使用多孔膜的过滤方法技术

提供一种过滤方法，其包括洗涤工序且使用了多孔膜，对洗涤液(药液)的耐性(药液耐性)、过滤性能优异且寿命长。一种过滤方法，其包括以下工序：使含有被过滤物的被处理液通过三维网状结构的由树脂构成的多孔膜，以从该被过滤物分离滤液的过滤工序；以及使洗涤液通过或浸渍该多孔膜，以洗涤该多孔膜的内部的洗涤工序，其特征在于，在与该多孔膜的内侧表面正交的膜厚方向上的膜剖面的SEM图像中的、包含该内侧表面的视野、包含该膜的外侧表面的视野、以及对上述视野之间以等间隔拍摄的两个视野这共计四个视野的各区域内，具有1μm

Filtration method using porous membrane

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用多孔膜的过滤方法
本专利技术涉及一种包括洗涤工序的使用了多孔膜的过滤方法。更具体而言，本专利技术涉及一种过滤方法，其包括洗涤工序且使用了多孔膜，对洗涤液(药液)的耐性优异。
技术介绍
在用于从作为悬浮水的海水、河流水、湖沼水、地下水等天然水源得到饮用水、工业用水的净水处理、用于处理污水等生活排水而制造再生水从而得到可排放的清水的污水处理等中，需要用于分离、除去悬浊物的固液分离操作(除浊操作)。在该除浊操作中，关于净水处理，要除去源自作为悬浮水的天然水源水的浊质物(粘土、胶体、细菌等)，关于污水处理，要除去污水中的悬浊物、利用活性污泥等进行了生物处理(二级处理)的处理水中的悬浊物(污泥等)。以往，这些除浊操作主要通过加压浮选法、沉淀法、砂滤法、混凝沉淀砂滤法等来进行，但近年来，代替这些方法而逐渐普及了膜过滤法。作为膜过滤法的优点，可列举以下等：(1)所得水质的除浊水平高且稳定(所得水的安全性高)；(2)过滤装置的设置空间较小即可；(3)容易进行自动运转。例如，在海水淡水化反渗透过滤的前处理中，作为加压浮选法的替代方法、或者作为加压浮选法的后段而进一步提高加压浮选处理后的处理水的水质，使用了膜过滤法。在这些基于膜过滤的除浊操作中，可使用平均孔径为几nm～几百nm的范围的平膜或中空纤维状的多孔性超滤膜、微滤膜。这样，基于膜过滤法的除浊操作拥有众多上述传统加压浮选法、砂滤法等所没有的优点，因此已作为传统方法的替代或补充方法而在海水淡水化前处理等中得到了普及，另外，作为多孔膜，多采用由以下专利文献1中记载的树脂制成的有机膜。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2011-168741号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题如上所述，作为多孔膜，多采用由树脂构成的有机膜，但在用树脂原料制作多孔性过滤膜时，如果成膜方法不同，则构成膜的原料的微结构会表现出差异。通常，由于持续进行过滤运转时会导致膜发生堵塞，因此在使用了多孔性过滤膜的过滤方法的运转中，要伴随洗涤工序。另一方面，在洗涤工序中使用药品时，会引发膜的强度劣化。此时，如果构成多孔性过滤膜的原料的微结构存在差异，则存在以下问题：在重复进行的洗涤工序中使用的洗涤液(药液)导致的多孔性过滤膜的损伤的程度不同，其结果是，会对过滤性能、寿命造成影响。鉴于上述问题，本专利技术所要解决的课题在于提供一种过滤方法，其包括使用了洗涤液(药液)的洗涤工序、且使用了多孔性过滤膜，药液耐性、过滤性能优异且寿命长。用于解决课题的方法本申请专利技术人为了解决上述课题而进行了深入研究并进行了重复实验，结果出乎意料地发现，通过使用从作为多孔性过滤膜的被处理液侧的膜的外侧到作为滤液侧的膜的内侧的微孔的连通性良好的膜，即使在使用了标准电极电位为1V以上的含氧氧化剂之类的强氧化剂作为在洗涤工序中使用的洗涤液(药液)的情况下，也可以将膜的劣化抑制于最低限度，从而完成了本专利技术。即，本专利技术如下所述。[1]一种过滤方法，其包括以下工序：使含有被过滤物的被处理液通过三维网状结构的由树脂构成的多孔膜，以从该被过滤物分离滤液的过滤工序；以及使洗涤液通过或浸渍该多孔膜，以洗涤该多孔膜的内部的洗涤工序，其特征在于，在与该多孔膜的内侧表面正交的膜厚方向上的膜剖面的SEM图像中的、包含该内侧表面的视野、包含该膜的外侧表面的视野、以及对上述视野之间以等间隔拍摄的两个视野这共计四个视野的各区域内，具有1μm2以下面积的树脂部的面积的总和相对于该树脂部的总面积为70％以上，并且，该洗涤液包含标准电极电位为1V以上的含氧氧化剂。[2]一种过滤方法，其包括以下工序：使含有被过滤物的被处理液通过三维网状结构的由树脂构成的多孔膜，以从该被过滤物分离滤液的过滤工序；以及使洗涤液通过或浸渍该多孔膜，以洗涤该多孔膜的内部的洗涤工序，其特征在于，在与该多孔膜的内侧表面正交的膜厚方向上的膜剖面的SEM图像中的、包含该内侧表面的视野、包含该膜的外侧表面的视野、以及对上述视野之间以等间隔拍摄的两个视野这共计四个视野的各区域内，具有10μm2以上面积的树脂部的面积的总和相对于该树脂部的总面积为15％以下，并且，该洗涤液包含标准电极电位为1V以上的含氧氧化剂。[3]一种过滤方法，其包括以下工序：使含有被过滤物的被处理液通过三维网状结构的由树脂构成的多孔膜，以从该被过滤物分离滤液的过滤工序；以及使洗涤液通过或浸渍该多孔膜，以洗涤该多孔膜的内部的洗涤工序，其特征在于，在与该多孔膜的内侧表面正交的膜厚方向上的膜剖面的SEM图像中的、包含该内侧表面的视野、包含该膜的外侧表面的视野、以及对上述视野之间以等间隔拍摄的两个视野这共计四个视野的各区域内，具有1μm2以下面积的树脂部的面积的总和相对于该树脂部的总面积为70％以上，且具有10μm2以上面积的树脂部的面积的总和相对于该树脂部的总面积为15％以下，并且，该洗涤液包含标准电极电位为1V以上的含氧氧化剂。[4]根据上述[1]～[3]中任一项所述的过滤方法，其中，所述多孔膜为：在与该多孔膜的内侧表面正交的膜厚方向上的膜剖面的SEM图像中的、包含该内侧表面的视野、包含该膜的外侧表面的视野、以及对上述视野之间以等间隔拍摄的两个视野这共计四个视野的各区域内，具有大于1μm2且小于10μm2的面积的树脂部的面积的总和相对于该树脂部的总面积为15％以下。[5]根据上述[1]～[4]中任一项所述的过滤方法，其中，所述多孔膜的表面开孔率为25～60％。[6]根据上述[1]～[5]中任一项所述的过滤方法，其中，所述洗涤工序前的所述多孔膜的拉伸断裂伸长率E0与所述洗涤工序后的所述多孔膜的拉伸断裂伸长率E1的关系为：E1/E0×100≥80％。[7]根据上述[1]～[5]中任一项所述的过滤方法，其中，所述洗涤工序前的所述多孔膜的拉伸断裂伸长率E0与重复X次(其中，X为2～100的整数)所述洗涤工序后的所述多孔膜的拉伸断裂伸长率EX的关系为：EX/E0×100≥70％。[8]根据上述[1]～[7]中任一项所述的过滤方法，其中，所述过滤工序前的所述多孔膜的通量L0与所述洗涤工序后的所述多孔膜的通量L1的关系为：105％≥L1/L0×100≥95％。[9]根据上述[1]～[7]中任一项所述的过滤方法，其中，所述过滤工序前的所述多孔膜的通量L0与重复X次(其中，X为2～100的整数)所述洗涤工序后的所述多孔膜的通量LX的关系为：110％≥LX/L0×100≥90％。[10]根据上述[1]～[9]中任一项所述的过滤方法，其中，所述多孔膜为中空纤维膜。[11]根据上述[1]～[10]中任一项所述的过滤方法，其中，构成所述多孔膜的树脂为热塑性树脂。[12]根据上述[11]所述的过滤方法，其中，所述热塑性树脂为氟树脂。[13]根据上述[12]所述的过滤方法，其中，所述氟树脂选自偏氟乙烯树脂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种过滤方法，其包括以下工序：/n使含有被过滤物的被处理液通过三维网状结构的由树脂构成的多孔膜，以从该被过滤物分离滤液的过滤工序；以及/n使洗涤液通过或浸渍该多孔膜，以洗涤该多孔膜的内部的洗涤工序，/n其特征在于，/n在与该多孔膜的内侧表面正交的膜厚方向上的膜剖面的SEM图像中的包含该内侧表面的视野、/n包含该膜的外侧表面的视野、以及/n对上述视野之间以等间隔拍摄的两个视野/n共计四个视野的各区域内，具有1μm

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170907 JP 2017-1719721.一种过滤方法，其包括以下工序：
使含有被过滤物的被处理液通过三维网状结构的由树脂构成的多孔膜，以从该被过滤物分离滤液的过滤工序；以及
使洗涤液通过或浸渍该多孔膜，以洗涤该多孔膜的内部的洗涤工序，
其特征在于，
在与该多孔膜的内侧表面正交的膜厚方向上的膜剖面的SEM图像中的包含该内侧表面的视野、
包含该膜的外侧表面的视野、以及
对上述视野之间以等间隔拍摄的两个视野
共计四个视野的各区域内，具有1μm2以下面积的树脂部的面积的总和相对于该树脂部的总面积为70％以上，并且，
该洗涤液包含标准电极电位为1V以上的含氧氧化剂。


2.一种过滤方法，其包括以下工序：
使含有被过滤物的被处理液通过三维网状结构的由树脂构成的多孔膜，以从该被过滤物分离滤液的过滤工序；以及
使洗涤液通过或浸渍该多孔膜，以洗涤该多孔膜的内部的洗涤工序，
其特征在于，
在与该多孔膜的内侧表面正交的膜厚方向上的膜剖面的SEM图像中的包含该内侧表面的视野、
包含该膜的外侧表面的视野、以及
对上述视野之间以等间隔拍摄的两个视野
共计四个视野的各区域内，具有10μm2以上面积的树脂部的面积的总和相对于该树脂部的总面积为15％以下，并且，
该洗涤液包含标准电极电位为1V以上的含氧氧化剂。


3.一种过滤方法，其包括以下工序：
使含有被过滤物的被处理液通过三维网状结构的由树脂构成的多孔膜，以从该被过滤物分离滤液的过滤工序；以及
使洗涤液通过或浸渍该多孔膜，以洗涤该多孔膜的内部的洗涤工序，
其特征在于，
在与该多孔膜的内侧表面正交的膜厚方向上的膜剖面的SEM图像中的包含该内侧表面的视野、
包含该膜的外侧表面的视野、以及
对上述视野之间以等间隔拍摄的两个视野
共计四个视野的各区域内具有1μm2以下面积的树脂部的面积的总和相对于该树脂部的总面积为70％以上，且具有10μm2以上面积的树脂部的面积的总和相对于该树脂部的总面积为15％以下，并且，
该洗涤液包含标准电极电位为1V以上的含氧氧化剂。


4.根据权利要求1～3中任一项所述的过滤方法，其中，
所述多孔膜在与该多孔膜的内侧表面正交的膜厚方向上的膜剖面的SEM图像中的包含该内侧表面的视野、
包含该膜的外侧表面的视野、以及
对上述视野之间以等间隔拍摄的两个视野
共计四个视野的各区域内，具有大于1μm2且小于10μm2的面积的树脂部的面积的总和相对于该树脂部的总面积为15％以下。


5.根据权利要求1～4中任一项所述的过滤方法，其中，
所述多孔膜的表面开孔率为25～60％。


6.根据权利要求1～5中任一项所述的过滤方法，其中，
所述洗涤工序前的所述多孔膜的拉伸断裂伸长率E0与所述洗涤工序后的所述多孔膜的拉伸断裂伸长率E1的关系为：E1/E0×100≥80％。


7.根据权利要求1～5中任一项所述的过滤方法，其中，
所述洗涤工序前的所述多孔膜的拉伸断裂伸长率E0与重复X次所述洗涤工序后的所述多孔膜的拉伸断裂伸长率EX的关系为：EX/E0×100≥70％，其中，X为2～100的整数。


8.根据权利要求1～7中任一项所述的过滤方法，其中，
所述过滤工序前的所述多孔膜的通量L0与所述洗涤工序后的所述多孔膜的通量L1的关系为：105％≥L1/L0×100≥95％。


9.根据权利要求1～7中任一项所述的过滤方法，其中，
所述过滤工序前的所述多孔膜的通量L0与重复X次所述洗涤工序后的所述多孔膜的通量LX的关系为：110％≥LX/L0×100≥90％，其中，X为2～100的整数。


10.根据权利要求1～9中任一项所述的过滤方法，其中，
所述多孔膜为中空纤维膜。


11.根据权利要求1～10中任一项所述的过滤方法，其中，
构成所述多孔膜的树脂为热塑性树脂。


12.根据权利要求11所述的过滤方法，其中，
所述热塑性树脂为氟树脂。


13.根据权利要求12所述的过滤方法，其中，
所述氟树脂选自偏氟乙烯树脂(PVDF)、三氟氯乙烯树脂、四氟乙烯树脂、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、乙烯-单氯三氟乙烯共聚物(ECTFE)、六氟丙烯树脂、以及这些树脂的混合物。


14.根据权利要求1～13中任一项所述的过滤方法，其中，
所述被处理液为海水。


15.根据权利要求1～14中任一项所述的过滤方法，其中，
所述标准电极电位为1V以上的含氧氧化剂为选自臭氧、过氧化氢、过碳酸盐及过硫酸盐中的至少一种的芬顿反应试剂水溶液。


16.根据权利要求15所述的过滤方法，其中，
所述芬顿反应试剂水溶液含有0.005重量％以上的铁(II)离子及0.5重量％以上的含氧氧化剂，且pH为7以下。


17.根据权利要求16所述的过滤方法，其中，
所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：冈村大佑，
申请(专利权)人：旭化成株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP