專利名稱：分離膜的改性方法以及分離膜的改性裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)分離膜的微孔進(jìn)行擴(kuò)徑(diameter expansion)的分離膜的改性方法以及分離膜的改性裝置。
背景技術(shù)：
一直以來(lái)，在海水的淡化或廢水的凈化處理中，使用了從原水(未凈化的水)中分離出離子、懸濁物質(zhì)等雜質(zhì)的分離膜(例如反滲透膜(R0膜)、納濾膜(NF膜)、超濾膜(UF膜)、微濾膜(MF膜)等)。但是這種分離膜隨著使用而產(chǎn)生雜質(zhì)堵塞、藥物的清洗等造成分離功能、強(qiáng)度降··低，因此存在必須定期更換，產(chǎn)生大量廢棄物的問(wèn)題。從這個(gè)觀點(diǎn)出發(fā)，提出了例如反滲透膜的改性方法(例如專利文獻(xiàn)I),通過(guò)對(duì)在由過(guò)濾膜結(jié)構(gòu)體形成的支撐層上形成具有脫鹽功能的表層而構(gòu)成的分離膜，使用氧化劑(例如氯、次氯酸、臭氧、季銨鹽等)對(duì)該分離膜進(jìn)行氧化處理，從而除去該分離膜的表層。通過(guò)這種反滲透膜的改性方法除去了表層而得到的反滲透膜(R0膜)被作為例如納濾膜(NF膜)、超濾膜(UF膜)、微濾膜(MF膜)等而再利用，從而能夠?qū)崿F(xiàn)減少?gòu)U棄物量。專利文獻(xiàn)I :日本國(guó)特開(kāi)2005-34723號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
但是，這種分離膜改性方法是針對(duì)聚酰胺制分離膜的改性方法，本發(fā)明的發(fā)明人通過(guò)對(duì)由醋酸纖維素形成的分離膜試用這種方法，發(fā)現(xiàn)其存在在對(duì)由醋酸纖維素形成的分離膜的微孔進(jìn)行擴(kuò)徑時(shí)所要時(shí)間長(zhǎng)、缺乏實(shí)用性的問(wèn)題。另外，這種分離膜改性方法，即使能夠?qū)υ撨^(guò)濾膜的微孔進(jìn)行擴(kuò)徑，仍然存在這種對(duì)微孔進(jìn)行擴(kuò)徑后的分離膜由于氧化而劣化，導(dǎo)致該分離膜的強(qiáng)度降低，壽命變短的問(wèn)題。鑒于上述問(wèn)題，本發(fā)明以提供一種既能夠在短時(shí)間內(nèi)對(duì)由醋酸纖維素形成的分離膜的微孔進(jìn)行擴(kuò)徑又能夠減少該擴(kuò)徑后的分離膜的劣化的分離膜的改性方法以及分離膜的改性裝置為課題。本發(fā)明的分離膜改性方法的特征在于，通過(guò)使由醋酸纖維素形成的分離膜與堿性水溶液接觸，從而對(duì)該分離膜的微孔進(jìn)行擴(kuò)徑。根據(jù)這種分離膜改性方法，醋酸纖維素的乙酰基的酯鍵被堿性水溶液水解，因此能夠?qū)τ纱姿崂w維素形成的分離膜的微孔進(jìn)行擴(kuò)徑。而且，根據(jù)這樣的分離膜的改性方法，與氧化不同，水解對(duì)分離膜幾乎不造成傷害，因此分離膜不易劣化。另外，本發(fā)明的分離膜改性裝置的特征在于，被構(gòu)成為通過(guò)由醋酸纖維素形成的分離膜與堿性水溶液接觸而對(duì)該分離膜的微孔進(jìn)行擴(kuò)徑。另外，本發(fā)明的發(fā)明人的銳意研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過(guò)使由醋酸纖維素形成的分離膜與醇接觸而對(duì)該分離膜的微孔進(jìn)行擴(kuò)徑，從而能夠在短時(shí)間內(nèi)對(duì)該分離膜進(jìn)行擴(kuò)徑。并且發(fā)現(xiàn)，通過(guò)擴(kuò)徑而得到的分離膜劣化少，并且按孔徑大小比較能夠高能效地對(duì)被處理水進(jìn)行膜分離。并且，至此完成了本發(fā)明。另外可以認(rèn)為，通過(guò)使由醋酸纖維素形成的分離膜與醇接觸而對(duì)該分離膜的微孔進(jìn)行擴(kuò)徑的機(jī)理被認(rèn)為是，由于醇使醋酸纖維素溶脹，從而微孔被擴(kuò)徑。S卩，本發(fā)明的分離膜改性方法的特征在于，通過(guò)使由醋酸纖維素形成的分離膜與醇接觸，從而對(duì)該分離膜的微孔進(jìn)行擴(kuò)徑。根據(jù)這種分離膜改性方法，能夠在短時(shí)間內(nèi)對(duì)由醋酸纖維素形成且劣化少并按孔徑大小比較能夠高能效地對(duì)被處理水進(jìn)行膜分離的分離膜進(jìn)行擴(kuò)徑的分離膜。另外，本發(fā)明的分離膜改性裝置的特征在于，被構(gòu)成為通過(guò)由醋酸纖維素形成的分離膜與醇接觸而對(duì)該分離膜的微孔進(jìn)行擴(kuò)徑。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，既能夠抑制由醋酸纖維素形成的分離膜的劣化又能夠在短時(shí)間內(nèi)對(duì)該分離膜的微孔進(jìn)行擴(kuò)徑。


圖I是表示具備一實(shí)施方式所涉及的分離膜改性方法中使用的海水淡化用反滲透膜(R0膜)的淡水生成裝置以及具備用一實(shí)施方式所涉及的分離膜改性方法制備的再生水生成用反滲透膜(R0膜)的再生水生成裝置的概略框圖。
具體實(shí)施例方式以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。第一實(shí)施方式首先，對(duì)第一實(shí)施方式的分離膜的改性方法以及分離膜的改性裝置進(jìn)行說(shuō)明。第一實(shí)施方式的分離膜的改性方法，通過(guò)使由醋酸纖維素形成的分離膜與堿性水溶液接觸，從而對(duì)該分離膜的微孔進(jìn)行擴(kuò)徑。另外，本說(shuō)明書中，“分離膜的改性”是指分離膜的微孔的擴(kuò)徑。通過(guò)使分離膜與堿性水溶液接觸來(lái)對(duì)該分離膜的微孔進(jìn)行了擴(kuò)徑能夠通過(guò)使分離膜與堿性水溶液接觸從而降低了分離膜的NaCl脫鹽率的方式來(lái)確定。分離膜的NaCl脫鹽率是用分離膜對(duì)NaCl溶液(原水)進(jìn)行過(guò)濾而得到濾出液，測(cè)定原水以及濾出液的NaCl濃度，并將這些測(cè)量值帶入下式而算出的值。另外，由于NaCl濃度與導(dǎo)電度成直線關(guān)系，也可以用測(cè)定導(dǎo)電度來(lái)代替測(cè)定NaCl濃度，進(jìn)而計(jì)算出NaCl脫鹽率。NaCl 脫鹽率(％) = (1-Cp/Cf) X 100Cf :原水的NaCl濃度，Cp :濾出液的NaCl濃度具體而言，第一實(shí)施方式的分離膜改性方法對(duì)因用于利用膜分離對(duì)海水進(jìn)行淡水化以得到飲用水等淡水而造成分離功能降低的海水淡化用反滲透膜(R0膜)、或者使用了規(guī)定期間(例如數(shù)年)的海水淡化用反滲透膜(R0膜)的微孔進(jìn)行擴(kuò)徑。并且，第一實(shí)施方式的分離膜改性方法對(duì)該海水淡化用反滲透膜(R0膜)的微孔進(jìn)行擴(kuò)徑，從而得到用于對(duì)利用活性污泥處理槽及固液分離裝置對(duì)污水進(jìn)行凈化處理而得到的污水處理水進(jìn)行膜分離并得到再生水的再生水生成用反滲透膜(R0膜)。另外，再生水生成用反滲透膜(R0膜)與海水淡化用反滲透膜(R0膜)相比，不要求得到高純度滲透水，但要求以較低動(dòng)力得到規(guī)定量的滲透水，因此，作為再生水生成用反滲透膜(RO膜)，通常使用能夠用比海水淡化用反滲透膜(RO膜)更低動(dòng)力進(jìn)行過(guò)濾的膜。因此，對(duì)海水淡化用反滲透膜(R0膜)的微孔進(jìn)行擴(kuò)徑后的反滲透膜(R0膜)能夠適用于作為再生水生成用反滲透膜(R0膜)。在此參照?qǐng)DI，對(duì)具備上述海水淡化用反滲透膜(R0膜)的淡水生成裝置以及具備上述再生水生成用反滲透膜(R0膜)的再生水生成裝置進(jìn)行說(shuō)明。如圖I所示，淡水生成裝置I具備淡水生成用除濁用膜單元11，具有超濾膜(UF膜)或微濾膜(MF膜)，且對(duì)海水A進(jìn)行過(guò)濾處理而得到滲透水以及濃縮水B ;淡水生成用第一 RO膜單元12，具有反滲透膜(R0膜)，且對(duì)透過(guò)該淡水生成用除濁用膜單元11后的滲透水進(jìn)行過(guò)濾處理而得到滲透水以及濃縮水B ;以及淡水生成用第二 RO膜單元13，具有反滲透膜(R0膜)，且對(duì)透過(guò)該淡水生成用第一 RO膜單元12后的滲透水進(jìn)行過(guò)濾處理而得到滲透水以及濃縮水B。 另外，上述淡水生成裝置I被構(gòu)成為將海水A向淡水生成用除濁用膜單元11轉(zhuǎn)移，將透過(guò)淡水生成用除濁用膜單元11后的滲透水向淡水生成用第一 RO膜單元12轉(zhuǎn)移，將透過(guò)淡水生成用第一 RO膜單元12后的滲透水向淡水生成用第二 RO膜單元13轉(zhuǎn)移。另夕卜，上述淡水生成裝置I被構(gòu)成為將由淡水生成用的各膜單元生成的濃縮水B轉(zhuǎn)移到濃縮水儲(chǔ)存槽(未圖示)。并且，上述淡水生成裝置I被構(gòu)成為將透過(guò)上述淡水生成用第二 RO膜單元13后的滲透水作為淡水C回收。上述海水A為含鹽的水，是例如鹽濃度為I. (Γ8. O質(zhì)量％的水，更具體地，是鹽濃度為2. 5飛.O質(zhì)量％的水。本說(shuō)明書中，海水A并不僅限于存在于海中的水，只要是鹽濃度超過(guò)I. O質(zhì)量％的水，也包括湖水(鹽沼、微咸湖)、沼澤水、池水等存在于陸地的水。如圖I所示，再生水生成裝置2具備再生水生成用除濁用膜單元21，具有超濾膜(UF膜)或微濾膜(MF膜)，且對(duì)上述污水處理水D進(jìn)行過(guò)濾處理，并得到滲透水及濃縮水E ；以及再生水生成用RO膜單元22，具有反滲透膜(R0膜)，且對(duì)透過(guò)上述再生水生成用除濁用膜單元21后的滲透水進(jìn)行過(guò)濾處理，并得到滲透水以及濃縮水E。另外，上述再生水生成裝置2被構(gòu)成為將上述污水處理水D向再生水生成用除濁用膜單元21轉(zhuǎn)移，將透過(guò)再生水生成用除濁用膜單元21后的滲透水向再生水生成用RO膜單元22轉(zhuǎn)移。另外，上述再生水生成裝置2被構(gòu)成為將由再生水生成用的各膜單元生成的濃縮水E向濃縮水儲(chǔ)存槽(未圖示)轉(zhuǎn)移。并且，上述再生水生成裝置2被構(gòu)成為將透過(guò)上述再生水生成用RO膜單元22后的滲透水作為再生水F回收。在第一實(shí)施方式的分離膜的改性方法中，使因用于利用膜分離對(duì)海水A進(jìn)行淡水化以得到飲用水等淡水C而造成分離功能降低的淡水生成用第一 RO膜單元12的反滲透膜(R0膜)與堿性水溶液接觸，從而對(duì)該反滲透膜(R0膜)的微孔進(jìn)行擴(kuò)徑。并且，第一實(shí)施方式的分離膜的改性方法通過(guò)對(duì)該反滲透膜(R0膜)的微孔進(jìn)行擴(kuò)徑，從而得到再生水生成用R0膜單元22的反滲透膜(R0膜)。上述淡水生成用第一 RO膜單元12的反滲透膜由醋酸纖維素形成。在上述醋酸纖維素中，葡萄糖單位中含有的乙酰基的數(shù)量沒(méi)有特別限定，但例如例示了廣3，乙?；葍?yōu)選為5(Γ70%，更優(yōu)選為大約61%。在此，乙酰化度是指每單位重量醋酸纖維素的結(jié)合醋酸量，ASTM D-817-91 (醋酸纖維素等的試驗(yàn)方法)中根據(jù)乙酰化度的測(cè)量及計(jì)算而求得的值。另外，上述淡水生成用第一 RO膜單元12的反滲透膜(R0膜)是例如形成為直徑數(shù)十μ πΓ數(shù)mm的中空絲狀的被稱為中空絲膜的類型的膜。上述堿性水溶液的pH為1(Γ13，優(yōu)選為If 13，更優(yōu)選為12 13。作為上述堿性水溶液可以列舉出，例如氫氧化鈉水溶液、氫氧化鈣水溶液,氨水溶液等。第一實(shí)施方式的分離膜的改性方法，通過(guò)使堿性水溶液從淡水生成用第一 RO膜單元12的供給水的供給口流入，并以非透過(guò)方式使堿性水溶液與分離膜表面接觸，從而對(duì)淡水生成用第一 RO膜單元12的反滲透膜(R0膜)的微孔進(jìn)行擴(kuò)徑。另外，堿性水溶液向淡水生成用第一 RO膜單元12的供給也可以從淡水生成用第一 RO膜單元的濃縮水出口進(jìn)行。對(duì)于第一實(shí)施方式的分離膜的改性方法，在使用pH為If 13的堿性水溶液，且通過(guò)上述接觸來(lái)對(duì)淡水生成用第一 RO膜單元12的反滲透膜(R0膜)的細(xì)孔進(jìn)行擴(kuò)徑的方式中，與堿性水溶液的接觸時(shí)間優(yōu)選為2(Γ100小時(shí)，更優(yōu)選為2(Γ50小時(shí)。第一實(shí)施方式的分離膜的改性方法如上述所構(gòu)成，第一實(shí)施方式的分離膜的改性裝置被構(gòu)成為通過(guò)使由醋酸纖維素形成的分離膜與堿性水溶液接觸，從而對(duì)該分離膜的微孔進(jìn)行擴(kuò)徑。另外，雖然第一實(shí)施方式的分離膜的改性方法及分離膜的改性裝置具有上述結(jié)構(gòu)，但本發(fā)明的分離膜的改性方法及分離膜的改性裝置并不限于上述結(jié)構(gòu)，可以適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行設(shè)計(jì)變更。例如，第一實(shí)施方式的分離膜的改性方法是對(duì)反滲透膜(R0膜)的微孔進(jìn)行擴(kuò)徑，也可以對(duì)超濾膜(UF膜)、微濾膜(MF膜)等分離膜的微孔進(jìn)行擴(kuò)徑。另外，反滲透膜包括納濾膜(NF膜)。另外，雖然在第一實(shí)施方式的分離膜的改性方法中，對(duì)被稱為中空絲膜的類型的膜的微孔進(jìn)行擴(kuò)徑，但是在本發(fā)明的分離膜的改性方法中，也可以對(duì)具有比上述中空絲膜直徑粗?jǐn)?shù)cm左右的粗度的被稱為管狀膜的類型的膜或使用時(shí)以在內(nèi)部設(shè)置有網(wǎng)狀物等支撐材料的狀態(tài)纏繞成卷狀使用的信封狀的被稱為卷式膜等公知的分離膜的微孔進(jìn)行擴(kuò)徑。并且，雖然在第一實(shí)施方式的分離膜改性方法中，使因用于利用膜分離對(duì)海水A進(jìn)行淡水化以得到飲用水等淡水C而造成分離功能降低的分離膜(具體而言，淡水生成用第一 RO膜單元12的反滲透膜(R0膜))的微孔進(jìn)行擴(kuò)徑，但是本發(fā)明的分離膜的改性方法也可以對(duì)因用于廢水的凈化處理等各種用途而造成分離功能降低的分離膜、使用了規(guī)定期間(例如數(shù)年)的分離膜的微孔進(jìn)行擴(kuò)徑。另外，雖然在第一實(shí)施方式的分離膜的改性方法中，通過(guò)上述擴(kuò)徑來(lái)制備用于對(duì)上述污水處理水D進(jìn)行膜分離以得到再生水F的再生水生成用反滲透膜(R0膜)(再生水生成用RO膜單元22的反滲透膜(R0膜))，但在本發(fā)明的分離膜的改性方法中，只要是可以使用微孔的直徑比微孔被擴(kuò)徑的分離膜(的微孔的直徑)大的分離膜的用途，可以改性成用于其它用途的分離膜。另外，在本發(fā)明的分離膜的改性方法中，并不限于反滲透膜，只要是微孔的直徑比微孔被擴(kuò)徑的分離膜(的微孔的直徑)大的分離膜，則也可以改性成超濾膜(UF 膜)、微濾膜(MF膜)等分離膜。另外，反滲透膜(R0膜)包括納濾膜(NF膜)。并且，第一實(shí)施方式的分離膜的改性方法優(yōu)選分離膜的NaCl脫鹽率的變化率為大于0%且為70%以下，更優(yōu)選為大于0%且為50%以下。另外，NaCl脫鹽率的變化率是指由下式表示的值。另外，也可以用NaOH代替NaCl。NaCl脫鹽率的變化率(％) = [(擴(kuò)徑前的分離膜的NaCl脫鹽率(％)_擴(kuò)徑后的分離膜的NaCl脫鹽率(％)) /擴(kuò)徑前的分離膜的NaCl脫鹽率(％) ] X 100第二實(shí)施方式然后，對(duì)第二實(shí)施方式的分離膜的改性方法及分離膜的改性裝置進(jìn)行說(shuō)明。本發(fā)明的發(fā)明人進(jìn)行了銳意研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過(guò)使由醋酸纖維素形成的分離膜與堿性水溶液接觸以對(duì)該分離膜的微孔進(jìn)行擴(kuò)徑，從而能夠既抑制該分離膜的劣化又在短時(shí)間內(nèi)對(duì)該分離膜進(jìn)行擴(kuò)徑。根據(jù)這種方法，醋酸纖維素的乙酰基的酯鍵被堿性水溶液水解，因此能夠?qū)τ纱姿崂w維素形成的分離膜的微孔進(jìn)行擴(kuò)徑。另外，根據(jù)這種方法，與氧化 不同，由于水解對(duì)分離膜幾乎不造成損害，因此分離膜不易劣化。然而，對(duì)于根據(jù)這種方法被擴(kuò)徑成需要的直徑的分離膜，當(dāng)以規(guī)定的壓力向該分離膜壓送被處理水時(shí)，按擴(kuò)徑后的分離膜比較，未得到足夠高的通量，因此，為了得到所需的通量必須以更高壓力向分離膜壓送被處理水。即，對(duì)于該擴(kuò)徑后的分離膜，存在難以高能效地對(duì)被處理水進(jìn)行膜分離的問(wèn)題。鑒于上述問(wèn)題，第二實(shí)施方式以提供一種能夠在短時(shí)間內(nèi)對(duì)由醋酸纖維素形成且劣化少并按孔徑大小比較能夠高能效地對(duì)被處理水進(jìn)行膜分離的分離膜進(jìn)行擴(kuò)徑的分離膜的改性方法及分離膜的改性裝置為課題。第二實(shí)施方式的分離膜改性方法，通過(guò)使由醋酸纖維素形成的分離膜與醇接觸，從而對(duì)該分離膜的微孔進(jìn)行擴(kuò)徑。另外，在本說(shuō)明書中，“分離膜的改性”是指分離膜的微孔的擴(kuò)徑。通過(guò)使分離膜與醇接觸來(lái)對(duì)該分離膜的微孔進(jìn)行了擴(kuò)徑能夠通過(guò)使分離膜與醇接觸從而降低了分離膜的NaCl脫鹽率的方式來(lái)確定。分離膜的NaCl脫鹽率是用分離膜對(duì)NaCl溶液(原水)進(jìn)行過(guò)濾而得到濾出液，測(cè)定原水以及濾出液的NaCl濃度，并將這些測(cè)量值帶入下式而算出的值。另外，由于NaCl濃度與導(dǎo)電度成直線關(guān)系，也可以用測(cè)定導(dǎo)電度來(lái)代替測(cè)定NaCl濃度，進(jìn)而計(jì)算出NaCl脫鹽率。NaCl 脫鹽率(％) = (1-Cp/Cf) X 100Cf :原水的NaCl濃度，Cp :濾出液的NaCl濃度具體而言，第二實(shí)施方式的分離膜的改性方法對(duì)因用于利用膜分離對(duì)海水進(jìn)行淡水化以得到飲用水等淡水而造成分離功能降低的海水淡化用反滲透膜(R0膜)、或者使用了規(guī)定期間(例如數(shù)年)的海水淡化用反滲透膜(R0膜)的微孔進(jìn)行擴(kuò)徑。并且，第二實(shí)施方式的分離膜的改性方法對(duì)該海水淡化用反滲透膜(R0膜)的微孔進(jìn)行擴(kuò)徑，從而得到用于對(duì)利用活性污泥處理槽及固液分離裝置對(duì)污水進(jìn)行凈化處理而得到的污水處理水進(jìn)行膜分離并得到再生水的再生水生成用反滲透膜(R0膜)。另外，再生水生成用反滲透膜(R0膜)與海水淡化用反滲透膜(R0膜)相比，不要求得到高純度滲透水，但要求以較低動(dòng)力得到規(guī)定量的滲透水，因此，作為再生水生成用反滲透膜(R0膜)，通常使用能夠用比海水淡化用反滲透膜(R0膜)更低動(dòng)力進(jìn)行過(guò)濾的膜。因此，對(duì)海水淡化用反滲透膜(R0膜)的微孔進(jìn)行了擴(kuò)徑的反滲透膜(R0膜)能夠適用于作為再生水生成用反滲透膜(R0膜)。
在此參照?qǐng)DI，對(duì)具備上述海水淡化用反滲透膜(R0膜)的淡水生成裝置以及具備上述再生水生成用反滲透膜(R0膜)的再生水生成裝置進(jìn)行說(shuō)明。如圖I所示，淡水生成裝置I具備淡水生成用除濁用膜單元11，具有超濾膜(UF膜)或微濾膜(MF膜)，且對(duì)海水A進(jìn)行過(guò)濾處理而得到滲透水以及濃縮水B ;淡水生成用第一 RO膜單元12，具有反滲透膜(R0膜)，且對(duì)透過(guò)該淡水生成用除濁用膜單元11后的滲透水進(jìn)行過(guò)濾處理而得到滲透水以及濃縮水B ;以及淡水生成用第二 RO膜單元13，具有反滲透膜(R0膜)，且對(duì)透過(guò)該淡水生成用第一 RO膜單元12后的滲透水進(jìn)行過(guò)濾處理而得到滲透水以及濃縮水B。另外，上述淡水生成裝置I被構(gòu)成為將海水A向淡水生成用除濁用膜單元11轉(zhuǎn)移，將透過(guò)淡水生成用除濁用膜單元11后的滲透水向淡水生成用第一 RO膜單元12轉(zhuǎn)移，將透過(guò)淡水生成用第一 RO膜單元12后的滲透水向淡水生成用第二 RO膜單元13轉(zhuǎn)移。另夕卜，上述淡水生成裝置I被構(gòu)成為將由淡水生成用的各膜單元生成的濃縮水B轉(zhuǎn)移到濃縮水儲(chǔ)存槽(未圖示)。并且，上述淡水生成裝置I被構(gòu)成為將透過(guò)上述淡水生成用第二 RO膜單元13后的滲透水作為淡水C回收。
上述海水A為含鹽的水，是例如鹽濃度為I. (Γ8. O質(zhì)量％的水，更具體地，是鹽濃度為2. 5飛.O質(zhì)量％的水。本說(shuō)明書中，海水A并不僅限于存在于海中的水，只要是鹽濃度超過(guò)I. O質(zhì)量％的水，也包括湖水(鹽沼、微咸湖)、沼澤水、池水等存在于陸地的水。如圖I所示，再生水生成裝置2具備再生水生成用除濁用膜單元21，具有超濾膜(UF膜)或微濾膜(MF膜)，且對(duì)上述污水處理水D進(jìn)行過(guò)濾處理，并得到滲透水及濃縮水E ；以及再生水生成用RO膜單元22，具有反滲透膜(R0膜)，且對(duì)透過(guò)上述再生水生成用除濁用膜單元21后的滲透水進(jìn)行過(guò)濾處理，并得到滲透水以及濃縮水E。另外，上述再生水生成裝置2被構(gòu)成為將上述污水處理水D向再生水生成用除濁用膜單元21轉(zhuǎn)移，將透過(guò)再生水生成用除濁用膜單元21后的滲透水向再生水生成用RO膜單元22轉(zhuǎn)移。另外，上述再生水生成裝置2被構(gòu)成為將由再生水生成用的各膜單元生成的濃縮水E向濃縮水儲(chǔ)存槽(未圖示)轉(zhuǎn)移。并且，上述再生水生成裝置2被構(gòu)成為將透過(guò)上述再生水生成用RO膜單元22后的滲透水作為再生水F回收。在第二實(shí)施方式的分離膜的改性方法中，使因用于利用膜分離對(duì)海水A進(jìn)行淡水化以得到飲用水等淡水C而造成分離功能降低的淡水生成用第一 RO膜單元12的反滲透膜(R0膜)與醇水溶液接觸，從而對(duì)該反滲透膜(R0膜)的微孔進(jìn)行擴(kuò)徑。并且，第二實(shí)施方式的分離膜的改性方法通過(guò)對(duì)該反滲透膜(R0膜)的微孔進(jìn)行擴(kuò)徑，從而得到再生水生成用R0膜單元22的反滲透膜(R0膜)。上述淡水生成用第一 RO膜單元12的反滲透膜由醋酸纖維素形成。在上述醋酸纖維素中，葡萄糖單位中含有的乙?；臄?shù)量沒(méi)有特別限定，但例如例示了廣3，乙?；葍?yōu)選為5(Γ70%，更優(yōu)選為大約61%。在此，乙酰化度是指每單位重量醋酸纖維素的結(jié)合醋酸量，ASTM D-817-91 (醋酸纖維素等的試驗(yàn)方法)中根據(jù)乙酰化度的測(cè)量及計(jì)算而求得的值。另外，上述淡水生成用第一 RO膜單元12的反滲透膜(R0膜)是例如形成為直徑數(shù)十μ πΓ數(shù)mm的中空絲狀的被稱為中空絲膜的類型的膜。
作為上述醇，可以列舉出例如甲醇、乙醇、丙醇等。第二實(shí)施方式的分離膜改性方法，通過(guò)使醇從淡水生成用第一 RO膜單元12的供給水的供給口流入，并以非透過(guò)方式使醇與分離膜表面接觸，從而對(duì)淡水生成用第一 RO膜單元12的反滲透膜(R0膜)的微孔進(jìn)行擴(kuò)徑。另外，醇水溶液向淡水生成用第一 RO膜單元的供給也可以從淡水生成用第一 RO膜單元的濃縮水出口進(jìn)行。第二實(shí)施方式的分離膜的改性方法，優(yōu)選使用1(Γ90體積％，更加優(yōu)選4(Γ60體積％的醇水溶液，且在上述通過(guò)接觸來(lái)對(duì)淡水生成用第一 RO膜組件12的反滲透膜(R0膜)的微孔進(jìn)行擴(kuò)徑的方式中，與醇水溶 液的接觸時(shí)間優(yōu)選設(shè)定為5分鐘 100小時(shí)，更優(yōu)選為10分鐘 50小時(shí)。第二實(shí)施方式的分離膜的改性方法如上述所構(gòu)成，第二實(shí)施方式的分離膜的改性裝置被構(gòu)成為通過(guò)使由醋酸纖維素形成的分離膜與醇接觸，從而對(duì)該分離膜的微孔進(jìn)行擴(kuò)徑。另外，雖然第二實(shí)施方式的分離膜的改性方法及分離膜的改性裝置具有上述結(jié)構(gòu)，但本發(fā)明的分離膜的改性方法及分離膜的改性裝置并不限于上述結(jié)構(gòu)，可以適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行設(shè)計(jì)變更。例如，第二實(shí)施方式的分離膜的改性方法是對(duì)反滲透膜(R0膜)的微孔進(jìn)行擴(kuò)徑，也可以對(duì)超濾膜(UF膜)、微濾膜(MF膜)等分離膜的微孔進(jìn)行擴(kuò)徑。另外，反滲透膜包括納濾膜(NF膜)。另外，雖然在第二實(shí)施方式的分離膜的改性方法中，對(duì)被稱為中空絲膜的類型的膜的微孔進(jìn)行擴(kuò)徑，但是在本發(fā)明的分離膜的改性方法中，也可以對(duì)具有比上述中空絲膜直徑粗?jǐn)?shù)cm左右的粗度的被稱為管狀膜的類型的膜或使用時(shí)以在內(nèi)部設(shè)置有網(wǎng)狀物等支撐材料的狀態(tài)纏繞成卷狀使用的信封狀的被稱為卷式膜等公知的分離膜的微孔進(jìn)行擴(kuò)徑。并且，雖然在第二實(shí)施方式的分離膜改性方法中，使因用于利用膜分離對(duì)海水A進(jìn)行淡水化以得到飲用水等淡水C而造成分離功能降低的分離膜(具體而言，淡水生成用第一 RO膜單元12的反滲透膜(R0膜))的微孔進(jìn)行擴(kuò)徑，但是本發(fā)明的分離膜的改性方法也可以對(duì)因用于廢水的凈化處理等各種用途而造成分離功能降低的分離膜、使用了規(guī)定期間(例如數(shù)年)的分離膜的微孔進(jìn)行擴(kuò)徑。另外，雖然在第二實(shí)施方式的分離膜的改性方法中，通過(guò)上述擴(kuò)徑來(lái)制備用于對(duì)上述污水處理水D進(jìn)行膜分離以得到再生水F的再生水生成用反滲透膜(R0膜)(再生水生成用RO膜單元22的反滲透膜(R0膜))，但在本發(fā)明的分離膜的改性方法中，只要是可以使用微孔的直徑比微孔被擴(kuò)徑的分離膜(的微孔的直徑)大的分離膜的用途，可以改性成用于其它用途的分離膜。另外，在本發(fā)明的分離膜的改性方法中，并不限于反滲透膜，只要是微孔的直徑比微孔被擴(kuò)徑的分離膜(的微孔的直徑)大的分離膜，則也可以改性成超濾膜(UF膜)、微濾膜(MF膜)等分離膜。另外，反滲透膜(R0膜)包括納濾膜(NF膜)。并且，第二實(shí)施方式的分離膜的改性方法優(yōu)選分離膜的NaCl脫鹽率的變化率為大于0%且為90%以下，更優(yōu)選為大于0%且為80%以下。另外，NaCl脫鹽率的變化率是指由下式表示的值。NaCl脫鹽率的變化率(％) = [(擴(kuò)徑前的分離膜的NaCl脫鹽率(％)_擴(kuò)徑后的分離膜的NaCl脫鹽率(％)) /擴(kuò)徑前的分離膜的NaCl脫鹽率(％) ] X 100
實(shí)施例接著，列舉試驗(yàn)I至3對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步具體說(shuō)明。(試驗(yàn)I:堿性水溶液與酸性水溶液、高溫水及含氧化劑水溶液的比較)(例1-1:堿性水溶液)將從具有由醋酸纖維素形成的反滲透膜(R0膜)的RO膜單元(東洋紡織公司制，商品名* π七7° (HB10255FI))裁剪出的中空纖維膜浸潰于堿性水溶液中(PH13的氫氧化鈉水溶液)，使其按照表I的接觸時(shí)間接觸。另外，下表中接觸時(shí)間O小時(shí)是指反滲透膜(R0膜)不與堿性水溶液接觸的意思(例3中的接觸時(shí)間O小時(shí)也是相同情況)。接著,對(duì)每個(gè)按表I的接觸時(shí)間與堿性水溶液接觸后的反滲透膜(R0膜)施加表I所示的壓力(膜間壓差)，從RO膜單元的供給水的供給口以叉流過(guò)濾中濃縮水的流量為IL/min的方式供給純水，測(cè)定滲透水的量達(dá)到25mL為止的時(shí)間(滲透時(shí)間)。結(jié)果示于表I。[表 I]
權(quán)利要求
1.一種分離膜的改性方法,其特征在于， 通過(guò)使由醋酸纖維素形成的分離膜與堿性水溶液接觸，從而對(duì)該分離膜的微孔進(jìn)行擴(kuò)徑。
2.一種分離膜的改性裝置，其特征在于， 所述改性裝置被構(gòu)成為通過(guò)由醋酸纖維素形成的分離膜與堿性水溶液接觸而對(duì)該分離膜的微孔進(jìn)行擴(kuò)徑。
3.—種分離膜的改性方法,其特征在于， 通過(guò)使由醋酸纖維素形成的分離膜與醇接觸，從而對(duì)該分離膜的微孔進(jìn)行擴(kuò)徑。
4.一種分離膜的改性裝置，其特征在于， 所述改性裝置被構(gòu)成為通過(guò)由醋酸纖維素形成的分離膜與醇接觸而對(duì)該分離膜的微孔進(jìn)行擴(kuò)徑。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種分離膜的改性方法，既能在短時(shí)間內(nèi)對(duì)由醋酸纖維素形成的分離膜進(jìn)行擴(kuò)徑又能減少該擴(kuò)徑的分離膜的劣化。本發(fā)明提供一種分離膜的改性方法，通過(guò)使由醋酸纖維素形成的分離膜與堿性水溶液或醇接觸，從而對(duì)該分離膜的微孔進(jìn)行擴(kuò)徑。
文檔編號(hào)B01D71/16GK102753255SQ20118000861
公開(kāi)日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2011年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月25日
發(fā)明者小野田草介, 谷田克義, 高田一貴 申請(qǐng)人:株式會(huì)社神鋼環(huán)境舒立凈