中空纖維膜組件的親水化方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種外壓式中空纖維膜組件的親水化方法，即使在殼體下方的粘合固定部附近其也能夠高效率地將中空纖維膜親水化。根據(jù)本發(fā)明的親水化方法，能防止殼體下部的中空纖維膜外表面受到與膜組件高度相應(yīng)的水頭壓力，能夠高效率地對(duì)下部粘合固定部附近的中空纖維膜進(jìn)行親水化處理。
【專利說明】中空纖維膜組件的親水化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及能夠用于各種膜分離過程中的、中空纖維膜組件的親水化方法。
【背景技術(shù)】
[0002]從中空纖維膜的外側(cè)向內(nèi)側(cè)進(jìn)行過濾的外壓式中空纖維膜組件具有多種優(yōu)點(diǎn)，包括:將膜過濾前的原水和膜過濾后的過濾水隔開的密封構(gòu)造的簡(jiǎn)單性、運(yùn)轉(zhuǎn)管理容易等，但其最大的特征為，組件可具有非常大的、每單位容積的過濾膜面積。因此，近年來，逐漸適用于由河川水、湖沼水、地下水、海水、生活排水、工業(yè)用排水制造工業(yè)用水或自來水的水處理工序。
[0003]當(dāng)使用上述膜組件對(duì)原水進(jìn)行膜過濾時(shí)，原水中包含的除去對(duì)象物(例如懸浮物和有機(jī)物)在膜外側(cè)堆積，引起膜的阻塞現(xiàn)象，因此膜的過濾阻力上升，很快即無法進(jìn)行過濾。因此，為了維持膜過濾性能，通常定期地停止膜過濾并進(jìn)行物理清洗。通常，上述過濾工序和物理清洗工序自動(dòng)地反復(fù)實(shí)施。
[0004]物理清洗的例子包括空氣清洗(空洗)和反壓水清洗(反洗)等，其中，空氣清洗(空洗)是向膜組件下部吹入空氣并使膜在水中振動(dòng)，由此將附著于膜外側(cè)的懸濁物質(zhì)震落，反壓水清洗(反洗)是通過壓力以與膜組件的過濾方向相反的方向、即從中空部側(cè)向膜外表面壓入過濾水等水(清洗水)，來將附著于膜等上的懸濁物質(zhì)除去。
[0005]中空纖維膜組件具有如下得到的構(gòu)成，即，在殼體內(nèi)收納將大約數(shù)百個(gè)?數(shù)萬(wàn)個(gè)中空纖維膜集束而成的中空纖維膜束，且通過澆鑄灌封材料固定中空纖維膜束的兩端部。但是，在外壓式中空纖維膜組件的情況下，多具有下述結(jié)構(gòu):其中，中空纖維膜在一端開口而能夠經(jīng)由其獲得過濾水，而另一端用灌封材料密封。作為澆鑄灌封材料進(jìn)行固定的方法，公知有靜置法、離心法。靜置法是指，從中空纖維膜束的下方通過定量泵等輸送灌封材料，并使灌封材料固化的方法，而離心法是指，通過離心力使灌封材料向殼體端部移動(dòng)，并使灌封材料固化的方法。但是，在任一方法中均是，在膜與灌封材料的界面處，澆鑄樹脂沿膜外表面蠕升大約數(shù)mm至數(shù)cm的高度，形成不均勻的樹脂界面。在這樣的狀態(tài)的中空纖維膜中，若在空洗時(shí)使其振動(dòng)，則在不均勻的樹脂界面處局部應(yīng)力被施加至中空纖維膜上，存在產(chǎn)生膜斷裂的隱患。
[0006]為了防止這樣的膜斷裂，考慮在利用澆鑄用的灌封材料進(jìn)行固定后，再次澆鑄緩沖材料，例如比較柔軟的樹脂(例如有機(jī)硅樹脂)，在灌封材料與膜界面之間設(shè)置緩沖層，由此防止不均勻的樹脂界面處的膜斷裂。
[0007]通常，為易于操作，由干燥后的中空纖維膜來制作這些膜組件，之后用醇等親水化劑進(jìn)行將存在于膜細(xì)孔部中的微小氣泡排出的親水化處理。在中空纖維膜在運(yùn)轉(zhuǎn)或保管中干燥了的情況下，也進(jìn)行該親水化處理。具體而言，作為將外壓式中空纖維膜組件親水化的方法，已知有如圖8那樣使含醇水從中空纖維膜外表面透過并從中空部側(cè)排出含醇水的方法；以及如專利文獻(xiàn)I那樣，在使含醇水與中空纖維膜的內(nèi)外表面接觸的狀態(tài)下，使含醇水從中空纖維膜中空部加壓透過的方法。[0008]專利文獻(xiàn)1:日本特開平5 - 31336號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]但是，在如圖8那樣使含醇水從中空纖維膜外表面透過并從中空部側(cè)排出含醇水的方法具有以下缺點(diǎn):在已經(jīng)透過了含醇水的中空纖維膜內(nèi)存在含醇水，與膜組件高度相應(yīng)的水頭壓力被施加至殼體下方的粘合固定部附近的中空纖維膜中空部上，因此該部分的膜內(nèi)外的壓差減小，其結(jié)果是，含醇水的透過流量不充分，無法高效率地進(jìn)行親水化。另外，在專利文獻(xiàn)I的情況下也是，在已經(jīng)透過了含醇水的、位于中空纖維膜外表面?zhèn)鹊目臻g中存在有含醇水，從而與膜組件高度相應(yīng)的水頭壓力被施加至殼體下方的粘合固定部附近的中空纖維膜外側(cè)，該部分的膜內(nèi)外的壓差減小。因此，存在無法高效率地對(duì)下部粘合固定部附近的中空纖維膜進(jìn)行親水化處理的問題。
[0010]另外，在對(duì)殼體下方的粘合固定部由多層形成、且最內(nèi)側(cè)的層由有機(jī)硅樹脂形成的中空纖維膜組件進(jìn)行親水化處理的情況下，非常難于一邊將存在于在有機(jī)硅樹脂與中空纖維膜之間產(chǎn)生的間隙中的空氣擠出一邊對(duì)膜進(jìn)行親水化。
[0011]因此，本發(fā)明的技術(shù)課題在于，提供一種外壓式中空纖維膜組件的親水化方法，SP使在殼體下方的粘合固定部附近所述方法也能夠高效率地將中空纖維膜親水化。
[0012]為了解決上述課題，本發(fā)明包括下述構(gòu)成。
[0013](I) 一種中空纖維膜組件的親水化方法，所述方法包括通過下述方法將下述外壓式中空纖維膜組件親水化，所述外壓式中空纖維膜組件包含多個(gè)中空纖維膜、以及在上下端部分別具有上部噴嘴和下部噴嘴的殼體，在上述殼體內(nèi)，在殼體上部，在上述中空纖維膜的中空部開口的狀態(tài)下上述中空纖維膜被粘合固定而形成上部粘合固定層，在殼體下部，在上述中空部被密封的狀態(tài)下上述中空纖維膜被粘合固定在上述殼體內(nèi)而形成下部粘合固定層，所述方法為，從上述上部噴嘴導(dǎo)入含醇液體，使其從上述中空纖維膜的中空部側(cè)透過中空纖維膜至上述中空纖維膜的外側(cè)，并從上述下部噴嘴排出，該中空纖維膜組件的親水化方法的特征在于，
[0014]控制上述含醇液體的透過流量，以使得在上述殼體和上述中空纖維膜的外側(cè)之間的空間中形成空氣層。
[0015](2) 一種中空纖維膜組件的親水化方法，所述方法包括通過下述方法將下述外壓式中空纖維膜組件親水化，所述外壓式中空纖維膜組件包含多個(gè)中空纖維膜、以及在上下端部分別具有上部噴嘴和下部噴嘴且在下部側(cè)表面還具有下部側(cè)噴嘴的殼體，并且在上述殼體內(nèi)，在殼體上部，在上述中空纖維膜的中空部開口的狀態(tài)下上述中空纖維膜被粘合固定而形成上部粘合固定層，在殼體下部，在上述中空部被密封的狀態(tài)下上述中空纖維膜被粘合固定在上述殼體內(nèi)而形成下部粘合固定層，所述方法為，從上述上部噴嘴導(dǎo)入含醇液體，使其從上述中空纖維膜的中空部側(cè)透過中空纖維膜至上述中空纖維膜的外側(cè)，并從上述下部側(cè)噴嘴排出，該中空纖維膜組件的親水化方法的特征在于，
[0016]控制上述含醇液體的透過流量，以使得在上述殼體和上述中空纖維膜的外側(cè)之間的空間中形成空氣層。
[0017](3)如(I)或(2)所述的中空纖維膜組件的親水化方法，其特征在于，控制上述含醇液體的透過流量，以使得上述空氣層形成在上述殼體和上述中空纖維膜的外側(cè)之間的空間的2/3以上的范圍內(nèi)。
[0018](4)如(I)至(3)中任一項(xiàng)所述的中空纖維膜組件的親水化方法，其特征在于，控制含醇液體的透過流量，以使得下部噴嘴、或下部側(cè)噴嘴處的含醇水的線速度為0.6m/s以下。
[0019](5)如(I)至(4)中任一項(xiàng)所述的中空纖維膜組件的親水化方法，其特征在于，上述殼體下部的粘合固定層包含多層，并且其最上層包含有機(jī)硅樹脂。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的親水化方法，與膜組件高度相應(yīng)的水頭壓力不會(huì)施加在殼體下部的中空纖維膜外表面，能夠高效率地對(duì)下部粘合固定部附近的中空纖維膜進(jìn)行親水化處理。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是表示本發(fā)明的中空纖維膜組件的一例的縱剖視簡(jiǎn)圖。
[0022]圖2是表示現(xiàn)有技術(shù)的一例的放大示意圖。
[0023]圖3是表不現(xiàn)有技術(shù)的另外一例的放大不意圖。
[0024]圖4是表不現(xiàn)有技術(shù)的其他另外一例的放大不意圖。
[0025]圖5是表不現(xiàn)有技術(shù)的其他另外一例的放大不意圖。
[0026]圖6是表示本發(fā)明的作用的一例的放大示意圖。
[0027]圖7是表示本發(fā)明的作用的另外一例的放大示意圖。
[0028]圖8是表示現(xiàn)有技術(shù)的一例的簡(jiǎn)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]以下，參照?qǐng)D1來說明本發(fā)明適用的中空纖維膜組件的一例。
[0030]在本發(fā)明的中空纖維膜組件中，在殼體I內(nèi)插入有多個(gè)中空纖維膜2，在殼體I的兩端，中空纖維膜2被粘合固定。粘合固定部通過澆鑄灌封材料3而被固定，在其內(nèi)側(cè)設(shè)置有具有柔軟性的緩沖材料4。在膜組件上部粘合固定部，中空纖維膜2的中空部開口，能夠經(jīng)上部噴嘴9獲取過濾水。在比位于殼體I的兩端的粘合固定部更靠?jī)?nèi)側(cè)的位置，設(shè)有下部側(cè)噴嘴5和上部側(cè)噴嘴6。在過濾運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，下部側(cè)噴嘴5作為原水供給口使用，上部側(cè)噴嘴6作為原水排水口使用。另外，由于下部噴嘴8作為空氣供給口及原水供給口使用，所以在殼體下部粘合固定部(以后，記作密封側(cè))上設(shè)有貫穿孔7。
[0031]本發(fā)明中所使用的殼體的原材料沒有特別限定，其例子包括:PVC樹脂、ABS樹脂、聚丙烯樹脂、聚碳酸酯樹脂等樹脂制的容器，用玻璃纖維、碳纖維等增強(qiáng)纖維對(duì)環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂等進(jìn)行了增強(qiáng)的纖維增強(qiáng)樹脂制的容器，不銹鋼等金屬制的容器。
[0032]中空纖維膜的原材料沒有特別限定，其例子包括:聚砜、聚醚砜、聚丙烯腈、聚酰亞胺、聚醚酰亞胺、聚酰胺、聚醚酮、聚醚醚酮、聚乙烯、聚丙烯、乙烯一乙烯醇共聚物、纖維素、乙酸纖維素、聚偏1，1 一二氟乙烯、乙烯一四氟乙烯共聚物、聚四氟乙烯等、和這些聚合物的復(fù)合原材料。其中，由于聚偏1，I 一二氟乙烯的耐化學(xué)藥品性優(yōu)異，所以通過定期對(duì)中空纖維膜進(jìn)行化學(xué)藥品清洗，中空纖維膜的過濾功能恢復(fù)，有助于中空纖維膜組件的長(zhǎng)壽命化，因此優(yōu)選。
[0033]在將這些中空纖維膜插入容器內(nèi)并粘合固定時(shí)，由于干燥的中空纖維膜能夠可靠地粘合，故而優(yōu)選預(yù)先使中空纖維膜干燥，但若過度使中空纖維膜干燥，則會(huì)引起性能降低或變形，因此也可優(yōu)選地使用在使中空纖維膜包含甘油或表面活性劑等保濕劑的狀態(tài)下使其干燥的方法。作為中空纖維膜的干燥方法，優(yōu)選地，在使其浸潰于甘油濃度為10~50重量％的甘油水溶液中10分鐘后，在溫度25~40°C、相對(duì)濕度50~60%的氣氛中干燥12小時(shí)以上。在處理聚偏1，I 一二氟乙烯這樣的疏水性膜的情況下，更優(yōu)選使用保濕劑，因?yàn)槟軌蚍乐鼓さ倪^度干燥。
[0034]灌封材料只要是初始狀態(tài)為液態(tài)的熱固性樹脂，則沒有特別限定，但由于灌封材料3需要具有作為將中空纖維膜的內(nèi)外隔開的管板所需的強(qiáng)度，所以優(yōu)選地，灌封材料3的D硬度為50~85。需要說明的是，D硬度是指，按照J(rèn)IS K6253 (2006)的標(biāo)準(zhǔn)，使用D型硬度計(jì)在加壓10秒后的測(cè)定值。其具體例子包括環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂。另外，粘合固定部無需是由一種樹脂形成的單層，其也可以由多層構(gòu)成。例如，可舉出下述情況:出于防止在硬度高的灌封材料3的界面處的中空纖維膜2受損的目的，在密封側(cè)的最上層使用由軟質(zhì)的樹脂形成的緩沖材料4。[0035]作為該情況下的緩沖材料4，優(yōu)選A硬度為20~60。在此，A硬度是指，按照J(rèn)ISK6253 (2006)的標(biāo)準(zhǔn)，使用A型硬度計(jì)在加壓10秒后的測(cè)定值。該緩沖材料的具體例子包括有機(jī)硅樹脂和軟質(zhì)聚氨酯等。其中，在使用有機(jī)硅樹脂等難粘合性樹脂的情況下，中空纖維膜與有機(jī)硅樹脂不粘合，在兩者之間形成微小的空間，因此本發(fā)明的親水化方法高度有效，從而優(yōu)選。在此，作為該有機(jī)硅樹脂，可使用初始狀態(tài)為液態(tài)的普通的有機(jī)硅樹脂，例如二液型熱固性有機(jī)硅樹脂。
[0036]接著，以下參照?qǐng)D1至圖7對(duì)本發(fā)明的親水化方法進(jìn)行說明。
[0037]從圖1所示的上述中空纖維膜組件的上部噴嘴9導(dǎo)入含醇水，控制含醇液體的透過流量，以使得在殼體I和中空纖維膜2的外側(cè)之間的空間中形成空氣層，并從下部噴嘴8排出含醇水。由此，能夠高效率地對(duì)包含密封側(cè)在內(nèi)的中空纖維膜整體進(jìn)行親水化處理。
[0038]若未在殼體I和中空纖維膜2的外側(cè)之間的空間中形成空氣層,則殼體下方處的含醇水的透過流量減小，從而難以高效率地將殼體下部的粘合固定部親水化。
[0039]在現(xiàn)有的中空纖維膜組件的親水化方法中，如圖2所示,若使含醇水從中空纖維膜外表面向中空部側(cè)透過，則在中空纖維膜內(nèi)外均存在含醇水，因此在膜組件下部的中空纖維膜內(nèi)表面的壓力P2中還要加上與圖1所示的Hl高度相應(yīng)的水頭壓力，從而中空纖維膜內(nèi)表面的壓力P2與中空纖維膜外表面?zhèn)葔毫l的壓差減小，因此膜組件下方的密封側(cè)的含醇水的透過流量減小，無法高效率地親水化。需要說明的是，此處的壓力是指表壓。
[0040]另外，在從圖1的上部噴嘴9導(dǎo)入含醇水、并使含醇水從中空部側(cè)向中空纖維膜外表面透過后從上部側(cè)噴嘴6排出的現(xiàn)有技術(shù)的情況下，也同樣地在中空纖維膜內(nèi)外均存在含醇水，因此如圖3所示，在膜組件下部的中空纖維膜外表面的壓力P2’中還要加上與圖1所示的H2高度相應(yīng)的水頭壓力，從而中空纖維膜外表面的壓力P2’與中空部側(cè)壓力Ρ1'的壓差減小，因此膜組件下方的密封側(cè)的含醇水的透過流量減小，無法高效率地親水化。
[0041]特別是，在如圖4及圖5所示那樣的、殼體下部的粘合固定部由多層形成且位于其最上層的緩沖材料4包括有機(jī)硅樹脂的情況下，含醇水可僅進(jìn)入中空纖維膜2與緩沖材料4之間的微小空間中，因此含醇水的透過流量減小，非常難于一邊將存在于中空纖維膜2與緩沖材料4之間的空間中的空氣10擠出一邊將中空纖維膜2親水化。
[0042]作為形成包含多個(gè)層的粘合固定部的方法，能夠適用靜置法、離心法。靜置法是指，從中空纖維膜束的下方通過定量泵等輸送灌封材料、并使灌封材料固化的方法，而離心法是指，通過離心力使灌封材料向殼體端部移動(dòng)、并使灌封材料固化的方法。
[0043]對(duì)于緩沖材料4，能夠如上所述地主要使用有機(jī)硅樹脂、軟質(zhì)聚氨酯等。在使用作為難粘合性樹脂的有機(jī)硅樹脂的情況下，即使是能夠通過離心力而獲得比靜置法高的粘合性的離心法，也不易使中空纖維膜2和緩沖材料4粘合，在兩者之間留有微小空間。
[0044]在本發(fā)明的中空纖維膜組件的親水化方法中，如圖6所示，控制含醇水的透過流量，以使得在殼體內(nèi)的中空纖維膜外的空間中形成空氣層，因此，施加于中空纖維膜外表面的壓力P2’中可減去與膜組件內(nèi)容積相應(yīng)的水頭壓力。由此，施加于中空纖維膜外表面的壓力P2’與中空部側(cè)壓力Ρ1'的壓差增大，因此密封側(cè)的含醇水的透過流量增大，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，能夠高效率地親水化中空纖維膜。
[0045]另外，控制含醇液體的透過流量，以使得在殼體I和中空纖維膜2的外側(cè)之間的空間中形成的空氣層形成于空間的2/3以上的范圍，由此，能夠進(jìn)一步降低與膜組件內(nèi)容積相應(yīng)的水頭壓力，從而更加優(yōu)選。
[0046]另外，為了使含醇水不會(huì)滯留在殼體內(nèi)的中空纖維膜外的空間中，將含醇水以控制流量而使線速度為0.6m/s以下的方式從與中空纖維膜外表面接觸的下部側(cè)噴嘴5、或下部噴嘴8排出，由此，能夠使與膜組件內(nèi)容積相應(yīng)的水頭壓力幾乎為0，因此更加優(yōu)選。在此，當(dāng)將醇排出量設(shè)為Q[m3/s]、將排出口截面積設(shè)為S[m2]時(shí)，線速度V [m/s]被規(guī)定為V=Q/S。
[0047]含醇水排出口處的含醇水的線速度優(yōu)選為0.6m/s以下。若含醇水排出口處的線速度超過0.6m/s,則難以使含醇水不滯留在殼體內(nèi)地從含醇水排出口排出。含醇水流入時(shí)的上部噴嘴9處的線速度沒有特別限定，若流入口截面積與排出口截面積相等，則只要使該線速度為0.6m/s以下即可。若超過0.6m/s，則難以使含醇水不滯留在殼體內(nèi)地從含醇水排出口排出。
[0048]另外，在流入口截面積是排出口截面積的2倍的情況下，將流入口處的線速度調(diào)節(jié)為排出口處的線速度的一半、即0.3m/s以下是有利的。相反地，在流入口截面積是排出口截面積的一半的情況下，將流入口處的線速度調(diào)節(jié)為排出口處的線速度的2倍、即1.2m/s以下是有利的。
[0049]另外，殼體下方的粘合固定部由多層形成、且在最內(nèi)側(cè)的層中設(shè)有由不與中空纖維膜粘合的材質(zhì)形成的緩沖材料4的情況下，如圖7所示，膜組件下方的密封側(cè)的透過流量大，因此相對(duì)于現(xiàn)有的圖5的親水化方法，能夠高效率地排出空氣，能夠?qū)⑺械闹锌绽w維膜(包含膜組件下部在內(nèi)的中空纖維膜在內(nèi))親水化。
[0050]本發(fā)明中的含醇水排出口優(yōu)選是下部噴嘴8。在從下部側(cè)噴嘴5排出醇的情況下，緩沖材料4與下部側(cè)噴嘴5的距離很重要。也就是說，若緩沖材料4與下部側(cè)噴嘴5的距離為20cm，則與20cm相應(yīng)的量的含醇水滯留在組件內(nèi)，從而難以高效率地將位于組件下部的中空纖維膜親水化。因此，在從下部側(cè)噴嘴5排出醇時(shí)，優(yōu)選地，下部側(cè)噴嘴5與緩沖材料4的距離在5cm以內(nèi)。
[0051]作為本發(fā)明中使用的含醇水，可選擇乙醇、甲醇、異丙醇等的水溶液，通過使用這些含醇水，能夠?qū)⒅锌绽w維膜親水化。
[0052]本發(fā)明的親水化方法能夠在組件組裝期間及在運(yùn)轉(zhuǎn)中實(shí)施。通常，在使用疏水性中空纖維膜組裝膜組件時(shí)，為了提高中空纖維膜的處理性而將中空纖維膜浸潰于保濕劑中后，使其干燥，在灌注后，進(jìn)行親水化處理。另外，在運(yùn)轉(zhuǎn)中在膜細(xì)孔部中滯留微小氣泡、或在使一次親水化處理后的膜干燥而在膜細(xì)孔部中滯留微小氣泡的情況下，也能夠?qū)嵤┍景l(fā)明的親水化方法。
[0053]作為親水化處理的條件，能夠調(diào)整含醇水濃度、溫度、時(shí)間、線速度，但在本發(fā)明中，優(yōu)選使用容易操作的、乙醇為40%以上60%以下的水溶液。可以在溫度通常為10?50°C、優(yōu)選為20?40°C的范圍內(nèi)進(jìn)行處理。親水化時(shí)間只要是在I小時(shí)以內(nèi)、優(yōu)選為30分鐘以內(nèi)即可。
[0054]實(shí)施例
[0055]以下，通過實(shí)施例更詳細(xì)地說明本發(fā)明，但本發(fā)明不受這些實(shí)施例的任何限定。
[0056]〈實(shí)施例1>
[0057]將大約9000個(gè)、在甘油濃度30重量％的甘油水溶液中浸潰10分鐘并在溫度25°C、相對(duì)濕度50%的氣氛中干燥12小時(shí)而成的長(zhǎng)度約2000mm的聚偏1，I 一二氟乙烯制的中空纖維膜(內(nèi)徑0.9mm、外徑1.5mm)集成束,并插入到內(nèi)徑約200mm的聚氯乙烯制的殼體中,將以改性聚異氰酸酯及改性多元醇為原料而形成的D硬度為75的聚氨酯樹脂通過離心法以在開口側(cè)、密封側(cè)均成為樹脂厚度約100mm、有效膜長(zhǎng)約1800mm的方式澆鑄而固定上述中空纖維膜束的兩端，由此制作圖1所示的外壓式中空纖維膜組件。
[0058]進(jìn)行30分鐘的下述親水化處理:從該組件的上部噴嘴9導(dǎo)入20°C、40%的乙醇水溶液，控制流量以使得在組件內(nèi)部形成600mm的空氣層，并從與中空纖維膜外表面接觸的下部噴嘴8排出乙醇水溶液。然后，為了確認(rèn)膜組件是否已親水化而實(shí)施漏氣檢查。在漏氣檢查中,在原水側(cè)、過濾水側(cè)均注滿水后,從中空纖維膜外側(cè)送入0.1MPa的壓縮空氣，通過目視觀察有無從中空纖維膜開口部產(chǎn)生的氣泡。在實(shí)施了漏氣檢查后，觀察到從中空纖維膜開口部的兩處產(chǎn)生氣泡。
[0059]〈實(shí)施例2>
[0060]控制流量而導(dǎo)入乙醇水溶液，以使得在組件內(nèi)部形成1200mm的空氣層，除此之夕卜，制作與實(shí)施例1相同的中空纖維膜組件并與實(shí)施例1相同地進(jìn)行親水化處理。對(duì)該膜組件實(shí)施漏氣檢查，結(jié)果觀察到從中空纖維膜開口部的一處產(chǎn)生氣泡。
[0061]〈實(shí)施例3>
[0062]以線速度0.6m/s導(dǎo)入乙醇水溶液，以使得乙醇水溶液不會(huì)滯留在殼體內(nèi)(此時(shí)，在組件內(nèi)部形成約1800mm的空氣層)，除此之外，制作與實(shí)施例1相同的中空纖維膜組件并與實(shí)施例1相同地進(jìn)行親水化處理。對(duì)該膜組件實(shí)施漏氣檢查，結(jié)果為，從中空纖維膜開口部未觀察到氣泡，確認(rèn)到膜組件內(nèi)的中空纖維膜整體被親水化處理。
[0063]〈實(shí)施例4>
[0064]以線速度0.3m/s導(dǎo)入乙醇水溶液，以使得乙醇水溶液不會(huì)滯留在殼體內(nèi)(此時(shí)，在組件內(nèi)部形成約1800mm的空氣層)，除此之外，制作與實(shí)施例1相同的中空纖維膜組件并與實(shí)施例1相同地進(jìn)行親水化處理。對(duì)該膜組件實(shí)施漏氣檢查，結(jié)果為，從中空纖維膜開口部未觀察到氣泡，確認(rèn)到膜組件內(nèi)的中空纖維膜整體被親水化處理。
[0065]〈實(shí)施例5>
[0066]在聚氨酯樹脂的內(nèi)側(cè)通過離心法以使初始狀態(tài)為液態(tài)的A硬度40的二液型熱固性有機(jī)硅樹脂在開口側(cè)、密封側(cè)均成為樹脂厚度約30_的方式進(jìn)一步設(shè)置緩沖層，并使聚氨酯樹脂的厚度為約70mm，除此之外，制作與實(shí)施例1相同的中空纖維膜組件，并與實(shí)施例1相同地進(jìn)行親水化處理。對(duì)該膜組件實(shí)施漏氣檢查，結(jié)果觀察到從中空纖維膜開口部的兩處產(chǎn)生氣泡。
[0067]〈實(shí)施例6>
[0068]流量控制地導(dǎo)入乙醇水溶液，以使得在組件內(nèi)部形成1200mm的空氣層，除此之夕卜，制作與實(shí)施例5相同的中空纖維膜組件并與實(shí)施例1相同地實(shí)施親水化處理。對(duì)該膜組件實(shí)施漏氣檢查，結(jié)果觀察到從中空纖維膜開口部的一處產(chǎn)生氣泡。
[0069]〈實(shí)施例7>
[0070]以線速度0.6m/s導(dǎo)入乙醇水溶液，以使得乙醇水溶液不會(huì)滯留在殼體內(nèi)，除此之夕卜，制作與實(shí)施例5相同的中空纖維膜組件并與實(shí)施例1相同地進(jìn)行親水化處理。對(duì)該膜組件實(shí)施漏氣檢查，結(jié)果從中空纖維膜開口部未觀察到氣泡，確認(rèn)到膜組件內(nèi)的中空纖維膜整體被親水化處理。
[0071]〈實(shí)施例8>
[0072]以線速度0.3m/s導(dǎo)入乙醇水溶液，以使得乙醇水溶液不會(huì)滯留在殼體內(nèi)，除此之夕卜，制作與實(shí)施例5相同的中空纖維膜組件并與實(shí)施例1相同地進(jìn)行親水化處理。對(duì)該膜組件實(shí)施漏氣檢查，結(jié)果為，從中空纖維膜開口部未觀察到氣泡，確認(rèn)到膜組件內(nèi)的中空纖維膜整體被親水化處理。
[0073]〈實(shí)施例9>
[0074]制作與實(shí)施例1相同的中空纖維膜組件，除從下部側(cè)噴嘴5排出乙醇水溶液之外，與實(shí)施例1相同地進(jìn)行親水化處理。對(duì)該膜組件實(shí)施漏氣檢查，結(jié)果觀察到從中空纖維膜開口部的兩處產(chǎn)生氣泡。
[0075]<比較例I >
[0076]制作與實(shí)施例1相同的中空纖維膜組件,將20°C、40%的乙醇水溶液封入膜組件內(nèi)的中空纖維膜內(nèi)外，通過泵以從上部噴嘴9成為30kpa的壓力、從下部噴嘴8成為25kpa的壓力的方式加壓30分鐘，進(jìn)行親水化處理。此時(shí)，膜組件內(nèi)被乙醇水溶液充滿，未形成空氣層。對(duì)該膜組件實(shí)施漏氣檢查，結(jié)果觀察到從中空纖維膜開口部的六處產(chǎn)生氣泡。
[0077]<比較例2 >
[0078]制作與實(shí)施例1相同的中空纖維膜組件，進(jìn)行30分鐘的下述親水化處理:將乙醇水溶液從與中空纖維膜外表面接觸的下部噴嘴8以線速度0.6m/s導(dǎo)入，并從上部噴嘴9排出。此時(shí)，膜組件內(nèi)被乙醇水溶液充滿，未形成空氣層。對(duì)該膜組件實(shí)施漏氣檢查，結(jié)果觀察到從中空纖維膜開口部的八處產(chǎn)生氣泡。
[0079]<比較例3 >
[0080]制作與實(shí)施例1相同的中空纖維膜組件，除以線速度0.9m/s導(dǎo)入乙醇水溶液以夕卜，與實(shí)施例1相同地進(jìn)行親水化處理。此時(shí)，膜組件內(nèi)被乙醇水溶液充滿，未形成空氣層。對(duì)該膜組件實(shí)施漏氣檢查，結(jié)果觀察到從中空纖維膜開口部的六處產(chǎn)生氣泡。
[0081]參照特定的實(shí)施方式詳細(xì)地說明了本發(fā)明，但對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言明確的是，可以不脫離本發(fā)明的精神和范圍地進(jìn)行各種變更和修正。
[0082]本申請(qǐng)基于2011年9月28日提出申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)2011 — 212113，其內(nèi)容作為參考而并入本文。
[0083]附圖標(biāo)記說明
[0084]I 殼體
[0085]2 中空纖維膜
[0086]3 灌封材料
[0087]4 緩沖材料
[0088]5 下部側(cè)噴嘴
[0089]6 上部側(cè)噴嘴
[0090]7 貫穿孔
[0091]8 下部噴嘴
[0092]9 上部噴嘴
[0093]10 空氣
【權(quán)利要求】
1.一種中空纖維膜組件的親水化方法,所述方法包括通過下述方法將下述外壓式中空纖維膜組件親水化，所述外壓式中空纖維膜組件包含多個(gè)中空纖維膜、以及在上下端部分別具有上部噴嘴和下部噴嘴的殼體，在所述殼體內(nèi)，在殼體上部，在所述中空纖維膜的中空部開口的狀態(tài)下所述中空纖維膜被粘合固定而形成上部粘合固定層，在殼體下部，在所述中空部被密封的狀態(tài)下所述中空纖維膜被粘合固定在所述殼體內(nèi)而形成下部粘合固定層，所述方法為，從所述上部噴嘴導(dǎo)入含醇液體，使其從所述中空纖維膜的中空部側(cè)透過中空纖維膜至所述中空纖維膜的外側(cè)，并從所述下部噴嘴排出，該中空纖維膜組件的親水化方法的特征在于， 控制所述含醇液體的透過流量，以使得在所述殼體和所述中空纖維膜的外側(cè)之間的空間中形成空氣層。
2.—種中空纖維膜組件的親水化方法，所述方法包括通過下述方法將下述外壓式中空纖維膜組件親水化，所述外壓式中空纖維膜組件包含多個(gè)中空纖維膜、以及在上下端部分別具有上部噴嘴和下部噴嘴且在下部側(cè)表面還具有下部側(cè)噴嘴的殼體，并且在所述殼體內(nèi)，在殼體上部，在所述中空纖維膜的中空部開口的狀態(tài)下所述中空纖維膜被粘合固定而形成上部粘合固定層，在殼體下部，在所述中空部被密封的狀態(tài)下所述中空纖維膜被粘合固定在所述殼體內(nèi)而形成下部粘合固定層，所述方法為，從所述上部噴嘴導(dǎo)入含醇液體，使其從所述中空纖維膜的中空部側(cè)透過中空纖維膜至所述中空纖維膜的外側(cè)，并從所述下部側(cè)噴嘴排出，該中空纖維膜組件的親水化方法的特征在于， 控制所述含醇液體的透過流量，以使得在所述殼體和所述中空纖維膜的外側(cè)之間的空間中形成空氣層。
3.如權(quán)利要求1或2所述的中空纖維膜組件的親水化方法，其特征在于，控制所述含醇液體的透過流量，以使得所述空氣層形成在所述殼體和所述中空纖維膜的外側(cè)之間的空間的2/3以上的范圍內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的中空纖維膜組件的親水化方法，其特征在于，控制含醇液體的透過流量，以使得下部噴嘴、或下部側(cè)噴嘴處的含醇水的線速度為0.6m/s以下。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的中空纖維膜組件的親水化方法，其特征在于，所述殼體下部的粘合固定層包含多層，并且其最上層包含有機(jī)硅樹脂。
【文檔編號(hào)】B01D63/00GK103842058SQ201280047178
【公開日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月28日
【發(fā)明者】金井大昌, 樋垣道隆 申請(qǐng)人:東麗株式會(huì)社