JPH0380983A - 気液接触型浄水装置および浄水方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は新規にして有用なる気液接触型の浄水装置およ
びそれを用いた浄水方法に関する。さらに詳細には、中
空糸膜を隔膜としてハウジングに組み込んだ形の膜モジ
ュールと送風機とを主要な構成部分とする、飲用ないし
は食用の上水の浄水装置、とりわけ、脱臭装置−とくに
、水中に含有される揮発性ハロゲン化合物とか、塩素臭
や黴臭さの原因となる物質などを除去する装置ならびに
除去方法に関する。

本発明はまた、隔膜気液接触型の脱臭浄水装置および脱
臭浄水方法に関する。

したがって、本発明の浄水装置および浄水方法は、たと
えば、家庭用、飲食業向け、または食品製造業向けなど
の、上水の脱臭浄水用として特に好適である。

〔従来の技術〕

近年、都市への人口集中、や排水の増加により、河川や
湖沼での富栄養化が進み、上水道原水の水質が悪化し、
上水道水の、藻類や菌類に由来する黴奥などの悪臭や塩
素臭の増加−が甚だしい。一方、世はグルメ時代などと
いわれる様に国民の食生活は豊になり、飲料水について
も所謂「おいしい水」に対する要求が強まっている。一
方、上水への塩素添加量の増加に伴う、発癌性と云われ
るトリハロメタンの増加や、地下水のトリクロロエチレ
ンその他の低沸点ハロゲン化合物による汚染が社会問題
になっており、「安心して飲める水」に対する要望が強
い。

このような背景のもとに、家庭用や飲食店向けの浄水装
置の普及が目覚しいが、現在、発売されているこれらの
浄水装置は総て活性炭などによる吸着タイプか、吸着と
濾過などを組み合わせたタイプである。これらのタイプ
は、臭気の除去を主目的としており、トリハロメタンや
トリクロロエチレンなどの低沸点ハロゲン化合物に対す
る除去能力には劣るものであった。また、さらに大規模
な装置までを含めても、実際上、上水中に極微量溶存す
る低沸点（揮発性）ハロゲン化合物の有効な除去方法は
知られていないのが実情である。

また、脱臭の見地からすると、これらの浄水装置におい
ては、吸着剤の寿命が短く、１力月程度で脱臭効果が無
くなるため、吸着剤の頻繁な交換が必要であり、維持管
理に手間がかかる上、維持コストも高くつくという欠点
を有していた。さらに、無味無臭の有害物質に対しては
、気が付かないうちに除去能力が落ち、知らずに摂取を
続ける危険があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかるに、本発明者らは、上述した如き従来技術におけ
る種々の欠点の存在と、当業界におけＺ）要請とに鑑み
て、鋭意、研究に着手し、上ｙｋ、＆こ含まれるトリハ
ロメタンなどの、健康上、有害なる低沸点ハロゲン化合
物に対してのすぐれた除去効果をもち、しかも、維持管
理に手間がか力）らなく、したがって維持コストが安価
なる、いわゆる隔膜気液接触方式という斬新な方式に基
ずく浄水装置および浄水方法を駆使することによって、
上水中の低沸点ハロゲン化合物の残存量を極微量まで浄
化でき、かつ、脱臭能力にもすぐれた浄水装置および浄
水方法を見い出したのが、本発明である。

このように、本発明は斬新な形の脱臭浄水装置を提供す
ること、加えて、こうした隔膜気液接８虫方式という斬
新な方式に基ずく浄水方法を提供することを、解決すべ
き課題としているものである。

〔課題を解決するための手段〕

そこで、本発明者らは、上述した如き発明力く解決しよ
うとする課題に照準を合わせ、中空糸膜を隔膜としてハ
ウジングに組み込んだ形の膜モジュールと送風機とを主
要なる構成要素とする特定の脱臭浄水装置と、かかる特
定な装置を用いて、上記中空糸膜の一方の側に処理すべ
き原水（被処理給水）を流し、該中空糸膜の他の一方の
側に空気を流すという、いわゆる隔膜気液接触に基ずく
浄水方法とを見い出すに及んで、ここに本発明を充放さ
せるに到った。

すなわち、本発明は一方で、中空糸膜を隔膜としてハウ
ジングに組み込んだ膜モジュールと、送風機とを主要な
構成要素とした浄水装置を提供しようとするものであり
、他方で、こうした主要な各構成要素を以て構成された
浄水装置を用い、この膜モジュールに組み込まれた中空
糸膜の一方の側に処理すべき水を流し、該中空糸膜の他
の一方の側に空気を流すことから成る浄水方法を提供し
ようとするものである。

ここにおいて、まず、本発明の浄水装置および浄水方法
は、たとえば、第１図および第２図に示されるように、
膜モジュール１と、送風機２とから構成されるというも
のであり、中空糸膜の内側もしくは外側には、処理すべ
き原水を流し、他方の側には、送風機により空気を流す
というものである。

そのさい、必要に応じて、被処理給水口側にシャットバ
ルブまたは流量調節バルブを、また、処理水排出口にバ
ルブを設けることができる。

当該浄水装置からの浄化水出口は、それぞれ、蛇口やホ
ースなどのほか、利用に適した形態とすることができる
し、排気についても、排気口にダクトやホースなどを接
続した形で、任意の位置へ排気することができる。

当該浄水装置の各要部について、−層、具体的に詳述す
ると、前記した膜モジュール１に組み込まれている中空
糸膜としては、気体の透過速度の代表値である酸素透過
速度が、２５°Ｃにおいて、Ｉ　Ｘ　１０−’　（ｃＪ
　（ＳＴＰ）／ｃｄ　Ｈｓｅｃ　−ｃｍｌｌｇ）以上で
あることが必要である。

水からの除去対象物が、酸素や炭酸ガスなどの、いわゆ
る気体の場合には、中空糸膜なる隔膜の酸素透過速度が
、Ｉ　Ｘ　Ｉ　０−６（Ｃ１ｌ　（ＳＴＰ）／ｃ４　・
ｓｅｃ　・ｃｍＨｇ）程度であっても、実用的なレベル
での除去が可能であるものの、本発明にあっては、目的
達成のために不十分であり、１　ｘ　１０−’　（ｃＪ
　（ＳＴＰ）／　ｃＴｌ・ｓｅｃ　−ｃｉＨｇ　）未満
の場合には、どうしても、低沸点ハロゲン化合物や悪臭
物質などの除去の速度が非実用的なほどに低減するよう
になる。

かかる隔膜たる中空糸膜はそれ自体、疎水性であること
が必要である。

かかる膜が親水性である場合には、膜モジュールの内部
に水が侵入して悪臭物質などの除去速度が激減し、しか
も、水が貫通透過することとなるために、所詮は、隔膜
としての用をなさない。

すなわち、本発明において用いられる膜としては、部分
的には親水性部を含んでいてもよいが、水が液体のまま
透過することなく、揮発性物質のみが透過するものでな
くてはならない。

かかる材質のものとしては、ポリ−４−メチルペンテン
−１、ポリプロピレンもしくはポリエチレンの如きポリ
オレフィン類；ポリぶつ化ビニリデン、ポリテトラフル
オロエチレンもしくはＰＦＡの如き、ふっ素系ポリマー
頻；ポリアセタール、ＰＰＯもしくはＰＰＳの如きポリ
エーテル類ないしはポリチオエーテル類；またはポリ塩
化ビニルもしくはポリ塩化ビニリデンの如き含塩素ポリ
マー類をはじめ、ポリエーテルエーテルケトン、ポリス
ルホン、ポリエーテルスルホンまたはシリコーン樹脂な
どが代表例に挙げられる。

本発明において望ましい膜の一つのタイプとしては、酸
素／窒素の分離係数が１．０以上なる、不均質膜ないし
は複合膜である。

ここにおいて、酸素／窒素の分離係数とは、酸素透過速
度を窒素透過速度で除した値を指称するものであり、因
みに、この係数が１３０以上であるということは、膜に
非多孔質層が存在することを意味するものであるが、隔
膜が連通孔型の多孔質膜のものの場合には、この係数の
値は０．９３５となる。

隔膜が長時間の使用に及んでも、水の漏洩や、水中の不
揮発成分による細孔の閉塞などが生じないという点で、
多孔質膜よりも、むしろ不均質膜や複合膜がすぐれてい
る。

このような膜は、たとえば、特開昭５７−１２２９０６
号、特開昭５９−５９２０９号、特開昭５９−１９６７
０６号または特開昭６３−２７４４３３号公報などに記
述されているような方法で調製することができる。

かかる非多孔質層を持つ膜の場合には、素材によっては
、選択透過性が現われるものもあるので、除去すべき目
的対象物に応じた、透過性のよい素材を、適宜、選択し
て使用すべきである。

本発明においては、ポリ−４−メチルペンテン−ｉを素
材とした不均質膜がすぐれた特性を有するものである処
から、特に、このものの使用を推奨するものである。

本発明における望ましい膜のもう一つのタイプとしては
、連通孔型の多孔質膜が挙げられるが、そのうちでも、
バブルポイントが１．０　（ｋｇ／ｄＧ）以上のものの
使用が推奨される。

ここにおいて、本発明で言うバブルポイントとは、ＡＳ
ＴＭ　Ｆ−３１６に準じて、湿潤液として、表面張力が
１７〜１９ｄｙｎ／ｃｍなる、低粘度のシリコーンオイ
ルを用いて測定された値を指称するものではあるが、こ
のバブルポイントが１．０　（ｋｇ／ｃＪＧ）未満であ
る場合には、どうしても、膜材質が疎水性であっても、
水が細孔内に侵入し易くなるので好ましくない。

このように、連通孔型の多孔質膜である場合には、膜の
気体透過速度は、不均質膜や複合膜などに比して、高い
ことが必要であり、就中、１×１０−’　（ｃ４（ＳＴ
Ｐ）／ｃＩＩＮ・ｓｅｃ−ｃｍｌ１ｇ３以上であること
が望ましい。

このような膜は、たとえば、特開昭５６−５６２０２号
公報や、特公昭５６−５２１２３号または特公昭６０−
１４８４４号公報などに記述されている方法によって製
造することができる。

そして、本発明において隔膜として用いられる膜の形状
は中空糸状のものが望ましいが、それは、中空糸膜の方
が、フィルム状の膜に比して、装置全体の体積当りの膜
面積を、−層、大きく取ることができるためであり、ひ
いては、装置を小型化することができるという長所を有
するためである。

本発明において用いられる、かかる中空糸の寸法として
は、まず、この中空糸内部に水を流す、いわゆる内部潅
流型の場合には、内径が２０〜３５０μｍなる範囲が、
好ましくは、５０〜２００μｍなる範囲内が適切である
。

２０μｍ未満の場合には、どうしても、中空糸それ自体
の製造が困難となってくるし、一方、３５０μｍを超え
る場合には、どうしても、膜面積当りの除去効率が著し
く悪化するようになるので、いずれの場合も好ましくな
い。

本発明において、しかも、内部潅流型の場合において、
かかる中空糸の内径は、膜の透過速度以上に重要なる因
子であり、中空糸内径を小さくするほど、同一の処理量
で、除去すべき対象物質の残留濃度の低減化が図れるば
かりでなく、この内径を小さくすることにより、最小残
留濃度をも下げることができる。

次に、この中空糸の外部に水を流す、いわゆる外部潅流
型の場合には、この中空糸の寸法は、上述した内部潅流
型の場合はど、重要な因子でこそないが、５０〜１．０
００　ｐｍなる外径であるのが望ましい。

５０μｍ未満の場合には、同様に、中空糸それ自体の製
造が困難になってくるし、一方、１，０００μｍを超え
る場合には、体積効率が悪化するようになるからである
。

こうした中空糸膜は、ハウジングに組み込んだ形のもの
−これを“膜モジュール”ないしは“モジュール”と称
す−で用いられるものであり、まず、当該中空糸の内側
に、処理すべき原水、つまり、被処理給水を流すという
使用法、つまり、内部潅流法による場合には、このモジ
ュールの形状は特に限定され得なく、たとえば、第３図
に示されるような、人口腎臓に一般的な形状のものが使
用できる。

すなわち、被処理給水は給水口１ｏよりモジュールに導
入され、樹脂で封止された中空糸膜７の端面から、束状
に装填された中空糸膜７の内側に接して流れ、排水口１
１より、処理水となって排出される。

一方、中空糸膜７の外側とハウジング９との間の空間に
、吸気口１２に接続された送風機（図示されず。）によ
り、空気を導入し、中空糸外表面に接して流れたのち、
排気口１３から排気されるか、あるいは、大気中に開放
された吸気口１２より空気を導入し、排気口１３に接続
された送風機（図示されず。）により吸引排気される。

次に、当該中空糸の外側に、被処理給水を流すという使
用法、つまり、外部潅流法による場合には、中空糸の充
填ムラなどの原因による水の偏流（チャンネリング）が
生じて除去効率が低下するのを防ぐためにも、中空糸膜
それ自体を、かかる中空糸膜同志により、または、中空
糸と他の糸条とによって組織されたシート状物の重畳体
ないしは収束体の状態で、あるいは、中空糸膜同志によ
り、または、中空糸と他の糸条とによって組織された三
次元編組体の状態で、それぞれ、ハウジング内に組み込
むのが効果的である。

そうした具体例は、たとえば、特願昭６３−２５５９３
８号明細書もしくは特願昭６３−２５７３６４号明細書
、または特開昭５２−１４３９７４号公報などに記述さ
れている通りであるが、そのうちの−例を、第４図とし
て示すことにする。

すなわち、給水口１０よりモジュールに導入された原水
は、ポリエステル系により簾状に編組され、多孔パイプ
に積層して巻き付け、充填された中空糸膜７の外側を流
れ、排出口１１より、処理水となって排出される。

一方、中空糸膜の内側には、吸気ロエ２に接続された送
風機（図示されず。）により空気が導入され、中空糸内
表面に接して流れたのち、排気口１３から排気される。

あるいは、上述した例とは別に、大気に向かって開放さ
れた吸気口１２から空気を導入し、排気口１３に接続さ
れた送風機（図示されず。）により、吸引排気される、
という別の例もある。

本発明の浄水装置は、原理的に言えば、隔膜としての中
空糸膜を介して、被処理給水を、常圧の空気と接触させ
ることにより、水中に含まれている揮発性の悪臭物質や
有害物質などを、気相側へ連行し、除去するものである
。

モジュールに空気を導入するための送風機は特に限定さ
れるものではなく、かかる空気導入の用をなしうるもの
であれば、いずれのものでもよく、そのうちでも特に代
表的なもののみを例示するに留めれば、シロッコファン
型、軸流ファン型、またはダイアプラム型などをはじめ
、その他、任意のものが使用しうる。

モジュールに導入される空気の圧力としては、モジュー
ル入口圧が０．７〜４バールなる範囲内が適当である。

かかる導入空気圧が、上述された範囲以外の場合であっ
ても、有害物質の除去能力それ自体の点では、それほど
の差異が認められないものの、当該送風機の消費エネル
ギーコストの増大を招来するためである。

本発明の浄水装置を用いて除去される対象物質として特
に代表的なもののみを挙げるに留めれば、クロロホルム
、ブロモホルム、ブロモジクロロメタン、ジブロモクロ
ロメタン、四塩化炭素、トリクロロエチレン、テトラク
ロロエチレン、１，１．１トリクロロエタンまたはクロ
ロピクリンなどの揮発性有害物質、就中、低沸点のハロ
ゲン化合物である。

これらの各除去対象物質は、いずれも、吸着型の浄水器
による限り、除去効率が期待されるほどに上がらないも
のであったが、その点、本発明の浄水装置を用いること
により、有効に除去され得ることとなった。

また、本発明の浄水装置を用いて除去される悪臭物質、
つまり、悪臭原因物質として特に代表的なもののみを挙
げるに留めれば、塩素、オゾン、２−メチルイソボルネ
オール、ジオスミン、アミン類またはアンモニアなどで
ある。

勿論ながら、本発明の浄水装置を用いて除去される対象
となるものとしては、これら上述の既知の物質に限られ
なく、物質名が未だに同定されていないような悪臭原因
物質もまた、包含される。

ところで、こうした除去され得る物質には、水よりも高
い沸点を有するものも含まれているが、本発明の浄水装
置を用いることによって、かかる比較的高沸点の物質が
有効に除去され得るようになることは、まさしく、驚く
べきことである。

このように、本発明は、これまでの処、吸着タイプの浄
水器しか知られていなかった脱臭浄水装置として、隔膜
気液接触タイプなる斬新な装置を提供しようとするもの
であり、その点、本発明者らは、こうした隔膜気液接触
型の脱臭浄水装置が極めて有効な性能を発揮し得るもの
であることを見い出すに及んだのである。

ここにおいて、こうした隔膜気液接触型の脱臭浄水装置
によって、低沸点ハロゲン化合物や悪臭原因物質のよう
な揮発性物質を水中より除去することは、−見、予想し
うることではあるが、悪臭物質を検知限界以下という極
限の状態にまで除去するとなると、多くの場合、許容残
留濃度もｐｐｍ（１０−６）オーダー以下、物によって
は、ｐｐｔ（ＩＱ−Ｉりオーダー以下まで除去する必要
があるし、また、トリハロメタン類のような発癌性物質
を規制値以下にするためには、やはり、ｐｐｂ（１０−
’）オーダーまで除去する必要がある。

しかるに、これまでに公知公用のものとなっている隔膜
気液接触型の装置にあっては、気体の除去は別として、
常温で液体であるような物質を除去の対象として、残留
濃度をｐｐｍオーダー以下という極めて低い値まで除去
し得ることが、全く、文献未載の状態であるし、実施不
存の状態であったことは、言うまでもない処であり、そ
の点、本発明によれば、隔膜や装置の構成などの各種の
条件次第では、水から、常温で液体であるような低蒸気
圧物質に至る広い領域の物質を、ｐｐｍオーダー以下に
まで除去し得ること、しかも、顕著なる脱臭効果を発現
することを見い出して、実現化を図ったのが、本発明そ
のものである。

而して、本発明の望ましい実施態様は、次の通りである
。

（１）酸素透過速度力Ｉ　Ｘ　１０−’　〔、ｃＪ（Ｓ
ＴＰ）／ｃ＋ａ　−ｓｅｃ−ｃｍＨｇ）以上であって、
かつ、疎水性の中空糸膜を隔膜として、ハウジングに組
み込んだ膜モジュールと、送風機とから構成され、該中
空糸膜の、それぞれ、内側か、外側かの、いずれか一方
の側に処理すべき原水（被処理給水）を流し、該中空糸
膜の他の側に空気を流すようにした浄水装置および斯か
る浄水装置を用いて行なう浄水方法、（２）かかる浄水
装置を水の脱臭装置として用いる浄水装置および浄水方
法の発明、 （３）膜モジュールが、送風機の空気送り出し側に接続
されている浄水装置および浄水方法の発明、（４）膜モ
ジュールが、送風機の吸引側に接続されている浄水装置
および浄水方法の発明、（５）膜モジュールが、中空糸
膜の内側に被処理給水を流し、該中空糸膜の外側とハウ
ジングとの空間部に空気を流す内部潅流型のものであっ
て、中空糸の内径が２０〜３５０ｐｍである浄水装置お
よび浄水方法の発明、 （６）膜モジュールが、組み込まれるべき中空糸膜が中
空糸膜同志、または中空糸と他の糸条とによって組織さ
れたシート状物の重畳体ないしは収束体の状態で、ある
いは、中空糸膜同志、または中空糸と他の糸状とによっ
て組織された三次元編組体の状態で、それぞれ、ハウジ
ングに組み込まれており、該中空糸膜外側と該ハウジン
グとの間の空間部に被処理給水を流し、該中空糸膜の内
側に空気を流す外部潅流型のものである浄水装置および
浄水方法の発明、 （７）中空糸膜が、１．０　（ｋｇ／ｃ４Ｇ）以上なる
バブルポイントを有する連通孔型の多孔質膜である浄水
装置および浄水、方法の発明、 （８）中空糸膜が、１．０以上なる酸素／窒素分離係数
を有する不均質膜または複合膜である浄水装置および浄
水方法の発明、 （９）膜モジュールに導入される空気の圧力が、０．７
〜４バールなる範囲内のモジュール入口圧である浄水装
置および浄水方法の発明。

〔発明の効果〕

本発明の浄水装置は、通常、上水や地下水などに混入し
がちな悪臭物質や揮発性の有害物質に対して高い除去能
力を発揮するものであり、加えて、水の脱臭に対してす
ぐれた性能を発揮するものである。

本発明の浄水装置および浄水方法に従えば、これまでの
吸着型の浄水装置に比して、トリハロメタン類などの有
害物質を効率よく除去することが可能であり、細菌繁殖
を防止すべく吸着剤に添加された銀イオンの溶出が生じ
ることもない。

しかも、経時的に吸着剤それ自体の除去能力が低下し、
それに気付かずに、無味無臭の有害物質を摂取し続ける
といった危険性もない。

このように、本発明の浄水装置および浄水方法は、安全
面において、これまでの浄水装置に比べ、格段、すぐれ
たものである。

他方、充填塔その他の曝気装置に比しても、装置そのも
のを、−挙に、コンパクト化することができるし、かつ
、安価に製造することができる。

本発明はまた、在来の吸着型浄水装置に比して、吸着剤
などの、いわゆる消耗部品を頻繁に取り替える手間がか
からず、加えて、かかる消耗部品の購入費すらも不要で
あり、したがって、維持コストがかからない、といった
特徴をも有するものである。

これらの比類なき特徴により、本発明の浄水装置は、家
庭用、飲食店向け、食品工業向け、ならびに水道業向け
の浄水、そして、脱臭浄水装置として好適なものである
。

〔実施例〕

次に、本発明を実施例および比較例により、層、具体的
に説明する。

実施例１ メルトインデックスが２６なるポリ−４−メチル−ペン
テン−１を用いて、紡糸温度が２９０　”Ｃで、かつ、
ドラフトが２００なる条件下で溶融紡糸を行ない、次い
で、かくして得られた中空糸状中間体を、２００　”Ｃ
１定長、および６０秒間なる条件下に熱処理し、２５°
Ｃで、かつ、延伸倍率（ＤＲ）が１．２なる条件下に冷
延伸し、引き続いて、１５０“Ｃで、かつ、Ｄ　Ｒ＝　
１．５なる条件下に熱延伸せしめ、さらに、Ｉ　８０　
’Ｃで、かつ、ＤＲ＝０．９なる条件下て熱固定せしめ
て、外径が２５２μｍで、かつ、内径が２００　ｐｍな
る中空糸膜を得た。

この膜を走査型電子顕微鏡で観察した処、中空糸膜の内
外両表面には、共に、直径が約０．１μｍなる細孔（旦
クロボイド）の存在が、多数性められた。

そこで、水銀ポロシメーターにより測定した処、平均孔
径は０．０８μｍであることが判明した。

また、この膜の内側に、エタノールの７０％水溶液を、
０．５　ｋｇ／ｃＴＩＧなる圧力で導入せしめた処、エ
タノールは２００ｃｎ！／ｒｒｆ・ｍｉｎなる速度で透
過することが確認された。

これらの諸事実から、その中空糸膜はその内外表面を連
結する細孔を有するものであることが知れる。

さらに、湿潤液として、ｒＰＳ−０３６Ｊ　　（アメリ
カ国ベトラーチ・システムズ（ＰＥＴＲＡＲＣＩ　ＳＹ
ＳＴＥＭＳ）社製のシリコーンオイル；表面張力−１８
ｄｙｎ１０１２５°Ｃにおける粘度””１５ｃＳｔ（セ
ンチストークス）〕を用い、ＡＳＴＭ　Ｆ−３１６に準
じて測定された、この膜のバブルポイントは１０ｋｇ／
ｃｆｆｌＧ（測定限界）を遥かに超えるものであった。

さらにまた、この中空糸膜は、ＡＳＴＭ　Ｆ−３１６Ｄ
ｒｙ法による、気体−気体系での気体透過速度がそれぞ
れ、酸素透過速度（Ｑ、、）が３．２０Ｘ１０−’Ｃｃ
ｔｌ（ＳＴＰ）　／ｃｔｌ　・ｓｅｃ−ｃｒｎＨｇ）で
あり、窒素透過速度（ＱＮ、）が３．４　Ｘ　１０−’
　（ｃｆｆｌ（ＳＴＰ）／ｃ＋ｆｌ−ｓｅｃ　・ｃｍ　
Ｉｔ　ｇ　）であって、酸素／窒素の分離係数が０．９
３６なるものであることも確認された。

次いで、この膜を第３図に示されるような形の、内表面
積が１２Ｍなるモジュールに組み込んで、第１図に示さ
れるような浄水装置を製作し、そのさい、送風機として
は、風量が４ｍ／ｍｉｎなるシロンコファンヲ用いた。

しかるのち、この浄水装置を上水道に接続して、流量が
毎分３２となるように調節した。

その結果、原水で感じられた塩素臭は、処理水では、跡
形もなく、感じられなくなっており、事実、ＤＰＤ比色
分析法によれば、原水の塩素濃度が０．７ｐｐＨ１であ
ったのが、処理水では、約０．３　ｐｐｍに減少してい
た。

また、原水として、２０ｐｐｔの２−メチル−イソボル
ネオールが添加された蒸溜水を用い、これを毎分３１な
る条件で処理した水の官能試験の結果では、処理水の墨
汁具が、この原水を３倍に希釈したものと同程度にまで
減少していた。

さらに、原水として、クロロホルムおよびトリクロロエ
チレンを添加した蒸溜水を用いた試験をも行なったが、
原水と、この原水を毎分３１なる条件で処理した水とを
、各別に、「上水試験方法１９８５年版」岩本敬治編集
、日本水道協会発行の第４８２頁に記述されている通り
のガスクロマトグラフ法に基ずいた測定にかけた処では
、クロロホルム分が、０．１５ｐｐｍから０．０４　ｐ
ｐｍに、トリクｏｏエチレン分が、０．１９　ｐｐｍか
ら０．０６ｐｐｍに、それぞれ、減少していた。

さらにまた、この浄水装置を上水道に接続して、毎分１
１なる条件で、連続７４０時間、運転したのち、上述し
た通りの各種試験を行なった処、塩素、２−メチル−イ
ソボルネオール、クロロホルムおよびトリクロロエチレ
ンのすべてについて、初期と全く同じ除去能力が保持さ
れていた。

実施例２ 中空糸膜としてｒＸ−１０Ｊ（ポリプラスチックス■製
のポリプロピレン多孔質膜；孔径＝０．２〜０、３　Ｘ
　０．４μｍを用いるように変更した以外は、実施例１
と同様にして、浄水装置を製作し、各種の試験を行なっ
た。

この中空糸膜の実測値は、外径が２６８μｍで内径が２
０７μｍで、バブルポイントが３．５ｋｇ／ＣＩＩＩＧ
で、かつ、気体透過特性は、ＱＯＺ＝　５．７７　Ｘｌ
　０−３（ｃｎ（ＳＰＴ）　／　ｃｌａ・ｓｅｃ　・ｃ
ｍ）Ｉｇ）であって、酸素／窒素の分離係数は０．９３
３であった。

まず、原水で感じられた塩素臭が、処理水では、全くと
言ってもよいほど、殆んど感じられなく、事実、ＤＰＤ
比色分析の結果でも、原水の塩素濃度が０．７ｐｐｍ＋
から約０．３　ｐｐｍにまで減少していた。

次いで、２−メチル−イソボルネオール含有水について
も、処理水の墨汁臭は、原水を３倍に希釈したものと同
程度にまで低減化されていたし、さらに、クロロホルム
およびトリクロロエチレン含有水についても、クロロホ
ルム分は０．１７ｐｐａ＋が０．０５　ｐｐｍに、トリ
クロロエチレン分は０．２０ｐｐｍが０．Ｏ７ｐｐｍに
、それぞれ、減少していた。

実施例３ メルトインデックスが２６なるポリ−４−メチル−ペン
テン−１を用いて、紡糸温度が２９０°Ｃで、かつ、ド
ラフトが３００なる条件で溶融紡糸を行ない、次いで、
かくして得られた中空糸状の中間体を、２１０℃で、Ｄ
　Ｒ＝　１．１で、かつ、処理時間＝５秒間なる条件で
熱処理し、引き続いて、２５°Ｃで、かつ、Ｄ　Ｒ＝　
１．２なる条件で冷延伸させたのち、１５０°Ｃで、か
つ、Ｄ　Ｒ＝　１．４なる条件で熱延伸し、さらに、１
８０℃で、かつ、ＤＲ−〇、９なる条件で熱固定を行な
うことにより、外径が２１３μｍで、かつ、外径が１６
７μｍなる中空糸膜を得た。ここで、この膜を走査型電
子顕微鏡で観察した処、中空糸膜の内表面に、直径が約
０．１μｍなる細孔が、多数に観測されたが、外表面に
は殆んど存在していなかった。

しかるのち、この膜の内側に、エタノールの７０％水溶
液を、０．５ｋｇ／ｄＧなる圧力で導入せしめたが、エ
タノールの透過は、全く、認められなかった。

このことから、この膜は内外表面を連結する細孔を有し
ていないことが知れる。

また、この膜の気体−気体系での気体透過速度は、それ
ぞれ、Ｑ　ｏ　ｚおよびＱｓｚが１．５１Ｘ１０−’お
よび３．８０　Ｘ　１０−’　（ｃｄ（ＳＴＰ）／ｃｉ
ｉｌ−ｓｅｃ　・ｃｉ＋Ｆ１ｇ）であって、酸素／窒素
の分離係数は３．９７であった。

次いで、この膜を第３図に示されるような形の、内表面
積が１３ｒｒｌなるモジュールに組み、送風機として、
排気量が２．３　ｒｄ　／　ｇｒｉｎなるシロンコツア
ンを用いて、第２図に示されるような構成の浄水装置を
製作した。気体導入口１２は、大気中に開放されている
。

しかるのち、この浄水装置を用いるように変更した以外
は、実施例１と同様にして、まず、塩素濃度に関しては
、ＤＰＤ法で、原水の０．７　ｐｐｍが０．６ｐｐｍま
で減少したに留まったが、原水で感じられた塩素臭は、
処理水では、もはや、感じられなかった。

２−メチル−イソボルネオールに関しては、処理水の墨
汁臭は、原水を２倍に希釈したものと同程度にまで減少
していた。

また、クロロホルムについては、０．１５ｐｐｍが０、
０４　ｐｐｖａに、トリクロロエチレンについては、０
．１９ｐｐｍが０．０６　ｐｐｎ＋に、それぞれ、減少
していた。

実施例４ 実施例３で得られた中空糸膜を、３０デニールのポリエ
ステル糸を経糸として、絡み織りによって、中空糸密度
が２５本／ｃｍで、かつ、経糸密度が１本／Ｃ１ｌなる
扉状シートを形成した。

次いで、このシートを、直径が３ＩｎＩＩ＋なる、多数
の穴を設けた、外径が１３１１ＩＩ１１なるパイプに積
層して巻き付けて、ハウジングに装填し、端部をポリウ
レタン樹脂により封止することにより、第４図に示され
るようなモジュールとなした。

モジュールの有効膜面積（中空糸の外表面積）は８．８
ボであった。

このモジュールを用いて、第１図に示されるような構成
の浄水装置を製作したが、送風機としては、排気量が４
００１７ｍ１ｎなるダイアフラムポンプを用いた。

しかるのち、この浄水装置を用いるように変更した以外
は、実施例１と同様にして、まず、塩素濃度に関しては
、０．７ｐｐｍが０．５　ｐｐｍに低下し、官能試験で
は、殆んど塩素臭が感じられなかった。

また、２−メチル−イソボルネオールに関しても、処理
水の墨汁臭は、原水を２倍に希釈したものと同程度にま
で減少していた。

さらに、原水中のクロロホルム（０，１５ｐｐｍ）が０
．Ｏ３ｐｐｍに、トリクロロエチレン（０，１８ｐｐｍ
）が０．Ｏ５ｐｐｍまで、それぞれ、除去されているこ
とも確認された。

比較例１ 底部にポリエステル不織布を敷設したプラスチックス容
器に、顆粒状のやし殻活性炭の２００ｇを詰めた、いわ
ゆる吸着型浄水器を用いるように変更した以外は、実施
例１と同様にして、まず、水道水による塩素臭試験なら
びに２−メチル−イソボルネオール試験の結果、試験開
始直後には、全く、それらの臭気は感じられなかった。

ところが、クロロホルム含有率が０．２０ｐｐｍ？’、
かつ、トリクロロエチレン含有率が０．２５ｐｐｍなる
原水についての除去試験では、それぞれ、前者が０．１
８　ｐｐｍに、後者が０．２１　ｐｐｍに減少したにす
ぎなかった。

また、この浄水器を上水道に接続し、毎分１１なる条件
で、連続して７２時間、流したあとで同様の試験を行な
った処、水道水の塩素臭および２−メチル−イソボルネ
オールの墨汁臭は、原水と殆んど変わらなく、クロロホ
ルムおよびトリクロロエチレンについても、全く、浄化
効果は認められなかった。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、それぞれ、本発明の浄水装置の
構成についての一実施態様を示すための概念図であり、
第３図は、本発明の一実施態様である内部潅流型の膜モ
ジュールの部分縦断正面図であり、そして、第４図は、
本発明の一実施態様である外部潅流型の膜モジュールの
部分縦断正面図である。 図中における各符号についての説明は、次の通りである
。 １・・・膜モジュール、２・・・送風機、３・・・原水
、４・・・処理水、５・・・空気、６・・・排気、７・
・・中空糸膜、８・・・樹脂封止部、９・・・ハウジン
グ、１０・・・給水口、ＩＩ・・・排水口、１２・・・
吸気口、１３・・・排気口、１４・・・多孔パイプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、中空糸膜を隔膜としてハウジングに組み込んだ膜モ
   ジュールと、送風機とから構成された浄水装置。 ２、中空糸膜を隔膜としてハウジングに組み込んだ膜モ
   ジュールの上記中空糸膜の一方の側に処理をすべき水を
   流し、該中空糸膜の他の一方の側に空気を流すことを特
   徴とする、浄水方法。 ３、前記した膜モジュールが、前記送風機の空気送り出
   し側に接続されている、請求項１に記載の浄水装置。 ４、前記した膜モジュールが、前記送風機の空気送り出
   し側に接続されている、請求項２に記載の浄水方法。 ５、前記した膜モジュール−が、前記送風機の吸引側に
   接続されている、請求項１に記載の浄水装置。 ６、前記した膜モジュールが、前記送風機の吸引側に接
   続されている、請求項２に記載の浄水方法。 ７、前記した中空糸膜が、１×１０＾−＾５〔ｃｍ＾３
   ／ｃｍ＾２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ〕以上なる酸素透過速度
   を有し、かつ、疎水性のものである、請求項１に記載の
   浄水装置。８、前記した中空糸膜が、１×１０＾−＾５
   〔ｃｍ＾３／ｃｍ＾２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ〕以上なる酸
   素透過速度を有し、かつ、疎水性のものである、請求項
   ２に記載の浄水方法。