(57)【要約】【課題】本発明の目的は、同時に水を回収して造水を実施することのできる正浸透を利用した濃度差エネルギー回収方法、および、それに用いられる濃度差エネルギー回収システムを提供することである。【解決手段】水を含むフィード溶液と、ドロー溶質を含み前記フィード溶液より高い浸透圧を有するドロー溶液とを、半透膜を介して接触させることで、前記フィード溶液中に含まれる水を前記ドロー溶液中に移動させる正浸透工程と、前記ドロー溶液の流動によりエネルギー伝達装置作動させてエネルギーを回収するエネルギー回収工程と、前記ドロー溶液から水を分離して水を回収する造水工程と、を含み、前記造水工程において水を回収することによって濃縮された前記ドロー溶液を、前記正浸透工程で再利用することを特徴とする、濃度差エネルギー回収方法。【選択図】図１
2017051926.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を含むフィード溶液と、ドロー溶質を含み前記フィード溶液より高い浸透圧を有するドロー溶液とを、半透膜を介して接触させることで、前記フィード溶液中に含まれる水を前記ドロー溶液中に移動させる正浸透工程と、
前記ドロー溶液の流動によりエネルギー伝達装置作動させてエネルギーを回収するエネルギー回収工程と、
前記ドロー溶液から水を分離して水を回収する造水工程と、
を含み、
前記造水工程において水を回収することによって濃縮された前記ドロー溶液を、前記正浸透工程で再利用することを特徴とする、濃度差エネルギー回収方法。
【請求項２】
前記フィード溶液は、蒸発残留物濃度が１重量％以上の塩水であり、
前記ドロー溶液の浸透圧は０．７ＭＰａ以上である、請求項１に記載の濃度差エネルギー回収方法。
【請求項３】
前記半透膜は、セルロース系樹脂、ポリスルホン系樹脂およびポリアミド系樹脂の少なくともいずれかを含む材料から構成される、請求項１または２に記載の濃度差エネルギー回収方法。
【請求項４】
半透膜、フィード溶液が供給される第１室、および、ドロー溶液が供給される第２室を有し、前記第１室と前記第２室とは前記半透膜で仕切られている、半透膜モジュールと、
前記ドロー溶液の流動によりエネルギー伝達装置を作動させてエネルギーを回収するエネルギー回収装置と、
前記ドロー溶液から水を分離して水を回収する造水装置と、
前記造水装置において水を回収することによって濃縮された前記ドロー溶液を、前記第２室に供給するための循環経路と、
を備える、濃度差エネルギー回収システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、正浸透方法を利用した濃度差エネルギー回収方法、および、それに用いる濃度差エネルギー回収システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
正浸透（ＦＯ：ｆｏｒｗａｒｄ  ｏｓｍｏｓｉｓ）は、半透膜を介して、低濃度（低浸透圧）の処理対象水（フィード溶液）側の水が高濃度（高浸透圧）の溶液（ドロー溶液）に向かって移動する現象のことである。一方、逆浸透（ＲＯ：ｒｅｖｅｒｓｅ  ｏｓｍｏｓｉｓ）では、人為的に強い圧力を加えることにより、正浸透とは逆に、高濃度の処理対象水から低濃度の溶液側に水を移動させる。
【０００３】
しかし、逆浸透工程は強い圧力を必要とするため、エネルギー消費量が極めて多く、エネルギー効率が低い。そこで、近年、エネルギー消費量が少なく、エネルギー効率が高い正浸透が、海水淡水化（造水）、浸透圧発電（ＰＲＯ：Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｒｅｔａｒｄｅｄ  Ｏｓｍｏｓｉｓ）などに利用されている。
【０００４】
海水淡水化としては、例えば、国際公開第２０１３／０６５２９３号（特許文献１）には、溶媒が水である液体（フィード溶液）中の水を、正浸透により半透膜を介して誘導溶液（ドロー溶液）に移動させ、その後、ドロー溶液中から水を回収する淡水製造方法が開示されている。
【０００５】
また、ＰＲＯとしては、例えば、特開２００９−４７０１２号公報（特許文献２）には、半透膜を介して淡水が海水等の高濃度のドロー溶液（ＤＳ）に浸透して生じる流動力により、水車を回転させて発電を行う方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２０１３／０６５２９３号
【特許文献２】特開２００９−４７０１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、同時に水を回収して造水を実施することのできる正浸透を利用した濃度差エネルギー回収方法、および、それに用いられる濃度差エネルギー回収システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
［１］  水を含むフィード溶液と、ドロー溶質を含み前記フィード溶液より高い浸透圧を有するドロー溶液とを、半透膜を介して接触させることで、前記フィード溶液中に含まれる水を前記ドロー溶液中に移動させる正浸透工程と、
前記ドロー溶液の流動によりエネルギー伝達装置を作動させてエネルギーを回収するエネルギー回収工程と、
前記ドロー溶液から水を分離して水を回収する造水工程と、
を含み、
前記造水工程において水を回収することによって濃縮された前記ドロー溶液を、前記正浸透工程で再利用することを特徴とする、濃度差エネルギー回収方法。
【０００９】
［２］  前記フィード溶液は、蒸発残留物濃度が１重量％以上の塩水であり、
前記ドロー溶液の浸透圧は０．７ＭＰａ以上である、［１］に記載の濃度差エネルギー回収方法。
【００１０】
［３］  前記半透膜は、セルロース系樹脂、ポリスルホン系樹脂およびポリアミド系樹脂の少なくともいずれかを含む材料から構成される、［１］または［２］に記載の濃度差エネルギー回収方法。
【００１１】
［４］  前記半透膜、前記フィード溶液が供給される第１室、および、前記ドロー溶液が供給される第２室を有し、前記第１室と前記第２室とは前記半透膜で仕切られている、半透膜モジュールと、
前記ドロー溶液の流動によりエネルギー伝達装置を作動させてエネルギーを回収するエネルギー回収装置と、
前記ドロー溶液から水を分離して水を回収する造水装置と、
前記造水装置において水を回収することによって濃縮された前記ドロー溶液を、前記第２室に供給するための循環経路と、
を備える、濃度差エネルギー回収システム。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、同時に水を回収して造水を実施することのできる正浸透現象を利用した濃度差エネルギー回収方法、および、それに用いられる正浸透現象を利用した濃度差エネルギー回収システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の濃度差エネルギー回収システムの一例を示す模式図である。
【図２】本発明の濃度差エネルギー回収方法に用いられる中空糸膜モジュールの一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の濃度差エネルギー回収方法および濃度差エネルギー回収システムの実施形態について説明する。なお、図面において、長さ、幅、厚さ、深さなどの寸法関係は図面の明瞭化と簡略化のために適宜変更されており、実際の寸法関係を表すものではない。
【００１５】
［濃度差エネルギー回収方法］
本実施形態の濃度差エネルギー回収方法は、主に、正浸透工程と、エネルギー回収工程と、造水工程とを含んでいる。本実施形態の濃度差エネルギー回収方法によれば、エネルギー回収工程においてエネルギー回収を実施すると共に、造水工程において水を回収して造水を実施することができる。
【００１６】
（正浸透工程）
正浸透工程では、水を含むフィード溶液（ＦＳ）と、ドロー溶質を含みフィード溶液より高い浸透圧を有するドロー溶液（ＤＳ）とを、半透膜１０を介して接触させることで、正浸透現象によってＦＳ中に含まれる水をＤＳ中に移動（浸透、透過）させる（図１参照）。
【００１７】
フィード溶液（ＦＳ、処理対象水）は、水を含む液体であればよく、例えば、海水、汽水、かん水、坑井随伴水、湖沼水、河川水、工場廃水などである。特に淡水が得られ難い沿岸部等で淡水を得られることは有用であるため、ＦＳはこのような場所で容易に得られる海水、汽水、かん水、坑井随伴水などであることが好ましい。
【００１８】
坑井は、随伴水を排出するものであれば特に制限されないが、例えば石油、シェールガス、オイルサンド、ＣＢＭ（炭層メタン）等を採掘する坑井などである。随伴水は、坑井からの採掘目的物に同伴して排出される水であり、塩分、有機物、懸濁物などを含んでいる。
【００１９】
海水、汽水、かん水、坑井随伴水などのＦＳに含まれる物質（Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｃａ２＋、Ｃｌ−、ＳＯ４２−など）は、例えば蒸発残留物濃度（ＴＤＳ）が０．１〜１０重量％（１，０００〜１００，０００ｍｇ／Ｌ）の範囲であるような量で含有されている。蒸発残留物濃度は、１重量％以上であることが好ましく、２重量％以上であることがより好ましい。
【００２０】
ＦＳの蒸発残留物濃度が１重量％以上の塩水である場合、ＤＳの浸透圧は、ＦＳの浸透圧より高い０．７ＭＰａ（７ｂａｒ）以上であることが好ましい。また、ＦＳの蒸発残留物濃度が２重量％以上の塩水である場合、ＤＳの浸透圧は、ＦＳの浸透圧より高い１．５ＭＰａ（１５ｂａｒ）以上であることが好ましい。また、ＤＳの浸透圧は、好ましくは１０ＭＰａ以下であり、より好ましくは７ＭＰａ以下である。
【００２１】
ドロー溶質としては、前記浸透圧を発生するものであれば特に限定されず、例えば、塩化ナトリウム、炭酸（水素）アンモニウム、硝酸カリウム、磁性粒体、アルコール類、糖類、タンパク質、合成高分子などが挙げられるが、回収および再生のしやすさといった点から、刺激応答性高分子が好ましい。刺激応答性高分子としては、温度応答性高分子、ｐＨ応答性高分子、光応答性高分子、磁気応答性高分子などが挙げられる。
【００２２】
温度応答性高分子とは、所定の温度を臨界点として親水性が変化する特性（温度応答性）を有する高分子である。温度応答性とは、言い換えれば、温度に応じて親水性になったり疎水性になったりする特性である。ここで、親水性の変化は可逆的であることが好ましい。この場合、温度応答性高分子は、温度を調整することで、水に溶解させたり、水と相分離させたりすることができる。なお、温度応答性高分子は、例えば、特開２０１５−４７５４１号公報に開示されている。
【００２３】
温度応答性高分子は、モノマーに由来する複数の構造単位からなるポリマーであり、側鎖に親水性基を有していることが好ましい。
【００２４】
温度応答性高分子には、下限臨界共溶温度（ＬＣＳＴ）タイプと上限臨界共溶温度（ＵＣＳＴ）タイプがある。ＬＣＳＴタイプでは、低温の水に溶解している高分子が、高分子に固有の温度（ＬＣＳＴ）以上の温度になると、水と相分離する。逆に、ＵＣＳＴタイプでは、高温の水に溶解している高分子が、高分子に固有の温度（ＵＣＳＴ）以下になると、水と相分離する(杉原ら、「環境応答性高分子の組織体への展開」、ＳＥＮ’Ｉ  ＧＡＫＫＡＩＳＨＩ（繊維と工業）、Ｖｏｌ．６２，Ｎｏ．８，２００６参照)。半透膜は、高温で劣化し易い素材を用いる場合においては、低温の水に溶解している温度応答性高分子が半透膜に接触している方が望ましいため、本発明に用いる温度応答性高分子はＬＣＳＴタイプであることが好ましい。また、高温で劣化しにくい素材で構成された半透膜を用いる場合は、ＬＣＳＴタイプの他、ＵＣＳＴタイプも用いることができる。
【００２５】
親水性基としては、例えば、水酸基、カルボキシル基、アセチル基、アルデヒド基、エーテル結合、エステル結合が挙げられる。親水性基は、これらから選択される少なくとも１種類であることが好ましい。
【００２６】
温度応答性高分子は、少なくとも一部または全部の構造単位において少なくとも１つの親水性基を有することが好ましい。また、温度応答性高分子は、親水性基を有しつつ、一部の構造単位において疎水性基を有していてもよい。なお、温度応答性高分子が、温度応答性を有するためには、分子中に含まれる親水性基と疎水性基のバランスが重要であると考えられている。
【００２７】
具体的な温度応答性高分子としては、例えば、ポリビニルエーテル系ポリマー、ポリ酢酸ビニル系ポリマー、（メタ）アクリル酸系ポリマー、ポリオキシエチレン／ポリオキシプロピレングリコールコポリマーなどが挙げられる。
【００２８】
（エネルギー回収工程）
エネルギー回収工程では、ＤＳの流動によりエネルギー伝達装置３を作動させてエネルギーを回収する（図１参照）。ＤＳは正浸透工程においてＦＳから移動した水の量だけ流量が増加しているため、この正浸透によるＤＳの流量増加によって生じたエネルギーを利用してエネルギー回収を行うことができる。なお、エネルギー回収工程においては、従来のＰＲＯシステムにおける希釈ＤＳやＲＯシステムにおける濃縮水からのエネルギー回収など種々公知の手法を用いることができる。
【００２９】
（造水工程）
造水工程では、ＤＳから水を分離して水を回収する。造水工程において水を回収することにより、正浸透工程で希釈されたＤＳを濃縮することができる。このように、造水工程では、水を回収すると共に、希釈されたＤＳを正浸透工程前の元の濃度に高めることができるため、ＤＳを再利用することが可能となる（図１参照）。
【００３０】
ＤＳから水を分離する方法としては、造水（淡水製造）技術に用いられている種々公知の方法を用いることができる。濃度差エネルギー回収システムに隣接する施設（石油プラントなど）の排熱等を有効活用できる点で、蒸発法を用いることが好ましい。
【００３１】
また、ドロー溶質が温度応答性高分子である場合、ＤＳの温度を変化させることで、ＤＳに含まれるドロー溶質を水と分離またはＤＳを濃縮させることができる。この場合、ＤＳの温度を変化させるだけで、ドロー溶質（温度応答性高分子）を容易に水から分離させ、回収することができる。また、回収後のドロー溶質は、容易に再利用（ＤＳ等に再溶解）することができる。この場合も、濃度差エネルギー回収システムに隣接する施設の排熱等を有効活用できる。また、他の方法に比べて、ドロー溶質を容易に水と分離することができるため、純度の高い水を得ることができる。
【００３２】
水と分離したドロー溶質の回収は、例えば、膜分離装置、遠心分離装置、沈降分離装置などを用いて行うことができる。このドロー溶質の回収工程後に残存する水を回収することで、水を得ることができる。なお、より純粋な水が得られるように造水工程は多段階の処理工程を含んでいてもよい。
【００３３】
［濃度差エネルギー回収システム］
本実施形態の濃度差エネルギー回収システムは、上記の濃度差エネルギー回収方法に好適に用いられる濃度差エネルギー回収システムである。図１を参照して、濃度差エネルギー回収システムは、主に、半透膜モジュール１と、エネルギー回収装置３と、造水装置（ＤＳ再生装置）４と、循環経路６とを備えている。
【００３４】
半透膜モジュール１は、半透膜１０、フィード溶液が供給される第１室２１、および、ドロー溶液が供給される第２室２２を有し、第１室２１と第２室２２とは半透膜１０で仕切られている。このような半透膜モジュール１において、ＦＳを第１室２１に供給し、ＤＳを第２室２２に供給して、ＦＳとＤＳとを半透膜１０を介して接触させることで、ＦＳ中に含まれる水をＤＳ中に移動させることができる。これにより、上述の濃度差エネルギー回収方法における正浸透工程を実施することができる。半透膜は、平膜型、中空糸膜型のいずれでもよいが、中空糸膜型半透膜を用いるのがモジュール容積あたりの膜面積を大きくすることが出来るため好ましい。
【００３５】
エネルギー回収装置３は、ＤＳ（正浸透によってＦＳから水を取り込んで増量された希釈ＤＳ）の流動により、タービンを回転させることによりエネルギーを回収するものであっても良いし、回転エネルギーに変換せずに機械的エネルギーを直接、等圧交換で回収するために、複数のピストンを交互に押し込む、いわゆるＤＷＥＥＲ（Ｄｕａｌ  Ｗｏｒｋ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｅｘｃｈａｎｇｅｒ）や、複数の柱状空間に被エネルギー伝達水を押し込むことによってエネルギーを回収するＰＸ（Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｅｘｃｈａｎｇｅｒ）であってもよい。これにより、上述の濃度差エネルギー回収方法におけるエネルギー回収工程を実施することができる。エネルギー回収装置３で得られたエネルギーは、ポンプ５の動力として利用してもよいし、図１に示されるように、逆浸透装置に送液される被処理水の加圧に利用しても良い。なお、タービンが用いられる場合は、そのタービンとしては、ペルトン水車、フランシス水車、斜流水車、プロペラ水車、カプラン水車、クロスフロー水車、ターゴインパルス水車などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００３６】
半透膜モジュール１内に流すＤＳの圧力は、ポンプ５などにより０．３〜３．０ＭＰａに調整されることが好ましい。次のエネルギー回収工程において、エネルギー伝達装置を稼動するために必要なＤＳの流量を確保するためである。
【００３７】
造水装置４では、ＤＳから水を分離することで水が回収される。これにより、上述の濃度差エネルギー回収方法における造水工程を実施することができる。
【００３８】
造水装置４において、水を回収することによって濃縮されたＤＳは、循環経路６を介して、半透膜モジュール１の第２室２２に供給される。これにより、濃度差エネルギー回収に使用されたＤＳが正浸透工程で再利用される。
【００３９】
（中空糸膜モジュール）
上記の濃度差エネルギー回収システムにおいて、半透膜モジュール１として中空糸膜モジュールを好適に用いることができる。
【００４０】
すなわち、上述の正浸透工程において、半透膜１０は中空糸型半透膜であり、ＦＳを中空糸型半透膜の外周面に接触させると共に、ドロー溶質を含むＤＳを中空糸型半透膜の中空部内に流すか、またはＤＳを中空糸型半透膜の外周面に接触させると共に、ＦＳを中空糸型半透膜の中空部内に流すことで、ＦＳ中に含まれる水をＤＳ中に移動させることが好ましい。中空糸型半透膜は、スパイラル型半透膜などに比べて、モジュール当たりの膜面積を大きくすることができ、正浸透の効率を高めることができる点で有利である。
【００４１】
図２を参照して、中空糸膜モジュール１は、主に圧力容器１２と、圧力容器１２内に収容された中空糸膜エレメント１１とからなる。中空糸膜モジュール１としては、正浸透処理に用いられる種々公知のモジュールを用いることができる。
【００４２】
このような中空糸膜モジュール１において、ＦＳを中空糸型半透膜の外部に流すことで、中空糸型半透膜の外周面にＦＳを接触させると共に、ＤＳを中空糸型半透膜の中空部内に流すことで、ＦＳに含まれる水をＤＳ中に移動させることができる。また、ＤＳを中空糸型半透膜の外部に流すことで、中空糸型半透膜の外周面にＤＳを接触させると共に、ＦＳを中空糸型半透膜の中空部内に流すことで、ＦＳに含まれる水をＤＳ中に移動させることができる。
【００４３】
中空糸型半透膜を構成する材料としては、特に限定されないが、セルロース系樹脂、ポリスルホン系樹脂およびポリアミド系樹脂の少なくともいずれかを含む材料であることが好ましく、セルロース系樹脂およびポリスルホン系樹脂の少なくともいずれかを含む材料であることがより好ましい。
【００４４】
セルロース系樹脂は、好ましくは酢酸セルロース系樹脂である。酢酸セルロース系樹脂は、殺菌剤である塩素に対する耐性があり、微生物の増殖を抑制できる特徴を有している。酢酸セルロース系樹脂は、好ましくは酢酸セルロースであり、耐久性の点から、より好ましくは三酢酸セルロースである。
【００４５】
ポリスルホン系樹脂は、好ましくはポリエーテルスルホン系樹脂である。ポリエーテルスルホン系樹脂は、好ましくはスルホン化ポリエーテルスルホンである。
【００４６】
具体的な中空糸型半透膜の一例としては、全体がセルロース系樹脂から構成されている単層構造の膜が挙げられる。ただし、ここでいう単層構造とは、層全体が均一な膜である必要はなく、例えば、特許５４１８７３９号公報に記載されるような外周表面近傍に緻密層を有し、この緻密層が実質的に中空糸型半透膜の分画性を規定する分離活性層となっているものも含まれる。
【００４７】
具体的な中空糸型半透膜の別の例としては、支持層（例えば、ポリフェニレンオキサイドからなる層）の外周表面にポリフェニレン系樹脂（例えば、スルホン化ポリエーテルスルホン）からなる緻密層を有する２層構造の膜が挙げられる。また、他の例として、支持層（例えば、ポリスルホンまたはポリエーテルスルホンからなる層）の外周表面にポリアミド系樹脂からなる緻密層を有する２層構造の膜が挙げられる。
【００４８】
本実施形態において、比較的高い浸透圧を有するＦＳを処理する場合には、より高い浸透圧を有するＤＳを用いる必要がある。このため、ＤＳの粘度が高粘度（例えば、０．１５Ｐａ・ｓ以上、好ましくは０．２０Ｐａ・ｓ以上）になる場合がある。このような高粘度のＤＳを用い、ＤＳを中空糸型半透膜の中空部に流す場合において、中空糸型半透膜の内径は、２５０μｍ超７００μｍ以下であることが好ましい。内径は、より好ましくは２５０μｍ超６５０μｍ以下であり、さらに好ましくは２５０μｍ超６００μｍ以下、最も好ましくは２５０μｍ超５００μｍ以下である。
【００４９】
一般に、中空糸型半透膜の中空部内を流れるＤＳの流量が少なくなると、ＤＳが中空部内を流れる間にＤＳ側へ透過する水の量が多くなる。これにより、中空部内を流れるＤＳの全体的な浸透圧が低下し、ＤＳとＦＳとの間の浸透圧差が小さくなるため、水の回収効率が低下してしまう。特に、一般的な正浸透用の中空糸型半透膜（内径５０〜２５０μｍ）の中空部に、高粘度のＤＳを流す場合、圧力損失が大きいため、中空糸型半透膜の内外での十分な有効浸透圧差を維持するために必要な流量を確保できず、正浸透によるエネルギー回収の効率が低下してしまう虞がある。もちろん、中空糸型半透膜の中空部に比較的低粘度（例えば、０．１Ｐａ・ｓ以下）のＤＳを流す場合、および中空糸型半透膜の外部に高粘度のＤＳを流す場合には、中空糸型半透膜の内径は、５０〜２５０μｍで足りる。
【００５０】
これに対して、中空糸型半透膜の内径を２５０μｍ超７００μｍ以下の範囲にすることで、中空糸型半透膜による圧力損失が低下するため、中空部内を流れるＤＳの流量を多くすることができる。これにより、中空糸型半透膜の内外での十分な有効浸透圧差を維持するために必要な流量を確保でき、中空糸型半透膜の中空部内に高粘度のＤＳを流す場合でも、正浸透の効率（濃度差エネルギー回収効率）が低下することを抑制できる。
【００５１】
上記の緻密層（分離活性層）の厚みは、好ましくは０．１〜７μｍである。緻密層の厚みは薄い方が、透水抵抗が小さくなるため好ましい。このため、緻密層の厚みは、６μｍ以下がより好ましく、５μｍ以下がさらに好ましい。ただし、緻密層が薄すぎると、潜在的な膜構造の欠陥が顕在化しやすくなり、例えば、１価イオンの漏出を抑えることが困難になったり、膜の耐久性が低下するなどの問題が発生し易くなる。このため、緻密層の厚みは、０．５μｍ以上がより好ましく、１μｍ以上がさらに好ましい。
【００５２】
中空糸型半透膜の膜全体の厚みは、好ましくは５０〜２００μｍであり、より好ましくは６０〜１７０μｍである。なお、膜厚は（外径−内径）／２で算出できる。また、中空糸型半透膜の中空率〔（内径／外径）２×１００（％）〕は、好ましくは３０〜６０％であり、より好ましくは３５〜５５％である。なお、中空率は、中空糸型半透膜の横断面における中空部の面積の割合である。
【００５３】
中空糸型半透膜の長さは、特に限定されないが、好ましくは１５〜４００ｃｍ、より好ましくは２０〜３５０ｃｍである。
【００５４】
中空糸型半透膜の孔径は、１００ｎｍ以下であることが好ましい。このような中空糸型半透膜としては、例えば、逆浸透膜（ＲＯ膜：Ｒｅｖｅｒｓｅ  Ｏｓｍｏｓｉｓ  Ｍｅｍｂｒａｎｅ）、正浸透膜（ＦＯ膜：Ｆｏｒｗａｒｄ  Ｏｓｍｏｓｉｓ  Ｍｅｍｂｒａｎｅ）、ナノろ過膜（ＮＦ膜：Ｎａｎｏｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ  Ｍｅｍｂｒａｎｅ）、限外ろ過膜（ＵＦ膜：Ｕｌｔｒａｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ  Ｍｅｍｂｒａｎｅ）と呼ばれているものが挙げられる。
【００５５】
通常、ＲＯ膜およびＦＯ膜の孔径は約２ｎｍ以下であり、ＵＦ膜の孔径は約２〜１００ｎｍである。ＮＦ膜は、ＲＯ膜のうちイオンや塩類の阻止率が比較的低いものであり、通常、ＮＦ膜の孔径は１〜２ｎｍである。
【００５６】
上記の中空糸型半透膜を中空糸膜モジュールに組み込む方法としては、従来公知の方法があり、例えば、特許４４１２４８６号公報、特許４２７７１４７号公報、特許３５９１６１８号公報、特許３００８８８６号公報などに記載されている。具体的には、例えば、中空糸型半透膜を４５〜９０本集めて１つの中空糸型半透膜集合体とし、さらにこの中空糸型半透膜集合体を複数横に並べて偏平な中空糸型半透膜束として、多数の孔を有する芯管にトラバースさせながら巻き付ける。このときの巻き付け角度は５〜６０度とし、巻き上げ体の特定位置の周面上に交差部が形成するように巻き上げる。次に、この巻き上げ体の両端部を接着した後、片側のみ／または両側を切削して中空糸開口部を形成させ中空糸膜エレメント１１を作成する。得られた中空糸膜エレメント１１を圧力容器１２に挿入して中空糸膜モジュール１を組立てる（図２）。
【００５７】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００５８】
１  半透膜モジュール（中空糸膜モジュール）、１０  半透膜、１１  中空糸膜エレメント、１２  圧力容器、２１  第１室、２２  第２室、３  エネルギー回収装置、４  造水装置（ＤＳ再生装置）、５  ポンプ、６  循環経路
【図１】
2017051926.tif 000003
【図２】
2017051926.tif 000004