[發(fā)明專利]多孔質(zhì)中空纖維膜及其制造方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201480061790.2
• 申請日: 2014-09-18
• 公開（公告）號: CN105722585A
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發(fā)明（設計）人: 寺町正史;岡真理子;福場芳則;隅敏則;廣本泰夫;藤木浩之;溝越祐吾
• 申請（專利權(quán)）人: 三菱麗陽株式會社
• 主分類號: B01D69/08
• 分類號: B01D69/08;B01D69/02;B01D69/10;B01D69/12
• 代理公司: 上海市華誠律師事務所 31210
• 代理人: 李曉

技術領域

本發(fā)明涉及主要在去除水中的細菌、病毒、SS成分等方面使用的耐污垢性能優(yōu)異的多孔質(zhì)中空纖維膜。具體涉及長期穩(wěn)定的膜性能、基于洗滌的膜性能的恢復性優(yōu)異的多孔質(zhì)中空纖維膜。本發(fā)明另涉及可用作精密過濾膜或超濾膜的適用于凈水處理等水處理的多孔質(zhì)中空纖維膜及其制造方法。

本申請主張2013年9月18日在日本申請的日本特愿2013-193213號以及2013年9月18日在日本申請的日本特愿2013-193214號的優(yōu)先權(quán)，將其內(nèi)容引用于本文中。

背景技術

在由河川水和/或湖沼水、地下水等淡水水源制造自來水的潔凈水領域的過濾處理方面，以往廣泛地使用了砂過濾、以及凝集沉淀與砂過濾的并用。然而，在這些處理方面存在有如下的擔心：耐氯性高并且在過濾后的氯殺菌中恐怕無法完全實現(xiàn)無害化的隱孢子蟲(クリプトスポリジジウム)會引發(fā)水源污染，等等。在這樣的背景下，正在較多地采用可更容易且精度良好地去除濁質(zhì)的膜過濾法，將其單獨采用、或者與凝集沉淀和/或砂過濾等其它的水處理技術進行組合而采用。另一方面，在基于反滲透膜(reverseosmosismembrane、逆浸透膜)進行海水淡化時，供給于反滲透膜的海水也是預先利用凝集沉淀、砂過濾等前處理實施除濁處理，然后供給于反滲透膜進行脫鹽處理。在這些處理方面，采用基于膜過濾的除濁替代凝集沉淀或砂過濾、或者與其它的水處理技術進行組合的情況也正在增加。

作為膜分離中使用的多孔質(zhì)中空纖維膜要求的要求特性，例如列舉出下面的各點。

(1)被去除物質(zhì)的去除性高。

(2)透過物質(zhì)的透過性高。

(3)處理流體的透過性高。

(以下，將(1)、(2)、(3)一并稱為膜分離特性。)

(4)相對于拉伸等的斷裂強度充分高，不易斷裂和/或泄漏。

(5)截留特性不易經(jīng)時性地降低。

(6)處理流體的透過性不易經(jīng)時性地降低。

(以下，將(5)、(6)一并地稱為膜分離特性的保持性。)

(7)基于洗滌的截留特性的恢復性優(yōu)異。

(8)基于洗滌的透過性的恢復性優(yōu)異。

(以下，將(7)、(8)一并地稱為膜分離特性的恢復性。)

一般而言，在膜過濾工藝方面，隨著膜過濾操作時間的經(jīng)過，污垢物質(zhì)附著、蓄積于供給原水的一側(cè)的膜表面，膜過濾阻力增大而發(fā)生膜過濾效率降低的現(xiàn)象。到那時，為了去除附著于膜表面的污垢物質(zhì)，因而通過進行洗滌、空氣洗滌(airscrub、エアスクラブ)、供給水的脫液、或化學洗滌等洗滌操作而恢復膜過濾阻力，再一次開始膜過濾。反復進行左述的膜過濾操作與洗滌操作，可運用膜過濾工藝。在洗滌操作中需要電以及水等的設施(utility)，另外在進行著洗滌操作的期間無法獲得生產(chǎn)的水，因而優(yōu)選為洗滌操作頻率低并且洗滌操作時間短。因此，如果可獲得隨著膜過濾操作時間的經(jīng)過而生成的膜過濾阻力的增大作用小、基于洗滌操作而恢復膜過濾阻力效果大的分離膜，那么非常有用。

在現(xiàn)有技術中，在將膜表面進行親水化而提高耐污垢性、抑制膜過濾操作中的過濾阻力的增大的方向上，進行了很多的技術開發(fā)。例如，通過向在獲得由疏水性高分子形成的多孔質(zhì)膜時使用的制膜原液中混入聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)和/或聚乙烯醇(PVA)等親水性高分子，在制膜后也殘存這些親水性高分子，提高膜表面的親水性從而提高耐污垢性。該方法雖然是制膜簡便、膜生產(chǎn)效率高、優(yōu)異的方法，但是耐污垢性尚不充分。

另外，在現(xiàn)有技術中存在有如下的技術：首先形成由疏水性高分子形成的膜，在其后進行各種表面處理而用親水性高分子覆蓋疏水性高分子膜的表面，從而想要提高耐污垢性。在這些方法中，與向制膜原液中混入親水性高分子而制膜的方法相比，制造工序復雜，另外難以控制工序，等等，在實用上問題多。