中空纤维膜、过滤组件及废水处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术的一个实施方式涉及的中空纤维膜具有：筒状的骨架材料，其以聚四氟乙烯作为主要成分，具有多孔性；以及树脂皮膜，其具有亲水性，并且被覆上述骨架材料的外表面及内部空孔表面，外周面的纯水接触角为40°以上且80°以下，外周面在水中的C重油接触角为110°以上且150°以下。

Hollow Fiber Membrane, Filtration Module and Wastewater Treatment Device

The hollow fiber membrane according to one embodiment of the present invention has: a tubular framework material with polytetrafluoroethylene as the main component and porous; and a resin skin film with hydrophilicity, which is coated on the outer surface and the inner surface of the skeleton material. The pure water contact angle of the outer surface is above 40 degrees and below 80 degrees, and the C heavy oil contact angle of the outer surface in water is below 80 degrees. Above 110 degrees and below 150 degrees.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】中空纤维膜、过滤组件及废水处理装置
本专利技术涉及中空纤维膜、过滤组件及废水处理装置。本申请基于2016年11月17日提出的日本申请第2016-224141号要求优先权，并援引上述日本申请中所记载的全部记载内容。
技术介绍
例如基于废水处理等多种目的，作为对被处理水进行过滤而去除固形物的过滤膜的一种，有时使用将多孔体形成为直径较小的筒状而得的中空纤维膜。作为上述中空纤维膜的材质，已知有以机械强度及化学稳定性较优异的聚四氟乙烯作为主要成分的材质。聚四氟乙烯由于具有较大的疏水性，因此透水性容易降低，特别是在中空纤维膜的孔隙直径小的情况下，过滤能力容易变得不充分。另外，在中空纤维膜具有较大的疏水性的情况下，也存在如下不良的情况：容易发生被处理水中的油分等疏水性污垢附着于中空纤维膜表面而产生堵塞的被称为积垢的现象。因此，提出有通过在由聚四氟乙烯形成的多孔膜中浸渍亲水性材料的水溶液，并使亲水性材料交联，使其不溶化而固定于多孔膜的内部空孔表面，从而对多孔膜进行亲水化处理(参照国际公开第2010/092938号公报)。通过这样使多孔膜亲水化，从而透水性提高，过滤能力增大，并且疏水性污垢的附着得到抑制，因此变得不易产生积垢。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2010/092938号公报
技术实现思路
[专利技术所要解决的课题]然而，上述公报中所记载的亲水化处理需要进行如下步骤：将多孔膜浸渍于与亲水性材料的水溶液具有相容性的异丙醇中的步骤、将孔隙内含有异丙醇的多孔膜浸渍于疏水性材料的水溶液中以在多孔膜的孔隙内导入亲水性材料的步骤、以及将孔隙内的亲水性材料交联而固定于内部空孔表面的步骤。这样复杂的亲水化处理导致过滤膜的价格提高。[用于解决课题的方法]本专利技术的一个实施方式涉及的中空纤维膜具有：筒状的骨架材料，其以聚四氟乙烯作为主要成分，具有多孔性；以及树脂皮膜，其具有亲水性，并且被覆上述骨架材料的外表面及内部空孔表面，该中空纤维膜的外周面的纯水接触角为40°以上且80°以下，外周面在水中的C重油接触角为110°以上且150°以下。附图说明[图1]图1为表示本专利技术一个实施方式的废水处理装置的结构的示意图。[图2]图2为图1的废水处理装置的过滤组件的示意性剖面图。[图3]图3为图2的过滤组件的中空纤维膜的示意性部分剖面图。具体实施方式[本专利技术要解决的课题]本专利技术是基于上述情况而完成的，其课题在于提供较廉价的、处理能力大且不易产生积垢的中空纤维膜、过滤组件及废水处理装置。[专利技术的效果]本专利技术的一个实施方式涉及的中空纤维膜比较廉价、处理能力大且不易产生积垢。[本专利技术的实施方式的说明]本专利技术的一个实施方式涉及的中空纤维膜具备：筒状的骨架材料，其以聚四氟乙烯作为主要成分，具有多孔性；以及树脂皮膜，其具有亲水性，并且被覆上述骨架材料的外表面及内部空孔表面，外周面的纯水接触角为40°以上且80°以下，外周面在水中的C重油接触角为110°以上且150°以下。该中空纤维膜中，通过利用树脂皮膜来被覆以聚四氟乙烯作为主要成分且具有多孔性的筒状骨架材料的外表面及内部空孔表面从而进行亲水化，因此透水性提高，处理能力较大，且比较不容易产生积垢。另外，该中空纤维膜中，通过将外周面的纯水接触角及水中的C重油接触角设为上述范围内，从而使用具有适当亲水性的材料作为树脂皮膜的形成材料。由此，仅将树脂皮膜形成材料的水溶液浸渍于骨架材料中并使其干燥，就能够容易地形成被覆骨架材料的外表面及内部空孔表面的树脂皮膜。因此，该中空纤维膜比较廉价，并且处理能力大，且不易产生积垢。上述树脂皮膜的主要成分可以为乙烯-乙烯醇共聚物，作为上述乙烯-乙烯醇共聚物中的乙烯的共聚比，优选为20mol％以上且60mol％以下。这样，通过上述树脂皮膜的主要成分为乙烯-乙烯醇共聚物、且上述乙烯-乙烯醇共聚物中的乙烯的共聚比为上述范围内，从而能够比较容易且可靠地形成树脂皮膜，该树脂皮膜能够赋予较大的透水性并且能够防止积垢。上述骨架材料可以具有筒状的支持层和层叠于该支持层的外周面的过滤层。作为上述支持层的平均厚度，优选为0.3mm以上且1.0m以下，作为上述支持层的平均孔径，优选为1μm以上且3μm以下，作为上述支持层的孔隙率，优选为40％以上且90％以下。作为上述过滤层的平均厚度，优选为10μm以上且100μm以下，作为上述过滤层的平均孔径，优选为0.01μm以上且0.45μm以下，作为上述树脂皮膜的平均厚度，优选为50nm以下。这样，通过上述骨架材料具有筒状的支持层和层叠于该支持层的外周面的过滤层，从而能够比较容易地制造该中空纤维膜且使该中空纤维膜的强度较大，而且能够从被处理水中去除较小的杂质。另外，通过将上述支持层的平均厚度、平均孔径及孔隙率、上述过滤层的平均厚度和平均孔径以及上述树脂皮膜的平均厚度分别设为上述范围内，从而能够更容易地制造，且防止处理能力的降低。作为泡点，优选为60kPa以上且200kPa以下。这样，通过使泡点为上述范围内，从而透水性较大，且能够去除较小杂质。本专利技术的其他实施方式涉及的过滤组件具有：多根该中空纤维膜，其保持为在一个方向上对齐的状态；以及一对保持部件，它们对该多根中空纤维膜的两端部进行固定。由于该过滤组件使用了该中空纤维膜，因此比较廉价，处理能力大，不易产生积垢。另外，该过滤组件通过具有对多根中空纤维膜的两端部进行固定的一对保持部件，从而能够通过浸渍于被处理水中而容易且可靠地同时使用多根中空纤维膜，因此能够比较容易且迅速地对被处理水进行过滤。本专利技术的其他实施方式涉及的废水处理装置具有：处理水槽，其储存含有活性污泥的被处理水；以及配置于该处理水槽内的所述过滤组件。该废水处理装置通过该过滤组件来对储存于处理水槽中且含有活性污泥的被处理水进行过滤。由此，该废水处理装置比较廉价，处理能力大，不易产生积垢，因此能够以较低成本相对可靠地处理废水。在这里，“主要成分”是指质量含有率最大的成分，优选为含有90质量％以上的成分。“纯水接触角”是指通过JIS-R3257(1999)中规定的“静滴法”所测定的值。另外，“水中的C重油接触角”是指这样的角度：在纯水中朝下水平地配置测定面，当在测定对象物的下面静置C重油的油滴时，与JIS-R3257(1999)中规定的“接触角”同样地测定的测定面与油滴之间的角度。另外，“平均孔径”是指使用美国PMI公司的孔直径分布测定装置(Perm-Porometer)所测定的值。另外，“孔隙率”是指依据ASTMD792的值。另外，“泡点”是指使用异丙醇并依据ASTM-F316-86所测定的值。[本专利技术的实施方式的详细内容]以下，参照附图对本专利技术的各实施方式进行详细说明。[废水处理装置]图1所示的本专利技术的一个实施方式的废水处理装置具有：处理水槽T，其储存含有活性污泥的被处理水；以及配置于该处理水槽T内的1个或多个过滤组件1。另外，该废水处理装置还具有过滤泵2，该过滤泵2通过过滤组件1而吸出处理水槽T内的被处理水。另外，虽然未图示，但是该废水处理装置可以具有：用于向活性污泥供给空气(氧气)的曝气装置、活性污泥高浓度地附着的载体、供给用于对过滤组件1进行清洗的气泡的起泡装置、排出过量的活性污泥的污泥抽出装置、用于在处理水槽T中对其他结构要素进行支持的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中空纤维膜，具有：筒状的骨架材料，其以聚四氟乙烯作为主要成分，并具有多孔性；以及树脂皮膜，其具有亲水性，并且被覆上述骨架材料的外表面及内部空孔表面，外周面的纯水接触角为40°以上且80°以下，外周面在水中的C重油接触角为110°以上且150°以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.17 JP 2016-2241411.一种中空纤维膜，具有：筒状的骨架材料，其以聚四氟乙烯作为主要成分，并具有多孔性；以及树脂皮膜，其具有亲水性，并且被覆上述骨架材料的外表面及内部空孔表面，外周面的纯水接触角为40°以上且80°以下，外周面在水中的C重油接触角为110°以上且150°以下。2.根据权利要求1所述的中空纤维膜，其中，上述树脂皮膜的主要成分为乙烯-乙烯醇共聚物，上述乙烯-乙烯醇共聚物中的乙烯的共聚比为20mol％以上且60mol％以下。3.根据权利要求1或2所述的中空纤维膜，其中，上述骨架材料具有筒状的支持层和层叠于该支持层的外周面的过滤层，上述支持...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫田大辉，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP