[發明專利]多孔質中空絲膜及其制法

有效

• 申請號: 01129440.X
• 申請日: 2001-06-20
• 公開（公告）號: CN1328868A
• 公開（公告）日: 2002-01-02
• 發明（設計）人: 小松賢作;河田一郎;石井重信;佐藤芳雄;中原清一
• 申請（專利權）人: 可樂麗股份有限公司
• 主分類號: B01D69/08
• 分類號: B01D69/08;B01D71/68;B01D71/38
• 代理公司: 北京三幸商標專利事務所
• 代理人: 劉激揚

本發明涉及用于原水過濾的多孔質中空絲膜及其制法。

近年，使用具有選擇透過性的分離膜的分離操作的技術明顯地進展。在超純水的制造工程、醫藥品的制造工程、釀造制品的除菌加工、飲料水的制造等為代表的用途上被實用化。這些用途是從水的精細化(高度處理)或提高安全、提高精度等要求而普及的。在各種分離膜中，中空絲膜具有將每單位膜面積設置的空間縮小的特征。可是若從整個分離操作系統看，現在主流還是砂過濾，例如對于自來水等制造用系統，將凝集沉淀和砂過濾組合的是占絕大多數。

另一方面，對于自來水的制造用途，例如在1996年在崎玉縣越生街發生很多人感染隱球形菌癥的問題，主要是來自大城市發生的水源水質惡化的“低質自來水”的問題，因此對于提高水的安全性和改善水質的要求日益增高。對于以往的原水的凝集沉淀和砂過濾組合的設備的安全性未必一定可靠。

與此相反，若使用分離膜的過濾技術，可以是砂過濾的1/100以下的精度分離過濾物質，具有很高的可靠性。為此，最近在簡易自來水中大多從以往的砂過濾設備換成膜過濾設備，作為新的凈水技術，膜過濾技術正在實用化。

其中，在自來水的制造用途等上使用分離膜的系統的普及尚沒有什么進展，這是由于砂過濾，每單位過濾面積的透過流速非常高(例如，以慢速過濾是3～10m³/m²/d、對于塊速過濾是120～1500m³/m²/d)、可以低成本凈化原水。可是以往的分離膜，盡管原水的凈化能力比砂過濾具有絕對優勢，但每單位過濾面積的透過速度比砂過濾極低(例如0.5～2m³/m²/d)，所以造水成本高。

可是，分離膜比砂過濾有如下優點，可認為只要改善由于上述透過速度低引起造水成本高，就可作為代替砂過濾的新過濾技術而塊速普及。

a.由于分離精度高，不受原水水質影響，可得到穩定的過濾液，安全性也高。

b.更換砂等繁雜的維修量少，廢物也少。

c.砂過濾時為了改善分級精度必須有凝集沉淀處理，但若是膜過濾，可省略凝集沉淀處理或簡單化，使系統節能化和處理工序簡單化。

d.過濾液的回收率高，逆洗排水少，所以逆洗廢液處理簡單。

如上所述，作為由于膜過濾的透過速度比砂過濾絕對低的原因，對于分級粒徑0.2μm以下的精密過濾膜或超過濾膜作為主流的以往分離膜，由于分級粒徑小純水透過速度很低，存在于原水中的雜質或懸浮物幾乎都收集在分離膜上，因雜質等阻力進而更變低。與此相反，砂過濾的分級精度是5～10μm左右，原來的純水透過速度高，進而在原水中即使存在雜質或懸浮物，只要是大小在5μm以下都可透過，所以難以受到雜質等阻力，可維持高的透過速度。

對于砂過濾，不能收集5μm以下的雜質等，但對于大部分的用途，可認為對于將現在的凝集沉淀和砂過濾組合的凈化設備，只要有5～10μm左右的分級精度，水質上就足夠了，不一定需要精密過濾或超過濾領域的水質。另外，對于自來水以外的用途，只要是砂過濾在水質上可充分滿足，不需要精密過濾或超過濾領域的水質的用途也增多。

另外，在上述自來水以外的用途中，在游泳池、浴場、溫泉、水族館、飼養水生動物的水、在工廠等使用的冷卻水、鍋爐水、凈化池等貯存水時，一般是取出一部分貯存水，在取出的水中施以砂過濾、助劑過濾、凝集沉淀、加壓浮選等物理的分離操作或生物的氧化處理后，回到貯存水的循環凈化方法。

近年，除了隨著水源的水質污染，工業用水或地下水的水質惡化，對于水的循環化或安全性的意識提高，對于砂過濾、助劑過濾、凝集沉淀、加壓浮選等以往的物理分離操作，有時達不到要求的貯存水的凈化水平。另外，存在著砂過濾或凝集沉淀、加壓浮選等分離精度是10μm以上，除去其以上大小的懸浮微粒子是困難的問題。助劑過濾是在濾布等濾材表面形成硅藻土等過濾助劑預涂層，在此層上進行過濾的方法，但過濾助劑的預涂層或向原水中投入、更換助劑等費事，助劑作為廢棄物對環境不利。另外，若使用生物氧化方法進行貯存水的凈化，凈化處理需要時間，為了彌補這個，設置空間變大、維修管理麻煩、需要處理后的懸浮物質的除去裝置等。

可是，代替以往的砂過濾或助劑過濾等，已知有使用中空絲膜將池水等貯存水進行凈化的技術(參照日本第206091/1984號、第323396/1996號和第121759/1998號專利申請公開公報等)。