JP6374291B2 - Hollow fiber membrane module - Google Patents
Hollow fiber membrane module Download PDFInfo
- Publication number
- JP6374291B2 JP6374291B2 JP2014220186A JP2014220186A JP6374291B2 JP 6374291 B2 JP6374291 B2 JP 6374291B2 JP 2014220186 A JP2014220186 A JP 2014220186A JP 2014220186 A JP2014220186 A JP 2014220186A JP 6374291 B2 JP6374291 B2 JP 6374291B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hollow fiber
- fiber membrane
- module
- membrane module
- permeation
- Prior art date
- 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.)
- Active
Links
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Description
本発明は、中空糸膜モジュールに関する。 The present invention relates to a hollow fiber membrane module.
中空糸膜を用いた分離技術は、装置の小型化等の利点があるため、様々な分野、例えば、浄水処理、飲料水製造、工業用水製造及び排水処理等の水処理分野、食品工業分野、及び医薬品製造分野等で広く用いられている。この中でも、例えば、水処理分野での利用が、中空糸膜を用いた分離技術を用いることで良好な水質の処理水を比較的低費用で得られることから注目されている。さらに、このような中空糸膜を用いた分離技術は、用途や規模等が拡大することが予想されており、より低コストなシステムの開発が望まれている。 Separation technology using hollow fiber membranes has advantages such as downsizing of the apparatus, so various fields, for example, water treatment fields such as water purification treatment, drinking water production, industrial water production and wastewater treatment, food industry field, And widely used in the pharmaceutical manufacturing field. Among these, for example, in the field of water treatment, attention is paid to the fact that treated water with good water quality can be obtained at a relatively low cost by using a separation technique using a hollow fiber membrane. Furthermore, such a separation technique using a hollow fiber membrane is expected to expand in application, scale, etc., and development of a lower cost system is desired.
また、中空糸を用いた分離技術では、一般的に、複数の中空糸膜をモジュール化した中空糸膜モジュールを用いることが多い。そして、中空糸膜を用いた分離技術を実施するための装置は、初期費用の低減や設置空間の省スペース化等のために、より小型化することが求められている。この装置の小型化に寄与するため、装置に備えられる中空糸膜モジュールには、単位膜面積当たりの透過速度である透過流束を高めることが求められている。なお、中空糸膜モジュールの透過流束は、1つの中空糸膜モジュールがろ過することが可能な透過速度を、中空糸膜モジュールに備えられる中空糸膜の合計面積で除した値である。すなわち、中空糸膜モジュールに水を透過させる場合の透過流束は、単位膜面積当たりの、中空糸膜を通過する水の透過速度である。特に、濁質成分の多い水をろ過する必要がある分野、例えば、上水分野における表流水や伏流水のろ過や、工場内における水回収分野等で、透過流束を高めることが求められている。 Further, in the separation technique using hollow fibers, generally, a hollow fiber membrane module obtained by modularizing a plurality of hollow fiber membranes is often used. And the apparatus for implementing the isolation | separation technique using a hollow fiber membrane is requested | required of size reduction for the reduction of initial cost, the space saving of installation space, etc. In order to contribute to the downsizing of the device, the hollow fiber membrane module provided in the device is required to increase the permeation flux that is the permeation rate per unit membrane area. The permeation flux of the hollow fiber membrane module is a value obtained by dividing the permeation rate that can be filtered by one hollow fiber membrane module by the total area of the hollow fiber membranes provided in the hollow fiber membrane module. That is, the permeation flux in the case of allowing water to permeate through the hollow fiber membrane module is the permeation rate of water passing through the hollow fiber membrane per unit membrane area. In particular, it is required to increase the permeation flux in fields where it is necessary to filter water with a large amount of turbid components, for example, filtration of surface water and underground water in the water supply field, and water recovery in the factory. Yes.
また、中空糸膜を用いた膜ろ過法は、ろ過時間の増加とともに、中空糸膜の表面又は内部に堆積された濁質成分であるファウラントの量が増加する。この中空糸膜に堆積したファウラントが、ろ過抵抗になり、ろ過効率が低下する現象であるファウリングの発生の原因となる。このため、中空糸膜を用いて、長時間にわたって、被処理液をろ過する際には、中空糸膜を逆流洗浄、いわゆる逆洗することによって、中空糸膜に堆積したファウラントを定期的に除去すること等が考えられる。 Moreover, the membrane filtration method using a hollow fiber membrane increases the amount of foulant which is a turbid component deposited on the surface or inside of the hollow fiber membrane as the filtration time increases. The foulant deposited on the hollow fiber membrane becomes filtration resistance and causes fouling, which is a phenomenon that the filtration efficiency is lowered. For this reason, when filtering the liquid to be treated over a long period of time using a hollow fiber membrane, the hollow fiber membrane is backwashed, so-called backwashed, to periodically remove the foulant deposited on the hollow fiber membrane. It may be possible to do so.
また、非特許文献1には、透過流束を高めた場合には、膜面積を減少させることができる旨が開示されている。その一方で、透過流束を高めた場合には、単位時間当たりのファウラント量が増えることと、膜間差圧が上がることとに起因して、薬洗回数等の洗浄回数が増加する旨も開示されている。このことから、透過流束を高めることが、長期の運転に対して、必ずしも有利であるとは言えないことも開示されている。 Non-Patent Document 1 discloses that the membrane area can be reduced when the permeation flux is increased. On the other hand, when the permeation flux is increased, the number of times of washing such as the number of times of washing increases due to an increase in the amount of foulant per unit time and an increase in transmembrane pressure difference. It is disclosed. From this, it is also disclosed that increasing the permeation flux is not necessarily advantageous for long-term operation.
また、特許文献1には、ポリフッ化ビニリデン樹脂からなり、気孔率40〜90%、内部に実質的に10μ以上のマイクロボイドを含まず、表面層の平均孔径が0.05μ以上5μ未満で、かつ、表面層の平均孔径と膜断面の平均孔径の比が0.5〜2.0の均質な連通孔からなる三次元の網状構造を有し、かつ、最大孔径と平均孔径の比が1.2〜2.5の孔径分布を有するポリフッ化ビニリデン樹脂からなる多孔膜が記載されている。特許文献1によれば、優れた透過性能を備えたポリフッ化ビニリデン多孔膜が得られる旨が開示されている。 Patent Document 1 is made of polyvinylidene fluoride resin, has a porosity of 40 to 90%, does not substantially contain 10 μm or more of microvoids inside, and has an average pore size of the surface layer of 0.05 μm or more and less than 5 μm, Moreover, it has a three-dimensional network structure composed of homogeneous communication holes having a ratio of the average pore diameter of the surface layer to the average pore diameter of the membrane cross section of 0.5 to 2.0, and the ratio of the maximum pore diameter to the average pore diameter is 1. A porous membrane made of polyvinylidene fluoride resin having a pore size distribution of 2 to 2.5 is described. According to Patent Document 1, it is disclosed that a polyvinylidene fluoride porous membrane having excellent permeation performance can be obtained.
また、この特許文献1に記載のポリフッ化ビニリデン多孔膜等の多孔膜を洗浄する方法としては、特許文献2に記載の膜洗浄方法が記載されている。 In addition, as a method for cleaning a porous film such as the polyvinylidene fluoride porous film described in Patent Document 1, a film cleaning method described in Patent Document 2 is described.
特許文献2には、多孔膜の洗浄方法において、ろ過方向とは逆の方向に、酸を含有する水で逆流洗浄し、続いて酸化剤を含有する水で逆流洗浄する膜洗浄方法が記載されている。また、特許文献2には、多孔膜の洗浄方法において、ろ過方向とは逆の方向に、酸化剤を含有する水で逆流洗浄し、続いて酸を含有する水で逆流洗浄する膜洗浄方法も記載されている。さらに、引用文献2には、上記逆流洗浄と同時に、膜の原水側に気泡を導入して、膜を揺動させることも記載されている。 Patent Document 2 describes a membrane cleaning method in which, in a porous membrane cleaning method, backwashing is performed with water containing an acid in a direction opposite to the filtration direction, followed by backwashing with water containing an oxidizing agent. ing. Patent Document 2 also discloses a membrane cleaning method in which a backwashing is performed with water containing an oxidant and then backwashing with water containing an acid in a direction opposite to the filtration direction in the porous membrane cleaning method. Have been described. Furthermore, in the cited document 2, it is also described that bubbles are introduced into the raw water side of the membrane simultaneously with the above-described backwashing to swing the membrane.
特許文献2によれば、特許文献1に記載の多孔膜等に対して、効果的に洗浄を行うことができ、この結果、長期間にわたって高い膜ろ過流速を維持することが可能である旨が開示されている。 According to Patent Document 2, it is possible to effectively wash the porous membrane described in Patent Document 1, and as a result, it is possible to maintain a high membrane filtration flow rate over a long period of time. It is disclosed.
しかしながら、特許文献2に記載の膜洗浄方法を用いるだけでは、用いる多孔膜によっては、長期間にわたって好適なろ過を継続させることができない場合があった。 However, using only the membrane cleaning method described in Patent Document 2 may not allow suitable filtration to be continued for a long period of time depending on the porous membrane used.
また、このような方法は、膜の表面や内部に堆積したファウラントを、いわば力押しで落とすことにより、高い透過流束を維持しているに過ぎない。このため、中空糸膜モジュールを備えた装置が大きくなったり、運転コストが増大してしまう場合があった。さらに、力押しでの洗浄に対応するため、中空糸膜そのものの強度や耐薬品性等が優れている必要があり、用いることができる中空糸膜が制限されてしまう。 In addition, such a method merely maintains a high permeation flux by dropping the foulant deposited on the surface or inside of the membrane by pressing the force. For this reason, the apparatus provided with the hollow fiber membrane module may become large, and operation cost may increase. Furthermore, the hollow fiber membrane itself needs to be excellent in strength, chemical resistance and the like in order to cope with cleaning by force pushing, and the hollow fiber membrane that can be used is limited.
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、分画特性に優れるだけではなく、長期間にわたって、優れた透過性能を維持できる中空糸膜モジュールを提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of this situation, Comprising: It aims at providing the hollow fiber membrane module which not only is excellent in a fractionation characteristic but can maintain the outstanding permeation | permeation performance over a long period of time.
本発明者等は、濁質成分を含む溶液のろ過においては、下記式(1)で表される、ダルシー(Darcy)の式が成り立つことに着目した(例えば、非特許文献2参照)。 The present inventors paid attention to the fact that Darcy's formula expressed by the following formula (1) holds in the filtration of a solution containing a turbid component (see, for example, Non-Patent Document 2).
uは、透過流束(m/日)を示し、ΔPは、膜間差圧を示し、μは、被処理液の粘度を示し、Rm、Rp、Rcは、それぞれ通過抵抗を示す。また、Rmは、膜そのものの通過抵抗を示し、Rpは、膜表面への濁質成分の堆積による通過抵抗を示し、Rcは、膜内部すなわち細孔内部への濁質成分の堆積による通過抵抗を示す。
u represents the permeation flux (m / day), ΔP represents the transmembrane pressure difference, μ represents the viscosity of the liquid to be treated, and Rm, Rp, and Rc represent the passage resistances, respectively. Rm represents the passage resistance of the membrane itself, Rp represents the passage resistance due to deposition of turbid components on the membrane surface, and Rc represents the passage resistance due to deposition of turbid components inside the membrane, that is, inside the pores. Indicates.
本発明者等は、上記式(1)に関して、まず、以下の点に着目した。この式(1)から、透過流束uは、膜間差圧ΔPに比例し、被処理液の粘度μ及び通過抵抗Rm、Rp、Rcの和に反比例することがわかる。そして、被処理液の粘度μは、通常、ほぼ一定であり、中空糸膜モジュールの構成を工夫することによっては、制御することが困難であることがわかる。例えば、上水分野における表流水や伏流水のろ過を想定した場合、粘度μは、ろ過水性状により一定であると考えられる。 The inventors of the present invention first focused on the following points regarding the above formula (1). From this equation (1), it can be seen that the permeation flux u is proportional to the transmembrane pressure difference ΔP and inversely proportional to the sum of the viscosity μ of the liquid to be treated and the passage resistances Rm, Rp, and Rc. The viscosity μ of the liquid to be treated is usually almost constant, and it can be seen that it is difficult to control by devising the configuration of the hollow fiber membrane module. For example, when filtration of surface water and underground water in the field of clean water is assumed, the viscosity μ is considered to be constant due to the filtered aqueous state.
そして、本発明者等は、上記の点から、透過流束uを高めるためには、膜間差圧ΔPを高めることで実現できることに着目し、これについて検討した。例えば、膜ろ過法においては、透過流束uを高めるためには、膜の二次側の圧力を高めることで実現できると考えた。 In view of the above points, the present inventors focused on the fact that increasing the permeation flux u can be realized by increasing the transmembrane pressure difference ΔP, and studied this. For example, in the membrane filtration method, it was considered that the permeation flux u can be increased by increasing the pressure on the secondary side of the membrane.
しかしながら、本発明者等に検討によれば、膜間差圧ΔPを高めて、透過流束uを高めると、ろ過効率の低下が顕著になることを見出した。 However, according to studies by the present inventors, it has been found that when the transmembrane pressure difference ΔP is increased and the permeation flux u is increased, the filtration efficiency is significantly reduced.
このことは、以下のことによると本発明者等は考察した。まず、膜ろ過中に、中空糸膜の表面や内部に堆積する濁質成分であるファウラントの量が増え、さらに、膜間差圧ΔPが高いので、そのファウラントが中空糸膜に押し付けられる力が強くなると推察した。そうなると、ファウラントが中空糸膜の表面や内部に固着しやすくなると推察した。そして、この結果、この中空糸膜に堆積したファウラントが、上記のように、通過抵抗になり、ろ過効率が低下する現象であるファウリングが発生しやすくなると推察した。また、このファウラントを除去するために、中空糸膜を逆流洗浄、いわゆる逆洗することが考えられるが、ファウラントが中空糸膜に固着していることから、そのファウラントの剥離効果が低減するということも起こりうると推察した。そうなると、ファウリングがより顕著に発生しうると考えた。これらのことから、膜間差圧ΔPを高めると、結果として、ろ過効率の低下が顕著になると推察した。 The present inventors considered this as follows. First, during membrane filtration, the amount of foulant, which is a turbid component that accumulates on the surface and inside of the hollow fiber membrane, increases, and since the transmembrane pressure difference ΔP is high, the force that the foulant is pressed against the hollow fiber membrane I guessed it would be stronger. In that case, it was presumed that the foulant easily adheres to the surface or inside of the hollow fiber membrane. As a result, it has been inferred that the foulant deposited on the hollow fiber membrane is likely to cause fouling, which is a phenomenon in which the filtration resistance is lowered and the filtration efficiency is reduced as described above. Moreover, in order to remove this foulant, it is conceivable that the hollow fiber membrane is backwashed, that is, so-called backwashing, but since the foulant is fixed to the hollow fiber membrane, the effect of removing the foulant is reduced. I guessed it could happen. Then, we thought that fouling could occur more prominently. From these facts, it was speculated that when the transmembrane pressure difference ΔP was increased, as a result, the reduction of the filtration efficiency became remarkable.
また、非特許文献1における検討では、透過流束を高めた場合には、このような、膜間差圧ΔPを高めたら、上記のように、逆洗の効果が低くなる等によって、ろ過効率が低下することには着目されていなかった。 Further, in the study in Non-Patent Document 1, when the permeation flux is increased, if the transmembrane pressure difference ΔP is increased, the effect of backwashing is reduced as described above. It was not noticed that the decrease.
そこで、本発明者等は、透過流束の高低にのみ着目するのではなく、膜間差圧にも着目し、分画特性に優れた場合であっても、透過流束を膜間差圧で除した値を適切な範囲内にするように、中空糸膜モジュールを構成させることによって、長期間にわたって、優れた透過性能を維持できる中空糸膜モジュールが得られることを見出し、後述する本発明に想到するに到った。 Therefore, the present inventors pay attention not only to the level of the permeation flux but also the transmembrane differential pressure, and even if the fractionation characteristics are excellent, the permeation flux is reduced to the transmembrane differential pressure. It is found that a hollow fiber membrane module capable of maintaining excellent permeation performance over a long period of time can be obtained by configuring the hollow fiber membrane module so that the value divided by is within an appropriate range. I arrived at the idea.
本発明の一態様に係る中空糸膜モジュールは、 複数の中空糸膜が筐体内に収容された中空糸膜モジュールであって、前記中空糸膜の分画粒子径が、0.001〜0.5μmであり、前記中空糸膜モジュールに純水を透過させたときの透過流束を膜間差圧で除した値が、0.2〜1.5m/日/kPaである。 The hollow fiber membrane module which concerns on 1 aspect of this invention is a hollow fiber membrane module by which the some hollow fiber membrane was accommodated in the housing | casing, Comprising: The fraction particle diameter of the said hollow fiber membrane is 0.001-0. The value obtained by dividing the permeation flux when pure water permeates through the hollow fiber membrane module by the transmembrane differential pressure is 0.2 to 1.5 m / day / kPa.
このような構成によれば、分画特性に優れるだけではなく、長期間にわたって、優れた透過性能を維持できる中空糸膜モジュールを提供することができる。このことは、以下のことによると考えられる。 According to such a configuration, it is possible to provide a hollow fiber membrane module that not only has excellent fractionation characteristics but also can maintain excellent permeation performance over a long period of time. This is considered to be due to the following.
まず、中空糸膜モジュールに備えられる中空糸膜は、分画粒子径が、0.001〜0.5μmであるので、分画特性に優れている。このような優れた分画特性を有する中空糸膜の場合、膜表面及び膜内に存在する細孔が比較的小さいため、膜間差圧を比較的高くしないと、透過流束を充分に高めることができない傾向がある。このような分画粒子径を有する中空糸膜を備えた中空糸膜モジュールであっても、中空糸膜モジュールに純水を透過させたときの透過流束を膜間差圧で除した値であるモジュール透過係数が、0.2〜1.5m/日/kPaとなるように、筐体に収容させる中空糸膜の、透過性能、長手方向(繊維方向)の長さ、外径、内径、及び膜厚の性状や、筐体に収容させる中空糸膜の本数等を調整することによって、膜間差圧を必要以上に高めることなく、高い透過流束を実現できる。また、膜間差圧を必要以上に高めずに、高い透過流束を維持できるので、上述したような、膜間差圧を高めたことによる、ろ過効率の低下を抑制することができると考えられる。よって、上記のような構成によれば、分画特性に優れるだけではなく、長期間にわたって、優れた透過性能を維持できると考えられる。 First, since the hollow fiber membrane provided in the hollow fiber membrane module has a fractional particle diameter of 0.001 to 0.5 μm, it has excellent fractionation characteristics. In the case of a hollow fiber membrane having such excellent fractionation characteristics, since the pores existing on the membrane surface and in the membrane are relatively small, the permeation flux is sufficiently increased unless the transmembrane pressure difference is relatively high. There is a tendency to not be able to. Even a hollow fiber membrane module having a hollow fiber membrane having such a fractional particle diameter is a value obtained by dividing the permeation flux when pure water permeates through the hollow fiber membrane module by the transmembrane differential pressure. The hollow fiber membrane to be accommodated in the housing so that a certain module permeability coefficient is 0.2 to 1.5 m / day / kPa, permeability performance, length in the longitudinal direction (fiber direction), outer diameter, inner diameter, Further, by adjusting the properties of the film thickness, the number of hollow fiber membranes accommodated in the housing, etc., a high permeation flux can be realized without increasing the transmembrane pressure difference more than necessary. In addition, since a high permeation flux can be maintained without increasing the transmembrane pressure difference more than necessary, it is considered that the reduction in filtration efficiency due to the increase in the transmembrane pressure pressure as described above can be suppressed. It is done. Therefore, according to the above configuration, it is considered that not only the fractionation characteristics are excellent, but also excellent transmission performance can be maintained over a long period of time.
また、前記中空糸膜モジュールにおいて、前記筐体内部の、前記中空糸膜の長手方向に垂直な断面の面積(内面積)に対する、前記複数の中空糸膜の合計断面積(中空糸膜が占める全面積)の比が、10〜65%であることが好ましい。 In the hollow fiber membrane module, the total cross-sectional area of the plurality of hollow fiber membranes (the hollow fiber membrane occupies the area (inner area) of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the hollow fiber membrane in the housing) The ratio of (total area) is preferably 10 to 65%.
このような構成によれば、より長期間にわたって、優れた透過性能を維持できる。このことは、以下のことによると考えられる。 According to such a configuration, excellent transmission performance can be maintained over a longer period. This is considered to be due to the following.
前記比は、筐体の内面積に対する中空糸膜が占める全面積の比、すなわち、充填率である。充填率が、上記範囲内であると、モジュール透過係数が上記範囲内に入りやすくなると考えられる。具体的には、充填率が、上記範囲内であると、中空糸膜間に存在する空間が好適に存在し、各中空糸膜の透過性能の低下を抑制しつつ、筐体内に収容する中空糸膜の総面積を高めることができると考えられる。このことから、膜間差圧を必要以上に高めずに、より高い透過流束を維持できるので、上述したような、膜間差圧を高めたことによる、ろ過効率の低下をより抑制することができると考えられる。よって、分画特性に優れるだけではなく、より長期間にわたって、優れた透過性能を維持できると考えられる。 The ratio is the ratio of the total area occupied by the hollow fiber membrane to the inner area of the housing, that is, the filling rate. When the filling rate is within the above range, the module transmission coefficient is considered to be easily within the above range. Specifically, when the filling rate is within the above range, a space that exists between the hollow fiber membranes suitably exists, and a hollow that is accommodated in the casing while suppressing a decrease in permeation performance of each hollow fiber membrane is suppressed. It is thought that the total area of the yarn membrane can be increased. From this, since it is possible to maintain a higher permeation flux without increasing the transmembrane pressure difference more than necessary, the above-described reduction in the filtration efficiency due to the increased transmembrane pressure difference is further suppressed. It is thought that you can. Therefore, it is considered that not only the fractionation characteristics are excellent, but also excellent transmission performance can be maintained over a longer period.
また、前記中空糸膜モジュールにおいて、前記中空糸膜の有効長が、0.3〜2mであることが好ましい。 In the hollow fiber membrane module, the effective length of the hollow fiber membrane is preferably 0.3 to 2 m.
このような構成によれば、より長期間にわたって、優れた透過性能を維持できる。このことは、以下のことによると考えられる。 According to such a configuration, excellent transmission performance can be maintained over a longer period. This is considered to be due to the following.
中空糸膜の有効長が、上記範囲内であると、モジュール透過係数が上記範囲内に入りやすくなると考えられる。具体的には、有効長が、上記範囲内であると、中空糸膜が短すぎることによるファウリングの低下を防ぎつつ、被処理液が中空糸膜内を流動する際の圧力損失を抑制できると考えられる。よって、分画特性に優れるだけではなく、より長期間にわたって、優れた透過性能を維持できると考えられる。 If the effective length of the hollow fiber membrane is within the above range, it is considered that the module permeability coefficient easily falls within the above range. Specifically, when the effective length is within the above range, pressure loss when the liquid to be treated flows through the hollow fiber membrane can be suppressed while preventing fouling from being reduced due to the hollow fiber membrane being too short. it is conceivable that. Therefore, it is considered that not only the fractionation characteristics are excellent, but also excellent transmission performance can be maintained over a longer period.
また、前記中空糸膜モジュールにおいて、前記中空糸膜は、膜間差圧0.1MPaにおける純水の透過量が、3000〜40000L/m2/時であることが好ましい。 In the hollow fiber membrane module, the hollow fiber membrane preferably has a pure water permeation amount of 3000 to 40000 L / m 2 / hour at a transmembrane pressure difference of 0.1 MPa.
このような構成によれば、より長期間にわたって、優れた透過性能を維持できる。このことは、以下のことによると考えられる。 According to such a configuration, excellent transmission performance can be maintained over a longer period. This is considered to be due to the following.
中空糸膜の、膜間差圧0.1MPaにおける純水の透過量は、単糸透水量であり、中空糸膜単体の透過性能を示す。なお、単糸透水量とは、長さ20cmの中空糸膜を用いて測定した値である。この中空糸膜単体の透過性能が、上記のような性能であれば、それを複数備えた中空糸膜モジュールにおける透過係数であるモジュール透過係数が上記範囲内に入りやすくなると考えられる。よって、分画特性に優れるだけではなく、より長期間にわたって、優れた透過性能を維持できると考えられる。 The permeation amount of pure water at a transmembrane differential pressure of 0.1 MPa of the hollow fiber membrane is a single yarn permeation amount, which indicates the permeation performance of the hollow fiber membrane alone. The single yarn water permeability is a value measured using a hollow fiber membrane having a length of 20 cm. If the permeation performance of the single hollow fiber membrane is as described above, it is considered that the module permeation coefficient, which is the permeation coefficient of a hollow fiber membrane module including a plurality of hollow fiber membranes, easily falls within the above range. Therefore, it is considered that not only the fractionation characteristics are excellent, but also excellent transmission performance can be maintained over a longer period.
また、前記中空糸膜モジュールにおいて、前記中空糸膜の外径が、0.8〜5mmであり、前記中空糸膜の内径が、0.5〜3mであることが好ましい。 In the hollow fiber membrane module, it is preferable that an outer diameter of the hollow fiber membrane is 0.8 to 5 mm and an inner diameter of the hollow fiber membrane is 0.5 to 3 m.
このような構成によれば、より長期間にわたって、優れた透過性能を維持できる。このことは、以下のことによると考えられる。 According to such a configuration, excellent transmission performance can be maintained over a longer period. This is considered to be due to the following.
中空糸膜の大きさが、上記範囲内の外径及び内径であると、モジュール透過係数が上記範囲内に入りやすくなると考えられる。具体的には、中空糸膜の外径が、上記範囲内であると、中空糸膜の強度低下を抑制しつつ、筐体に収容する本数を適切にすることができると考えられる。また、中空糸膜の内径が、上記範囲内であると、中空糸膜の破断を抑制しつつ、被処理液が中空糸膜内を流動する際の圧力損失を抑制できると考えられる。よって、分画特性に優れるだけではなく、より長期間にわたって、優れた透過性能を維持できると考えられる。 When the size of the hollow fiber membrane is an outer diameter and an inner diameter within the above range, it is considered that the module permeability coefficient easily enters the above range. Specifically, when the outer diameter of the hollow fiber membrane is within the above range, it is considered that the number accommodated in the housing can be made appropriate while suppressing a decrease in the strength of the hollow fiber membrane. Moreover, it is thought that the pressure loss at the time of a to-be-processed liquid flowing through a hollow fiber membrane can be suppressed, suppressing the fracture | rupture of a hollow fiber membrane as the internal diameter of a hollow fiber membrane is in the said range. Therefore, it is considered that not only the fractionation characteristics are excellent, but also excellent transmission performance can be maintained over a longer period.
また、前記中空糸膜モジュールにおいて、前記中空糸膜は、フッ化ビニリデン系樹脂を含み、親水性であり、外表面に存在する孔が、内表面に存在する孔より小さいことが好ましい。 In the hollow fiber membrane module, it is preferable that the hollow fiber membrane includes a vinylidene fluoride resin, is hydrophilic, and has holes on the outer surface smaller than holes on the inner surface.
このような構成によれば、被処理液として水系媒体を用いたろ過において、分画特性に優れるだけではなく、長期間にわたって、優れた透過性能を維持できる。このことは、以下のことによると考えられる。 According to such a configuration, in filtration using an aqueous medium as the liquid to be treated, not only the fractionation characteristics are excellent, but also excellent permeation performance can be maintained over a long period of time. This is considered to be due to the following.
まず、中空糸膜モジュールに備えられる中空糸膜が、フッ化ビニリデン系樹脂を含む親水性の中空糸膜であることから、水処理等の、被処理液として水系媒体を用いたろ過において、好適なろ過抵抗が得られる。 First, since the hollow fiber membrane provided in the hollow fiber membrane module is a hydrophilic hollow fiber membrane containing a vinylidene fluoride resin, it is suitable for filtration using an aqueous medium as a liquid to be treated, such as water treatment. Filtration resistance is obtained.
また、前記中空糸膜は、外表面に存在する孔が、内表面に存在する孔より小さいので、分画特性に関与すると考えられる緻密な層状部分、及びその他の比較的大きい細孔が形成された部分等が形成されたものと考えられる。このため、前記中空糸膜が、分画特性に優れるだけではなく、透過性能にも優れたものであると考えられる。 In addition, since the hollow fiber membrane has pores present on the outer surface smaller than those present on the inner surface, a dense layered portion considered to be involved in the fractionation characteristics and other relatively large pores are formed. It is thought that the part etc. were formed. For this reason, it is considered that the hollow fiber membrane not only has excellent fractionation characteristics, but also has excellent permeation performance.
以上のことから、被処理液として水系媒体を用いたろ過において、分画特性に優れるだけではなく、長期間にわたって、優れた透過性能を維持できると考えられる。さらに、この中空糸膜は、親水性であるので、汚れに対する耐性が高いと考えられる。すなわち、この中空糸膜は、耐汚染性に優れると考えられる。 From the above, in filtration using an aqueous medium as the liquid to be treated, it is considered that not only the fractionation characteristics are excellent, but also excellent permeation performance can be maintained over a long period of time. Furthermore, since this hollow fiber membrane is hydrophilic, it is considered that the hollow fiber membrane is highly resistant to dirt. That is, this hollow fiber membrane is considered to be excellent in stain resistance.
本発明によれば、かかる事情に鑑みてなされたものであって、分画特性に優れるだけではなく、長期間にわたって、優れた透過性能を維持できる中空糸膜モジュールを提供することができる。 The present invention has been made in view of such circumstances, and can provide a hollow fiber membrane module that not only has excellent fractionation characteristics but also can maintain excellent permeation performance over a long period of time.
以下、本発明に係る実施形態について説明するが、本発明は、これらに限定されるものではない。 Hereinafter, although the embodiment concerning the present invention is described, the present invention is not limited to these.
本発明の一実施形態に係る中空糸膜モジュールは、複数の中空糸膜が筐体内に収容された中空糸膜モジュールである。すなわち、複数の中空糸膜と、前記複数の中空糸膜を収容する筐体とを備える中空糸膜モジュールである。 The hollow fiber membrane module which concerns on one Embodiment of this invention is a hollow fiber membrane module with which the several hollow fiber membrane was accommodated in the housing | casing. That is, it is a hollow fiber membrane module comprising a plurality of hollow fiber membranes and a housing that accommodates the plurality of hollow fiber membranes.
また、中空糸膜モジュールとしては、具体的には、各中空糸膜の中空内部を開放した状態で、前記各中空糸膜を前記筐体に、封止剤等で封止した中空糸膜モジュール等が挙げられる。このような中空糸膜モジュールは、中空糸膜を筐体に封止されているので、中空糸膜が筐体に液密に固定されている。また、中空糸膜モジュールは、前記各中空糸膜と前記筐体とが封止剤によって直接接着されて封止されていてもよいし、前記各中空糸膜が封止剤によって筒状ケースに接着され、この筒状ケースが筐体に固定されることによって、前記各中空糸膜と前記筐体とが封止されていてもよい。また、中空糸膜モジュールは、例えば、中空糸膜を所定本数束ねて、この中空糸膜束を、所定長さに切断し、所定形状の筐体に収容(充填)し、その端部を、ポリウレタン樹脂やエポキシ系樹脂等の熱硬化性樹脂を含む封止剤で、前記筐体に固定することによって、得られる。また、前記中空糸膜モジュールとしては、例えば、図1に示す中空糸膜モジュール等が挙げられる。 In addition, as the hollow fiber membrane module, specifically, a hollow fiber membrane module in which each hollow fiber membrane is sealed in the housing with a sealing agent or the like with the hollow interior of each hollow fiber membrane open. Etc. In such a hollow fiber membrane module, since the hollow fiber membrane is sealed in the housing, the hollow fiber membrane is liquid-tightly fixed to the housing. Further, in the hollow fiber membrane module, each of the hollow fiber membranes and the casing may be directly bonded and sealed with a sealing agent, or each hollow fiber membrane may be sealed in a cylindrical case with the sealing agent. The hollow fiber membranes and the casing may be sealed by bonding and fixing the cylindrical case to the casing. In addition, the hollow fiber membrane module, for example, bundles a predetermined number of hollow fiber membranes, cuts the hollow fiber membrane bundle into a predetermined length, accommodates (fills) in a predetermined shape housing, It is obtained by fixing to the housing with a sealant containing a thermosetting resin such as polyurethane resin or epoxy resin. Examples of the hollow fiber membrane module include a hollow fiber membrane module shown in FIG.
中空糸膜モジュール30は、図1に示すように、筐体31と、複数の中空糸膜32と、導入口35と、導出口36とを備える。筐体31は、中空糸膜モジュールの筐体として用いることができるものであれば、特に限定されない。具体的には、円筒状等の筒状体等が挙げられる。また、複数の中空糸膜32は、上端部33が、中空部を開口した状態で、下端部34が、中空部を封止した状態で、前記筐体31に、上端部33が固定される。そして、筐体31には、複数の中空糸膜32の下端部34側に、被処理液を筐体31内に導入する導入口35を備える。また、筐体31には、複数の中空糸膜32の上端部33側に、被処理液が各中空糸膜32を透過したろ過済液を導出する導出口36を備える。中空糸膜モジュール30は、膜ろ過装置に組み込まれ、導入口35から、被処理液が導入されることによって、中空糸膜32によってろ過されたろ過済液が導出口36から導出される。なお、中空糸膜モジュール30は、筐体31内に導入された空気を筐体31外に排出するための、空気抜き口37を備えていてもよい。また、このような中空糸膜モジュールを用いた膜ろ過法では、中空糸膜の外表面から内表面にむかって、被処理液が透過されることによって、被処理液がろ過される。このことから、中空糸膜の外表面側を、1次側とも呼び、内表面側を、2次側とも呼ぶ。 As shown in FIG. 1, the hollow fiber membrane module 30 includes a housing 31, a plurality of hollow fiber membranes 32, an inlet 35, and an outlet 36. The casing 31 is not particularly limited as long as it can be used as a casing of a hollow fiber membrane module. Specifically, cylindrical bodies, such as cylindrical shape, etc. are mentioned. The plurality of hollow fiber membranes 32 are fixed to the casing 31 with the upper end portion 33 opening the hollow portion and the lower end portion 34 sealing the hollow portion. . The casing 31 is provided with an inlet 35 for introducing the liquid to be processed into the casing 31 on the lower end 34 side of the plurality of hollow fiber membranes 32. In addition, the housing 31 includes a discharge port 36 through which the liquid to be treated passes through each hollow fiber membrane 32 and leads to the filtered liquid on the upper end 33 side of the plurality of hollow fiber membranes 32. The hollow fiber membrane module 30 is incorporated in a membrane filtration device, and the liquid to be filtered filtered by the hollow fiber membrane 32 is led out from the outlet port 36 by introducing the liquid to be treated from the inlet port 35. The hollow fiber membrane module 30 may include an air vent 37 for discharging the air introduced into the housing 31 to the outside of the housing 31. Moreover, in the membrane filtration method using such a hollow fiber membrane module, a to-be-processed liquid permeate | transmits toward the inner surface from the outer surface of a hollow fiber membrane, and a to-be-processed liquid is filtered. Therefore, the outer surface side of the hollow fiber membrane is also called a primary side, and the inner surface side is also called a secondary side.
また、中空糸膜モジュールは、上述したように、中空糸膜の一端が開口固定され、他端が密封されているが、これに限定されず、例えば、後述するような、中空糸膜の両端が開口固定されていてもよい。 In addition, as described above, the hollow fiber membrane module has one end of the hollow fiber membrane that is open-fixed and the other end is sealed. However, the present invention is not limited to this, for example, both ends of the hollow fiber membrane as described later. The opening may be fixed.
中空糸膜モジュール40は、図2に示すように、筐体41と、複数の中空糸膜42と、導入口45と、導出口46とを備える。筐体41は、筐体31と同様、中空糸膜モジュールの筐体として用いることができるものであれば、特に限定されない。また、複数の中空糸膜42は、上端部43及び下端部44が、ともに中空部を開口した状態で、前記筐体41に、上端部43及び下端部44が固定される。そして、筐体41には、その側面の、中空糸膜42の長手方向(繊維方向)中央部に、被処理液を筐体41内に導入する導入口45を備える。また、筐体41には、複数の中空糸膜32の上端部43側及び下端部44側の両方に、被処理液が各中空糸膜44を透過したろ過済液を導出する導出口46を備える。中空糸膜モジュールとしては、このような中空糸膜の両端が開口固定されているもの等も挙げられる。 As shown in FIG. 2, the hollow fiber membrane module 40 includes a housing 41, a plurality of hollow fiber membranes 42, an inlet 45, and an outlet 46. The casing 41 is not particularly limited as long as it can be used as the casing of the hollow fiber membrane module, similarly to the casing 31. The plurality of hollow fiber membranes 42 have the upper end 43 and the lower end 44 fixed to the casing 41 with the upper end 43 and the lower end 44 both open to the hollow. And the housing | casing 41 is provided with the inlet 45 which introduces a to-be-processed liquid in the housing | casing 41 in the longitudinal direction (fiber direction) center part of the hollow fiber membrane 42 of the side surface. In addition, the casing 41 has outlets 46 through which the liquid to be treated permeates the hollow fiber membranes 44 is led out on both the upper end 43 side and the lower end 44 side of the plurality of hollow fiber membranes 32. Prepare. Examples of the hollow fiber membrane module include those in which both ends of such a hollow fiber membrane are fixed to be open.
本実施形態に係る中空糸膜モジュールは、上記のように、複数の中空糸膜が筐体内に収容された中空糸膜モジュールであって、収容する中空糸膜としては、その分画粒子径が0.001〜0.5μmである中空糸膜を用いる。そして、前記中空糸膜モジュールは、この中空糸膜を収容し、この中空糸膜モジュールに純水を透過させたときの透過流束を膜間差圧で除した値(モジュール透過係数)が、0.2〜1.5m/日/kPaである。また、この中空糸膜モジュールは、分画粒子径が0.001〜0.5μmである中空糸膜を収容し、モジュール透過係数が上記範囲内であれば、中空糸膜の配置方法は特に限定されない。 As described above, the hollow fiber membrane module according to the present embodiment is a hollow fiber membrane module in which a plurality of hollow fiber membranes are accommodated in a housing, and the hollow fiber membrane to be accommodated has a fractional particle diameter. A hollow fiber membrane having a diameter of 0.001 to 0.5 μm is used. Then, the hollow fiber membrane module accommodates the hollow fiber membrane, and a value obtained by dividing the permeation flux when the pure water permeates through the hollow fiber membrane module by the transmembrane differential pressure (module permeability coefficient), 0.2 to 1.5 m / day / kPa. Further, this hollow fiber membrane module accommodates hollow fiber membranes having a fractional particle diameter of 0.001 to 0.5 μm, and the arrangement method of the hollow fiber membranes is particularly limited as long as the module permeability coefficient is within the above range. Not.
まず、中空糸膜モジュールに純水を透過させたときの透過流束を膜間差圧で除した値は、例えば、以下のように測定する。 First, the value obtained by dividing the permeation flux when pure water permeates through the hollow fiber membrane module by the transmembrane differential pressure is measured as follows, for example.
まず、例えば、図1に示すような中空糸膜モジュールを用い、所定の膜間差圧となるように設定した状態で、純水を透過させたときの、1モジュールの純水透水量(m3/日)を測定する。具体的には、図1に示すような中空糸膜モジュールを用い、空気抜き口37を閉じて、導入口35から水を入れて、内圧が、膜間差圧が所定の値になる値になった際に、導出口36から出てくる水の量を測定する。なお、膜間差圧としては、0.01〜0.1MPaとなるように設定することが好ましく、例えば、本実施形態では、0.02MPaとなるように設定する。そして、この透水量(m3/日)を、1モジュールに備えられる中空糸膜の総膜面積(m2)で除することで、透過流束(m/日)を算出した。この透過流束(m/日)を膜間差圧で除する。このようにして得られた値を、モジュール透過係数kとも呼ぶ。 First, for example, when a hollow fiber membrane module as shown in FIG. 1 is used and pure water is allowed to permeate in a state set to have a predetermined transmembrane pressure difference, the pure water permeation amount of one module (m 3 / day). Specifically, a hollow fiber membrane module as shown in FIG. 1 is used, the air vent 37 is closed, water is introduced from the inlet 35, and the internal pressure becomes a value at which the transmembrane pressure difference becomes a predetermined value. The amount of water coming out from the outlet 36 is measured. The transmembrane pressure difference is preferably set to be 0.01 to 0.1 MPa. For example, in this embodiment, it is set to 0.02 MPa. Then, the permeation flux (m / day) was calculated by dividing the amount of water permeation (m 3 / day) by the total membrane area (m 2 ) of the hollow fiber membranes provided in one module. This permeation flux (m / day) is divided by the transmembrane pressure. The value thus obtained is also referred to as a module transmission coefficient k.
このモジュール透過係数kは、上記式(1)で表される、ダルシー(Darcy)の式における、通過抵抗(Rm、Rp、Rc)と、被処理液の粘度μとにかかわる数値であり、これらの数値を定数とみなしたときの値である。このモジュール透過係数kは、以下のように考えられる。純水を用いて透水量等を測定すると、RpとRcとは、ファウラント由来の通過抵抗であるので、その変化は無視することができる。また、粘度μも、被処理液が純水であるので、常に一定であり、その変化は無視することができる。このことから、このモジュール透過係数kは、通過抵抗Rmに依存する値である。これは、例えば、20cmの中空糸膜1本を用いて測定した場合には、中空糸膜自体の通過抵抗として考えることができる。すなわち、前記中空糸膜の純水の透過量(単糸透水量)(LMH:L/m2/時)、例えば、膜間差圧0.1MPaにおける純水の透過量等を測定する場合と同様に考えることができる。 This module transmission coefficient k is a numerical value related to the passage resistance (Rm, Rp, Rc) and the viscosity μ of the liquid to be treated in the Darcy equation represented by the above equation (1). It is a value when the numerical value of is regarded as a constant. The module transmission coefficient k is considered as follows. When the water permeation amount is measured using pure water, Rp and Rc are foulant-derived passage resistances, and therefore the change can be ignored. Also, the viscosity μ is always constant since the liquid to be treated is pure water, and the change can be ignored. Thus, the module transmission coefficient k is a value that depends on the passage resistance Rm. This can be considered as the passage resistance of the hollow fiber membrane itself, for example, when measured using one 20 cm hollow fiber membrane. That is, when measuring the permeation amount of pure water (single yarn permeation amount) (LMH: L / m 2 / hour) of the hollow fiber membrane, for example, the permeation amount of pure water at a transmembrane pressure difference of 0.1 MPa, etc. The same can be considered.
しかしながら、実際に、工業上利用する中空糸膜モジュールの場合、中空糸膜と中空糸膜との隙間を水が流れる際の圧力損失や、中空糸膜の中空部を水が流れる際の圧力損失等に起因する、中空糸膜モジュールとしての抵抗値(通過抵抗)が無視できない程度高くなってしまう。このため、本発明者等は、中空糸膜モジュールとしては、このような抵抗値も勘案したモジュール透過係数kに着目した。すなわち、モジュール透過係数kが小さいと、膜間差圧ΔPに対する透過流束uの傾きが小さいことになり、透過流束uを高めるためには、膜間差圧を比較的高い圧力にする必要がある。これに対して、モジュール透過係数kが大きいと、膜間差圧ΔPに対する透過流束uの傾きが大きいことになり、透過流束uを高める際に、膜間差圧を比較的低い圧力で充分である。このことから、分画特性に優れた中空糸膜を備えていても、モジュール透過係数kが大きい中空糸膜モジュールが得られることが好ましい。 However, in the case of a hollow fiber membrane module that is actually used industrially, the pressure loss when water flows through the gap between the hollow fiber membrane and the hollow fiber membrane, or the pressure loss when water flows through the hollow portion of the hollow fiber membrane The resistance value (passage resistance) as a hollow fiber membrane module due to the above becomes so high that it cannot be ignored. For this reason, the present inventors paid attention to the module permeability coefficient k considering such a resistance value as a hollow fiber membrane module. That is, if the module permeability coefficient k is small, the inclination of the permeation flux u with respect to the transmembrane differential pressure ΔP is small, and in order to increase the permeation flux u, it is necessary to make the transmembrane differential pressure relatively high. There is. On the other hand, when the module permeability coefficient k is large, the gradient of the permeation flux u with respect to the transmembrane differential pressure ΔP is large, and when increasing the permeation flux u, the transmembrane differential pressure is set at a relatively low pressure. It is enough. From this, it is preferable that a hollow fiber membrane module having a large module permeability coefficient k is obtained even if a hollow fiber membrane having excellent fractionation characteristics is provided.
そして、上記のような中空糸膜モジュールに備えられる中空糸膜は、分画粒子径が、0.001〜0.5μmであり、0.01〜0.3μmであることが好ましく、0.02〜0.2μmであることがより好ましい。この分画粒子径は、中空糸膜の通過を阻止できる最小粒子の粒子径のことをいい、具体的には、例えば、中空糸膜による阻止率が90%となる粒子径等が挙げられる。このような分画粒子径は、小さければ小さいほど好ましいが、優れた透過性能を維持するためには、0.001μm程度が限度である。このため、分画粒子径の最小値は、0.001μm程度であり、透過性能の点から、0.01μm程度であることが好ましい。また、中空糸膜の分画粒子径が、大きすぎると、透過性能が高まったとしても、分画特性が低下してしまい、除去対象の適用範囲が狭くなってしまう傾向がある。このことから、中空糸膜の分画粒子径が、上記範囲内であれば、透過性能の低下を抑制しつつ、優れた分画特性を発揮できる。 And as for the hollow fiber membrane with which the above hollow fiber membrane modules are equipped, the fraction particle diameter is 0.001-0.5 micrometer, It is preferable that it is 0.01-0.3 micrometer, 0.02 More preferably, it is -0.2 micrometer. This fractionated particle size refers to the particle size of the smallest particle that can prevent passage of the hollow fiber membrane, and specifically includes, for example, a particle size that provides a blocking rate of 90% by the hollow fiber membrane. Such a fractional particle size is preferably as small as possible, but in order to maintain excellent transmission performance, the limit is about 0.001 μm. For this reason, the minimum value of the fractional particle diameter is about 0.001 μm, and is preferably about 0.01 μm from the viewpoint of transmission performance. In addition, if the fractional particle diameter of the hollow fiber membrane is too large, even if the permeation performance is increased, the fractionation characteristics are lowered, and the application range to be removed tends to be narrowed. From this, when the particle diameter of the hollow fiber membrane is within the above range, excellent fractionation characteristics can be exhibited while suppressing a decrease in permeation performance.
また、中空糸膜は、分画粒子径によって、除去対象の適用範囲が異なる。具体的には、分画粒子径が0.05〜0.1μmであれば、精密ろ過膜として、微生物やウィルスの除去に適用できる。また、分画粒子径が0.001〜0.01μmであれば、限外ろ過膜として、微小病原菌やタンパク質の除去に適用できる。また、分画粒子径が0.002μm以下であれば、逆浸透膜として脱塩等に適用できる。 Moreover, the applicable range of the hollow fiber membrane varies depending on the fractional particle diameter. Specifically, if the fractional particle size is 0.05 to 0.1 μm, it can be applied to the removal of microorganisms and viruses as a microfiltration membrane. Moreover, if a fraction particle diameter is 0.001-0.01 micrometer, it can apply to removal of a micropathogenic microbe and protein as an ultrafiltration membrane. Moreover, if a fraction particle diameter is 0.002 micrometer or less, it can apply to desalination etc. as a reverse osmosis membrane.
以上のことから、本実施形態に係る中空糸膜モジュールは、精密ろ過膜として微生物やウィルスの除去にも適用できるような優れた分画特性を有しつつ、優れた透過性能も発揮できる。 From the above, the hollow fiber membrane module according to this embodiment can exhibit excellent permeation performance while having excellent fractionation characteristics that can be applied to the removal of microorganisms and viruses as a microfiltration membrane.
中空糸膜モジュールに備えられる中空糸膜は、上述したように、分画特性に優れている。このような優れた分画特性を有する中空糸膜の場合、膜表面及び膜内に存在する細孔が比較的小さいため、膜間差圧を比較的高くしないと、透過流束を充分に高めることができない傾向がある。このような分画粒子径を有する中空糸膜を備えた中空糸膜モジュールであっても、中空糸膜モジュールに純水を透過させたときの透過流束を膜間差圧で除した値であるモジュール透過係数kが、0.2〜1.5m/日/kPaであると、膜間差圧を必要以上に高めることなく、高い透過流束を実現できる。また、モジュール透過係数kは、0.2〜1.5m/日/kPaであり、0.2〜1m/日/kPaであることが好ましく、0.3〜0.6m/日/kPaであることがより好ましい。すなわち、このモジュール透過係数kが、上記範囲内になるように、筐体に充填させる中空糸膜の、透過性能、長手方向の長さ、外径、内径、及び膜厚の性状や、筐体に充填させる中空糸膜の本数等を調整することによって、膜間差圧を必要以上に高めることなく、高い透過流束を実現できる。これに対して、モジュール透過係数kが大きすぎる場合には、例えば、単糸透水量が多くなりすぎる中空糸膜によって構成されるため、中空糸膜の分画性能が低く、ろ過に充分な実用性が得られない傾向がある。または、中空糸膜モジュールにおいて、中空糸膜の充填率が低いことや、中空糸膜の有効長が短い等の原因により、中空糸膜モジュールとして、実用上の充分な水量が得られなくなり、透過流束向上によるコスト削減効果を充分に得られなくなる傾向がある。例えば、中空糸膜の有効長が短すぎると、透過流束を高めることができるが、中空糸膜モジュールも小さいものになるため、中空糸膜の総面積が減少し、実際の処理水量が少なくなってしまう傾向がある。また、モジュール透過係数kが小さすぎる場合には、透過流束を高めた際には、膜間差圧が上昇しやすくなり、差圧上昇抑制によるファウリング抑制効果が得られにくくなる傾向がある。 As described above, the hollow fiber membrane provided in the hollow fiber membrane module has excellent fractionation characteristics. In the case of a hollow fiber membrane having such excellent fractionation characteristics, since the pores existing on the membrane surface and in the membrane are relatively small, the permeation flux is sufficiently increased unless the transmembrane pressure difference is relatively high. There is a tendency to not be able to. Even a hollow fiber membrane module having a hollow fiber membrane having such a fractional particle diameter is a value obtained by dividing the permeation flux when pure water permeates through the hollow fiber membrane module by the transmembrane differential pressure. When a certain module permeability coefficient k is 0.2 to 1.5 m / day / kPa, a high permeation flux can be realized without increasing the transmembrane pressure difference more than necessary. The module permeability coefficient k is 0.2 to 1.5 m / day / kPa, preferably 0.2 to 1 m / day / kPa, and 0.3 to 0.6 m / day / kPa. It is more preferable. That is, the properties of the permeation performance, the length in the longitudinal direction, the outer diameter, the inner diameter, and the film thickness of the hollow fiber membrane to be filled in the housing so that the module permeability coefficient k falls within the above range, and the housing By adjusting the number of hollow fiber membranes to be filled in the membrane, a high permeation flux can be realized without increasing the transmembrane pressure difference more than necessary. On the other hand, when the module permeability coefficient k is too large, for example, it is constituted by a hollow fiber membrane in which the amount of single-fiber water permeability is too large, so that the fractionation performance of the hollow fiber membrane is low and practical enough for filtration. There is a tendency not to get sex. Or, in the hollow fiber membrane module, due to the low filling rate of the hollow fiber membrane or the short effective length of the hollow fiber membrane, a practically sufficient amount of water cannot be obtained as the hollow fiber membrane module, and the permeation There is a tendency that the cost reduction effect due to the flux improvement cannot be obtained sufficiently. For example, if the effective length of the hollow fiber membrane is too short, the permeation flux can be increased, but since the hollow fiber membrane module is also small, the total area of the hollow fiber membrane is reduced, and the actual amount of treated water is small. There is a tendency to become. Further, when the module permeability coefficient k is too small, when the permeation flux is increased, the transmembrane pressure difference tends to increase, and the fouling suppression effect due to the suppression of the differential pressure increase tends to be difficult to obtain. .
上記のことから、本実施形態に係る中空糸膜モジュールは、膜間差圧を必要以上に高めずに、高い透過流束を維持できるので、膜間差圧を高めたことによる、ろ過効率の低下を抑制することができると考えられる。よって、この中空糸膜モジュールは、分画特性に優れるだけではなく、長期間にわたって、優れた透過性能を維持できると考えられる。 From the above, the hollow fiber membrane module according to this embodiment can maintain a high permeation flux without unnecessarily increasing the transmembrane pressure difference, so that the filtration efficiency is improved by increasing the transmembrane pressure difference. It is considered that the decrease can be suppressed. Therefore, it is considered that this hollow fiber membrane module not only has excellent fractionation characteristics but also can maintain excellent permeation performance over a long period of time.
また、透過流束を高めると、膜間差圧が上昇することに起因して、物理逆洗による回復性が低下する傾向がある。これに対して、本実施形態に係る中空糸膜モジュールであれば、透過流束を高めるために、膜間差圧を必要以上に高める必要がなく、ファウラントが中空糸膜に押し付けられて固着することを抑制でき、優れたファウリング抑制効果を発揮できると考えられる。 Further, when the permeation flux is increased, the recoverability due to physical backwashing tends to decrease due to an increase in transmembrane pressure difference. On the other hand, in the hollow fiber membrane module according to the present embodiment, it is not necessary to increase the transmembrane differential pressure more than necessary in order to increase the permeation flux, and the foulant is pressed against the hollow fiber membrane to be fixed. It is thought that this can be suppressed and an excellent fouling suppression effect can be exhibited.
また、前記中空糸膜モジュールは、前記中空糸膜の充填率が、10〜65%であることが好ましく、10〜60%であることがより好ましく、20〜55%であることがさらに好ましい。前記充填率が低すぎると、モジュール透過係数が高くなっても、透水量が少なくなりすぎる傾向がある。また、前記充填率が高すぎると、モジュール透過係数が上記範囲内になりにくく、長期間にわたって、ろ過効率の低下を抑制しにくい傾向がある。よって、前記充填率が、上記範囲内であると、モジュール透過係数が上記範囲内に入りやすくなるため、より長期間にわたって、優れた透過性能を維持できる。 In the hollow fiber membrane module, the filling rate of the hollow fiber membrane is preferably 10 to 65%, more preferably 10 to 60%, and further preferably 20 to 55%. If the filling rate is too low, the water permeability tends to be too small even if the module permeability coefficient is high. Moreover, when the said filling rate is too high, there exists a tendency for a module permeability coefficient to become difficult to be in the said range, and to suppress the fall of filtration efficiency over a long period of time. Therefore, when the filling factor is within the above range, the module permeability coefficient is easily within the above range, and thus excellent transmission performance can be maintained over a longer period.
また、この中空糸膜の充填率は、筐体内部の、中空糸膜の長手方向(繊維方向)に垂直な断面の面積に対する、複数の中空糸膜の合計断面積の比である。具体的には、図3に示すように、前記筐体31の中空部分の、中空糸膜32の長手方向(繊維方向)に垂直な断面の面積に対する、複数の中空糸膜32の合計断面積の比である。なお、中空糸膜32の断面積は、中空部分の断面積ではなく、膜自体を含めた断面積であり、中空糸膜32の外径から算出される断面積である。そして、前記充填率の算出方法は、例えば、前記筐体31に収容されている中空糸膜の本数(本)と1本の前記中空糸膜32の断面積(m2/本)との積、すなわち、前記筐体31内で中空糸膜32が占有している面積を、前記筐体31の内径から算出した面積、すなわち、前記筐体31の内面積で除することによって、前記充填率を算出することができる。なお、図3は、図1に示す中空糸膜モジュールの概略断面図である。 The filling rate of the hollow fiber membrane is the ratio of the total cross-sectional area of the plurality of hollow fiber membranes to the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction (fiber direction) of the hollow fiber membrane inside the housing. Specifically, as shown in FIG. 3, the total cross-sectional area of the plurality of hollow fiber membranes 32 with respect to the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction (fiber direction) of the hollow fiber membrane 32 in the hollow portion of the casing 31. Ratio. The cross-sectional area of the hollow fiber membrane 32 is not a cross-sectional area of the hollow portion but a cross-sectional area including the membrane itself, and is a cross-sectional area calculated from the outer diameter of the hollow fiber membrane 32. And the calculation method of the said filling rate is the product of the number (the number) of the hollow fiber membranes accommodated in the said housing | casing 31, and the cross-sectional area (m < 2 > / piece) of one said hollow fiber membrane 32, for example. That is, by dividing the area occupied by the hollow fiber membrane 32 in the casing 31 by the area calculated from the inner diameter of the casing 31, that is, the inner area of the casing 31, the filling rate Can be calculated. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the hollow fiber membrane module shown in FIG.
また、前記中空糸膜モジュールに備えられる筐体は、上述したように、中空糸膜モジュールの筐体として用いることができるものであれば、特に限定されない。また、前記筐体の内径は、10〜200cmであることが好ましく、10〜100cmであることがより好ましく、10〜50cmであることがさらに好ましい。また、前記筐体の高さは、0.3〜3mであることが好ましく、0.3〜2mであることがより好ましく、0.5〜1.5mであることがさらに好ましい。この筐体が大きすぎる場合、取扱性が悪く、メンテナンス時にかかるコストが大きくなる傾向がある。また、この筐体が小さすぎる場合、実用上、充分な流量を確保することができず、結果として、中空糸膜モジュールを多数用意することになり、設備上でも運転上でもかかるコストが大きくなる傾向がある。 Moreover, the housing | casing with which the said hollow fiber membrane module is equipped will not be specifically limited if it can be used as a housing | casing of a hollow fiber membrane module as mentioned above. Moreover, it is preferable that the internal diameter of the said housing | casing is 10-200 cm, It is more preferable that it is 10-100 cm, It is further more preferable that it is 10-50 cm. Further, the height of the casing is preferably 0.3 to 3 m, more preferably 0.3 to 2 m, and further preferably 0.5 to 1.5 m. When this housing is too large, the handleability is poor and the cost for maintenance tends to increase. In addition, if this casing is too small, a practically sufficient flow rate cannot be secured, and as a result, a large number of hollow fiber membrane modules are prepared, which increases the cost of both equipment and operation. Tend.
次に、前記中空糸膜モジュールに備えられる中空糸膜について説明する。 Next, the hollow fiber membrane provided in the hollow fiber membrane module will be described.
この中空糸膜としては、それを筐体に収容することによって、前記中空糸膜モジュールとすることができる中空糸膜であれば、特に限定されない。 The hollow fiber membrane is not particularly limited as long as it is a hollow fiber membrane that can be made into the hollow fiber membrane module by housing it in a housing.
また、前記中空糸膜は、親水性を示す中空糸膜であることが好ましい。このような中空糸膜であれば、汚れに対する耐性が高いと考えられる。このことは、以下のことによると考えられる。中空糸膜の表面又は内部に堆積される濁質成分であるファウラントとしては、疎水性有機物が多い。特に、この中空糸膜を、水処理等の、被処理液として水系媒体を用いたろ過に用いた場合、ファウラントとしては、疎水性有機物が多い。中空糸膜が親水性であるほうが、疎水性であるより、この疎水性有機物の、中空糸膜への堆積を抑制できる。このことから、中空糸膜は、親水性であることによって、耐汚染性が高まると考えられる。さらに、この中空糸膜を、水処理等の、被処理液として水系媒体を用いたろ過に用いた場合、中空糸膜の透水性を高めることができ、ろ過抵抗を下げることができる。 Moreover, it is preferable that the said hollow fiber membrane is a hollow fiber membrane which shows hydrophilic property. Such a hollow fiber membrane is considered to have high resistance to dirt. This is considered to be due to the following. As a foulant which is a turbid component deposited on the surface or inside of the hollow fiber membrane, there are many hydrophobic organic substances. In particular, when this hollow fiber membrane is used for filtration using an aqueous medium as a liquid to be treated, such as water treatment, the foulant is often a hydrophobic organic substance. The hydrophilicity of the hollow fiber membrane can suppress the deposition of this hydrophobic organic substance on the hollow fiber membrane rather than the hydrophobicity. From this, it is considered that the hollow fiber membrane is improved in contamination resistance by being hydrophilic. Furthermore, when this hollow fiber membrane is used for filtration using an aqueous medium as a liquid to be treated, such as water treatment, the water permeability of the hollow fiber membrane can be increased and the filtration resistance can be lowered.
また、前記中空糸膜の親水性は、親水性を示せば、その程度は、特に限定されない。例えば、前記中空糸膜の親水性としては、親水性により耐汚染性を高める程度の親水性等が挙げられる。また、前記中空糸膜の親水性の程度を、湿潤状態での透水量(湿潤透水量)に対する乾燥状態での透水量(乾燥透水量)の比(乾燥透水量/湿潤透水量)で評価することが考えられる。 The degree of hydrophilicity of the hollow fiber membrane is not particularly limited as long as it shows hydrophilicity. For example, the hydrophilicity of the hollow fiber membrane includes hydrophilicity to the extent that the stain resistance is enhanced by the hydrophilicity. Further, the degree of hydrophilicity of the hollow fiber membrane is evaluated by the ratio of the water permeability (dry water permeability) in the dry state to the water permeability (wet water permeability) in the wet state (dry water permeability / wet water permeability). It is possible.
乾燥透水量は、乾燥状態での中空糸膜の透水量であり、例えば、膜間差圧100kPaにおける透水量である。より具体的には、以下の方法により測定される透水量等が挙げられる。まず、測定対象物である中空糸膜を乾燥させる。この乾燥は、中空糸膜を乾燥できれば、特に限定されないが、例えば、60℃の恒温乾燥機での24時間の乾燥等が挙げられる。この乾燥状態の中空糸膜の一端を封止した中空糸膜モジュールを用い、原水として純水を利用し、ろ過圧力が100kPa、温度が25℃の条件で外圧濾過して、時間当たりの透水量を測定する。この測定した透水量から、単位膜面積、単位時間、単位圧力当たりの透水量に換算して、膜間差圧100kPa(0.1MPa)における透水量(L/m2/時)を得る。 The dry water permeability is the water permeability of the hollow fiber membrane in a dry state, and is, for example, the water permeability at a transmembrane differential pressure of 100 kPa. More specifically, the amount of water permeation measured by the following method can be mentioned. First, the hollow fiber membrane which is a measurement object is dried. The drying is not particularly limited as long as the hollow fiber membrane can be dried, and examples thereof include drying for 24 hours in a 60 ° C. constant temperature dryer. Using the hollow fiber membrane module in which one end of the hollow fiber membrane in the dry state is sealed, pure water is used as raw water, and the external pressure is filtered under the conditions of a filtration pressure of 100 kPa and a temperature of 25 ° C. Measure. From the measured water permeability, the water permeability (L / m 2 / hour) at a transmembrane differential pressure of 100 kPa (0.1 MPa) is obtained in terms of the water permeability per unit membrane area, unit time, and unit pressure.
次に、湿潤透水量は、湿潤状態での中空糸膜の透水量であり、例えば、膜間差圧100kPa(0.1MPa)における透水量である。より具体的には、以下の方法により測定される透水量等が挙げられる。まず、測定対象物である中空糸膜を、エタノール50質量%水溶液に15分間浸漬させ、その後、15分間純水で洗浄するといった湿潤処理を施す。この湿潤処理を施した中空糸膜を、乾燥状態の中空糸膜の代わりに用いること以外、乾燥透水量の測定方法と同様の方法により、膜間差圧100kPa(0.1MPa)における透水量(L/m2/時)を得る。 Next, the wet water permeation amount is the water permeation amount of the hollow fiber membrane in a wet state, for example, the water permeation amount at a transmembrane differential pressure of 100 kPa (0.1 MPa). More specifically, the amount of water permeation measured by the following method can be mentioned. First, a hollow fiber membrane as a measurement object is immersed in a 50% by mass aqueous solution of ethanol for 15 minutes, and then subjected to a wet treatment such as washing with pure water for 15 minutes. Except for using this wet-treated hollow fiber membrane in place of the dry hollow fiber membrane, the water permeability at a transmembrane differential pressure of 100 kPa (0.1 MPa) was determined in the same manner as the dry water permeability measurement method. L / m 2 / hour).
そして、湿潤状態での透水量(湿潤透水量)に対する乾燥状態での透水量(乾燥透水量)の比(乾燥透水量/湿潤透水量)は、上記のようにして求められた各透水量から算出する。なお、乾燥透水量及び湿潤透水量は、例えば、長さ20cmの中空糸膜を用いて測定した値等が挙げられる。 The ratio of the water permeability (dry water permeability) in the dry state to the water permeability (wet water permeability) in the wet state (dry water permeability / wet water permeability) is determined from each water permeability obtained as described above. calculate. In addition, as for dry water permeability and wet water permeability, the value etc. which measured using the hollow fiber membrane of length 20cm etc. are mentioned, for example.
また、前記中空糸膜は、上記のようにして求められた比が、40%以上となるような親水性であることが好ましい。また、この比は、60%以上であることがより好ましく、80%以上であることがさらに好ましい。また、乾燥状態での中空糸膜も、水に触れたら、瞬時に湿潤状態になるのであれば、上記比が100%となる。このため、上記比の上限値は、100%である。よって、上記比は、40〜100%であることが好ましく、60〜100%であることがより好ましく、80〜100%であることがさらに好ましい。親水性が低すぎると、中空糸膜が親水性であることによって発揮される効果を充分に発揮できなくなる傾向がある。すなわち、耐汚染性が低くなる傾向がある。 The hollow fiber membrane is preferably hydrophilic so that the ratio obtained as described above is 40% or more. Further, this ratio is more preferably 60% or more, and further preferably 80% or more. In addition, if the hollow fiber membrane in a dry state is immediately wetted when touched with water, the ratio is 100%. For this reason, the upper limit of the ratio is 100%. Therefore, the ratio is preferably 40 to 100%, more preferably 60 to 100%, and still more preferably 80 to 100%. If the hydrophilicity is too low, the effect exhibited by the hollow fiber membrane being hydrophilic tends to be insufficient. That is, the contamination resistance tends to be low.
また、前記中空糸膜は、膜間差圧0.1MPaにおける透水量である単糸透水量、すなわち、湿潤透水量が、3000〜40000L/m2/時であることが好ましく、3000〜30000L/m2/時であることがより好ましく、3500〜15000L/m2/時であることがさらに好ましい。透水量が少なすぎると、透過性能が劣る傾向があり、モジュール透過係数を低下させる要因となりうる。また、透水量が多すぎると、分画特性が低下する傾向がある。このことから、透水量が上記範囲内であれば、透過性能及び分画特性により優れた中空糸膜が得られる。 Further, the hollow fiber membrane preferably has a single yarn permeation amount which is a water permeation amount at a transmembrane differential pressure of 0.1 MPa, that is, a wet water permeation amount of 3000 to 40000 L / m 2 / hour, preferably 3000 to 30000 L / hour. m 2 / hour is more preferable, and 3500 to 15000 L / m 2 / hour is more preferable. If the amount of water permeation is too small, the permeation performance tends to be inferior, which can be a factor for reducing the module permeability. Moreover, when there is too much water permeability, there exists a tendency for a fractionation characteristic to fall. From this, if the amount of water permeation is within the above range, a hollow fiber membrane having better permeation performance and fractionation characteristics can be obtained.
また、前記中空糸膜は、中空糸膜を構成する材料の親水性を高めてもよいし、疎水性の中空糸膜を親水化処理により親水性にしてもよい。また、中空糸膜を構成する材料の親水性を高めるためには、中空糸膜の原料として、親水性を示す材料で製造すればよく、例えば、親水性樹脂を主成分として、中空糸膜を製造すればよい。また、親水化処理は、中空糸膜を親水性にできる処理であれば、特に限定されない。例えば、中空糸膜を、親水性樹脂に含浸させる方法等が挙げられる。 Moreover, the said hollow fiber membrane may raise the hydrophilicity of the material which comprises a hollow fiber membrane, and may make a hydrophobic hollow fiber membrane hydrophilic by the hydrophilization process. Further, in order to increase the hydrophilicity of the material constituting the hollow fiber membrane, it may be produced from a material exhibiting hydrophilicity as a raw material of the hollow fiber membrane. For example, the hollow fiber membrane is composed mainly of a hydrophilic resin. What is necessary is just to manufacture. The hydrophilic treatment is not particularly limited as long as the treatment can make the hollow fiber membrane hydrophilic. For example, a method of impregnating a hollow fiber membrane with a hydrophilic resin can be used.
また、前記親水性樹脂としては、中空糸膜に含ませることができる親水性樹脂であれば、特に限定されない。前記親水性樹脂は、例えば、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、ポリエチレングリコール、セルロース、セルロースアセテート、ポリビニルピロリドン、ビニルピロリドンとビニルアセテートとの共重合体、及びビニルピロリドンとビニルカプロラクタムとの共重合体等が挙げられる。前記親水性樹脂としては、上記例示の樹脂を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The hydrophilic resin is not particularly limited as long as it is a hydrophilic resin that can be included in the hollow fiber membrane. Examples of the hydrophilic resin include polyvinyl alcohol, polyethylene vinyl alcohol, polyethylene glycol, cellulose, cellulose acetate, polyvinyl pyrrolidone, a copolymer of vinyl pyrrolidone and vinyl acetate, and a copolymer of vinyl pyrrolidone and vinyl caprolactam. Can be mentioned. As said hydrophilic resin, the resin of the said illustration may be used independently, and may be used in combination of 2 or more type.
また、親水化処理は、中空糸膜を、親水性樹脂に含浸させる方法以外に、中空糸膜を、グリセリン、エチレングリコール、及び界面活性剤等に浸漬させる方法も挙げられる。この方法により、中空糸膜の親水性を付与してもよい。 In addition to the method of impregnating the hollow fiber membrane with a hydrophilic resin, the hydrophilic treatment includes a method of immersing the hollow fiber membrane in glycerin, ethylene glycol, a surfactant or the like. By this method, the hydrophilicity of the hollow fiber membrane may be imparted.
また、前記中空糸膜は、外表面(外周面)に存在する孔が、内表面(内周面)に存在する孔より小さいことが好ましい。また、前記中空糸膜は、外表面に存在する孔が、内表面に存在する孔より小さくなるように、内表面から外表面に向かって、漸次的に小さくなる傾斜構造であることがより好ましい。このように、外表面に存在する孔が、内表面に存在する孔より小さいと、分画特性に関与すると考えられる緻密な層状部分が外表面近傍に形成され、それ以外の部分には、比較的大きい細孔が形成された部分が形成されたものになると考えられる。このことから、前記中空糸膜が、分画特性に優れるだけではなく、透過性能にも優れたものであると考えられる。 Moreover, it is preferable that the hole which exists in the outer surface (outer peripheral surface) of the said hollow fiber membrane is smaller than the hole which exists in an inner surface (inner peripheral surface). The hollow fiber membrane is more preferably an inclined structure that gradually decreases from the inner surface to the outer surface so that the holes existing on the outer surface are smaller than the holes existing on the inner surface. . In this way, when the pores existing on the outer surface are smaller than the pores existing on the inner surface, a dense layered portion considered to be involved in the fractionation characteristics is formed near the outer surface, and the other portions are compared with It is considered that a portion where a large pore is formed is formed. From this, it is considered that the hollow fiber membrane not only has excellent fractionation characteristics but also has excellent permeation performance.
また、前記中空糸膜に含まれる樹脂は、中空糸膜の素材として利用可能なものであれば、特に限定されない。前記中空糸膜は、親水性樹脂を含んでいてもよく、上述したように、前記中空糸膜を構成する樹脂として、親水性樹脂を含むことによって、親水性を示すものであってもよい。前記親水性樹脂としては、上述した樹脂が挙げられ、例えば、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、及び酢酸セルロース等が挙げられる。また、前記中空糸膜は、上述したように、親水化処理によって、親水性にしてもよく、その場合には、親水性樹脂以外であっても、用いることができる。中空糸膜に含まれる樹脂としては、上記親水性樹脂以外に、例えば、ポリフッ化ビニリデン等のフッ化ビニリデン系樹脂、テトラフルオロエチレン重合体、及びエチレン・クロロトリフルオロエチレン共重合体等のフッ素系樹脂、ポリメチルメタクリル、ポリメチルアクリル、ポリウレタン、及びエポキシ樹脂等が挙げられる。前記樹脂としては、上記例示の樹脂を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、前記樹脂としては、上記例示の樹脂の中でも、充分な強度及び優れた耐薬品性を維持できるという観点から、フッ素系樹脂が好ましく、フッ化ビニリデン系樹脂がより好ましい。また、前記中空糸膜は、上述したように、親水性を有する。このことから、前記中空糸膜は、フッ化ビニリデン系樹脂等のフッ素系樹脂を含む場合、疎水性が高くなる傾向があるので、中空糸膜に親水化処理を施すことが好ましい。このように親水化処理を施すことによって、前記樹脂として、フッ素系樹脂を用いても、親水性を発揮することができ、さらに、フッ素系樹脂を含むことによって、充分な強度及び優れた耐薬品性を維持できる。 The resin contained in the hollow fiber membrane is not particularly limited as long as it can be used as a material for the hollow fiber membrane. The hollow fiber membrane may contain a hydrophilic resin. As described above, the hollow fiber membrane may be hydrophilic by containing a hydrophilic resin as the resin constituting the hollow fiber membrane. Examples of the hydrophilic resin include the resins described above, and examples include polyvinyl alcohol, polyethylene vinyl alcohol, and cellulose acetate. Further, as described above, the hollow fiber membrane may be rendered hydrophilic by a hydrophilization treatment, and in that case, other than a hydrophilic resin can be used. As the resin contained in the hollow fiber membrane, in addition to the hydrophilic resin, for example, a fluorine-based resin such as polyvinylidene fluoride resin such as polyvinylidene fluoride, a tetrafluoroethylene polymer, and an ethylene / chlorotrifluoroethylene copolymer. Examples thereof include resins, polymethyl methacryl, polymethyl acryl, polyurethane, and epoxy resins. As said resin, the resin of the said illustration may be used independently and may be used in combination of 2 or more type. Moreover, as said resin, a fluororesin is preferable and vinylidene fluoride resin is more preferable from a viewpoint that sufficient intensity | strength and the outstanding chemical resistance can be maintained among resin of the said illustration. The hollow fiber membrane has hydrophilicity as described above. From this, when the said hollow fiber membrane contains fluorine-type resins, such as a vinylidene fluoride type resin, since there exists a tendency for hydrophobicity to become high, it is preferable to give a hydrophilic treatment to a hollow fiber membrane. By performing the hydrophilization treatment in this way, even if a fluorine-based resin is used as the resin, hydrophilicity can be exhibited. Further, by including the fluorine-based resin, sufficient strength and excellent chemical resistance can be obtained. Can maintain sex.
また、このフッ化ビニリデン系樹脂は、中空糸膜を構成することができるフッ化ビニリデン系樹脂であれば、特に限定されない。このフッ化ビニリデン系樹脂としては、具体的には、フッ化ビニリデンのホモポリマーや、フッ化ビニリデン共重合体等が挙げられる。このフッ化ビニリデン共重合体は、フッ化ビニリデンに基づく繰り返し単位を有する共重合体であれば、特に限定されない。フッ化ビニリデン共重合体としては、具体的には、フッ化ビニル、四フッ化エチレン、六フッ化プロピレン、三フッ化塩化エチレンからなる群から選ばれる少なくとも1種とフッ化ビニリデンとの共重合体等が挙げられる。フッ化ビニリデン系樹脂としては、上記例示の中でも、フッ化ビニリデンのホモポリマーであるポリフッ化ビニリデンが好ましい。また、フッ化ビニリデン系樹脂としては、上記例示の樹脂を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The vinylidene fluoride resin is not particularly limited as long as it is a vinylidene fluoride resin that can form a hollow fiber membrane. Specific examples of the vinylidene fluoride resin include a homopolymer of vinylidene fluoride, a vinylidene fluoride copolymer, and the like. The vinylidene fluoride copolymer is not particularly limited as long as it is a copolymer having a repeating unit based on vinylidene fluoride. Specific examples of the vinylidene fluoride copolymer include a copolymer of vinylidene fluoride and at least one selected from the group consisting of vinyl fluoride, tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene, and trifluorochloroethylene. Examples include coalescence. As the vinylidene fluoride-based resin, among the above examples, polyvinylidene fluoride which is a homopolymer of vinylidene fluoride is preferable. Further, as the vinylidene fluoride resin, the above-exemplified resins may be used alone or in combination of two or more.
また、前記中空糸膜に含まれる樹脂、例えば、フッ化ビニリデン系樹脂の分子量は、中空糸膜の用途等によって異なるが、例えば、重量平均分子量で、50,000〜1,000,000であることが好ましい。分子量が小さすぎると、中空糸膜の強度が低下する傾向がある。また、分子量が大きすぎると、中空糸膜の製膜性が低下する傾向がある。また、薬液洗浄に晒される水処理用途に、中空糸膜が用いられる場合、その中空糸膜は、より高い性能が求められるので、強度に優れ、さらに、好適な中空糸膜を得るために、その製膜性に優れていることが求められる。このため、中空糸膜に含まれる樹脂、例えば、フッ化ビニリデン系樹脂の重量平均分子量は、100,000〜900,000であることが好ましく、150,000〜800,000であることがより好ましい。 The molecular weight of the resin contained in the hollow fiber membrane, for example, vinylidene fluoride-based resin, varies depending on the use of the hollow fiber membrane, but is, for example, 50,000 to 1,000,000 in weight average molecular weight. It is preferable. When the molecular weight is too small, the strength of the hollow fiber membrane tends to decrease. Moreover, when molecular weight is too large, there exists a tendency for the film forming property of a hollow fiber membrane to fall. In addition, when a hollow fiber membrane is used for water treatment that is exposed to chemical cleaning, the hollow fiber membrane is required to have higher performance, so that it has excellent strength, and in order to obtain a suitable hollow fiber membrane, It is required to have excellent film forming properties. For this reason, it is preferable that the weight average molecular weight of resin contained in a hollow fiber membrane, for example, a vinylidene fluoride resin, is 100,000-900,000, and it is more preferable that it is 150,000-800,000. .
また、前記中空糸膜の形状は、特に限定されない。中空糸膜は、中空糸状であって、長手方向の一方側は開放し、他方側は、開放していても閉じていてもよい。中空糸膜の形状としては、例えば、中空糸状であって、長手方向の一方側を開放したままで、他方側を閉じた形状等が挙げられる。また、中空糸膜の開放した側の形状としては、例えば、図4に示すような形状である場合等が挙げられる。なお、図4は、本発明の実施形態に係る中空糸膜モジュールに備えられる中空糸膜の部分斜視図である。 The shape of the hollow fiber membrane is not particularly limited. The hollow fiber membrane has a hollow fiber shape, and one side in the longitudinal direction may be open, and the other side may be open or closed. Examples of the shape of the hollow fiber membrane include a hollow fiber shape in which one side in the longitudinal direction is left open and the other side is closed. Moreover, as a shape of the open side of a hollow fiber membrane, the case where it is a shape as shown in FIG. 4, etc. are mentioned, for example. FIG. 4 is a partial perspective view of the hollow fiber membrane provided in the hollow fiber membrane module according to the embodiment of the present invention.
また、前記中空糸膜の外径R1は、800〜5000μm(0.8〜5mm)であることが好ましく、1000〜2000μm(1〜2mm)であることがより好ましく、1000〜1800μmであることがさらに好ましく、1000〜1600μmであることが特に好ましい。中空糸膜の外径が大きすぎる場合、筐体に収容する中空糸膜の本数が少なくなくので、中空糸膜の膜面積が減少し、中空糸膜モジュールとして、実用上、充分な流量を確保することができない傾向がある。また、中空糸膜の外径が小さすぎる場合、中空糸膜の強度が不足して、中空糸膜が破断する等、実用上の運転が困難になる傾向がある。中空糸膜の外径が、上記のような外径であれば、中空糸膜を用いた分離技術を実現する装置に備える中空糸膜として、好適な大きさである。 The outer diameter R1 of the hollow fiber membrane is preferably 800 to 5000 μm (0.8 to 5 mm), more preferably 1000 to 2000 μm (1 to 2 mm), and 1000 to 1800 μm. More preferably, it is 1000-1600 micrometers. When the outer diameter of the hollow fiber membrane is too large, the number of hollow fiber membranes accommodated in the housing is not small, so the membrane area of the hollow fiber membrane is reduced, and a practically sufficient flow rate is secured as a hollow fiber membrane module. There is a tendency to not be able to. Moreover, when the outer diameter of the hollow fiber membrane is too small, the practical operation tends to be difficult, for example, the strength of the hollow fiber membrane is insufficient and the hollow fiber membrane is broken. If the outer diameter of the hollow fiber membrane is as described above, it is a suitable size as a hollow fiber membrane provided in an apparatus for realizing a separation technique using the hollow fiber membrane.
また、前記中空糸膜の内径R2は、500〜3000μm(0.5〜3mm)であることが好ましく、600〜1500μm(0.6〜1.5mm)であることがより好ましく、600〜1100μmであることがさらに好ましく、600〜1000μmであることが特に好ましい。中空糸膜の内径が小さすぎると、透過液の抵抗(管内圧損)が大きくなり、流れが不良になる傾向がある。すなわち、高い透過流束を実現する際、中空糸膜の中空部分を通過する際の圧力損失が大きくなり、モジュール透過係数を低下させる要因となりうる。また、中空糸膜の内径が大きすぎると、中空糸膜の形状を維持できず、膜の潰れやゆがみ等が発生しやすくなる傾向がある。すなわち、中空糸膜がろ過圧力によりつぶれてしまい、中空糸膜の破断等の問題が発生しやすくなる傾向がある。 Further, the inner diameter R2 of the hollow fiber membrane is preferably 500 to 3000 μm (0.5 to 3 mm), more preferably 600 to 1500 μm (0.6 to 1.5 mm), and 600 to 1100 μm. More preferably, it is particularly preferably 600 to 1000 μm. When the inner diameter of the hollow fiber membrane is too small, the permeate resistance (pressure loss in the tube) increases and the flow tends to be poor. That is, when realizing a high permeation flux, the pressure loss when passing through the hollow portion of the hollow fiber membrane is increased, which can be a factor of reducing the module permeability coefficient. Further, if the inner diameter of the hollow fiber membrane is too large, the shape of the hollow fiber membrane cannot be maintained, and the membrane tends to be crushed or distorted. That is, the hollow fiber membrane tends to be crushed by the filtration pressure, and problems such as breakage of the hollow fiber membrane tend to occur.
また、前記中空糸膜の膜厚Tは、1000〜150μmであることが好ましく、400〜150μmであることがより好ましく、400〜200μmであることがさらに好ましく、350〜200μmであることが特に好ましい。中空糸膜の膜厚が薄すぎると、強度不足により、ゆがみ等の変形が発生しやすくなる傾向がある。また、前記膜厚が厚すぎると、マクロボイドの発生の抑制が困難になる等、好適な膜構造を得ることが困難になる傾向がある。場合によっては、強度が低下する場合もある。 The thickness T of the hollow fiber membrane is preferably 1000 to 150 μm, more preferably 400 to 150 μm, still more preferably 400 to 200 μm, and particularly preferably 350 to 200 μm. . When the hollow fiber membrane is too thin, deformation such as distortion tends to occur due to insufficient strength. On the other hand, if the film thickness is too thick, it is difficult to obtain a suitable film structure, for example, it is difficult to suppress the generation of macrovoids. In some cases, the strength may decrease.
前記中空糸膜の外径R1、内径R2、及び膜厚Tが、それぞれ上記範囲内であれば、中空糸膜を用いた分離技術を実現する装置に備える中空糸膜として、好適な大きさであり、前記装置の小型化が図れる。 If the outer diameter R1, inner diameter R2, and film thickness T of the hollow fiber membrane are within the above ranges, respectively, the hollow fiber membrane has a suitable size as a hollow fiber membrane provided in a device that realizes a separation technique using a hollow fiber membrane. In addition, the apparatus can be miniaturized.
前記中空糸膜モジュールに備えられる中空糸膜は、有効長が0.3〜2mであることが好ましく、0.3〜1.5mであることがより好ましく、0.5〜1mであることがさらに好ましい。中空糸膜の有効長が長すぎる場合、透過液の抵抗(管内圧損)が大きくなり、流れが不良になる傾向がある。すなわち、高い透過流束を実現する際、中空糸膜の中空部分を通過する際の圧力損失が大きくなり、モジュール透過係数を低下させる要因となりうる。また、中空糸膜の有効長が短すぎる場合、モジュール透過係数を高めることができても、中空糸膜モジュールとして、実用上、充分な流量を確保することができない傾向がある。 The hollow fiber membrane provided in the hollow fiber membrane module preferably has an effective length of 0.3 to 2 m, more preferably 0.3 to 1.5 m, and more preferably 0.5 to 1 m. Further preferred. When the effective length of the hollow fiber membrane is too long, the resistance of the permeate (in-pipe pressure loss) increases and the flow tends to be poor. That is, when realizing a high permeation flux, the pressure loss when passing through the hollow portion of the hollow fiber membrane is increased, which can be a factor of reducing the module permeability coefficient. Moreover, when the effective length of the hollow fiber membrane is too short, even if the module permeability coefficient can be increased, there is a tendency that a practically sufficient flow rate cannot be secured as the hollow fiber membrane module.
また、前記中空糸膜の製造方法は、前記中空糸膜を製造することができれば、特に限定されない。前記中空糸膜の製造方法は、多孔性の中空糸膜を製造する方法等が挙げられる。このような多孔性の中空糸膜の製造方法としては、相分離を利用する方法が知られている。この相分離を利用する中空糸膜の製造方法としては、例えば、非溶剤誘起相分離法(Nonsolvent Induced Phase Separation:NIPS法)や、熱誘起相分離法(Thermally Induced Phase Separation:TIPS法)等が挙げられる。 Moreover, the manufacturing method of the said hollow fiber membrane will not be specifically limited if the said hollow fiber membrane can be manufactured. Examples of the method for producing the hollow fiber membrane include a method for producing a porous hollow fiber membrane. As a method for producing such a porous hollow fiber membrane, a method utilizing phase separation is known. Examples of a method for producing a hollow fiber membrane utilizing this phase separation include a non-solvent induced phase separation method (NIPS method) and a thermally induced phase separation method (TIPS method). Can be mentioned.
NIPS法とは、ポリマーを溶剤に溶解させた均一なポリマー原液を、ポリマーを溶解させない非溶剤と接触させることで、ポリマー原液と非溶剤との濃度差を駆動力とした、ポリマー原液の溶剤と非溶剤との置換により、相分離現象を起こさせる方法である。NIPS法は、一般的に、溶剤交換速度によって、形成される細孔の孔径が変化する。具体的には、溶剤交換速度が遅いほど、細孔が粗大化する傾向がある。また、溶剤交換速度は、中空糸膜の製造においては、非溶剤との接触面が最も速く、膜内部に向かうにしたがって、遅くなる。このため、NIPS法で製造した中空糸膜は、非溶剤との接触面付近は緻密であって、膜内部に向かって、徐々に細孔を粗大化した非対称構造を有するものが得られる。 The NIPS method refers to a polymer stock solution solvent in which a uniform polymer stock solution in which a polymer is dissolved in a solvent is brought into contact with a non-solvent that does not dissolve the polymer, and the concentration difference between the polymer stock solution and the non-solvent is a driving force. This is a method of causing a phase separation phenomenon by substitution with a non-solvent. In the NIPS method, the pore diameter of the formed pores generally changes depending on the solvent exchange rate. Specifically, the slower the solvent exchange rate, the larger the pore size. In addition, in the production of the hollow fiber membrane, the solvent exchange rate is the fastest at the contact surface with the non-solvent, and becomes slower as it goes into the membrane. For this reason, the hollow fiber membrane produced by the NIPS method is dense in the vicinity of the contact surface with the non-solvent and has an asymmetric structure in which pores are gradually coarsened toward the inside of the membrane.
また、TIPS法とは、ポリマーを、高温下では溶解させることができるが、温度が低下すると溶解できなくなる貧溶剤に、高温下で溶解させ、その溶液を冷却することにより、相分離現象を起こさせる方法である。熱交換速度は、一般的に、NIPS法における溶剤交換速度より速く、速度の制御が困難であるため、TIPS法は、膜厚方向に対して、均一な細孔が形成されやすい。 In addition, the TIPS method means that a polymer can be dissolved at a high temperature but dissolved at a high temperature in a poor solvent that cannot be dissolved when the temperature is lowered, and the solution is cooled to cause a phase separation phenomenon. It is a method to make it. Since the heat exchange rate is generally faster than the solvent exchange rate in the NIPS method and it is difficult to control the rate, the TIPS method tends to form uniform pores in the film thickness direction.
以上のことから、前記中空糸膜の製造方法としては、前記中空糸膜を製造することができれば、特に限定されないが、非溶剤誘起相分離法が好ましい。具体的には、この製造方法としては、以下のような製造方法が挙げられる。この製造方法としては、前記中空糸膜を構成する樹脂と、溶剤とを含む製膜原液を中空糸状に押し出す押出工程と、押し出された中空糸状の製膜原液を、外部凝固液と接触させて、中空糸膜を形成する工程とを備える方法等が挙げられる。 From the above, the method for producing the hollow fiber membrane is not particularly limited as long as the hollow fiber membrane can be produced, but a non-solvent induced phase separation method is preferable. Specifically, this manufacturing method includes the following manufacturing methods. As this production method, an extrusion step of extruding a membrane forming stock solution containing the resin constituting the hollow fiber membrane and a solvent into a hollow fiber shape, and contacting the extruded hollow fiber membrane forming stock solution with an external coagulation solution And a method of forming a hollow fiber membrane.
また、本実施形態に係る製造方法における押出工程で用いる製膜原液は、前記樹脂と前記溶剤を含み、中空糸膜を製造することができる製膜原液であれば、特に限定されない。 Moreover, the film-forming stock solution used in the extrusion step in the production method according to this embodiment is not particularly limited as long as it is a film-forming stock solution that contains the resin and the solvent and can produce a hollow fiber membrane.
前記樹脂は、前記中空糸膜に含まれる樹脂である。また、前記溶剤は、製膜原液の調製時や押出工程時に、前記樹脂を溶解させることができる溶剤であれば、特に限定されない。 The resin is a resin contained in the hollow fiber membrane. Moreover, the said solvent will not be specifically limited if it is a solvent which can dissolve the said resin at the time of preparation of a film-forming stock solution, or an extrusion process.
また、前記押出工程は、前記製膜原液を中空糸状に押し出す工程であれば、特に限定されない。前記押出工程としては、図5に示す中空糸成型用ノズルから前記製膜原液を押し出す工程等が挙げられる。なお、図5は、本発明の実施形態に係る中空糸膜モジュールに備えられる中空糸膜を製造する際に用いる中空糸膜成型用ノズルの一例を示す概略図である。また、図5(a)には、その断面図を示し、図5(b)には、中空糸成型用ノズルの、製膜原液を吐出する吐出口側を示す平面図である。具体的には、ここでの中空糸成型用ノズル21は、円環状の外側吐出口26と、前記外側吐出口26の内側に配置する円状又は円環状の内側吐出口27とを備える。そして、この中空糸成型用ノズル21は、製膜原液を流通させる流通管24の末端に備え、流通管24内を流動してきた製膜原液を、ノズル内の流路22を介して、外側吐出口26から吐出する。また、この中空糸成型用ノズル21は、この外側吐出口26からの製膜原液の吐出と同時に、内部凝固液を、流通管25に流通させ、ノズル内の流路23を介して、内側吐出口27から吐出する。そうすることによって、中空糸成型用ノズル21から押し出された中空糸状の前記製膜原液を前記内部凝固液と接触させる。 Moreover, the said extrusion process will not be specifically limited if it is the process of extruding the said film forming undiluted | stock solution to hollow fiber shape. Examples of the extrusion step include a step of extruding the film-forming stock solution from a hollow fiber molding nozzle shown in FIG. FIG. 5 is a schematic view showing an example of a hollow fiber membrane molding nozzle used when manufacturing a hollow fiber membrane included in the hollow fiber membrane module according to the embodiment of the present invention. FIG. 5 (a) shows a cross-sectional view thereof, and FIG. 5 (b) is a plan view showing a discharge port side of a hollow fiber molding nozzle for discharging a film-forming stock solution. Specifically, the hollow fiber molding nozzle 21 here includes an annular outer discharge port 26 and a circular or annular inner discharge port 27 arranged inside the outer discharge port 26. The hollow fiber molding nozzle 21 is provided at the end of the flow pipe 24 through which the film-forming stock solution is circulated, and the film-forming stock solution flowing in the flow pipe 24 is discharged outside through the flow path 22 in the nozzle. Discharge from the outlet 26. In addition, the hollow fiber molding nozzle 21 causes the internal coagulating liquid to flow through the flow pipe 25 at the same time as the film-forming stock solution is discharged from the outer discharge port 26, and passes through the flow path 23 in the nozzle. Discharge from the outlet 27. By doing so, the hollow fiber-shaped film-forming stock solution extruded from the hollow fiber molding nozzle 21 is brought into contact with the internal coagulation liquid.
また、本実施形態に係る製造方法における形成工程は、押し出された中空糸状の製膜原液を、外部凝固液と接触させて、中空糸膜を形成する工程であれば、特に限定されない。この形成工程は、具体的には、前記押出工程で押し出された中空糸状の製膜原液を、外部凝固浴に貯留した外部凝固液に浸漬させる工程等が挙げられる。 Moreover, the formation process in the manufacturing method which concerns on this embodiment will not be specifically limited if it is the process of making the extruded hollow fiber-shaped membrane forming undiluted solution contact an external coagulation liquid, and forming a hollow fiber membrane. Specific examples of the forming step include a step of immersing the hollow fiber-shaped film-forming stock solution extruded in the extrusion step in an external coagulation solution stored in an external coagulation bath.
また、本実施形態に係る中空糸膜モジュールは、膜ろ過法に用いることによって、液体処理、具体的には、ろ過処理を行うことができる。この中空糸膜モジュールを用いた液体処理方法は、具体的には、前記中空糸膜モジュールに備えられる中空糸膜を用いて、被処理液をろ過するろ過工程と、前記中空糸膜モジュールに備えられる中空糸膜を逆流洗浄する逆洗工程とを備え、前記ろ過工程と前記逆洗工程とを交互に行う方法等が挙げられる。そして、この方法としては、例えば、前記逆洗工程が、前記ろ過工程における二次側に、圧縮空気等の気体やろ過液等の液体を供給することによって、前記中空糸膜を透過した気体又は液体で、前記中空糸膜を洗浄する。また、この洗浄の際又はその後に、図1における導入口35から空気を導入して、中空糸膜上等で気泡を発生させて、その気泡によるスクラビング洗浄を行ってもよい。 Moreover, the hollow fiber membrane module which concerns on this embodiment can perform a liquid process, specifically, a filtration process, by using for a membrane filtration method. Specifically, the liquid treatment method using the hollow fiber membrane module includes a filtration step of filtering a liquid to be treated using the hollow fiber membrane provided in the hollow fiber membrane module, and the hollow fiber membrane module. And a backwashing process for backwashing the hollow fiber membrane to be obtained, and the filtration process and the backwashing process are alternately performed. And as this method, for example, the backwashing step supplies a gas such as compressed air or a liquid such as a filtrate to the secondary side in the filtration step, so that the gas permeated through the hollow fiber membrane or The hollow fiber membrane is washed with a liquid. Further, during or after the cleaning, air may be introduced from the introduction port 35 in FIG. 1 to generate bubbles on the hollow fiber membrane or the like, and scrubbing cleaning with the bubbles may be performed.
前記ろ過工程としては、前記中空糸膜を用いたろ過であれば、特に限定されない。また、このろ過工程において、ろ過する被処理液も、特に限定されない。被処理液としては、例えば、河川表流水や工業用水等の原水等が挙げられる。また、この原水は、濁度が、1.0NTU以上であることが好ましい。また、被処理液としては、ポリ塩化アルミニウム、硫酸バンド(硫酸アルミニウム)、及び塩化鉄等の凝集剤を含んでいてもよい。上記のような、濁度の高い原水を被処理液として用いてろ過すると、ファウリングの発生がより顕著となる傾向がある。このような傾向のある原水を用いても、本実施形態に係る中空糸膜モジュールを用いて処理すると、長期間にわたって、優れた透過性能を維持できる。 The filtration step is not particularly limited as long as it is a filtration using the hollow fiber membrane. In this filtration step, the liquid to be treated to be filtered is not particularly limited. Examples of the liquid to be treated include raw water such as river surface water and industrial water. The raw water preferably has a turbidity of 1.0 NTU or more. In addition, the liquid to be treated may contain an aggregating agent such as polyaluminum chloride, sulfuric acid band (aluminum sulfate), and iron chloride. When the raw water with high turbidity as described above is filtered as the liquid to be treated, the occurrence of fouling tends to become more prominent. Even if raw water having such a tendency is used, if it is treated using the hollow fiber membrane module according to the present embodiment, excellent permeation performance can be maintained over a long period of time.
前記ろ過工程における透過流束は、5〜40m/日であることが好ましく、5〜30m/日であることがより好ましく、5〜20m/日であることがさらも好ましい。透過流束が低すぎる場合には、中空糸膜モジュールとして、透過流束向上による、省スペース化等のコスト削減効果を充分に得られなくなる傾向がある。また、透過流束が高すぎる場合には、膜間差圧を高めることになり、ファウリング抑制効果を充分に得られなくなる傾向がある。 The permeation flux in the filtration step is preferably 5 to 40 m / day, more preferably 5 to 30 m / day, and even more preferably 5 to 20 m / day. When the permeation flux is too low, the hollow fiber membrane module tends not to have a sufficient cost-saving effect such as space saving by improving the permeation flux. On the other hand, when the permeation flux is too high, the transmembrane pressure difference is increased, and the fouling suppression effect tends not to be sufficiently obtained.
また、前記ろ過工程における膜間差圧は、10〜80kPaであることが好ましく、10〜60kPaであることがより好ましく、10〜50kPaであることがさらに好ましい。膜間差圧が低すぎる場合には、中空糸膜モジュールとして、実用上、充分な流量を確保することができない傾向がある。また、膜間差圧が高すぎる場合には、ファウリング抑制効果を充分に得られなくなる傾向がある。 Moreover, it is preferable that the transmembrane differential pressure in the said filtration process is 10-80 kPa, It is more preferable that it is 10-60 kPa, It is further more preferable that it is 10-50 kPa. When the transmembrane pressure difference is too low, there is a tendency that a practically sufficient flow rate cannot be secured as a hollow fiber membrane module. Moreover, when the transmembrane pressure difference is too high, there is a tendency that a fouling suppressing effect cannot be obtained sufficiently.
また、前記逆洗工程としては、特に限定されないが、以下のような気体を用いた逆洗であることが好ましい。具体的には、図1に示すような中空糸膜モジュールでは、導出口36から、圧縮した空気を供給し、中空糸膜モジュール30を構成する各中空糸膜32に空気を供給し、膜表面の濁質成分を剥離させた後に、導入口35より空気を供給し、スクラビング洗浄をする。そうすることによって、中空糸膜モジュール30を構成する各中空糸膜32を逆洗する。 The backwashing step is not particularly limited, but backwashing using the following gas is preferable. Specifically, in the hollow fiber membrane module as shown in FIG. 1, compressed air is supplied from the outlet port 36, and air is supplied to each hollow fiber membrane 32 constituting the hollow fiber membrane module 30. After the turbid components are peeled off, air is supplied from the inlet 35 to perform scrubbing cleaning. By doing so, each hollow fiber membrane 32 which comprises the hollow fiber membrane module 30 is backwashed.
このような液体処理方法であれば、中空糸膜を用いたろ過工程による液体処理を、長期間にわたって好適に行うことができる。具体的には、まず、ろ過工程とろ過工程との間に行う逆洗工程で、優れた洗浄効率を発揮できる。このため、このような逆洗工程を、ろ過工程とろ過工程との間に定期的に行うことによって、中空糸膜を用いたろ過工程におけるろ過効率の低下を充分に抑制できる。よって、中空糸膜を用いたろ過工程による液体処理を、長期間にわたって好適に行うことができる。 If it is such a liquid processing method, the liquid processing by the filtration process using a hollow fiber membrane can be performed suitably over a long period of time. Specifically, first, an excellent washing efficiency can be exhibited in a backwashing step performed between the filtration step and the filtration step. For this reason, the fall of the filtration efficiency in the filtration process using a hollow fiber membrane can fully be suppressed by performing such a backwashing process regularly between a filtration process and a filtration process. Therefore, the liquid process by the filtration process using a hollow fiber membrane can be suitably performed over a long period of time.
以下に、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではない。 The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. However, the scope of the present invention is not limited to these examples.
[実施例1]
まず、中空糸膜を構成する樹脂として、フッ化ビニリデン系樹脂であるポリフッ化ビニリデン(以下、PVDFと略することがある)(アルケマ株式会社製のKynar741)と、溶剤として、γ−ブチロラクトン(三菱化学株式会社製のGBL)と、相分離促進剤として、ポリビニルピロリドン系樹脂であるポリビニルピロリドン(BASFジャパン株式会社製のソカランK−90P)とを、質量比25:62:13になるように混合物を調製した。
[Example 1]
First, as a resin constituting the hollow fiber membrane, polyvinylidene fluoride (hereinafter, may be abbreviated as PVDF) which is a vinylidene fluoride resin (Kynar 741 manufactured by Arkema Co., Ltd.) and γ-butyrolactone (Mitsubishi) as a solvent. GBL manufactured by Kagaku Co., Ltd., and polyvinyl pyrrolidone, which is a polyvinyl pyrrolidone-based resin (Socaran K-90P manufactured by BASF Japan Ltd.), as a phase separation accelerator, are mixed so as to have a mass ratio of 25:62:13. Was prepared.
上記混合物を95℃の恒温下で溶解タンク内にて溶解して得られた製膜原液を、図5に示すような、外径1.6mm、内径0.8mmの二重環構造のノズル(中空糸膜形成用ノズル)から押し出した。このとき、内部凝固液として、γ−ブチロラクトン(三菱化学株式会社製のGBL)とグリセリン(花王株式会社製の精製グリセリン)とを質量比15:85になるように混合した混合物を、製膜原液と同時吐出した。 A film-forming stock solution obtained by dissolving the above mixture in a dissolution tank at a constant temperature of 95 ° C. is a nozzle having a double ring structure having an outer diameter of 1.6 mm and an inner diameter of 0.8 mm as shown in FIG. Extruded from a hollow fiber membrane forming nozzle). At this time, as an internal coagulating liquid, a mixture of γ-butyrolactone (GBL manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) and glycerin (purified glycerin manufactured by Kao Corporation) so as to have a mass ratio of 15:85 Were discharged at the same time.
この内部凝固液とともに押し出した製膜原液を、30mmの空走距離を経て、硫酸ナトリウムを18質量%含む水溶液からなる外部凝固液中に浸漬させた。そうすることによって、製膜原液が固化され、中空糸膜が得られた。 The film-forming stock solution extruded together with the internal coagulation liquid was immersed in an external coagulation liquid composed of an aqueous solution containing 18% by mass of sodium sulfate through an idle running distance of 30 mm. By doing so, the membrane-forming stock solution was solidified, and a hollow fiber membrane was obtained.
次いで、得られた中空糸膜を、延伸、収縮処理をした後に、洗浄した。そうすることによって、溶剤(γ−ブチロラクトン)と相分離促進剤(ポリビニルピロリドン)とが、中空糸膜から抽出除去される。その後、得られた中空糸膜に対して、親水化処理を施した。具体的には、得られた中空糸膜を、ポリビニルアルコール(株式会社クラレ製のPVA−505)の0.5質量%水溶液に浸漬させた。その後、このポリビニルアルコール水溶液に浸漬させた中空糸膜を、グルタルアルデヒドを1質量%含み、硫酸を4質量%含む水溶液に浸漬させた。このように親水化処理を施した中空糸膜の、湿潤状態での透水量と乾燥状態での透水量とを上記の方法で測定した。その結果、湿潤状態での透水量(湿潤透水量)に対する乾燥状態での透水量(乾燥透水量)の比(乾燥透水量/湿潤透水量)が、85%であった。このことから、得られた中空糸膜が、親水性を有することがわかった。なお、乾燥透水量は、乾燥状態での中空糸膜の、膜間差圧100kPaにおける透水量であり、湿潤透水量は、湿潤状態での中空糸膜の、膜間差圧100kPaにおける透水量である。 Next, the obtained hollow fiber membrane was washed after being stretched and contracted. By doing so, the solvent (γ-butyrolactone) and the phase separation accelerator (polyvinylpyrrolidone) are extracted and removed from the hollow fiber membrane. Thereafter, the obtained hollow fiber membrane was subjected to a hydrophilic treatment. Specifically, the obtained hollow fiber membrane was immersed in a 0.5 mass% aqueous solution of polyvinyl alcohol (PVA-505 manufactured by Kuraray Co., Ltd.). Thereafter, the hollow fiber membrane immersed in the aqueous polyvinyl alcohol solution was immersed in an aqueous solution containing 1% by mass of glutaraldehyde and 4% by mass of sulfuric acid. The water permeability in a wet state and the water permeability in a dry state of the hollow fiber membrane subjected to the hydrophilization treatment as described above were measured by the above methods. As a result, the ratio of the water permeability (dry water permeability) in the dry state (dry water permeability / wet water permeability) to the water permeability (wet water permeability) in the wet state was 85%. From this, it was found that the obtained hollow fiber membrane has hydrophilicity. The dry water permeability is the water permeability of the hollow fiber membrane in a dry state at a transmembrane differential pressure of 100 kPa, and the wet water permeability is the water permeability of the hollow fiber membrane in a wet state at a transmembrane differential pressure of 100 kPa. is there.
このようにして得られた中空糸膜の外径は、1mm、内径は0.6mmであり、膜厚が、0.2mmであった。また、中空糸膜の、膜間差圧0.1MPaにおける純水の透過量(単糸透水量:長さ20cmの中空糸膜を用いて測定)は、5000LMH(5000L/m2/時)であった。 The hollow fiber membrane thus obtained had an outer diameter of 1 mm, an inner diameter of 0.6 mm, and a film thickness of 0.2 mm. The hollow fiber membrane has a pure water permeation amount (measured using a hollow fiber membrane having a length of 20 cm) at 5000 LMH (5000 L / m 2 / hour) at a transmembrane differential pressure of 0.1 MPa. there were.
また、得られた中空糸膜の分画粒子径を、以下の方法で測定した。 Moreover, the fraction particle diameter of the obtained hollow fiber membrane was measured by the following method.
異なる粒子径を有する少なくとも2種類の粒子(日揮触媒化成株式会社製の、カタロイドSI−550、カタロイドSI−45P、カタロイドSI−80P、ダウケミカル株式会社製の、粒径0.1μm、0.2μm、0.5μmのポリスチレンラテックス等)の阻止率を測定し、その測定値を元にして、下記の近似式において、Rが90となるSの値を求め、これを分画粒子径とした。 At least two kinds of particles having different particle diameters (cataloid SI-550, cataloid SI-45P, cataloid SI-80P, manufactured by JGC Catalysts & Chemicals, Inc., particle diameters 0.1 μm, 0.2 μm, manufactured by Dow Chemical Co., Ltd. , 0.5 μm polystyrene latex, etc.) was measured, and based on the measured value, the value of S at which R was 90 was determined in the following approximate formula, and this was taken as the fractional particle size.
R=100/(1−m×exp(−a×log(S)))
上記式中のaおよびmは、中空糸膜によって定まる定数であって、2種類以上の阻止率の測定値をもとに算出される。
R = 100 / (1−m × exp (−a × log (S)))
“A” and “m” in the above formula are constants determined by the hollow fiber membrane, and are calculated based on measured values of two or more types of rejection.
この測定方法により得られた分画粒子径が、0.1μmであった。 The fractional particle size obtained by this measurement method was 0.1 μm.
また、実施例1に係る中空糸膜の膜構造を、走査型電子顕微鏡(株式会社日立製作所製のS−3000N)を用いて確認した。その結果を、図6〜8に示す。 Moreover, the membrane structure of the hollow fiber membrane which concerns on Example 1 was confirmed using the scanning electron microscope (S-3000N by Hitachi, Ltd.). The results are shown in FIGS.
まず、図6は、実施例1に係る中空糸膜の断面の走査型電子顕微鏡写真を示す図である。また、図7は、実施例1に係る中空糸膜の外周面の走査型電子顕微鏡写真を示す図である。また、図8は、実施例1に係る中空糸膜の内周面の走査型電子顕微鏡写真を示す図である。 First, FIG. 6 is a view showing a scanning electron micrograph of a cross section of the hollow fiber membrane according to Example 1. FIG. Moreover, FIG. 7 is a figure which shows the scanning electron micrograph of the outer peripheral surface of the hollow fiber membrane which concerns on Example 1. FIG. Moreover, FIG. 8 is a figure which shows the scanning electron micrograph of the internal peripheral surface of the hollow fiber membrane which concerns on Example 1. FIG.
図6から、外周面付近には、緻密な層状部分が形成されており、それ以外の部分は、それより疎な部分が形成されていることがわかった。すなわち、この中空糸膜は、外表面に存在する孔が、内表面に存在する孔より小さくなるように、内表面から外表面に向かって、漸次的に小さくなる傾斜構造であることがわかった。 From FIG. 6, it was found that a dense layered portion was formed in the vicinity of the outer peripheral surface, and a sparser portion was formed in the other portions. That is, it was found that this hollow fiber membrane has an inclined structure that gradually decreases from the inner surface toward the outer surface so that the holes existing on the outer surface are smaller than the holes existing on the inner surface. .
また、この中空糸膜を用いて図1に示すような中空糸膜モジュールを作製した。中空糸膜モジュールに備えられる中空糸膜は、その下端部が、エポキシ系樹脂で封止されており、上端部が、中空部の開口されたものであった。そして、中空糸膜は、有効長1mであった。また、中空糸膜モジュールの筐体は、その内径が20cmであった。そして、この中空糸膜は、中空糸膜モジュールの筐体に、充填率が40%となるように収容し、その具体的な本数は、約16000本であった。 Further, a hollow fiber membrane module as shown in FIG. 1 was produced using this hollow fiber membrane. The hollow fiber membrane provided in the hollow fiber membrane module had a lower end sealed with an epoxy resin and an upper end opened in the hollow portion. The hollow fiber membrane had an effective length of 1 m. The casing of the hollow fiber membrane module had an inner diameter of 20 cm. And this hollow fiber membrane was accommodated in the housing | casing of the hollow fiber membrane module so that a filling rate might be 40%, and the concrete number was about 16000.
このようにして得られた中空糸膜モジュールを用いて純水をろ過した際、その膜間差圧が20kPaであって、透過流束が6.5m/日であった。そして、モジュール透過係数が、0.325m/日/kPaであった。なお、モジュール透過係数や分画粒子径等の値は、表1に示す。 When pure water was filtered using the hollow fiber membrane module thus obtained, the transmembrane pressure difference was 20 kPa and the permeation flux was 6.5 m / day. The module permeability coefficient was 0.325 m / day / kPa. Table 1 shows values such as the module permeability coefficient and the fractional particle size.
(評価)
得られた中空糸膜モジュールを、以下のようにして、評価した。その結果は、表1に示す。
(Evaluation)
The obtained hollow fiber membrane module was evaluated as follows. The results are shown in Table 1.
濁度2.0NTU(HACH社製:2100Qにて測定)の河川水に、凝集剤としてポリ塩化アルミニウムを、アルミニウム換算濃度で1mg/Lで添加した液体を被処理液として用い、得られた中空糸膜モジュールで、この被処理液をろ過した。すなわち、中空糸膜モジュールの導出口からろ過液が得られた。設定流量8m/日(設定流量(m/日)は、ろ過流量(m3/日)を中空糸膜面積(m2)で割った値)で、10分間ろ過した後、導出口より0.2MPaの圧縮した空気にて、10秒間、中空糸膜に空気を供給し、濁質成分を剥離させた。その後、モジュール下部の導入口から0.1MPaの圧縮した空気にてエアースクラビングを60秒間行い、膜の汚れを洗浄した(導入エアーの抜き口は、空気抜き口を開けることで確保した。)。洗浄した汚れは、導入口より抜き取り、再びろ過を開始した。 Hollow obtained by using, as a liquid to be treated, a liquid obtained by adding polyaluminum chloride as a flocculant to a river water having a turbidity of 2.0 NTU (manufactured by HACH: 2100Q) at a concentration of 1 mg / L in terms of aluminum The liquid to be treated was filtered with a thread membrane module. That is, a filtrate was obtained from the outlet of the hollow fiber membrane module. After filtration for 10 minutes at a set flow rate of 8 m / day (the set flow rate (m / day) is a value obtained by dividing the filtration flow rate (m 3 / day) by the hollow fiber membrane area (m 2 )), the flow rate is reduced to 0. Air was supplied to the hollow fiber membrane with compressed air of 2 MPa for 10 seconds to separate turbid components. Thereafter, air scrubbing was performed with compressed air of 0.1 MPa from the inlet at the bottom of the module for 60 seconds to clean the membrane dirt (the inlet air outlet was secured by opening the air outlet). The washed dirt was extracted from the inlet and filtration was started again.
このようなサイクルを10日間継続させた際の膜間差圧の上昇速度が、運転時間24時間当たり0.3kPa以下であった。すなわち、膜間差圧の上昇速度が、0.3kPa/日以下であった。このことから、ファウリング抑制効果に優れていることがわかった。 The rate of increase in the transmembrane pressure difference when such a cycle was continued for 10 days was 0.3 kPa or less per 24 hours of operation time. That is, the rate of increase in the transmembrane pressure difference was 0.3 kPa / day or less. From this, it was found that the fouling suppressing effect is excellent.
また、このようなろ過において、膜間差圧20kPaにおける初期の透過流量(初期透過流量)は、1中空糸モジュール当たり、13.6m3/時であった。また、20m3/時の透過流量で被処理液をろ過する際の膜間差圧(被処理液ろ過時の膜間差圧)は、29kPaであった。 In such filtration, the initial permeate flow rate (initial permeate flow rate) at a transmembrane pressure difference of 20 kPa was 13.6 m 3 / hour per hollow fiber module. Moreover, the transmembrane differential pressure (transmembrane differential pressure at the time of a to-be-processed liquid filtration) at the time of filtering a to-be-processed liquid with the permeation | transmission flow rate of 20 m < 3 > / hr was 29 kPa.
また、得られた中空糸膜の除菌性能を、以下の方法で測定した。 Moreover, the disinfection performance of the obtained hollow fiber membrane was measured by the following method.
まず、菌数が、1×103〜2×104となるように、Brevundimonas diminuta(NBRC14213)の培養を行った。このようにして得られた菌液を、被処理物として、中空糸膜の片端を封止した、上述したようなモジュールで、流量が1L/分以下となるように、ろ過した。そして、得られたろ液の菌数を調べた。 First, Brevundimonas diminuta (NBRC14213) was cultured so that the number of bacteria was 1 × 10 3 to 2 × 10 4 . The bacterial solution thus obtained was filtered as an object to be treated with a module as described above in which one end of the hollow fiber membrane was sealed so that the flow rate was 1 L / min or less. And the number of bacteria of the obtained filtrate was investigated.
この実施例1に係る中空糸膜を用いた場合。得られたろ液の菌数が0であり、優れた除菌性能を示すことがわかった。 When the hollow fiber membrane according to Example 1 is used. It was found that the number of bacteria in the obtained filtrate was 0, indicating excellent sterilization performance.
[実施例2〜6、比較例1〜7]
実施例2〜6、及び比較例1〜7に係る中空糸膜モジュールは、モジュール透過係数、分画粒子径等の各数値が、表1に示す値になるように、中空糸膜の製造時の条件や、中空糸膜モジュールにおける充填率等を変更したこと以外、実施例1と同様である。
[Examples 2-6, Comparative Examples 1-7]
The hollow fiber membrane modules according to Examples 2 to 6 and Comparative Examples 1 to 7 were manufactured at the time of producing the hollow fiber membranes so that the numerical values such as the module permeability coefficient and the fractional particle diameter were as shown in Table 1. The same as Example 1, except that the conditions and the filling rate in the hollow fiber membrane module were changed.
また、各実施例及び比較例に係る中空糸膜モジュールは、実施例1と同様の評価を行った。その結果は、表1に示す。なお、中空糸膜が、上記のような傾斜構造を確認できれば、傾斜構造の欄には、「有」と示し、上記のような傾斜構造が確認できず、例えば、孔径が中空糸膜の厚み方向の位置にかかわらず、ほぼ同じ均質構造の場合には、「無」と示す。また、上記サイクルを10日間継続させた際の膜間差圧の上昇速度が、0.3kPa/日以下であれば、「○」と示し、この上昇速度が、0.3kPa/日を超えるのであれば、「×」と示す。 Moreover, the hollow fiber membrane module which concerns on each Example and a comparative example evaluated similarly to Example 1. FIG. The results are shown in Table 1. If the hollow fiber membrane can confirm the inclined structure as described above, the column of the inclined structure indicates “Yes” and the inclined structure as described above cannot be confirmed. For example, the pore diameter is the thickness of the hollow fiber membrane. In the case of almost the same homogeneous structure regardless of the position in the direction, “None” is indicated. In addition, if the increase rate of the transmembrane pressure difference when the above cycle is continued for 10 days is 0.3 kPa / day or less, “◯” is indicated, and this increase rate exceeds 0.3 kPa / day. If there is, “x” is shown.
表1から、分画粒子径が、0.001〜0.5μmである中空糸膜を備えた中空糸膜モジュールであって、モジュール透過係数が、0.2〜1.5m/日/kPaである中空糸膜モジュールを用いた場合(実施例1〜6)は、被処理液を、上記なような条件で10日間継続してろ過しても、膜間差圧の明らかな上昇は確認されなかった。すなわち、実施例1〜6に係る中空糸膜モジュールを用いた場合は、比較例1〜6に係る中空糸膜モジュールを用いた場合と比較して、膜間差圧の上昇が充分に抑制されたことがわかった。このことから、ファウリング抑制効果に優れていることがわかった。
From Table 1, it is a hollow fiber membrane module provided with the hollow fiber membrane whose fraction particle diameter is 0.001-0.5 micrometer, Comprising: Module permeability coefficient is 0.2-1.5 m / day / kPa. When a certain hollow fiber membrane module is used (Examples 1 to 6), even when the liquid to be treated is continuously filtered for 10 days under the above conditions, an obvious increase in transmembrane pressure difference is confirmed. There wasn't. That is, when the hollow fiber membrane module according to Examples 1 to 6 is used, the increase in the transmembrane pressure difference is sufficiently suppressed as compared with the case where the hollow fiber membrane module according to Comparative Examples 1 to 6 is used. I found out. From this, it was found that the fouling suppressing effect is excellent.
また、実施例1〜6に係る中空糸膜モジュールに備えられた中空糸膜は、分画粒子径が上記のように小さいことから、分画特性にも優れていることがわかる。これに対して、比較例7に係る中空糸膜モジュールに備えられた中空糸膜は、分画粒子径が1μmと大きいので、分画特性に充分に優れたものではなかった。 Moreover, it turns out that the hollow fiber membrane with which the hollow fiber membrane module which concerns on Examples 1-6 was equipped was excellent also in the fractionation characteristic from the fraction particle diameter being small as mentioned above. On the other hand, since the hollow fiber membrane provided in the hollow fiber membrane module according to Comparative Example 7 has a large fractional particle diameter of 1 μm, the fractionation characteristics are not sufficiently excellent.
以上のことから、実施例1〜6に係る中空糸膜モジュールは、分画特性に優れるだけではなく、長期間にわたって、優れた透過性能を維持できる中空糸膜モジュールであることがわかった。 From the above, it was found that the hollow fiber membrane modules according to Examples 1 to 6 are not only excellent in fractionation characteristics but also a hollow fiber membrane module that can maintain excellent permeation performance over a long period of time.
21 中空糸成型用ノズル
22,23 流路
24,25 流通管
26 外側吐出口
27 内側吐出口
30,40 中空糸膜モジュール
31,41 筐体
32,42 中空糸膜
33,43 上端部
34,44 下端部
35,45 導入口
36,46 導出口
37 空気抜き口
21 hollow fiber molding nozzle 22, 23 flow path 24, 25 flow pipe 26 outer discharge port 27 inner discharge port 30, 40 hollow fiber membrane module 31, 41 housing 32, 42 hollow fiber membrane 33, 43 upper end portion 34, 44 Lower end 35,45 Inlet 36,46 Outlet 37 Air vent
Claims (3)
前記中空糸膜は、分画粒子径が0.02〜0.2μmであり、有効長が0.3〜2mであり、膜間差圧0.1MPaにおける純水の透過量が、4000〜13000L/m2/時であり、
前記筐体は、内径が10〜200cmであり、高さが0.3〜3mであり、
前記筐体内部の、前記中空糸膜の長手方向に垂直な断面の面積に対する、前記複数の中空糸膜の合計断面積の比が、10〜65%であり、
前記中空糸膜モジュールに純水を透過させたときの透過流束を膜間差圧で除した値が、0.2〜1.5m/日/kPaであることを特徴とする中空糸膜モジュール。 A hollow fiber membrane module in which a plurality of hollow fiber membranes are housed in a housing,
The hollow fiber membrane is a fractionation particle diameter 0.02 - 0.2 [mu] m, an effective length 0.3~2M, permeation amount of pure water at the transmembrane pressure 0.1MPa is 4000 to 13000 L / m 2 / hour,
The casing has an inner diameter of 10 to 200 cm and a height of 0.3 to 3 m.
The ratio of the total cross-sectional area of the plurality of hollow fiber membranes to the area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the hollow fiber membranes in the housing is 10 to 65%,
A hollow fiber membrane module characterized in that a value obtained by dividing a permeation flux when pure water permeates through the hollow fiber membrane module by a transmembrane differential pressure is 0.2 to 1.5 m / day / kPa. .
前記中空糸膜の内径が、0.5〜3mmである請求項1に記載の中空糸膜モジュール。 The outer diameter of the hollow fiber membrane is 0.8 to 5 mm,
The hollow fiber membrane module according to claim 1, wherein an inner diameter of the hollow fiber membrane is 0.5 to 3 mm.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014220186A JP6374291B2 (en) | 2014-10-29 | 2014-10-29 | Hollow fiber membrane module |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014220186A JP6374291B2 (en) | 2014-10-29 | 2014-10-29 | Hollow fiber membrane module |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2016083647A JP2016083647A (en) | 2016-05-19 |
| JP6374291B2 true JP6374291B2 (en) | 2018-08-15 |
Family
ID=55972716
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2014220186A Active JP6374291B2 (en) | 2014-10-29 | 2014-10-29 | Hollow fiber membrane module |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6374291B2 (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102016012730A1 (en) * | 2016-10-24 | 2018-04-26 | Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh | Method for determining a permeation property of hollow fiber membranes |
| JP7219032B2 (en) * | 2017-09-01 | 2023-02-07 | 旭化成株式会社 | Method for producing porous hollow fiber membrane including separation layer, porous hollow fiber membrane, and filtration method |
| CN111050889B (en) * | 2017-09-01 | 2023-03-03 | 旭化成株式会社 | Porous hollow fiber membrane, method for producing porous hollow fiber membrane, and filtration method |
| JP7772693B2 (en) * | 2019-10-01 | 2025-11-18 | インテグリス・インコーポレーテッド | Films with reduced particle formation |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2899347B2 (en) * | 1990-03-09 | 1999-06-02 | 株式会社クラレ | Porous hollow fiber membrane |
| JP2001113274A (en) * | 1999-10-14 | 2001-04-24 | Toyobo Co Ltd | Desalting method |
| JP4437527B2 (en) * | 2003-05-26 | 2010-03-24 | 東洋紡績株式会社 | Membrane filtration module |
| JP5076320B2 (en) * | 2006-01-11 | 2012-11-21 | 東洋紡績株式会社 | Method for producing polyvinylidene fluoride hollow fiber type microporous membrane |
-
2014
- 2014-10-29 JP JP2014220186A patent/JP6374291B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2016083647A (en) | 2016-05-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6644674B2 (en) | Hollow fiber membrane and method for manufacturing hollow fiber membrane | |
| US11395992B2 (en) | Hollow fiber membrane for filtration of liquids | |
| US10406487B2 (en) | Hydrophilised vinylidene fluoride-based porous hollow fibre membrane, and manufacturing method therefor | |
| WO2007119850A1 (en) | Highly durable porous pvdf film, method of producing the same and washing method and filtration method using the same | |
| WO2011101961A1 (en) | Separation membrane module for processing of oil-containing waste water, method for processing oil-containing waste water, and apparatus for processing oil-containing waste water | |
| US20160346739A1 (en) | Filtration apparatus | |
| JP6374291B2 (en) | Hollow fiber membrane module | |
| US10751671B2 (en) | Porous hollow fiber membrane, method for producing same, and water purification method | |
| JP6577781B2 (en) | Hollow fiber membrane and method for producing hollow fiber membrane | |
| EP3107643B1 (en) | Filtration element | |
| Li et al. | Engineering design of outer‐selective tribore hollow fiber membranes for forward osmosis and oil‐water separation | |
| JP6419917B2 (en) | Method for producing hollow fiber membrane | |
| JP6226795B2 (en) | Method for producing hollow fiber membrane | |
| JP2012187575A (en) | Composite membrane and method for manufacturing the same | |
| JP6277097B2 (en) | Hollow fiber membrane, method for producing hollow fiber membrane, and liquid treatment method | |
| JP2021526970A (en) | Filtration system and how to filter water | |
| JP4556150B2 (en) | Polymer porous membrane | |
| JP6341353B1 (en) | Hollow fiber membrane module | |
| JP6329826B2 (en) | PD membrane separator | |
| JPWO2020100763A1 (en) | Filtration method using a porous membrane | |
| JPWO2016182015A1 (en) | Porous hollow fiber membrane and method for producing the same | |
| JP2015221400A (en) | Manufacturing method of hollow fiber membrane for ultrafiltration membrane | |
| JP2010119948A (en) | Membrane separator, and filtration treatment operation method | |
| JP2023152881A (en) | Filtration method | |
| JP2005270762A (en) | Production method of hollow fiber membrane |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170620 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20171025 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20171031 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20171213 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180417 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180613 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180626 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180719 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6374291 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |