JPH09299947A - 逆浸透膜スパイラルエレメントおよびそれを用いた処理システム - Google Patents
逆浸透膜スパイラルエレメントおよびそれを用いた処理システムInfo
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- JPH09299947A JPH09299947A JP12440696A JP12440696A JPH09299947A JP H09299947 A JPH09299947 A JP H09299947A JP 12440696 A JP12440696 A JP 12440696A JP 12440696 A JP12440696 A JP 12440696A JP H09299947 A JPH09299947 A JP H09299947A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 前処理が不要でかつ低操作圧力で運転可能な
逆浸透膜スパイラルエレメントおよびそれを用いた処理
システムを提供することである。 【解決手段】 逆浸透膜スパイラルエレメント１は、合
成樹脂のネットからなる透過水スペーサ３の両面に逆浸
透膜２を重ね合わせて３辺を接着することにより封筒状
膜４を形成し、その封筒状膜４の開口部を集水管５に取
付け、厚さ２ｍｍ以上５ｍｍ以下の合成樹脂のネットか
らなる原水スペーサ６とともに集水管５の外周面にスパ
イラル状に巻回することにより構成される。逆浸透膜２
は、ＮａＣｌ濃度５００ｐｐｍの水溶液を供給液として
操作圧力７．５ｋｇｆ／ｃｍ2 で運転した場合に２５℃
で透過流束０．８ｍ3 ／ｍ2 ・日以上およびＮａＣｌ除
去率９９％以上となる性能を有する。
逆浸透膜スパイラルエレメントおよびそれを用いた処理
システムを提供することである。 【解決手段】 逆浸透膜スパイラルエレメント１は、合
成樹脂のネットからなる透過水スペーサ３の両面に逆浸
透膜２を重ね合わせて３辺を接着することにより封筒状
膜４を形成し、その封筒状膜４の開口部を集水管５に取
付け、厚さ２ｍｍ以上５ｍｍ以下の合成樹脂のネットか
らなる原水スペーサ６とともに集水管５の外周面にスパ
イラル状に巻回することにより構成される。逆浸透膜２
は、ＮａＣｌ濃度５００ｐｐｍの水溶液を供給液として
操作圧力７．５ｋｇｆ／ｃｍ2 で運転した場合に２５℃
で透過流束０．８ｍ3 ／ｍ2 ・日以上およびＮａＣｌ除
去率９９％以上となる性能を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、原水中の成分を分
離する逆浸透膜スパイラルエレメントおよびそれを用い
た処理システムに関する。
離する逆浸透膜スパイラルエレメントおよびそれを用い
た処理システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】脱塩処理や各種製造プロセス等に、原水
中のイオン成分や低分子成分を分離するための逆浸透膜
スパイラルエレメントが用いられている。図３は従来の
逆浸透膜スパイラルエレメントの一部切欠き斜視図であ
る。
中のイオン成分や低分子成分を分離するための逆浸透膜
スパイラルエレメントが用いられている。図３は従来の
逆浸透膜スパイラルエレメントの一部切欠き斜視図であ
る。
【０００３】図３に示す逆浸透膜スパイラルエレメント
１は、透過水スペーサ３の両面に逆浸透膜２を重ね合わ
せて３辺を接着することにより封筒状膜（袋状膜）４を
形成し、その封筒状膜４の開口部を集水管５に取り付
け、ネット状（網状）の原水スペーサ６とともに集水管
５の外周面にスパイラル状に巻回することにより構成さ
れる。
１は、透過水スペーサ３の両面に逆浸透膜２を重ね合わ
せて３辺を接着することにより封筒状膜（袋状膜）４を
形成し、その封筒状膜４の開口部を集水管５に取り付
け、ネット状（網状）の原水スペーサ６とともに集水管
５の外周面にスパイラル状に巻回することにより構成さ
れる。
【０００４】図３に示すように、原水７は逆浸透膜スパ
イラルエレメント１の一方の端面側から供給される。こ
の原水７は原水スペーサ６に沿って流れ、逆浸透膜スパ
イラルエレメント１の他方の端面側から濃縮水９として
排出される。このように、原水スペーサ６により原水流
路が形成される。原水７が原水スペーサ６に沿って流れ
る過程で逆浸透膜２を透過した透過水８が透過水スペー
サ３に沿って集水管５の内部に流れ込み、集水管５の端
部から排出される。
イラルエレメント１の一方の端面側から供給される。こ
の原水７は原水スペーサ６に沿って流れ、逆浸透膜スパ
イラルエレメント１の他方の端面側から濃縮水９として
排出される。このように、原水スペーサ６により原水流
路が形成される。原水７が原水スペーサ６に沿って流れ
る過程で逆浸透膜２を透過した透過水８が透過水スペー
サ３に沿って集水管５の内部に流れ込み、集水管５の端
部から排出される。
【０００５】通常、原水スペーサ６の厚さは、１ｍｍ以
下であり、逆浸透膜スパイラルエレメント１の端面の原
水流入部のクリアランス（隙間）は１ｍｍ以下となって
いる。そのため、原水を逆浸透膜スパイラルエレメント
１に供給する際には、予め原水中の濁質を除去すること
が必要である。
下であり、逆浸透膜スパイラルエレメント１の端面の原
水流入部のクリアランス（隙間）は１ｍｍ以下となって
いる。そのため、原水を逆浸透膜スパイラルエレメント
１に供給する際には、予め原水中の濁質を除去すること
が必要である。
【０００６】図４は図３の逆浸透膜スパイラルエレメン
ト１を用いた従来の処理システムの構成を示す図であ
る。図４において、原水７中の微生物の殺菌および有機
物の酸化のために、原水７に次亜塩素酸ナトリウム水溶
液で代表される酸化剤１２が注入される。酸化剤１２が
注入された原水７は、原水供給装置１４により前処理装
置１０に供給される。前処理装置１０は、原水７に凝集
および沈殿処理、濾過処理、膜処理等の前処理を行な
う。前処理装置１０により前処理された原水には、酸化
剤の残留による逆浸透膜の劣化を防止するために、重亜
硫酸ナトリウム水溶液で代表される還元剤１３が注入さ
れる。還元剤１３が注入された原水は、原水高圧供給装
置１５に導入される。
ト１を用いた従来の処理システムの構成を示す図であ
る。図４において、原水７中の微生物の殺菌および有機
物の酸化のために、原水７に次亜塩素酸ナトリウム水溶
液で代表される酸化剤１２が注入される。酸化剤１２が
注入された原水７は、原水供給装置１４により前処理装
置１０に供給される。前処理装置１０は、原水７に凝集
および沈殿処理、濾過処理、膜処理等の前処理を行な
う。前処理装置１０により前処理された原水には、酸化
剤の残留による逆浸透膜の劣化を防止するために、重亜
硫酸ナトリウム水溶液で代表される還元剤１３が注入さ
れる。還元剤１３が注入された原水は、原水高圧供給装
置１５に導入される。
【０００７】原水高圧供給装置１５は、所定の操作圧力
で原水を保安フィルタ１１を介して逆浸透膜スパイラル
エレメント１に供給する。逆浸透膜スパイラルエレメン
ト１は、供給された原水を透過水８および濃縮水９に分
離する。
で原水を保安フィルタ１１を介して逆浸透膜スパイラル
エレメント１に供給する。逆浸透膜スパイラルエレメン
ト１は、供給された原水を透過水８および濃縮水９に分
離する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
逆浸透膜スパイラルエレメントを使用する際には、図４
に示した前処理装置１０により予め原水中の濁質を除去
することが必要である。また、逆浸透膜は、一般に１０
ｋｇｆ／ｃｍ2 以上の高い操作圧力を必要とするため、
逆浸透膜スパイラルエレメントの使用の際には、図４に
示した原水高圧供給装置１５が必要となる。このよう
に、前処理装置１０および原水高圧供給装置１５が必要
となるので、初期コストおよび運転コストの高い処理シ
ステムとなる。そのため、従来の処理システムは、例え
ば、超純水製造システム、有機物の分離プロセス等の高
いコストが許容される用途に限定されていた。
逆浸透膜スパイラルエレメントを使用する際には、図４
に示した前処理装置１０により予め原水中の濁質を除去
することが必要である。また、逆浸透膜は、一般に１０
ｋｇｆ／ｃｍ2 以上の高い操作圧力を必要とするため、
逆浸透膜スパイラルエレメントの使用の際には、図４に
示した原水高圧供給装置１５が必要となる。このよう
に、前処理装置１０および原水高圧供給装置１５が必要
となるので、初期コストおよび運転コストの高い処理シ
ステムとなる。そのため、従来の処理システムは、例え
ば、超純水製造システム、有機物の分離プロセス等の高
いコストが許容される用途に限定されていた。
【０００９】一方、近年、飲料水の原水となる河川水、
湖沼水、地下水等が生活排水、産業排水等で汚染され、
安全な飲料水の提供が重要な検討課題となってきた。こ
れらの汚染物質の中で除濁処理では除去できない溶解成
分、特に人体に有害な有機塩素化合物、農薬等の除去が
不可欠である。これらの有害物質を除去するためには、
高い分離性能を有する逆浸透膜が必要となる。しかしな
がら、逆浸透膜スパイラルエレメントを用いた処理シス
テムでは、上記のように、前処理装置１０および原水高
圧供給装置１５が必要となり、コストが高くなるため、
低コストが要求される飲料水への適用は困難であった。
湖沼水、地下水等が生活排水、産業排水等で汚染され、
安全な飲料水の提供が重要な検討課題となってきた。こ
れらの汚染物質の中で除濁処理では除去できない溶解成
分、特に人体に有害な有機塩素化合物、農薬等の除去が
不可欠である。これらの有害物質を除去するためには、
高い分離性能を有する逆浸透膜が必要となる。しかしな
がら、逆浸透膜スパイラルエレメントを用いた処理シス
テムでは、上記のように、前処理装置１０および原水高
圧供給装置１５が必要となり、コストが高くなるため、
低コストが要求される飲料水への適用は困難であった。
【００１０】そのため、前処理が不要でかつ低操作圧力
で運転可能な逆浸透膜スパイラルエレメントおよびそれ
を用いた処理システムが強く要望されていた。本発明の
目的は、前処理が不要でかつ低操作圧力で運転可能な逆
浸透膜スパイラルエレメントおよびそれを用いた処理シ
ステムを提供することである。
で運転可能な逆浸透膜スパイラルエレメントおよびそれ
を用いた処理システムが強く要望されていた。本発明の
目的は、前処理が不要でかつ低操作圧力で運転可能な逆
浸透膜スパイラルエレメントおよびそれを用いた処理シ
ステムを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段および発明の効果】本発明
に係る逆浸透膜スパイラルエレメントは、集水管の外周
面に袋状の逆浸透膜を原水スペーサとともに巻回してな
る逆浸透膜スパイラルエレメントにおいて、原水スペー
サにより逆浸透膜間に形成される原水流路の厚さが２ｍ
ｍ以上であり、逆浸透膜が、ＮａＣｌ濃度５００ｐｐｍ
の水溶液を供給液として操作圧力７．５ｋｇｆ／ｃｍ2
で運転した場合に２５℃で透過流束０．８ｍ3 ／ｍ2 ・
日およびＮａＣｌ除去率９９％以上となる性能を有する
ものである。
に係る逆浸透膜スパイラルエレメントは、集水管の外周
面に袋状の逆浸透膜を原水スペーサとともに巻回してな
る逆浸透膜スパイラルエレメントにおいて、原水スペー
サにより逆浸透膜間に形成される原水流路の厚さが２ｍ
ｍ以上であり、逆浸透膜が、ＮａＣｌ濃度５００ｐｐｍ
の水溶液を供給液として操作圧力７．５ｋｇｆ／ｃｍ2
で運転した場合に２５℃で透過流束０．８ｍ3 ／ｍ2 ・
日およびＮａＣｌ除去率９９％以上となる性能を有する
ものである。
【００１２】本発明に係る逆浸透膜スパイラルエレメン
トにおいては、原水流路の厚さが２ｍｍ以上となるの
で、濁質による原水流路の閉塞が防止される。また、逆
浸透膜が、ＮａＣｌ濃度５００ｐｐｍの水溶液を供給液
として操作圧力７．５ｋｇｆ／ｃｍ2 で運転した場合に
２５℃における透過流束が０．８ｍ3 ／ｍ2 ・日以上と
なり、ＮａＣｌ除去率が９９％以上となる性能を有する
ので、従来の分離性能を保持しながら１０ｋｇｆ／ｃｍ
2 以下の低い操作圧力で運転することができる。
トにおいては、原水流路の厚さが２ｍｍ以上となるの
で、濁質による原水流路の閉塞が防止される。また、逆
浸透膜が、ＮａＣｌ濃度５００ｐｐｍの水溶液を供給液
として操作圧力７．５ｋｇｆ／ｃｍ2 で運転した場合に
２５℃における透過流束が０．８ｍ3 ／ｍ2 ・日以上と
なり、ＮａＣｌ除去率が９９％以上となる性能を有する
ので、従来の分離性能を保持しながら１０ｋｇｆ／ｃｍ
2 以下の低い操作圧力で運転することができる。
【００１３】それにより、前処理および低い操作圧力で
の逆浸透膜処理を逆浸透膜スパイラルエレメントで同時
に行なうことが可能となる。したがって、前処理装置お
よび原水高圧供給装置が不要となり、初期コストおよび
運転コストの低い処理システムが提供される。
の逆浸透膜処理を逆浸透膜スパイラルエレメントで同時
に行なうことが可能となる。したがって、前処理装置お
よび原水高圧供給装置が不要となり、初期コストおよび
運転コストの低い処理システムが提供される。
【００１４】特に、原水スペーサが、合成樹脂からなる
ネット状のスペーサであり、２ｍｍ以上の厚さを有する
ことが好ましい。これにより、圧力損失を低減しつつ２
ｍｍ以上の厚さを有する原水流路を確保することができ
るため、濁質による原水流路の閉塞を確実に防止するこ
とができる。また、原水スペーサが２ｍｍ以上５ｍｍ以
下の厚さを有することがさらに好ましい。これにより、
大きな膜面積を確保しつつ濁質による原水流路の閉塞を
防止することができる。
ネット状のスペーサであり、２ｍｍ以上の厚さを有する
ことが好ましい。これにより、圧力損失を低減しつつ２
ｍｍ以上の厚さを有する原水流路を確保することができ
るため、濁質による原水流路の閉塞を確実に防止するこ
とができる。また、原水スペーサが２ｍｍ以上５ｍｍ以
下の厚さを有することがさらに好ましい。これにより、
大きな膜面積を確保しつつ濁質による原水流路の閉塞を
防止することができる。
【００１５】また、逆浸透膜が、２つ以上の反応性のア
ミノ基を有する化合物と２つ以上の反応性の酸ハライド
基を有する多官能性酸ハロゲン化合物とからなる負荷電
性架橋ポリアミド系スキン層を微多孔性支持体で支持
し、そのポリアミド系スキン層の表面を正荷電性基を有
する有機重合体の架橋層で被覆してなる複合逆浸透膜で
あり、ポリアミド系スキン層の比表面積が３以上である
ことが好ましい。これにより、ＮａＣｌ濃度５００ｐｐ
ｍの水溶液を供給液として操作圧力７．５ｋｇｆ／ｃｍ
2 で運転した場合に２５℃における透過流束が０．８ｍ
3 ／ｍ2 ・日以上となり、ＮａＣｌ除去率が９９％以上
となる性能が得られる。
ミノ基を有する化合物と２つ以上の反応性の酸ハライド
基を有する多官能性酸ハロゲン化合物とからなる負荷電
性架橋ポリアミド系スキン層を微多孔性支持体で支持
し、そのポリアミド系スキン層の表面を正荷電性基を有
する有機重合体の架橋層で被覆してなる複合逆浸透膜で
あり、ポリアミド系スキン層の比表面積が３以上である
ことが好ましい。これにより、ＮａＣｌ濃度５００ｐｐ
ｍの水溶液を供給液として操作圧力７．５ｋｇｆ／ｃｍ
2 で運転した場合に２５℃における透過流束が０．８ｍ
3 ／ｍ2 ・日以上となり、ＮａＣｌ除去率が９９％以上
となる性能が得られる。
【００１６】本発明に係る処理システムは、原水に酸化
剤を注入する酸化剤注入手段と、酸化剤注入手段により
酸化剤が注入された原水に還元剤を注入する還元剤注入
手段と、還元剤注入手段により還元剤が注入された原水
が供給される上記の逆浸透膜スパイラルエレメントとを
備えるものである。
剤を注入する酸化剤注入手段と、酸化剤注入手段により
酸化剤が注入された原水に還元剤を注入する還元剤注入
手段と、還元剤注入手段により還元剤が注入された原水
が供給される上記の逆浸透膜スパイラルエレメントとを
備えるものである。
【００１７】この処理システムでは、逆浸透膜スパイラ
ルエレメントにおいて濁質による原水流路の閉塞が防止
され、かつ従来の分離性能を保持しながら１０ｋｇｆ／
ｃｍ 2 以下の低い操作圧力で運転可能となる。そのた
め、前処理および低い操作圧力での逆浸透膜処理が逆浸
透膜スパイラルエレメントで同時に行なわれる。したが
って、前処理装置および原水高圧供給装置が不要とな
り、初期コストおよび運転コストが低減される。
ルエレメントにおいて濁質による原水流路の閉塞が防止
され、かつ従来の分離性能を保持しながら１０ｋｇｆ／
ｃｍ 2 以下の低い操作圧力で運転可能となる。そのた
め、前処理および低い操作圧力での逆浸透膜処理が逆浸
透膜スパイラルエレメントで同時に行なわれる。したが
って、前処理装置および原水高圧供給装置が不要とな
り、初期コストおよび運転コストが低減される。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る逆浸透膜スパ
イラルエレメントおよびそれを用いた処理システムの一
例について説明する。本発明の逆浸透膜スパイラルエレ
メントの全体の構造は、図３に示した従来の逆浸透膜ス
パイラルエレメントの構造と同様であるが、原水スペー
サおよび逆浸透膜が異なる。まず、図３を参照しながら
本発明に係る逆浸透膜スパイラルエレメントの一例につ
いて説明する。
イラルエレメントおよびそれを用いた処理システムの一
例について説明する。本発明の逆浸透膜スパイラルエレ
メントの全体の構造は、図３に示した従来の逆浸透膜ス
パイラルエレメントの構造と同様であるが、原水スペー
サおよび逆浸透膜が異なる。まず、図３を参照しながら
本発明に係る逆浸透膜スパイラルエレメントの一例につ
いて説明する。
【００１９】本発明の逆浸透膜スパイラルエレメント１
は、合成樹脂のネットからなる透過水スペーサ３の両面
に逆浸透膜２を重ね合わせて３辺を接着することにより
封筒状膜（袋状膜）４を形成し、その封筒状膜４の開口
部を集水管５に取付け、合成樹脂のネットからなる原水
スペーサ６とともに集水管５の外周面にスパイラル状に
巻回することにより構成される。
は、合成樹脂のネットからなる透過水スペーサ３の両面
に逆浸透膜２を重ね合わせて３辺を接着することにより
封筒状膜（袋状膜）４を形成し、その封筒状膜４の開口
部を集水管５に取付け、合成樹脂のネットからなる原水
スペーサ６とともに集水管５の外周面にスパイラル状に
巻回することにより構成される。
【００２０】原水流路は、原水スペーサ６により形成さ
れる。したがって、原水スペーサ６の厚さを厚くするこ
とにより、濁質の流入に対しても原水流路の閉塞を防止
することができる。一方、原水スペーサ６の厚さが厚す
ぎると、同一径において巻回することができる逆浸透膜
２の量が少なくなるため、膜面積が減少する。したがっ
て、原水スペーサ６の厚さは２ｍｍ以上５ｍｍ以下が好
ましい。
れる。したがって、原水スペーサ６の厚さを厚くするこ
とにより、濁質の流入に対しても原水流路の閉塞を防止
することができる。一方、原水スペーサ６の厚さが厚す
ぎると、同一径において巻回することができる逆浸透膜
２の量が少なくなるため、膜面積が減少する。したがっ
て、原水スペーサ６の厚さは２ｍｍ以上５ｍｍ以下が好
ましい。
【００２１】封筒状膜４を構成する逆浸透膜２として
は、２つ以上の反応性のアミノ基を有する化合物と２つ
以上の反応性の酸ハライド基を有する多官能性酸ハロゲ
ン化合物とからなる負荷電性架橋ポリアミド系スキン層
およびこれを支持する微多孔性支持体からなり、ポリア
ミド系スキン層の比表面積が３以上で、かつポリアミド
系スキン層の表面を正荷電性基を有する有機重合体の架
橋層で被覆してなる複合逆浸透膜を用いる。
は、２つ以上の反応性のアミノ基を有する化合物と２つ
以上の反応性の酸ハライド基を有する多官能性酸ハロゲ
ン化合物とからなる負荷電性架橋ポリアミド系スキン層
およびこれを支持する微多孔性支持体からなり、ポリア
ミド系スキン層の比表面積が３以上で、かつポリアミド
系スキン層の表面を正荷電性基を有する有機重合体の架
橋層で被覆してなる複合逆浸透膜を用いる。
【００２２】複合逆浸透膜の表面におけるポリアミド系
スキン層の比表面積は次式で定義される。 スキン層の比表面積＝（スキン層の表面積）／（微多孔
性支持体の表面積） ここで、スキン層の表面積は、微多孔性支持体と接触し
ている面と反対側の面、すなわち、供給液と接触する側
の面の表面積である。また、微多孔性支持体の表面積
は、スキン層と接触している面の表面積である。
スキン層の比表面積は次式で定義される。 スキン層の比表面積＝（スキン層の表面積）／（微多孔
性支持体の表面積） ここで、スキン層の表面積は、微多孔性支持体と接触し
ている面と反対側の面、すなわち、供給液と接触する側
の面の表面積である。また、微多孔性支持体の表面積
は、スキン層と接触している面の表面積である。
【００２３】これらの表面積および比表面積は、一般に
表面粗さを求める手法を用いて求めることができ、例え
ば、表面積測定装置、比表面積測定装置、走査型電子顕
微鏡（ＳＥＭまたはＦＥ−ＳＥＭ）、透過型電子顕微鏡
（ＴＥＭ）等を用いて測定することができる。なお、表
面積および比表面積の測定手法はこれらに限定されるも
のではない。
表面粗さを求める手法を用いて求めることができ、例え
ば、表面積測定装置、比表面積測定装置、走査型電子顕
微鏡（ＳＥＭまたはＦＥ−ＳＥＭ）、透過型電子顕微鏡
（ＴＥＭ）等を用いて測定することができる。なお、表
面積および比表面積の測定手法はこれらに限定されるも
のではない。
【００２４】本発明の逆浸透膜スパイラルエレメント１
において用いられる逆浸透膜２は、ＮａＣｌ濃度５００
ｐｐｍの水溶液を供給液として操作圧力７．５ｋｇｆ／
ｃｍ 2 で運転した場合に２５℃における透過流束が０．
８ｍ3 ／ｍ2 ・日以上となり、ＮａＣｌ除去率が９９％
以上となる基本性能を有する。これにより、本発明の逆
浸透膜２では、従来の逆浸透膜に比べて、同じＮａＣｌ
除去率を保持しながら操作圧力が半分以下となる。すな
わち、本発明の逆浸透膜２を従来の逆浸透膜と同様の操
作圧力で運転した場合には、２倍以上の透過流束が得ら
れる。
において用いられる逆浸透膜２は、ＮａＣｌ濃度５００
ｐｐｍの水溶液を供給液として操作圧力７．５ｋｇｆ／
ｃｍ 2 で運転した場合に２５℃における透過流束が０．
８ｍ3 ／ｍ2 ・日以上となり、ＮａＣｌ除去率が９９％
以上となる基本性能を有する。これにより、本発明の逆
浸透膜２では、従来の逆浸透膜に比べて、同じＮａＣｌ
除去率を保持しながら操作圧力が半分以下となる。すな
わち、本発明の逆浸透膜２を従来の逆浸透膜と同様の操
作圧力で運転した場合には、２倍以上の透過流束が得ら
れる。
【００２５】さらに、逆浸透膜スパイラルエレメント１
を原水７の側でクロスフロー濾過、適宜フラッシング洗
浄または気泡流洗浄を行い、透過水８の側で透過水逆圧
洗浄を行うことにより、濁質を逆浸透膜２の膜面から剥
離することができる。それにより、安定した前処理およ
び逆浸透膜処理を実現することができる。
を原水７の側でクロスフロー濾過、適宜フラッシング洗
浄または気泡流洗浄を行い、透過水８の側で透過水逆圧
洗浄を行うことにより、濁質を逆浸透膜２の膜面から剥
離することができる。それにより、安定した前処理およ
び逆浸透膜処理を実現することができる。
【００２６】図１は本発明に係る逆浸透膜スパイラルエ
レメント１を用いた処理システムの構成を示す図であ
る。原水中の微生物の殺菌および有機物の酸化のため
に、原水７に例えば次亜塩素酸ナトリウム水溶液等の酸
化剤１２が注入される。また、酸化剤の残留による逆浸
透膜２の劣化を防止するために、酸化剤１２が注入され
た原水７に、重亜硫酸ナトリウム水溶液等の還元剤１３
が注入される。還元剤１３が注入された原水７は、原水
供給装置１６に供給される。原水供給装置１６は、その
原水７を保安用フィルタ１１を介して本発明の逆浸透膜
スパイラルエレメント１に供給する。逆浸透膜スパイラ
ルエレメント１は、原水７を透過水８と濃縮水９とに分
離する。
レメント１を用いた処理システムの構成を示す図であ
る。原水中の微生物の殺菌および有機物の酸化のため
に、原水７に例えば次亜塩素酸ナトリウム水溶液等の酸
化剤１２が注入される。また、酸化剤の残留による逆浸
透膜２の劣化を防止するために、酸化剤１２が注入され
た原水７に、重亜硫酸ナトリウム水溶液等の還元剤１３
が注入される。還元剤１３が注入された原水７は、原水
供給装置１６に供給される。原水供給装置１６は、その
原水７を保安用フィルタ１１を介して本発明の逆浸透膜
スパイラルエレメント１に供給する。逆浸透膜スパイラ
ルエレメント１は、原水７を透過水８と濃縮水９とに分
離する。
【００２７】図１の処理システムでは、本発明の逆浸透
膜スパイラルエレメント１において前処理および低操作
圧力での逆浸透膜処理が同時に行なわれる。したがっ
て、原水中の濁質を除去するために、凝集および沈殿処
理、濾過処理、膜処理等の前処理を行なう前処理装置お
よび原水高圧供給装置が不要となり、初期コストおよび
運転コストが低減される。
膜スパイラルエレメント１において前処理および低操作
圧力での逆浸透膜処理が同時に行なわれる。したがっ
て、原水中の濁質を除去するために、凝集および沈殿処
理、濾過処理、膜処理等の前処理を行なう前処理装置お
よび原水高圧供給装置が不要となり、初期コストおよび
運転コストが低減される。
【００２８】
【実施例】上記の構造を有する実施例の逆浸透膜スパイ
ラルエレメント１を作製し、図１に示した処理システム
に用いて運転を行った。
ラルエレメント１を作製し、図１に示した処理システム
に用いて運転を行った。
【００２９】本実施例では、次の方法により逆浸透膜２
を作製した。なお、微多孔性支持体としては、ポリスル
ホン系限外濾過膜を用いた。３．０重量％のｍ−フェニ
レンジアミン、０．１５重量％のラウリル硫酸ナトリウ
ム、３．０重量％のトリエチルアミン、６．０重量％の
カンファースルホン酸および５重量％のイソプロピルア
ルコールを含有した水溶液を、多孔性ポリスルホン支持
膜に数秒間接触させて、余分の溶液を除去して支持膜上
に前記溶液の層を形成した。
を作製した。なお、微多孔性支持体としては、ポリスル
ホン系限外濾過膜を用いた。３．０重量％のｍ−フェニ
レンジアミン、０．１５重量％のラウリル硫酸ナトリウ
ム、３．０重量％のトリエチルアミン、６．０重量％の
カンファースルホン酸および５重量％のイソプロピルア
ルコールを含有した水溶液を、多孔性ポリスルホン支持
膜に数秒間接触させて、余分の溶液を除去して支持膜上
に前記溶液の層を形成した。
【００３０】次いで、この支持膜の表面に、０．２０重
量％のトリメシン酸クロライドおよび０．０５重量％の
イソプロピルアルコールを含むＩＰ１０１６（出光化学
株式会社製イソパラフィン系炭化水素油）溶液を接触さ
せ、その後１２０℃の熱風乾燥機の中で３分間保持し
て、支持膜上に重合体薄膜を形成させ、複合逆浸透膜を
得た。
量％のトリメシン酸クロライドおよび０．０５重量％の
イソプロピルアルコールを含むＩＰ１０１６（出光化学
株式会社製イソパラフィン系炭化水素油）溶液を接触さ
せ、その後１２０℃の熱風乾燥機の中で３分間保持し
て、支持膜上に重合体薄膜を形成させ、複合逆浸透膜を
得た。
【００３１】また、本実施例では、原水スペーサ６とし
て、厚さ２ｍｍの合成樹脂のネット（網）を使用した。
図１の処理システムの運転条件としては、原水として濁
度１０度以下の河川水を使用し、操作圧力を５ｋｇｆ／
ｃｍ2 とし、クロスフロー濾過で回収率を８０％とし
た。また、１時間に１回フラッシング洗浄を行ない、透
過水逆圧洗浄を行なった。
て、厚さ２ｍｍの合成樹脂のネット（網）を使用した。
図１の処理システムの運転条件としては、原水として濁
度１０度以下の河川水を使用し、操作圧力を５ｋｇｆ／
ｃｍ2 とし、クロスフロー濾過で回収率を８０％とし
た。また、１時間に１回フラッシング洗浄を行ない、透
過水逆圧洗浄を行なった。
【００３２】図２に本実施例の逆浸透膜スパイラルエレ
メント１を用いた処理システムの運転結果を示す。図２
に示すように、約６か月の長期に亘って前処理なしに比
較的安定した運転が可能であった。逆浸透膜スパイラル
エレメント１の透過水の水質は、水道水水質基準の４６
項目に十分適合するものであり、濁質は１００％の除去
率、有機物は９９％以上の除去率を示した。また、前処
理なしに５ｋｇｆ／ｃｍ2 の低い操作圧力で運転するこ
とができたので、保守費および所要動力費が少なくて済
み、比較的簡素な処理システムで安全な水質を有する飲
料水が得られることがわかった。
メント１を用いた処理システムの運転結果を示す。図２
に示すように、約６か月の長期に亘って前処理なしに比
較的安定した運転が可能であった。逆浸透膜スパイラル
エレメント１の透過水の水質は、水道水水質基準の４６
項目に十分適合するものであり、濁質は１００％の除去
率、有機物は９９％以上の除去率を示した。また、前処
理なしに５ｋｇｆ／ｃｍ2 の低い操作圧力で運転するこ
とができたので、保守費および所要動力費が少なくて済
み、比較的簡素な処理システムで安全な水質を有する飲
料水が得られることがわかった。
【００３３】このように、前処理および低操作圧力での
逆浸透膜処理を逆浸透膜スパイラルエレメント１におい
て同時に行なうことができるので、低コストで逆浸透膜
処理を行なうことができる処理システムが提供される。
逆浸透膜処理を逆浸透膜スパイラルエレメント１におい
て同時に行なうことができるので、低コストで逆浸透膜
処理を行なうことができる処理システムが提供される。
【図１】本発明に係る逆浸透膜スパイラルエレメントを
用いた処理システムの一例を示す図である。
用いた処理システムの一例を示す図である。
【図２】本発明に係る逆浸透膜スパイラルエレメントを
用いた処理システムにおける運転期間と透過流束との関
係の測定結果を示す図である。
用いた処理システムにおける運転期間と透過流束との関
係の測定結果を示す図である。
【図３】本発明および従来の逆浸透膜スパイラルエレメ
ントの構造の一例を示す一部切欠き斜視図である。
ントの構造の一例を示す一部切欠き斜視図である。
【図４】従来の逆浸透膜スパイラルエレメントを用いた
処理システムの一例を示す図である。
処理システムの一例を示す図である。
１ 逆浸透膜スパイラルエレメント ２ 逆浸透膜 ３ 透過水スペーサ ４ 封筒状膜 ５ 集水管 ６ 原水スペーサ ７ 原水 ８ 透過水 ９ 濃縮水 １１ 保安用フィルタ １２ 酸化剤 １３ 還元剤 １６ 原水供給装置
フロントページの続き (72)発明者 廣瀬 雅彦 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号 日東 電工株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 集水管の外周面に袋状の逆浸透膜を原水
スペーサとともに巻回してなる逆浸透膜スパイラルエレ
メントにおいて、前記原水スペーサにより前記逆浸透膜
間に形成される原水流路の厚さは２ｍｍ以上であり、前
記逆浸透膜は、ＮａＣｌ濃度５００ｐｐｍの水溶液を供
給液として操作圧力７．５ｋｇｆ／ｃｍ2 で運転した場
合に２５℃で透過流束０．８ｍ3 ／ｍ2 ・日以上および
ＮａＣｌ除去率９９％以上となる性能を有することを特
徴とする逆浸透膜スパイラルエレメント。 - 【請求項２】 前記原水スペーサは、合成樹脂からなる
ネット状のスペーサであり、２ｍｍ以上の厚さを有する
ことを特徴とする請求項１記載の逆浸透膜スパイラルエ
レメント。 - 【請求項３】 前記逆浸透膜は、２つ以上の反応性のア
ミノ基を有する化合物と２つ以上の反応性の酸ハライド
基を有する多官能性酸ハロゲン化合物とからなる負荷電
性架橋ポリアミド系スキン層を微多孔性支持体で支持
し、前記ポリアミド系スキン層の表面を正荷電性基を有
する有機重合体の架橋層で被覆してなる複合逆浸透膜で
あり、前記ポリアミド系スキン層の比表面積が３以上で
あることを特徴とする請求項１または２記載の逆浸透膜
スパイラルエレメント。 - 【請求項４】 原水に酸化剤を注入する酸化剤注入手段
と、前記酸化剤注入手段により酸化剤が注入された原水
に還元剤を注入する還元剤注入手段と、前記還元剤注入
手段により還元剤が注入された原水が供給される請求項
１〜３のいずれかに記載の逆浸透膜スパイラルエレメン
トとを備えたことを特徴とする処理システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12440696A JP3575916B2 (ja) | 1996-05-20 | 1996-05-20 | 逆浸透膜スパイラルエレメントおよびそれを用いた処理システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12440696A JP3575916B2 (ja) | 1996-05-20 | 1996-05-20 | 逆浸透膜スパイラルエレメントおよびそれを用いた処理システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09299947A true JPH09299947A (ja) | 1997-11-25 |
| JP3575916B2 JP3575916B2 (ja) | 2004-10-13 |
Family
ID=14884678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12440696A Expired - Lifetime JP3575916B2 (ja) | 1996-05-20 | 1996-05-20 | 逆浸透膜スパイラルエレメントおよびそれを用いた処理システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3575916B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL1019130C2 (nl) * | 2001-10-08 | 2003-04-09 | Waterleiding Mij Overijssel N | Werkwijze en inrichting voor het zuiveren van oppervlaktewater. |
| JP2003251158A (ja) * | 2002-03-05 | 2003-09-09 | Toyobo Co Ltd | 濾過膜モジュールのオンライン薬液洗浄方法 |
| JP2006130496A (ja) * | 2004-10-05 | 2006-05-25 | Japan Organo Co Ltd | 水処理装置およびその運転方法 |
| US7105089B2 (en) | 2003-03-13 | 2006-09-12 | 3M Innovative Properties Company | Liquid—liquid extraction system and method |
| US7122709B2 (en) | 2003-03-13 | 2006-10-17 | 3M Innovative Properties Company | Method for obtaining ethanol |
| JP2010089081A (ja) * | 2008-09-09 | 2010-04-22 | Nitto Denko Corp | 供給側流路材、及びスパイラル型分離膜エレメント |
| JP2012183487A (ja) * | 2011-03-04 | 2012-09-27 | Miura Co Ltd | 水処理方法及び水処理システム |
| JP2013000674A (ja) * | 2011-06-17 | 2013-01-07 | Yuasa Membrane System:Kk | スパイラル型ろ過モジュール及びそれを用いた液処理方法 |
| KR20160079080A (ko) | 2013-11-05 | 2016-07-05 | 닛토덴코 가부시키가이샤 | 복합 반투막 |
-
1996
- 1996-05-20 JP JP12440696A patent/JP3575916B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (13)
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|---|---|---|---|---|
| WO2003031342A1 (en) * | 2001-10-08 | 2003-04-17 | Waterleiding Maatschappij Overijssel N.V. | Method and apparatus for the purification of surface water |
| NL1019130C2 (nl) * | 2001-10-08 | 2003-04-09 | Waterleiding Mij Overijssel N | Werkwijze en inrichting voor het zuiveren van oppervlaktewater. |
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| JP2006130496A (ja) * | 2004-10-05 | 2006-05-25 | Japan Organo Co Ltd | 水処理装置およびその運転方法 |
| JP2010089081A (ja) * | 2008-09-09 | 2010-04-22 | Nitto Denko Corp | 供給側流路材、及びスパイラル型分離膜エレメント |
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| JP2013000674A (ja) * | 2011-06-17 | 2013-01-07 | Yuasa Membrane System:Kk | スパイラル型ろ過モジュール及びそれを用いた液処理方法 |
| KR20160079080A (ko) | 2013-11-05 | 2016-07-05 | 닛토덴코 가부시키가이샤 | 복합 반투막 |
| US10682615B2 (en) | 2013-11-05 | 2020-06-16 | Nitto Denko Corporation | Composite semi-permeable membrane |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3575916B2 (ja) | 2004-10-13 |
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