CN100531870C - 膜组件及水处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于实现膜组件的节省空间，同时减小原水的过滤阻力，从而使透过流束大于在通常水道用途中使用的精密滤膜或超滤膜的透过流束。本发明使用在容器(2)中装填使用了各向异性多孔质材料的膜(1)而成为一体的膜组件，装入原水进行过滤。
Description
技术领域
本发明涉及在净水厂设备等中使用的膜组件(module)及水处理系统，特别是涉及使用装填使用了各向异性多孔质材料的膜而成为一体的膜组件，使透过流束大于在通常水道用途中使用的精密滤膜或超滤膜的膜组件及水处理系统。
背景技术
在净水厂中，从河川或储水池等的水源中获得原水，经过凝集、形成絮状物、沉淀、过滤和灭菌的5个单元工艺，将悬浊物质和胶体质除去、并对细菌等进行灭菌，以澄清的水道的形式供给至需要的客户。
在利用凝集、形成絮状物、沉淀、过滤进行的一系列除浊处理中，使用凝集剂的方法较为普遍，在凝集剂中通常使用铁、铝等的无机金属盐。凝集剂的效果受到各种物理、生物化学的影响，最佳凝集条件建立在由多种因子决定的复杂的平衡的基础上，因此为了确保一定的处理水质，需要技术熟练。
根据平成8年10月份由厚生省(现厚生劳动省)传达的《水道中的隐孢子虫的暂定对策指南》，制定了经常把握过滤池出口的浊度、使过滤池出口的浊度维持在0.1度以下的方针，净水厂的浊度管理成为重要的课题。
以该背景为基础，关于精密滤膜和超滤膜的研究开发有所进展，在日本的净水厂中，滤膜开始迅速地普及起来，在海外已经有日量达到数十万吨规模的膜过滤净水厂。利用精密滤膜、超滤膜进行的膜过滤具有确实地将悬浊物质除去、得到良好的处理水质的优点。
另一方面，由于作为精密滤膜、超滤膜的材料最为普及的有机高分子化合物(醋酸纤维素、聚砜、聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯)的膜会随着运转时间发生膜的固结化和损伤等物理劣化、水解和氧化等导致的化学劣化、由于微生物将膜作为资源利用的生物劣化等的膜自身变质所引起的性能降低，或者由于微粒、悬浊物质在膜表面上的聚积等外因所导致的性能降低，因此寿命为3年～7年，进行膜交换需要费用，因而具有运转成本高于以往净水方式的缺点。
作为降低该运转成本的现有技术，有日本特开2001-225057号公报中记载的技术。该现有技术利用凝集剂形成凝集絮状物，通过砂滤将其除去。进而是通过持久性优异的金属膜过滤装置确实地将微粒、悬浊物质除去的水处理系统。
上述以往的水处理系统的金属膜过滤装置是由以下元件构成，即，将层叠金属纤维后烧结得到的无纺布状金属膜折叠成皱褶状并制成圆筒型的元件，其具有以下问题。
[1]由于无纺布状结构导致的透过流束的降低
由于无纺布状结构的金属膜是不仅在金属膜的表面、而且即便在金属内部也进行捕获的结构，因此具有在膜内部可以捕获不能在金属表面捕获的微小粒子、悬浊物质的优点，然而却具有进入到膜内部的微粒、悬浊物质不能通过通常的洗涤除去、随着运转时间透过流束易于降低的问题。
如上所述，在金属膜中，由于进入到内部的微粒和悬浊物质难以洗涤，因此必需通过形成絮状物尽量地预先将能够除去的悬浊物质除去的工序。因而，所谓的凝集剂添加的化学药品注入有可能导致污染，同时具有必须废弃絮状物从而处理物质量增大的问题。
[2]圆筒型元件导致的设备空间的增大
利用圆筒型元件的金属膜由于相对于填充金属膜的空间有效的膜过滤面积小，因此具有金属膜过滤装置增大、设备空间增加的问题。虽然也有使圆筒变细而增加填充在装置内的根数的方法，但过度地使圆筒变细有膜的孔发生变形的危险，因此不优选。
发明内容
本发明鉴于上述事实，其目的在于提供在实现节省空间的同时、降低原水的过滤阻力，从而与在通常水道用途中使用的精密滤膜、超滤膜相比，可以增大透过流束的膜组件及使用了该膜组件的水处理系统。
本发明的特征在于一种膜组件以及使用了该膜组件的水处理系统，上述膜组件具备容器以及填充在该容器内、并由各向异性多孔质材料构成的用于将进入上述容器内的原水进行过滤的滤膜。
根据本发明的膜组件和水处理系统，原水的透过方向与细孔的方向成为同一方向，通过使用利用了材料中所占空间的比例(空间率)大的各向异性多孔质材料的膜，可以实现节省空间，同时减小原水的过滤阻力，与在通常水道用途中使用的精密滤膜或超滤膜相比可以增大透过流束。
附图说明
图1为表示本发明的水处理系统的第1实施方式、第11实施方式的结构图。
图2为表示本发明的水处理系统的第2实施方式、第11实施方式的结构图。
图3为表示本发明的水处理系统的第2实施方式、第11实施方式的结构图。
图4为表示本发明的水处理系统的第2实施方式、第11实施方式的结构图。
图5为表示本发明的水处理系统的第2实施方式、第11实施方式的结构图。
图6为表示本发明的水处理系统的第3实施方式、第11实施方式的结构图。
图7为表示本发明的水处理系统的第3实施方式、第11实施方式的结构图。
图8为表示本发明的水处理系统的第4实施方式、第11实施方式的结构图。
图9为表示本发明的水处理系统的第4实施方式、第11实施方式的结构图。
图10为表示本发明的水处理系统的第5实施方式、第7实施方式、第11实施方式的结构图。
图11为表示本发明的水处理系统的第5实施方式、第7实施方式、第11实施方式的结构图。
图12为表示本发明的水处理系统的第5实施方式、第7实施方式、第11实施方式的结构图。
图13为表示本发明的水处理系统的第5实施方式、第7实施方式、第11实施方式的结构图。
图14为表示本发明的水处理系统的第5实施方式、第7实施方式、第11实施方式的结构图。
图15为表示本发明的水处理系统的第5实施方式、第7实施方式、第11实施方式的结构图。
图16为表示本发明的水处理系统的第5实施方式、第7实施方式、第11实施方式的结构图。
图17为表示本发明的水处理系统的第6实施方式、第7实施方式、第11实施方式的结构图。
图18为表示本发明的水处理系统的第8实施方式、第11实施方式的结构图。
图19为表示本发明的水处理系统的第9实施方式、第11实施方式的结构图。
图20为表示本发明的水处理系统的第10实施方式、第11实施方式的结构图。
图21为表示本发明的水处理系统的第12实施方式的结构图。
图22为表示本发明的水处理系统的第13实施方式的结构图。
图23为表示本发明的水处理系统的第14实施方式的结构图。
图24为表示本发明的水处理系统的第15实施方式的结构图。
图25为表示本发明的水处理系统的第16实施方式的结构图。
图26为表示本发明的水处理系统的第16实施方式的结构图。
图27为表示本发明的水处理系统的第16实施方式的结构图。
图28为表示本发明的水处理系统的第16实施方式的结构图。
图29为在本发明的水处理系统的各实施方式中使用的各向异性多孔质材料的说明图。
图30为表示在本发明的水处理系统的各实施方式中使用的各向异性多孔质材料的第1例的结构的概略图。
图31为表示在本发明的水处理系统的各实施方式中使用的各向异性多孔质材料的第1例的变形例的概略图。
图32为表示在本发明的水处理系统的各实施方式中使用的各向异性多孔质材料的第2例的结构的概略图。
图33为表示在本发明的水处理系统的各实施方式中使用的各向异性多孔质材料的第3例的结构的概略图。
图34为表示在本发明的水处理系统的各实施方式中使用的各向异性多孔质材料的第3例的变形例的概略图。
图35为表示在本发明的水处理系统的各实施方式中使用的各向异性多孔质材料的第4例的结构的概略图。
图36为表示在本发明的水处理系统的各实施方式中使用的各向异性多孔质材料的第4例的变形例的概略图。
具体实施方式
<各向异性多孔质材料>
首先，对本发明人等开发的各向异性多孔质材料进行说明。
在利用金属膜的过滤装置中，会产生在背景技术部分中说明过的问题。因此，考虑到使用了与金属膜相比可以形成更微细的孔径、且反洗性优异的陶瓷膜的膜过滤装置。但是，陶瓷膜基本上是微粒烧结成网状的多孔质体，因此与上述金属膜同样，成为不仅膜的表面而且内部也进行捕获的结构，进入到内部的微粒和悬浊物质难以洗涤，随着运转时间有透过流束易于降低的问题。另外，由于是细孔复杂地形成网状的结构，因此即便是初期特性，压力损失也比较大。
因此，本发明人等鉴于上述事实，开发了在流体的过滤器中，能够以高精度进行大量的分离处理、减少透过流束的降低、并提高洗涤性的以下(1)～(7)所示的各向异性多孔质材料(日本特开2005-322629号申请、未公开)。
(1)一种各向异性多孔质材料，其特征在于，含有多个气孔，各个气孔具有可以规定长轴和短轴的非各向同性的形状，上述多个气孔呈现具有方向性的排列。
(2)一种各向异性多孔质材料，其特征在于，上述各个气孔的长轴/短轴的长度比为10以上。
(3)一种各向异性多孔质材料，其特征在于，上述多个气孔的短轴长度为0.001～500μm。
(4)一种各向异性多孔质材料，其特征在于，上述多个气孔分类为1个以上的取向组，它们的长轴方向在±10度的立体角范围内。
(5)一种各向异性多孔质材料，其特征在于，属于同一取向组的上述多个气孔的至少一部分为贯通气孔。
(6)一种各向异性多孔质材料，其特征在于，上述多个气孔的短轴长度的偏差在同一取向组中为±15％以下。
(7)一种各向异性多孔质材料，其特征在于，同一取向组中的贯通气孔率为70％以上。
以下，参照图29～图36详细地说明在本发明的膜组件中使用的各向异性多孔质材料。
首先，参照图29(a)、(b)说明本发明的各向异性多孔质材料的概念。各向异性多孔质材料含有多个气孔，它们如图29(a)、(b)所示的气孔51、52那样，具有可以规定长轴a和短轴b的非各向同性的形状。并且，对于气孔51、52而言，如果以倾斜角θ表示长轴a与任意基准方向的偏离，则倾斜角θ具有方向性、即具有分布在特定范围内的倾向。另一方面，在气孔中没有方向性的材料是各向同性的多孔质材料。
《第1例、其1》
图30为表示第1例的各向异性多孔质材料53的结构的概略图。如图30所示，第1例的各向异性多孔质材料53含有多个图29所示的椭圆球状的气孔52。含有在图30所示的各向异性多孔质材料53中的气孔52主要是整个气孔进入到材料内部的闭气孔。
这里，气孔52的长轴长度a与短轴长度b之比(长宽比)a/b优选为10以上。当主要由闭气孔构成时，表现出具有方向性的特性的根源是闭气孔的各向异性的形态。如果长宽比小于10，则即便在各气孔间的排列上存在方向性，作为整体也显示近似于各向同性的特性，因此不能充分地发挥作为各向异性多孔质材料的特征。
另外，如果各个气孔的长轴方向在立体角Ω的范围内，则优选立体角Ω在±10度的范围内。当主要由闭气孔构成时，即便各个闭气孔具有很大的长宽比，如果在方向性上具有大于±10度的偏差，则作为整体显示近似于各向同性的特性，因此不能充分地发挥作为各向异性多孔质材料的特征。
另外，各个气孔的短轴长度b优选为0.001～500μm。如果小于0.001μm，则由原子和分子间距离的等级来控制形态，难以将本发明的各向异性多孔质材料的结构作为实际的材料实现。如果大于500μm，则属于可以通过开孔加工等已知的机械加工进行制造的范畴。这不包含在本发明的各向异性多孔质材料的概念中。
另外，各个气孔的短轴长度b的偏差优选为±15％以下。主要由闭气孔构成时，如果各个闭气孔的径具有大于±15％的偏差，则作为整体的指向特性变弱，显示更加近似于各向同性的特性，因此不能充分地发挥作为各向异性多孔质材料的特征。
《第1例、其2》
图31表示第1例的变形例。第1例的变形例的各向异性多孔质材料53含有多个图29所示的非各向同性形状的气孔51。各个气孔的长轴排列在一个方向上。
对于图31所示的各向异性多孔质材料54而言，也与图30所示的各向异性多孔质材料53同样，优选各个气孔的长宽比为10以上、各个气孔的长轴方向处于±10度的立体角范围内、各个气孔的短轴长度b为0.001～500μm、各个气孔的短轴长度b的偏差为±15％以下。选定这些数值的理由与上述说明相同。
《第2例》
图32为表示本发明第2例的各向异性多孔质材料的结构的概略图。如图32所示，第2例的各向异性多孔质材料55分别含有多个气孔52a、52b。含有在各向异性多孔质材料55中的气孔主要为闭气孔。气孔52a构成长轴相对于方向A具有方向性的第1取向组，气孔52b构成长轴相对于与方向A不同的方向B具有方向性的第2取向组。
在此，与第1例相同，优选气孔52a、52b的长宽比为10以上、各个气孔的短轴长度b为0.001～500μm。选定这些数值的理由也与第1例相同。
如果第1取向组的各个气孔的长轴方向在立体角ΩA的范围内，则优选立体角ΩA在±10度的范围内。如果第2取向组的各个气孔的长轴方向在立体角ΩB的范围内，则优选立体角ΩB在±10度的范围内。如果在方向性上具有大于±10度的偏差，则作为整体显示近似于各向同性的特性，因此不能充分地发挥作为各向异性多孔质材料的特征。
另外，在同一个取向组中，各个气孔的短轴长度b的偏差优选为±15％以下。在短轴的长度b中如果具有大于±15％的偏差，则作为整体的指向特性变弱，显示更加接近于各向同性的特性，因此不能充分地发挥作为各向异性多孔质材料的特征。
《第3例》
图33为表示本发明第3例的各向异性多孔质材料的结构的概略图。如图33所示，第3例的各向异性多孔质材料56含有多个贯通气孔57。贯通气孔是两端开至材料表面的气孔。第3例的各向异性多孔质材料56具有用垂直于气孔长轴方向、且相互平行的2个面将图30所示第1例的各向异性多孔质材料截断后形成的形态。
在此，贯通气孔57的长宽比优选为10以上。由于长宽比为10以上，可以得到对于过滤等优异强度特性而言平衡也良好的膜材料。
各个贯通气孔的长轴方向优选在±10度的立体角范围内。如果在方向性上具有大于±10度的偏差，则过滤等中的压损增大等代表性特性发生劣化。
各个贯通气孔的短轴长度优选为0.001～500μm。小于0.001μm时，则由原子和分子间距离的等级来控制形态，难以将本发明的各向异性多孔质材料的结构作为实际的材料实现。如果大于500μm，则属于可以通过开孔加工等已知的机械加工进行制造的范畴。这不包含在本发明的各向异性多孔质材料的概念中。
各个贯通气孔的短轴长度的偏差优选为±15％以下。如果在短轴的长度上具有大于±15％的偏差，则过滤等中的分隔精度降低等代表性特性发生劣化。
另外，各向异性多孔质材料56具有的所有气孔中的贯通气孔的比例(贯通气孔率)优选为70％以上。当贯通气孔率小于70％时，在过滤等中的透过流量降低的同时，贯通孔以外的气孔(开气孔和闭气孔)的影响变得明显。具体地说，具有过滤等时洗涤性降低、膜强度降低等影响。这里，所谓的开气孔是仅一端开至材料表面的气孔。
图34为表示第3例的变形例的概略图。如图34所示，第3例的变形例的各向异性多孔质材料58具有多个贯通气孔59，贯通气孔59形成在相对于各向异性多孔质材料58的上面和下面并不垂直的方向上。第3例的变形例的各向异性多孔质材料58具有用相互平行的2个面以垂直于气孔长轴方向以外的角度将图32所示第1例各向异性多孔质材料截断后而形成的形态。
《第4例》
图35为表示本发明第4例的各向异性多孔质材料的结构的概略图。如图35所示，第4例的各向异性多孔质材料60具有多个贯通气孔61111b。第4例的各向异性多孔质材料60具有用相互平行的2个面将图32所示第2例的各向异性多孔质材料截断后所形成的形态。贯通气孔61a构成第1取向组，贯通气孔61b构成第2取向组。
在此，与第3例同样，贯通气孔61111b的长宽比为10以上，各个气孔的短轴长度b优选为0.001～500μm，同一取向组中的贯通气孔率优选为70％以上。选定这些数值的理由也与第3例相同。
在同一取向组中，各个贯通气孔的长轴方向优选在±10度的立体角范围内。如果在方向性上具有大于±10度的偏差，则过滤等中的压损增大等代表性特性发生劣化。另外，在同一取向组中，各个贯通气孔的短轴长度的偏差优选为±15％以下。如果在短轴长度中存在大于±15％的偏差，则过滤等中的分隔精度降低等代表性特性发生劣化。
图36是表示第4例的变形例的概略图。如图36所示，第4例的变形例的各向异性多孔质材料63在分别具有多个贯通气孔64114b的同时，具有将利用相互平行的2个面截断图30所示第1例的各向异性多孔质材料后所得的各层按照每层的贯通气孔的方向偏离90°的方式层叠后形成的形态。
本发明各向异性多孔质材料与普通的多孔质材料或者为了上述水的净化所使用的多孔质膜所代表的已知的多孔质材料不同，其中长轴/短轴的长宽比大的气孔带有方向性而排列。因此，如果将第1、第3例的一维各向异性多孔质材料用在流体的过滤器中，则由于在过滤器的表面上捕获微粒和悬浊物质，因此能够以高精度进行大量的分离处理，可以减少透过流束的降低，提高过滤器的洗涤性。
另外，如果将第2、第4例的二维各向异性多孔质材料用作热交换材料，则大幅度地降低由于流体阻力所导致的能量损失，因此可以提高单位体积的热交换效率。
本发明的各向异性多孔质材料的用途有很多种，对于第1、第3例的一维各向异性多孔质材料而言，可以列举出能够以高精度进行大量的分离处理、确保高的透过流束、且洗涤性也优异等具有各种优良特性的各种过滤器。
对于第2、第4例的二维各向异性多孔质材料而言，可以列举出单位体积的热交换效率非常优异、且大幅度地降低了由于流体阻力所导致的能量损失的热交换器。
本发明的各向异性多孔质材料的制造方法可以采用使用用于形成气孔或贯通气孔的模板的方法、转印形成气孔或贯通气孔的方法、延伸加工气孔或贯通气孔的基本组织的方法、通过结晶组织成长形成气孔或贯通气孔的方法、通过气相合成法形成气孔或贯通气孔的方法。
另外，在上述各实施方式中，显示了气孔由1个或2个取向组构成的各向异性多孔质材料，但分类的取向组的数量并不限定于此。
(实施方式的说明)
以下参照附图说明本发明的水处理系统的实施方式。另外，在以下说明的水处理系统中，是将上述各向异性多孔质材料53、54、55、56、58、60、63的任何一个用在构成膜组件的滤膜中。
《第1实施方式》
本发明的水处理系统的第1实施方式示于图1中。
(构成)
本实施方式的水处理系统具有膜组件、连接于下述容器2用于将随着运转时间定期进行物理洗涤的排水排出的配管3、开关配管3的阀门4，所述膜组件由用金属等构成的使用了各向异性多孔质材料的膜1和填充膜1的容器2构成。
(作用)
由膜组件下方供给的原水通过使用了带有0.001～500μm细孔的各向异性多孔质材料的膜1的筛作用，大于细孔的物质被捕获在膜面上。通过了细孔的过滤水流入膜组件的上方。根据(财)水道技术研究中心的《水道膜过滤技术的新进展(2002年12月)》，优选此时的膜间压力差如下：为精密滤膜时优选5～200kPa以下，为超滤膜时优选10～300kPa以下，为纳米滤膜时优选300～1500kPa以下，为反渗透膜时优选400～3000kPa以下。
接着，为了在预先设定的周期或膜间压力差达到一定数值时将膜表面或膜内部的吸附物中的可逆的物质除去，实施以下所示的物理洗涤，介由阀门4和配管3将排水排出到外部。
进而，在膜间压力差增高到某种程度时，实施化学药品洗涤，将膜表面或膜内部的吸附物中不可逆的物质除去，以恢复膜间压力差。
在此，对于将使用了各向异性多孔质材料的膜1装填在容器2中而形成一体的膜组件而言，相同作用如下所示。另外，以下从“膜组件的物理洗涤”到“监测项目”的记载是以(财)水道技术研究中心的《小规模水道的膜过滤设施导入手册(平成6年)》为参考的。
[膜组件的物理洗涤]
随着运转时间而吸附在膜1上的物质可以通过利用以下任一个洗涤方法或者并用这些洗涤方法的物理洗涤除去。
反压洗涤、反压空气洗涤、气体洗涤、原水或空气冲洗洗涤、机械振动、机械旋转、超声波洗涤、热水洗涤、胶球清洗、化学药品注入洗涤、臭氧注入洗涤、加热。
这里，所谓的加热是指将使用了各向异性多孔质材料的膜1加热到500～600℃从而将有机物燃烧除去的方法。
不能被物理洗涤除去的吸附在膜1上的物质可以通过利用下述任一种化学药品、或者并用这些化学药品进行的化学药品洗涤而除去。
次氯酸钠等氧化剂、碱洗剂或酸洗剂等表面活性剂、盐酸或硫酸等无机酸、草酸或柠檬酸等有机酸。
[过滤方式]
本发明的水处理系统的过滤方法可以为总量过滤方式或者横流方式。
[过滤的驱动方式]
本发明的过滤的驱动方式可以通过泵加压方式、利用水位差方式、吸引方式或者并用这些方式进行过滤。
[过滤的运转控制方式]
本发明的水处理系统的运转控制方式可以是定流量阀门方式、容积泵方式、转速控制方式、调节阀门方式等定流量控制或者是储气罐方式、利用水位差方式、转速控制方式、调节阀门方式、减压阀门方式等定压控制。
[监测项目]
本发明的水处理系统由于随着运转时间原水中的微粒、悬浊物质会导致膜的堵塞，因此有必要监测膜间压力差和膜过过滤水量。在膜间压力差和膜过过滤水量的监测中，由于膜过滤阻力会受到水温的影响(水的粘性)，因此有必要考虑水温。另外，使用激光浊度计或透光式浊度计经常地监测原水的浊度。而且，虽然使用了本发明的各向异性多孔质材料的膜1的持久性优异，但为了降低病原性微生物等的泄漏危险，优选具备膜破裂检测装置。
(效果)
根据本发明，使用了各向异性多孔质材料的膜1由于细孔的轴方向与原水的透过方向成为同一方向，同时可以提高材料中所占空间的比例(空间率)，因此原水的过滤阻力降低，与在通常水道用途中使用的精密滤膜和超滤膜相比，可以增大透过流束。
《第2实施方式》
将本发明的水处理系统的第2实施方式示于图2、图3、图4中。
(构成)
本发明中，使用了各向异性多孔质材料的膜1成形为平面状或袋状。
图2表示集合管5设置在膜组件内部、图3表示集合管5设置在膜组件外部。图4表示将成形为平面状或袋状的、使用了各向异性多孔质材料的膜以集合管5为中心卷绕而成形(螺旋型)。
(作用)
由膜组件下方供给的原水通过使用了各向异性多孔质材料的膜1的筛作用，大于细孔的物质被捕获在膜面上。如图5所示，通过了细孔的过滤水进入到成形为平面状或袋状的膜组件内部，流入设置在膜组件内部中央或外部的集合管5中。
(效果)
根据本实施方式，通过将使用了各向异性多孔质材料的膜1成形为平面状或袋状，可以使两面均成为过滤面，能够增大膜过滤面积。在图4中，可以提高膜1的填充密度。
《第3实施方式》
本发明的水处理系统的第3实施方式示于图6、图7中。
(构成)
在本实施方式中，将使用了各向异性多孔质材料的膜1成形为圆筒型。图6中圆筒为1个，图7中为了增大过滤面积配置了多根圆筒。
(作用)
由膜组件下方供给的原水从使用了各向异性多孔质材料的膜1的外侧透向内侧，流向膜组件的上部。
(效果)
根据本实施方式，膜表面的洗涤变得容易，适于原水的浊度高的情况。但是，如在背景技术中叙述的那样，过度地使圆筒变细，则膜1的孔有发生变形的危险，因此不优选。
(其它实施例)
本实施方式中采取了从膜1的外侧作用于原水的外压式，但也可以是从膜1的内侧作用于原水的内压式。
《第4实施方式》
本发明的水处理系统的第4实施方式示于图8、图9中。
(构成)
在本实施方式中，将使用了各向异性多孔质材料的膜1成形为平面状或袋状，并使其浸渍在原水流入的槽6(开放型或密闭型)中。
图8中，收集透过了平板型的使用了各向异性多孔质材料的膜1的过滤水的集合管5配置在使用了各向异性多孔质材料的膜1的上部。图9中，收集透过了圆盘型的使用了各向异性多孔质材料的膜1的过滤水的集合管5配置在使用了各向异性多孔质材料的膜1的中央。
(作用)
供给至槽6的原水由于上述水位差方式或吸引方式以及这些方式的并用所产生的膜间压力差而透过使用了各向异性多孔质材料的膜1，透过了膜1的过滤水流入到集合管5中。
(效果)
根据本实施方式，装置简单且膜交换变得容易，即便原水的浊度较高，也能够稳定地工作。
《第5实施方式》
本发明的水处理系统的第5实施方式示于图10、图11、图12、图13、图14(a)、图14(b)、图15、图16中。
(构成)
在本实施方式中，如图10～图16所示，配置了多层使用了各向异性多孔质材料的膜1，还配置了多个在洗涤时排出洗涤水的配管3、阀门4。
在图11、图12中，收集过滤水的集合管5配置在膜组件的中央内部，在图13中，配置在膜组件的外部。在图14中，使用了各向异性多孔质材料的膜1设置为锯齿状、也配置了多个集合管5。在图15、图16中，使多层的使用了各向异性多孔质材料的膜1浸渍在原水流入的槽6(开放型或密闭型)中，过滤水流入的集合管5设置于槽内部或槽上部。
(作用)
由膜组件下方供给的原水通过使用了各向异性多孔质材料的膜1的筛作用，大于细孔的物质被捕获在膜面上。膜1为平面状时，大于细孔的物质被捕获在膜的下面；膜1成形为袋状时，如图5所示，通过了细孔的过滤水进入到成形为袋状的膜组件内部中，在图11、图12中，流入到膜组件内部中央的集合管5中。在图13中，通过了细孔的过滤水流入到设置在膜组件外部的集合管5中。在图14(a)、(b)中，过滤水流入到设置在膜组件内的多个集合管5中。在图15、图16中，由于上述水位差方式或吸引方式以及这些方式的并用所产生的膜间压力差，透过使用了各向异性多孔质材料的膜1，透过了膜1的过滤水流入到设置在槽内部或槽上部的集合管5中。
(效果)
根据本实施方式，在图10～图16的任一个实施方式中，都可以增大过滤的膜面积，可以实现节省空间。
《第6实施方式》
本发明的水处理系统的第6实施方式示于图17中。
(构成)
本实施方式与图1～图16同样，由使用了各向异性多孔质材料的膜1、填充膜1的容器2、配管3、阀门4、集合管6构成，在各个膜1上形成孔，这些孔不在同一位置上。
(作用)
由膜组件下方供给的原水透过使用了各向异性多孔质材料的膜1，另外，穿过位于使用了各向异性多孔质材料的膜1的一端的孔，流向上段的膜组件。一边重复上述过程，一边流向膜组件的上端。
(效果)
根据本实施方式，由于原水成为垂直于膜透过方向、即横流的流动，因此可以抑制原水中的悬浊物质堆积在膜面上。
《第7实施方式》
本发明的水处理系统的第7实施方式的特征在于，采用孔径不同的膜1。本实施方式的构成由于与图10～图17相同，因此省略，但可以阶段性地过滤原水的图10和图12的构成最为有效。
(作用)
与第1～第6实施方式所示相同，为图10和图12的构成时，通过操作设置在配管3上的阀门4，还可以仅洗涤特定的膜1。
(效果)
根据本实施方式，通过将原水中所含的悬浊物质从粒径大的开始阶段性地除去，可以减轻对膜面造成的负担，从而提高除去效率。
另外，在本实施方式中，对于1段的膜而言，通过使孔径从中心部朝向外侧增大或者减小，可以产生对原水水流进行整流的效果，通过使其成为多阶段，还可以减轻对1段的膜面特定部位造成的负担。
《第8实施方式》
本发明的水处理系统的第8实施方式示于图18中。
(构成)
在膜组件的外部设置有电源7，该电源7用于向使用了各向异性多孔质材料的膜1中的至少2张施加电场。
(作用)
使用了各向异性多孔质材料的膜1作为电极发挥作用，在透过原水时或者进行物理洗涤时施加电场。电场可以连续地施加，也可以脉冲式地施加。另外，通过在作为电极发挥作用的面上配置离子化倾向小的金属，可以抑制作为电极发挥作用的使用了各向异性多孔质材料的膜1的溶出。
(效果)
根据本实施方式，通过对使用了各向异性多孔质材料的膜面施加电场，可以抑制物质在膜面上的吸附、确保较高的流束，特别是通过施加脉冲状电场，可以有效地剥离附着在膜面上的悬浊物质。另外，还可以分解原水中的氨或有机物。
《第9实施方式》
本发明的水处理系统的第9实施方式示于图19中。
(构成)
设置以下内容：用于照射紫外线(UV)的UV灯8、用于产生臭氧的臭氧产生器9、用于注入过氧化氢的过氧化氢注入器10、在容器内面和滤膜面上涂布光催化剂11。另外，在本实施方式中，设置上述内容中的至少一个以上即可。
(作用)
相对于从膜组件下部供给的原水，在从膜组件下部通过臭氧产生器9注入臭氧的同时，通过过氧化氢注入器10注入过氧化氢，同时利用UV灯8进行UV照射。
(效果)
根据本实施方式，通过UV照射，可以使感染性微生物或藻类失活，通过注入臭氧，由于臭氧的氧化力，可以除去色度或臭味成分，可以进行有机物质的低分子化、铁或锰的氧化。另外，通过在注入臭氧时照射紫外线或者注入过氧化氢，可以在原水中产生OH自由基，从而提高上述氧化力。另外，通过在容器内面和滤膜面上涂布光催化剂，可以抑制悬浊物质的吸附，并且通过同时进行UV照射，可以在原水中产生OH自由基、除去色度或臭味成分、进行有机物质的低分子化、铁或锰的氧化，同时可以使感染性微生物或藻类失活。
《第10实施方式》
本发明的水处理系统的第10实施方式示于图20中。
(构成)
本实施方式的构成与第9实施方式相同，其特征在于，为了作用于过滤水，在集合管5的内部设置用于照射紫外线(UV)的UV灯8、臭氧产生器9、用于注入过氧化氢的过氧化氢注入器10，在集合管5的内面上涂布有光催化剂11。
(作用)
相对于集合管5内的过滤水，在从下部通过臭氧产生器9注入臭氧的同时，通过过氧化氢注入器10注入过氧化氢，同时利用UV灯8进行UV照射。
(效果)
根据本实施方式，通过UV照射，可以使感染性微生物或藻类失活，通过注入臭氧，由于臭氧的氧化力，可以除去色度或臭味成分，可以进行有机物质的低分子化、铁或锰的氧化。另外，通过在注入臭氧时照射紫外线或者注入过氧化氢，可以在过滤水中产生OH自由基，从而提高上述氧化力。另外，通过在集合管5的内面上涂布光催化剂，可以抑制悬浊物质的吸附，通过同时进行UV照射，可以在过滤水中产生OH自由基、除去色度或臭味成分、进行有机物质的低分子化、铁或锰的氧化，同时可以使感染性微生物或藻类失活。
《第11实施方式》
本发明的水处理系统的第11实施方式与第1实施方式～第9实施方式相同，因此将图示省略。
(构成)
本实施方式中，并列设置有第1实施方式～第9实施方式任一个所记载的膜组件，通过并列设置，大幅度地提高了透过水量。
(作用)
与第1实施方式～第9实施方式同样地获取原水，利用各个膜组件并列地进行过滤。
(效果)
根据本实施方式，通过并列设置膜组件，可以应付更大的处理量。
《第12实施方式》
本发明的水处理系统的第12实施方式示于图21中。
(构成)
在带有将使用了各向异性多孔质材料的膜1装填在容器2中而形成一体的膜组件的过滤设备20的后段设置消毒设备21。消毒设备21通过氯注入设备、次氯酸钠注入设备、次氯酸钙注入设备、UV照射设备以及这些设备的并用，可以消毒过滤水。
(作用)
相对于透过了使用各向异性多孔质材料的膜1的过滤水，通过消毒设备21注入氯、次氯酸钠和次氯酸钙，对大肠杆菌和一般细菌进行消毒。
(效果)
根据本实施方式，对透过了使用各向异性多孔质材料的膜1的过滤水进行消毒，从而使感染性微生物、藻类失活。
《第13实施方式》
本发明的水处理系统的第13实施方式示于图22中。
(构成和作用)
在带有将使用了各向异性多孔质材料的膜1装填在容器2中而形成一体的膜组件的过滤设备20的前段设置前处理设备22。前处理设备22通过杂质除去设备、凝集剂注入设备、凝集沉淀设备、凝集砂滤设备、凝集沉淀砂滤设备、氯注入设备、通风设备、生物处理设备、粉末活性炭设备、粒状活性炭设备、臭氧产生设备和这些设备的并用，可以对流向膜组件的原水进行前处理。
前处理设备22的共同效果为，能够以最优异的效率、且稳定地使由使用了各向异性多孔质材料的膜1构成的膜组件的性能在水量和水质两方面得以发挥，同时可以防止由于原水中的悬浊物质所引起的膜1的损伤和堵塞等故障。
这里，进一步阐述各个前处理设备22的构成、作用、效果。
[杂质除去设备]
由200μm以下的过滤网、过滤器和粗滤器等构成，通过筛作用，可以将原水中的藻类或土砂等有可能破坏膜或者堵塞膜组件的杂质和异物除去。
[凝集剂注入设备、凝集沉淀设备、凝集砂滤设备、凝集沉淀砂滤设备]
通过使用凝集剂注入设备注入凝集剂，可以使悬浊物质形成絮状物、抑制使用了各向异性多孔质材料的膜的膜间压力差的上升，同时还可以除去色度成分。在原水的浊度暂时性增大时，通过并用沉淀池和砂滤，可以减轻悬浊物质对膜组件的负担。另外，作为使用了各向异性多孔质材料的膜1的前处理的凝集剂的注入量，与进行以往处理的凝集沉淀和砂滤的情况相比，少量即可得到效果。
[氯注入设备]
氯注入设备由药液储存槽和注入泵构成，通过注入氯、次氯酸钠、次氯酸钙等氧化剂，可以氧化铁和锰，抑制藻类等的产生、防止悬浊物质吸附在膜上。
[通风设备]
利用通风设备使空气接触于原水，从而可以得到除去水中的游离碳酸以提高pH、将三氯乙烯或四氯乙烯等挥发性有机氯化合物除去、氧化铁和锰、除去硫化氢等臭味物质等的效果。
[生物处理设备]
生物处理设备由于利用了生物的自然净化作用，因此通过在槽内设置有用于增大表面积的填充材料或圆盘等结构，可以除去氨性氮、生物分解性的有机物、硝酸性氮、藻类、臭气、铁、锰等。
[粉末活性炭设备]
通过由粉末活性炭设备注入的粉末活性炭，可以除去臭味物质、阴离子表面活性剂、苯酚类、三卤甲烷及其前体物质、三氯乙烯或四氯乙烯等挥发性有机氯化合物、农药等。
[粒状活性炭设备]
粒状活性炭设备是在槽内填充有粒状活性炭的构造，起到使原水流入到其中的作用。粉末活性炭设备同样可以除去臭味物质、阴离子表面活性剂、苯酚类、三卤甲烷及其前体物质、三氯乙烯或四氯乙烯等挥发性有机氯化合物、农药等。
[臭氧产生设备]
臭氧处理设备由原料气体(干燥空气或氧气)、臭氧产生器、臭氧接触槽、臭氧滞留槽、排臭氧设备构成，可以除去色度或臭味成分、进行有机物质的低分子化、氧化铁或锰。
接着，作为本实施方式的具体例，对于组合使用了各向异性多孔质材料的膜1和前处理设备22的代表例的作用和效果进行说明。
[粉末活性炭-使用了各向异性多孔质材料的膜]
该方式适于氨性氮浓度低、农药和臭气以外的有机物浓度低的原水。作为前处理具备粉末活性炭设备，通过在原水中连续或间隔地添加粉末活性炭，将溶存有机物吸附除去后，通过使用了各向异性多孔质材料的膜1可以实现节省空间，减小原水的过滤阻力，能够在大于在通常水道用途中使用的精密滤膜或超滤膜的透过流束下，将悬浊物质、胶体和细菌等微生物除去，同时可以进行添加的粉末活性炭的分离浓缩。通过添加粉末活性炭，可以除去消毒副产物前体物质、农药、阴离子表面活性剂、臭气、色度等。另外，当粉末活性炭长时间地滞留时，通过吸附或增殖在粉末活性炭表面上的微生物，可以除去氨、生物分解性有机物。
[臭氧处理-粉末活性炭-使用了各向异性多孔质材料的膜]
该方式适于氨性氮浓度低、农药、臭气、色度以外的有机物浓度低的原水。作为前处理具备臭氧处理设备，在将农药、臭气、色度等的氧化分解和利用粉末活性炭处理将农药、阴离子表面活性剂、臭气等吸附除去后，通过使用了各向异性多孔质材料的膜1，可以实现节省空间，减小原水的过滤阻力，能够在大于在通常水道用途中使用的精密滤膜或超滤膜的透过流束下，将悬浊物质、胶体和细菌等微生物除去，同时可以进行添加的粉末活性炭的分离浓缩。通过添加粉末活性炭，可以除去消毒副产物前体物质、农药、阴离子表面活性剂、臭气、色度等。另外，当粉末活性炭长时间地滞留时，通过吸附或增殖在粉末活性炭表面上的微生物，可以除去氨、生物分解性有机物。
[生物处理-使用了各向异性多孔质材料的膜]
该方式适于氨性氮浓度高、有机物浓度低的原水。作为前处理具备生物处理设备，可以将氨性氮、生物分解性的有机物、硝酸性氮、藻类、臭气、铁和锰等除去。通过使用了各向异性多孔质材料的膜1，可以实现节省空间，减小原水的过滤阻力，能够在大于在通常水道用途中使用的精密滤膜或超滤膜的透过流束下，将悬浊物质、胶体和细菌等微生物除去。
[粒状活性炭-使用了各向异性多孔质材料的膜]
该方式适于在几乎不存在悬浊物质的澄清的原水中污染有农药和有机溶剂等微量有机化合物、色度和消毒副产物前体物质浓度高的地下水等。
作为前处理具备粒状活性炭设备，将原水中的溶存性有机物除去后，通过使用了各向异性多孔质材料的膜1，可以实现节省空间，减小原水的过滤阻力，能够在大于在通常水道用途中使用的精密滤膜或超滤膜的透过流束下，将悬浊物质、胶体和细菌等微生物除去。而且，通过使用了各向异性多孔质材料的膜1，还可以将从粒状活性炭层泄露出来的微粉炭或微生物等悬浊物质除去。
[臭氧处理-粒状活性炭-使用了各向异性多孔质材料的膜]
该方式适于在几乎不存在悬浊物质的澄清的原水中污染有农药和有机溶剂等微量有机化合物、色度和消毒副产物前体物质浓度高的地下水等。
作为前处理具备臭氧处理设备和粒状活性炭设备，为了将原水中的溶存性有机物除去而进行臭氧处理和粒状活性炭处理后，通过使用了各向异性多孔质材料的膜1，可以实现节省空间，减小原水的过滤阻力，能够在大于在通常水道用途中使用的精密滤膜或超滤膜的透过流束下，将悬浊物质、胶体和细菌等微生物除去。而且，通过使用了各向异性多孔质材料的膜1，还可以将从粒状活性炭层泄露出来的微粉炭或微生物等悬浊物质除去。
[生物处理-粒状活性炭-使用了各向异性多孔质材料的膜]
该方式适于在几乎不存在悬浊物质的澄清的原水中的氨性氮浓度、农药和有机溶剂等微量有机化合物浓度、色度和消毒副产物前体物质浓度高的地下水等。
作为前处理具备生物处理设备和粒状活性炭设备，为了将氨性氮和生物分解性的有机物或者铁、锰氧化除去、并将溶存性有机物除去而进行粒状活性炭处理后，通过使用了各向异性多孔质材料的膜1，可以实现节省空间，减小原水的过滤阻力，能够在大于在通常水道用途中使用的精密滤膜或超滤膜的透过流束下，将悬浊物质、胶体和细菌等微生物除去。适于在几乎不存在悬浊物质的澄清的原水中的氨性氮浓度、农药和有机溶剂等微量有机化合物浓度、色度和消毒副产物前体物质浓度高的地下水等。
[生物处理-臭氧处理-粒状活性炭-使用了各向异性多孔质材料的膜]
该方式适于在几乎不存在悬浊物质的澄清的原水中氨性氮、农药、有机溶剂等的浓度、色度和消毒副产物前体物质浓度高的地下水等。
作为前处理具备生物处理设备、臭氧处理设备和粒状活性炭设备，为了将氨性氮和生物分解性的有机物或者铁和锰氧化除去、并将溶存性有机物除去而进行臭氧处理和粒状活性炭处理后，通过使用了各向异性多孔质材料的膜1，可以实现节省空间，减小原水的过滤阻力，能够在大于在通常水道用途中使用的精密滤膜或超滤膜的透过流束下，将悬浊物质、胶体和细菌等微生物除去。
《第14实施方式》
本发明的水处理系统的第14实施方式示于图23中。
(构成和作用)
使用将使用了各向异性多孔质材料的膜1装填到容器2而成为一体的膜组件，在过滤原水的过滤设备20的后段设置后处理设备23。后处理设备23可以通过精密滤膜、超滤膜、纳米滤膜、反渗透膜、pH调整设备、粒状活性炭设备、臭氧注入设备、UV照射设备、通风设备和这些设备的并用，对从过滤设备20中流出的过滤水进行后处理。
在此，进一步阐述各个后处理设备23的构成、作用、效果。另外，对于在前处理设备22中说明过的设备而言，由于为相同的构成、作用、效果，因此省略。
[精密滤膜]
利用孔径为0.01μm以上的膜，可以将悬浊物质、胶体和细菌等微生物除去。
[超滤膜]
利用分子量为1,000～300,000左右的膜，可以将悬浊物质、胶体和细菌等微生物、一部分病毒除去。
[纳米滤膜]
利用分子量为数十～数百左右的膜，可以将三卤甲烷前体物质、农药、臭味物质、阴离子表面活性剂、钙和镁等硬度成分除去。
[反渗透膜]
利用分子量为数十～数百左右的膜，可以将低分子量物质、离子分离。
[pH调整设备]
pH调整设备由药液储存槽和注入泵构成，通过注入硫酸、盐酸、液化二氧化碳等酸以及氢氧化钙、氢氧化钠等碱，可以调整使用了各向异性多孔质材料的膜1的过滤水的pH。
[UV照射设备]
UV照射设备由UV灯、电源、配管、灯保护管、洗涤装置、灯照度计构成，可以消毒原虫类、细菌等的微生物以及病毒。
接着，作为本实施方式的具体例，对组合使用了各向异性多孔质材料的膜1和后处理设备23的例子的作用和效果进行说明。
[使用了各向异性多孔质材料的膜-粒状活性炭]
该方式适于氨性氮浓度低、有机物浓度高的原水，通过使用了各向异性多孔质材料的膜1，可以实现节省空间，降低原水的过滤阻力，在大于在通常水道用途中使用的精密滤膜或超滤膜的透过流束下，将悬浊物质、胶体和细菌等微生物除去后，通过利用作为后处理设备23配置的粒状活性炭设备进行粒状活性炭处理，可以将消毒副产物前体物质、农药、阴离子表面活性剂、臭气、色度等除去。
[使用了各向异性多孔质材料的膜-臭氧处理-粒状活性炭]
该方式适于氨性氮浓度低、有机物浓度相当高的原水，通过使用了各向异性多孔质材料的膜1，可以实现节省空间，降低原水的过滤阻力，在大于在通常水道用途中使用的精密滤膜或超滤膜的透过流束下，将悬浊物质、胶体和细菌等微生物除去后，通过利用作为后处理设备23配置的臭氧处理设备、粒状活性炭设备连续地进行臭氧处理和粒状活性炭处理，可以将溶存性的有机物除去。
由此，不仅通过粒状活性炭除去消毒副产物前体物质、农药、阴离子表面活性剂、臭气、色度等，而且还可以通过臭氧处理得到除去臭气、色度、农药等的效果。另外，还具有黑腐酸、富烯酸等生物难分解性有机物的一部分由于臭氧处理被氧化分解，从而易于通过后续的固定床粒状活性炭(生物活性炭)的生物学分解作用被除去的效果。
[使用了各向异性多孔质材料的膜-精密滤膜/超滤膜]
该方式适于浊度和浊度的变动大、氨性氮浓度和有机物浓度低的原水，通过使用了各向异性多孔质材料的膜1，可以实现节省空间，降低原水的过滤阻力，在大于在通常水道用途中使用的精密滤膜或超滤膜的透过流束下，主要将悬浊物质除去后，通过作为后处理设备23配置的精密滤膜或超滤膜，可以将更加细小的悬浊物质、胶体和细菌等微生物、一部分病毒除去。
该方式中，可以增大使用了各向异性多孔质材料的膜1的细孔而使透过流束增大，并使其作为精密滤膜或超滤膜的前处理。该方式由于不注入化学药品，因此排水处理设备可以简单化等，可以减轻对环境造成的负担。
[使用了各向异性多孔质材料的膜-UV照射设备]
该方式适于浊度低、氨性氮浓度和有机物浓度也低的干净的原水，通过使用了各向异性多孔质材料的膜1，可以实现节省空间，降低原水的过滤阻力，在大于在通常水道用途中使用的精密滤膜或超滤膜的透过流束下，将悬浊物质、胶体和细菌等微生物除去后，利用作为后处理设备23配置的UV照射设备，可以对透过了使用各向异性多孔质材料的膜的原虫类、细菌等微生物及病毒进行消毒。
该方式由于不注入化学药品，因此排水处理设备可以简单化等，可以减轻对环境造成的负担。
《第15实施方式》
本发明的水处理系统的第15实施方式示于图24中。
(构成)
使用将使用了各向异性多孔质材料的膜1装填到容器2而成为一体的膜组件，在过滤原水的过滤设备20的前段设置前处理设备22，在后段设置后处理设备23。
前处理设备22和后处理设备23的构成与在第13实施方式和第14实施方式中说明过的一样，故将其省略。
(作用和效果)
接着，作为本实施方式的具体例子，对组合使用了各向异性多孔质材料的膜1和前处理设备22及后处理设备23的例子的作用和效果进行说明。
[生物处理-使用了各向异性多孔质材料的膜-粒状活性炭]
该方式适于氨性氮浓度高、且有机物浓度高的原水，在作为前处理设备22配置的生物处理设备中将氨性氮和生物分解性有机物及臭味物质、铁和锰氧化除去后，通过使用了各向异性多孔质材料的膜1，可以实现节省空间，降低原水的过滤阻力，在大于在通常水道用途中使用的精密滤膜或超滤膜的透过流束下，将悬浊物质、胶体和细菌等微生物除去后，最后通过作为后处理设备23配置的粒状活性炭设备的粒状活性炭处理，可以将消毒副产物前体物质、农药、阴离子表面活性剂、臭气、色度等除去。
[生物处理-使用了各向异性多孔质材料的膜-臭氧处理-粒状活性炭]
该方式适于氨性氮浓度高、有机物浓度相当高的原水，利用作为前处理设备22配置的生物处理设备的生物处理将氨性氮和生物分解性的有机物及臭味物质、铁和锰氧化除去后，通过使用了各向异性多孔质材料的膜1，可以实现节省空间，降低原水的过滤阻力，在大于在通常水道用途中使用的精密滤膜或超滤膜的透过流束下，将悬浊物质、胶体和细菌等微生物除去后，最后利用作为后处理设备23配置的臭氧处理设备、粒状活性炭设备连续地进行臭氧处理和粒状活性炭处理，由此可以将溶存性的有机物除去。
由此，不仅可以通过粒状活性炭将消毒副产物前体物质、农药、阴离子表面活性剂、臭气、色度除去，还可以通过臭氧处理将臭气、色度等、农药等氧化分解。另外，还具有黑腐酸、富烯酸等生物难分解性有机物的一部分通过臭氧处理被氧化分解，从而易于被后续的固定床粒状活性炭(生物活性炭)的生物分解作用除去的效果。
《第16实施方式》
本发明的水处理系统的第16实施方式示于图25、图26、图27、图28中。
(构成)
设置对从将使用了各向异性多孔质材料的膜1装填到容器2而成为一体的膜组件、前处理设备22、后处理设备23中的至少一个排出的排水进行处理的排水处理设备24。
排水处理设备24通过凝集剂注入设备、凝集沉淀设备、凝集砂滤设备、凝集沉淀砂滤设备、浓缩设备、脱水设备、干燥设备、精密滤膜、超滤膜、纳米滤膜、反渗透膜、UV照射设备、pH调整设备、第1实施方式～第14实施方式的任何一个以及这些设备的并用进行排水处理。
(作用和效果)
在此，阐述各个排水处理设备24的作用、效果。另外，对于在前处理设备22和后处理设备23中说明过的设备而言，由于具有同样的构成、作用、效果，因此省略。
[浓缩设备]
浓缩设备可以通过利用重力的自然沉降作用或者利用离心分离的机械浓缩作用而将来自于排水的污泥浓缩。
[脱水设备]
脱水设备可以通过自然干燥作用或加压过滤、加压压榨过滤、真空过滤、离心分离、制粒脱水等机械脱水作用，而使浓缩污泥的水分减少。
[干燥设备]
干燥设备可以通过自然干燥作用或热干燥作用进一步减少脱水污泥的水分。
Claims (20)
1.一种膜组件，其特征在于，该膜组件具备容器和装填在该容器中、并由各向异性多孔质材料构成的用于将进入到所述容器内的原水进行过滤的滤膜，所述各向异性多孔质材料含有多个气孔，各个气孔具有可以规定长轴和短轴的非各向同性的形状，所述多个气孔呈现具有方向性的排列，且所述多个气孔各自的短轴长度为0.001～500μm、所述短轴的长度的偏差在±15％以内、所述长轴的偏心所成的立体角在±10度以内、所述长轴的长度与短轴的长度之比即长宽比为10以上。
2.权利要求1的膜组件，其特征在于，所述滤膜成形为平面状或袋状。
3.权利要求1所述的膜组件，其特征在于，所述滤膜成形为圆筒状。
4.权利要求1所述的膜组件，其特征在于，所述滤膜以浸渍在成为过滤对象的原水所流入的开放型或密闭型的槽中的状态使用。
5.权利要求1所述的膜组件，其特征在于，所述滤膜由相对于原水的流动方向层叠有多层的多层膜构成。
6.权利要求1所述的膜组件，其特征在于，所述滤膜由相对于原水的流动方向层叠有多层的多层膜构成，并且一边使原水沿着多层膜的膜面流动一边进行过滤。
7.权利要求1所述的膜组件，其特征在于，所述多个气孔中的70％～100％为气孔两端开在各向异性多孔质材料表面的贯通气孔。
8.权利要求1所述的膜组件，其特征在于，对所述滤膜施加直流电压、交流电压或脉冲电压之中的任一种。
9.一种水处理系统，其特征在于，该系统具有膜组件和原水灭菌设备；
所述膜组件具有容器和装填在该容器中、并由各向异性多孔质材料构成的用于将进入到所述容器内的原水进行过滤的滤膜，所述各向异性多孔质材料含有多个气孔，各个气孔具有可以规定长轴和短轴的非各向同性的形状，所述多个气孔呈现具有方向性的排列，且所述多个气孔各自的短轴长度为0.001～500μm、所述短轴的长度的偏差在±15％以内、所述长轴的偏心所成的立体角在±10度以内、所述长轴的长度与短轴的长度之比即长宽比为10以上；
所述原水灭菌设备设置在所述膜组件的原水一侧，且由UV照射、臭氧注入处理、过氧化氢注入、光催化剂涂布之中的任何一个或者2个以上构成。
10.一种水处理系统，其特征在于，该系统具有膜组件和过滤水灭菌设备；
所述膜组件具有容器和装填在该容器中、并由各向异性多孔质材料构成的用于将进入到所述容器内的原水进行过滤的滤膜，所述各向异性多孔质材料含有多个气孔，各个气孔具有可以规定长轴和短轴的非各向同性的形状，所述多个气孔呈现具有方向性的排列，且所述多个气孔各自的短轴长度为0.001～500μm、所述短轴的长度的偏差在±15％以内、所述长轴的偏心所成的立体角在±10度以内、所述长轴的长度与短轴的长度之比即长宽比为10以上；
所述过滤水灭菌设备设置在从所述膜组件流出的过滤水一侧，且由UV照射、臭氧注入处理、过氧化氢注入、光催化剂涂布之中的任何一个或者2个以上构成。
11.一种水处理系统，其特征在于，该系统并列设置有多个膜组件，所述膜组件具有容器和装填在该容器中、并由各向异性多孔质材料构成的用于将进入到所述容器内的原水进行过滤的滤膜，所述各向异性多孔质材料含有多个气孔，各个气孔具有可以规定长轴和短轴的非各向同性的形状，所述多个气孔呈现具有方向性的排列，且所述多个气孔各自的短轴长度为0.001～500μm、所述短轴的长度的偏差在±15％以内、所述长轴的偏心所成的立体角在±10度以内、所述长轴的长度与短轴的长度之比即长宽比为10以上。
12.一种水处理系统，其特征在于，该系统具有膜组件和配置在所述膜组件的后段的消毒设备，所述膜组件具有容器和装填在该容器中、并由各向异性多孔质材料构成的用于将进入到所述容器内的原水进行过滤的滤膜，所述各向异性多孔质材料含有多个气孔，各个气孔具有可以规定长轴和短轴的非各向同性的形状，所述多个气孔呈现具有方向性的排列，且所述多个气孔各自的短轴长度为0.001～500μm、所述短轴的长度的偏差在±15％以内、所述长轴的偏心所成的立体角在±10度以内、所述长轴的长度与短轴的长度之比即长宽比为10以上。
13.权利要求12所述的水处理系统，其特征在于，所述消毒设备使用氯注入设备、次氯酸钠注入设备、次氯酸钙注入设备、UV照射设备之中的任何一个或并用2个以上对过滤水进行灭菌。
14一种水处理系统，其特征在于，该系统具有膜组件和配置在所述膜组件的前段的前处理设备，所述膜组件具有容器和装填在该容器中、并由各向异性多孔质材料构成的用于将进入到所述容器内的原水进行过滤的滤膜，所述各向异性多孔质材料含有多个气孔，各个气孔具有可以规定长轴和短轴的非各向同性的形状，所述多个气孔呈现具有方向性的排列，且所述多个气孔各自的短轴长度为0.001～500μm、所述短轴的长度的偏差在±15％以内、所述长轴的偏心所成的立体角在±10度以内、所述长轴的长度与短轴的长度之比即长宽比为10以上。
15.权利要求14所述的水处理系统，其特征在于，所述前处理设备由杂质除去设备、凝集剂注入设备、凝集沉淀设备、凝集砂滤设备、凝集沉淀砂滤设备、氯注入设备、通气设备、漂浮分离设备、生物处理设备、粉末活性炭设备、臭氧产生设备、粒状活性炭设备之中的任何一个或2个以上构成。
16.一种水处理系统，其特征在于，该系统具有膜组件和配置在所述膜组件的后段的后处理设备，所述膜组件具有容器和装填在该容器中、并由各向异性多孔质材料构成的用于将进入到所述容器内的原水进行过滤的滤膜，所述各向异性多孔质材料含有多个气孔，各个气孔具有可以规定长轴和短轴的非各向同性的形状，所述多个气孔呈现具有方向性的排列，且所述多个气孔各自的短轴长度为0.001～500μm、所述短轴的长度的偏差在±15％以内、所述长轴的偏心所成的立体角在±10度以内、所述长轴的长度与短轴的长度之比即长宽比为10以上。
17.权利要求16所述的水处理系统，其特征在于，所述后处理设备由精密滤膜、超滤膜、纳米滤膜、反渗透膜、pH调整设备、粒状活性炭设备、臭氧注入设备、UV照射设备、通气设备之中的任何一个或2个以上构成。
18.一种水处理系统，其特征在于，该系统具有膜组件、配置在所述膜组件的前段的前处理设备、以及配置在所述膜组件后段的后处理设备，所述膜组件具有容器和装填在该容器中、并由各向异性多孔质材料构成的用于将进入到所述容器内的原水进行过滤的滤膜，所述各向异性多孔质材料含有多个气孔，各个气孔具有可以规定长轴和短轴的非各向同性的形状，所述多个气孔呈现具有方向性的排列，且所述多个气孔各自的短轴长度为0.001～500μm、所述短轴的长度的偏差在±15％以内、所述长轴的偏心所成的立体角在±10度以内、所述长轴的长度与短轴的长度之比即长宽比为10以上。
19.权利要求18所述的水处理系统，其特征在于，其具备对从所述膜组件、前处理设备或后处理设备之中的至少一个排出的排水进行处理的排水处理设备。
20.权利要求19所述的水处理系统，其特征在于，所述排水处理设备由凝集剂注入设备、凝集沉淀设备、凝集砂滤设备、凝集沉淀砂滤设备、浓缩设备、脱水设备、干燥设备、精密滤膜、超滤膜、纳米滤膜、反渗透膜、UV照射设备、pH调整设备之中的任何一个或2个以上构成。
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