
【実施例】以下実施例により本発明を具体的に説明す
る。 実施例１ 図１に示すフロ−シ−トに従って実験をした。原水とし
て鉄イオン０．５ｍｇ／リットル、マンガンイオン０．
０５ｍｇ／リットルを含有する水溶液を、毎分２６リッ
トルの速度で酸化器に供給しながら、次亜塩素酸ソ−ダ
を有効塩素として１ｍｇ／リットル供給した結果、無機
酸化物が固化析出した酸化処理水が得られた。
る。 実施例１ 図１に示すフロ−シ−トに従って実験をした。原水とし
て鉄イオン０．５ｍｇ／リットル、マンガンイオン０．
０５ｍｇ／リットルを含有する水溶液を、毎分２６リッ
トルの速度で酸化器に供給しながら、次亜塩素酸ソ−ダ
を有効塩素として１ｍｇ／リットル供給した結果、無機
酸化物が固化析出した酸化処理水が得られた。
【００２５】容器内に酸化処理水を連続的に流し、孔径
０．１μｍのポリエチレン中空糸膜をスクリ−ン状に展
開して両端固定した精密中空糸膜フィルタ−（三菱レイ
ヨン（株）製ステラポア−Ｌ 商標名）からなる吸引型
中空糸膜モジュ−ルで吸引濾過した。
０．１μｍのポリエチレン中空糸膜をスクリ−ン状に展
開して両端固定した精密中空糸膜フィルタ−（三菱レイ
ヨン（株）製ステラポア−Ｌ 商標名）からなる吸引型
中空糸膜モジュ−ルで吸引濾過した。
【００２６】中空糸膜モジュ−ルは、吸引圧０．１ｋｇ
／ｃｍ2 の条件で運転した。運転中、下方より気泡をエ
ア−スクラビングして無機酸化物が膜表面に固着するの
を防止した。
／ｃｍ2 の条件で運転した。運転中、下方より気泡をエ
ア−スクラビングして無機酸化物が膜表面に固着するの
を防止した。
【００２７】このようにして無機イオンを含まぬ濾過水
を得ることが出来た。濾過水の鉄イオン濃度は０．００
４ｍｇ／リットル、マンガンイオンは０．００４ｍｇ／
リットルであった。
を得ることが出来た。濾過水の鉄イオン濃度は０．００
４ｍｇ／リットル、マンガンイオンは０．００４ｍｇ／
リットルであった。
【００２８】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明によれば簡単な
方法で高品質の濾過水が得られ、繊維製造工程、取り分
け小規模の染色工場やクリ−ニング工場で採用する事が
可能であって実用上寄与するところ大である。
方法で高品質の濾過水が得られ、繊維製造工程、取り分
け小規模の染色工場やクリ−ニング工場で採用する事が
可能であって実用上寄与するところ大である。
【図１】本発明を実施するのに好適なフロ−シ−トの１
例である。
例である。
１ 酸化器 ２ 容器 ３ 吸引型中空糸膜モジュ−ル ４ 酸化処理水 ５ 散気管 ６ 沈殿物
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 建石 明男 東京都中央区京橋二丁目３番19号 三菱レ イヨン株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 原水中に溶存する金属イオンを、酸化し
て固化析出せしめた後、吸引型中空糸膜モジュ−ルで濾
過することを特徴とする中空糸膜濾過方法。 - 【請求項２】 金属イオンが鉄イオン又はマンガンイオ
ンであることを特徴とする請求項１記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4732795A JPH08243559A (ja) | 1995-03-07 | 1995-03-07 | 中空糸膜濾過方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4732795A JPH08243559A (ja) | 1995-03-07 | 1995-03-07 | 中空糸膜濾過方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08243559A true JPH08243559A (ja) | 1996-09-24 |
Family
ID=12772154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4732795A Pending JPH08243559A (ja) | 1995-03-07 | 1995-03-07 | 中空糸膜濾過方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08243559A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008253954A (ja) * | 2007-04-09 | 2008-10-23 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 鉄を含む被処理水の処理方法 |
| US9328003B2 (en) | 2006-09-07 | 2016-05-03 | Nalco Company | Method of heavy metal removal from water streams |
-
1995
- 1995-03-07 JP JP4732795A patent/JPH08243559A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9328003B2 (en) | 2006-09-07 | 2016-05-03 | Nalco Company | Method of heavy metal removal from water streams |
| JP2008253954A (ja) * | 2007-04-09 | 2008-10-23 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 鉄を含む被処理水の処理方法 |
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