JP2004290830A

JP2004290830A - 浸漬膜

Info

Publication number: JP2004290830A
Application number: JP2003087023A
Authority: JP
Inventors: Koichi Tan; 浩一旦; Masahide Taniguchi; 雅英谷口; Tsuguhito Itou; 世人伊藤
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2003-03-27
Filing date: 2003-03-27
Publication date: 2004-10-21

Abstract

【課題】活性汚泥槽などの処理槽の液中に浸漬されて使用される精密ろ過膜または限外ろ過膜であって、汚泥などの有機物の付着が少なく、ファウリングを抑制することができる浸漬膜を提供する
【解決手段】膜表面の水の静的接触角が３０度以下であり、ｐＨ７における表面ゼータ電位が−１５ｍＶ以上５ｍＶ以下の範囲内であり、かつ、平均粒径０．９μｍの微粒子の排除率が９０％以上である浸漬膜を用いる。
【選択図】なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、活性汚泥と生物処理後の処理水とに固液分離する際に好適に用いることができる浸漬膜に関する。
【０００２】
【従来の技術】
微多孔性の分離膜は、分離対称物質のサイズにより精密濾過膜、限外濾過膜、ナノ濾過膜、逆浸透膜に分類されるが、現在、その幅広い分離能力および効率的な分離能力から、食品工業、電子デバイス工業、上水処理、廃水処理、下水処理などの広い分野で用いられている。。
【０００３】
排水処理では、活性汚泥と呼ばれる微生物集合体により、フロック化した汚泥と処理水とを分離する活性汚泥処理プロセスが広く用いられている。ここで、固液分離を沈殿法により行なう場合、活性汚泥を高濃度化して分解処理を進めて処理効率を上げようとすると、後段の沈殿池において汚泥の沈降性不良を生じる場合があり、水質の悪化を防止するための管理作業が繁雑になる。一方、この汚泥と処理水との固液分離に膜分離技術を利用すると、高濃度活性汚泥処理を行なった場合にも水質の悪化を招かず省スペースになる。
【０００４】
このような観点から、近年、処理槽内の液中に分離膜モジュールを浸漬し、モジュールの透過側をポンプで吸引あるいはサイホンなどのように水位差を利用して処理水を得る、浸漬型膜モジュール装置が活用されつつある。活性汚泥処理では、通常、好気性微生物を飼育するための曝気が行なわれているので、水槽内に分離膜モジュールを浸漬させて使用すると、曝気により水槽内に形成される旋回流によって膜面の汚れをかきとりながら固液分離を行なうことができ、非常に低コストでの運転が可能である。このような利点から浸漬膜型活性汚泥法は浄化槽排水、生活排水のみならず産業排水分野でも導入が進んでいる。
【０００５】
ところで、これらの分離膜は、洗浄操作なしで運転すると、汚泥成分が膜表面に付着（ファウリング）して差圧が上昇するので、一般には、曝気による膜面洗浄に加えて逆洗などの物理洗浄や薬品洗浄等を併せて運転する。したがって、膜表面への汚泥成分のファウリングを抑制できれば、低エネルギーで高透水量運転が可能になるので処理効率が高まり、また、物理洗浄工程を簡略化できるので洗浄コストも抑制できる。
【０００６】
膜表面へのファウリング抑制をはかる方法としては、特許文献１に記載されるように、膜表面に抗菌成分を固定し微生物の吸着抑制を図る方法や、また、疎水性の大きな微生物ほど疎水性相互作用により吸着能が大きく、疎水性物質は疎水性固体表面に吸着しやすいという報告もあることから（非特許文献１）、疎水性相互作用を小さくするために固体表面の親水化を図るというアプローチ、すなわち、特許文献２に記載されるような、膜を親水化することにより疎水性物質吸着抑制を図る方法がある。しかしながら、膜表面に抗菌成分を固定した場合は、長期的な視点で菌増殖によるバイオフィルムの発達を抑制できる可能性があるが、菌の付着自体を抑制できないので充分ではなく、また、特許文献２のように親水化を図った場合、親水化方法によっては系中に含まれる荷電性物質の吸着が増加するので、やはり不十分である。
【０００７】
さらに、特許文献３，４，５には、膜のゼータ電位を制御することにより膜表面へのファウリング抑制をはかる膜方法が記載されている。しかしながら、特許文献３は、孔径のサイズ効果と膜表面の荷電効果の両方の効果で物質を排除する逆浸透膜についてのもので、孔径のサイズ効果のみで物質を排除する精密濾過膜や限外濾過膜とは排除機構が本質的に異なる。また、精密濾過膜や限外濾過膜は、逆浸透膜に比べて孔径が大きく表面堆積の他に孔内閉塞も起こりやすいという問題もある。さらに、活性汚泥等に浸漬する場合には処理原水に微生物が多く含まれるが、これは逆浸透膜が想定している処理原水とは組成、濃度が大きく異なる。したがって、精密濾過膜や限外濾過膜におけるファウリング防止に関して、逆浸透膜におけるファウリング防止のアプローチをそのまま適用できない。一方、特許文献４には、精密濾過膜、限外濾過膜の好適な表面ゼータ電位の範囲が記載されているが、これは電子産業などの低伝導度水を処理原水として想定した場合の好ましいゼータ電位である。また、特許文献５には、表面ゼータ電位を適正な値にすることによって耐汚染性を改善する旨が記載されているが、記載されているゼータ電位は、工業用水を処理した実施例を記載していることからして、工業用水の処理にあたって好適な範囲といえる。
【０００８】
このように、特許文献３〜５は、いずれも活性汚泥等に浸漬される浸漬膜とは処理原水の組成、濃度、ファウリング生成物質が大きく異なり、技術的課題が異なるものである。もっとも、ゼータ電位を制御するだけでは充分なファウリング抑制効果は得られない。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１１−２２１４５１号公報
【００１０】
【特許文献２】
特開昭６２−２５８７１１号公報
【００１１】
【特許文献３】
特開平１０−６６８４５号公報
【００１２】
【特許文献４】
特開平２−９０９９０号公報
【００１３】
【特許文献５】
特開昭平１１−１７９１７６号公報
【００１４】
【非特許文献１】
森崎久雄，服部黎子，界面と微生物，学会出版センター，１９８６，Ｐ５７−６０
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、活性汚泥槽などの処理槽の液中に浸漬されて使用される精密ろ過膜または限外ろ過膜であって、汚泥などの有機物の付着が少ない浸漬膜を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するための本発明は、次のとおりを特徴とするものである。すなわち
（１）膜表面の水の静的接触角が３０度以下であり、ｐＨ７における表面ゼータ電位が−１５ｍＶ以上５ｍＶ以下の範囲であり、かつ、平均粒径０．９μｍの微粒子の排除率が９０％以上であることを特徴とする浸漬膜。
（２）塩化ナトリウムの排除率が５％未満である、上記（１）に記載の浸漬膜
（３）ｐＨ５における表面ゼータ電位とｐＨ９における表面ゼータ電位との差が０ｍＶ以上１０ｍＶ以下の範囲である、上記（１）または（２）に記載の浸漬膜。
（４）ｐＨ７における表面ゼータ電位が−１５ｍＶ以上−５ｍＶ以下の範囲である、上記（１）〜（３）のいずれかに記載の浸漬膜
（５）高分子膜である、上記（１）〜（４）のいずれかに記載の浸漬膜。
（６）上記（１）〜（５）のいずれかに記載の浸漬膜を有する膜モジュール。
（７）上記（６）に記載の膜モジュールを処理槽内の液中に浸漬されるように配置してなる膜濾過装置。
（８）上記（７）に記載の膜濾過装置を用いて原水から濾過水を得る造水方法。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の浸漬膜について詳細を説明する。
【００１８】
本発明の浸漬膜は、活性汚泥槽などに収容されている固液混合液中に浸漬されて使用される精密ろ過膜または限外ろ過膜であって、膜表面の水の静的接触角が３０度以下であることを特徴とする。ファウリング対象物の膜表面への付着に寄与する相互作用としては、静電引力、ファン・デル・ワールス力、水素結合力、疎水性相互作用などが挙げられるが、膜表面の水の接触角が３０度以下、さらに好ましくは２５度以下の親水性であることにより、疎水性相互作用による膜ファウリングが抑制される。また、通常、活性汚泥槽に浸漬された膜は、曝気などにより膜表面にクロスフローで水流を流し、膜表面に付着したファウリング物質を洗浄する。すなわち３０度以下の親水性であることにより、膜とファウリング物質の界面に容易に洗浄水流を導入しやすくなり、ファウリング物質を剥離させ、洗浄性を向上することができる。一方、静的接触角が３０度より大きい場合は、疎水性相互作用によるファウリング物質の吸着量が増加し、曝気などによる洗浄効果も低くなるため、活性汚泥槽中での膜の使用において膜の透水性能は経時的に低下する。なお、空気に対する水の表面接触角は膜の疎水性、親水性を簡便に表し、値が小さいほど親水性である事を意味する。
【００１９】
ここで、本発明において、膜表面の水の静的接触角は、２５℃の水中において直径１ｍｍ以下の空気泡５個の左右両界面における静的接触角の平均値とする。表面に凹凸や細孔が存在する分離膜の接触角の測定方法としては、ｃａｐｔｉｖｅａｉｒｂｕｂｂｌｅ法（Ｗ．ＺｈａｎｇａｎｄＢ．Ｈａｌｌｓｔｒｏｍ； “Ｍｅｍｂｒａｎｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｕｓｉｎｇｔｈｅｃｏｎｔａｃｔａｎｇｌｅｔｅｃｈｎｉｑｕｅ．Ｉ．Ｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙｏｆｃａｐｔｉｖｅｂｕｂｂｌｅｔｅｃｈｎｉｑｕｅ” Ｄｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎ，７９（１９９０）１−１２）によって膜の細孔の影響を取り除き、さらに膜表面の凹凸の影響を補正する方法（Ｍ．Ｔａｎｉｇｕｃｈｉ，ＪＰｉｅｒａｃｃｉ，Ｇ．Ｂｅｌｆｏｒｔ，ＥｆｆｅｃｔｏｆＵｎｄｕｌａｔｉｏｎｓｏｎＳｕｒｆａｃｅＥｎｅｒｇｙ：ＡＱｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔ，Ｌａｎｇｍｕｉｒ１７（２００１）４３１２−４３１５）もあるが、本発明においてはｃａｐｔｉｖｅａｉｒｂｕｂｂｌｅ法によって細孔の影響を補正するだけにとどまり、凹凸の影響は補正しないこととする。その理由として、ファウリング物質の汚泥の主要物質である微生物の大きさはμｍオーダーの大きさであり、サブミクロンオーダーの凹凸の寄与を無視した表面の接触角の方がより微生物の付着性を反映するからである。
【００２０】
また、本発明の浸漬膜は、ｐＨ７における表面ゼータ電位が−１５ｍＶ以上５ｍＶ以下の範囲であることを特徴とする。活性汚泥中の汚泥表面は微生物の分泌する細胞外高分子物質（バイオポリマー）層で覆われ、水酸基等の中性荷電性の官能基、アミノ基等の正荷電性の官能基とカルボキシル基等の負荷電性の官能基が分散しており（大庭真治，竹山宏秋，長瀬洋一，ケミカル・エンジニヤリング１０（２００２）６１−７０．）、全体として正荷電であるか負荷電であるかは官能基の解離状態及び、官能基の種類や数、比率に依存して変化する。一方、活性汚泥フロックのゼータ電位はｐＨ７において−２０〜−３５ｍＶと負荷電に帯電している。したがって、活性汚泥槽中で使用する膜の汚泥ファウリングによる膜性能低下を抑制するためには、これらのことを考慮して、膜表面のゼータ電位を−１５〜５ｍＶ、より好ましくは−１５〜−５ｍＶの範囲にする必要がある。すなわち、膜の表面電位がある程度中性の範囲にある場合、汚泥表面の官能基との特異的な静電吸着が抑制され、膜表面への汚泥ファウリングが抑制される。膜全体の表面電位は正荷電性官能基と負荷電性官能基の数や比率に依存するが、表面電位が−１５ｍＶよりも小さい場合は汚泥の正荷電性官能基と、５ｍＶよりも大きい場合は負荷電性官能基と膜全体として特異的に静電吸着しやすいので、汚泥ファウリング量が大きくなり、活性汚泥槽中で使用すると、膜の透水性能は経時的に低下する。
【００２１】
また、本発明の浸漬膜においては、ゼータ電位をこの範囲にするとともに、水の静的接触角を上述の範囲内にすることで、さらに大きなファウリング低減効果が得られる。すなわち、ゼータ電位の中性化により特異的な静電吸着を抑制し、親水性であることによる疎水性吸着抑制、洗浄性向上により、膜ファウリングが抑制され、長期的に高透水性能を維持できる。
【００２２】
尚、膜表面のゼータ電位は、ＥＬＳ―８０００（大塚電子製、ｐＨタイトレータ付属）などの表面電位測定装置により測定し、特定のｐＨにおけるゼータ電位を測定するに際して、測定前１０分間そのｐＨの溶液中に保持した後、測定を行うこととする
さらに、本発明の浸漬膜は、平均粒径０．９μｍの微粒子の排除率が９０％以上であることを特徴とする。この排除率が９０％に満たないときは、菌体や汚泥などがリークしたり、菌体や汚泥などによる目詰まりが起こったり、濾過差圧の上昇が起こり、寿命が極端に短くなったりする。ここで、排除率は、逆浸透膜による精製水に平均粒径０．９μｍのポリスチレンラテックス微粒子（公称粒径０．９４０μｍ、標準偏差０．０７９６）を１０ｐｐｍの濃度になるように分散させてなる原液を用い、原液を撹拌しながら温度２５℃、ヘッド圧１ｍの条件下で浸漬膜に透過させ、原液と透過液についてそれぞれ求めた波長２４０ｎｍの紫外線の吸光度から、次式によって求める。
【００２３】
【数１】

【００２４】
そして、本発明の浸漬膜としては塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）の排除率が５％未満であることが望ましい。ＮａＣｌ除去率が５％以上であると膜孔径が小さすぎて、固液分離に際し大きな膜差圧をかける必要があり、使用に際して大型ポンプ等を必要とするため設備費、造水コストが大きくなる。尚、ＮａＣｌ除去率は、ＮａＣｌ１５００ｐｐｍ水溶液を濾過して得られる透過水のＮａＣｌ濃度から次のとおり算出され、ＮａＣｌ濃度は電気伝導度によって測定される。
【００２５】
【数２】

【００２６】
さらに、本発明の浸漬膜としては、ｐＨ５における表面ゼータ電位とｐＨ９における表面ゼータ電位との差が０ｍＶ以上１０ｍＶ以下の範囲内である事が好ましい。ｐＨを変化させた時のゼータ電位の変化が０ｍＶ以上１０ｍＶ以下の膜は、カルボキシル基、アミノ基等の解離性官能基の数が少ないことを意味し、特異的な静電吸着を抑制でき、汚泥のファウリングを抑制できる。
【００２７】
そして、本発明の浸漬膜の膜素材としては、有機材料、無機材料のいずれでもよいが、製造コスト、浸漬用途での取り扱い易さから特に高分子の有機材料が好適に使用できる。この場合好適な膜素材としては、ポリエステル、ポリフッ化ビニリデン、ポリ４フッ化エチレン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリメタクリル酸メチル、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリ３フッ化エチレン、ポリ６フッ化プロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、セルロース誘導体、及びこれらの共重合体、混合物などが例示されるが、これに制限されない。
【００２８】
また、本発明の浸漬膜は、どのような膜形態であってもよく、例えば平膜、中空糸膜、管状膜などがあげられるが、浸漬膜として使用し、曝気に伴うクロスフローによって膜表面を洗浄するときの効率を考慮すると、平膜であることが好ましい。中空糸膜、管状膜では中空糸膜、管状膜端部の洗浄効率が得にくく、汚泥などが堆積しやすい。
【００２９】
本発明の浸漬膜はたとえば次のようにして製造することができる。すなわち、平膜の場合、溶融ポリマーを微細口金からロール上に塗布し、圧着を経て不織布として成型する方法、Ｔダイなどから平膜状に吐出し、冷却固化後、２軸延伸により細孔を形成する方法、ポリマー溶液を平膜状に吐出後非溶媒中に浸漬し、溶媒抽出時の相分離により細孔を形成する方法などがあるが、工程の簡略さからポリマー溶液を非溶媒に浸漬する方法が好適に採用される。
【００３０】
ポリマー溶液を非溶媒に浸漬して固化させる場合、まずポリマーを溶媒に均一に溶解し、製膜溶液を得る。この時目的に応じて低分子ポリマ−などの開孔剤、水などの非溶媒、界面活性剤などの分散剤、無機塩などの造粘剤、抗酸化剤などの安定剤といった添加物を単独もしくは複数添加する。続いてこのポリマー溶液をロール上もしくは不織布などの基材上にキャストし、続いて凝固浴に浸漬させ、固化させる。その後、洗浄により溶媒を充分抽出し、平膜を得る。凝固浴は溶媒と混じり合い、膜ポリマーを溶解しない非溶媒が主成分として用いられる。最も一般的な非溶媒は水である。
【００３１】
このとき、本発明の浸漬膜を得るには、製膜ポリマー組成、製膜条件等の調整によって排除率、表面ゼータ電位及び表面接触角を上述の範囲内に制御する。また、一旦膜を得た後、後処理にて制御する方法も好適に採用される。具体的には、膜表面にポリマーをコーティングする方法、モノマーをコートして重合或いは架橋する方法、けん化などの表面反応にて改質する方法、混合ポリマー或いは共重合体を用いて製膜する方法や、これらを組み合わせた方法などが考えられる。
【００３２】
たとえば、接触角を上記範囲内に制御する為には、膜表面に親水性官能基量が多く含まれるように製膜溶液組成の調整や後処理を行うとともに、膜表面の凹凸を大きくすることで、上記の範囲内に接触角を制御することができる。膜表面の凹凸を大きくするには、製膜溶液中の非溶媒を減らす、凝固浴の温度を上げる、造粘剤や開孔剤を加える、製膜原液をより基材に含浸させる他に後処理としてスパッタ処理や薬品によるエッチング、製膜原液に無機微粒子等を含有させ抽出する等が適用できる。
【００３３】
そして、ゼータ電位を中性付近に制御する為には、上述のように膜表面の凹凸を大きくしつつ、膜表面のカルボキシル基、アミノ基、スルホン酸基等解離性官能基量を抑制し、水酸基、エーテル基、エステル基、アミド基、スルホン基など低解離性官能基量を多くすることが有効である。
【００３４】
このように、表面組成制御と表面凹凸制御とを組み合わせることにより、より多様な膜素材において、表面ゼータ電位と接触角とを上記範囲に制御できる。
【００３５】
なお、排除率に関しては、製膜溶液中のポリマー組成を上げる、基材への塗布量を増やす、凝固液をより溶媒交換が早くポリマーに対して非溶媒となる組成に変更する、もしくは後処理で、多層構造にする、熱収縮させる、延伸倍率を下げるといった方法により、排除率を高めて上述の範囲内に制御することができる
上述のように製造される本発明の浸漬膜は、浸漬膜が平膜形状の場合にはたとえばプレートアンドフレーム型の膜モジュールに構成され、また、浸漬膜が中空形状の場合には、中空糸膜を複数本束ねて円筒状の容器に納め、両端または方端をポリウレタンやエポキシ樹脂等で固定した膜モジュールに構成され、その膜モジュールを複数枚もしくは複数本配した膜濾過装置として使用される。膜濾過装置は、活性汚泥槽などの固液混合液が収容されている処理槽中に浸漬配置され、その膜濾過槽の原液側もしくは透過液側にはポンプが設けられる。もちろん、ポンプを設けず水位差による濾過としてもよい。
【００３６】
このように構成される膜濾過装置において、下水や排水など、溶解性有機物を含有する原液は、活性汚泥によって生物処理されて有機物が分解されるとともに、本発明に係る浸漬膜によって、生物処理された処理水と活性汚泥などの固体とが分離される。このように生物処理され、固液分離された処理水は、たとえば中水として使用したり、湖沼や河川等へそのまま放流することも可能である。
【００３７】
【実施例】
＜実施例１＞
（１）樹脂としてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）樹脂と、溶媒としてＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）をそれぞれ用い、これらを９０℃の温度下で十分に攪拌し、次の組成を有する原液を得た。
【００３８】
ＰＶＤＦ：１３．０重量％
ＤＭＡｃ：８７．０重量％
（２）次に、上記原液を２５℃に冷却した後、あらかじめガラス板上に貼り付けておいた、密度が０．４８ｇ／ｃｍ^３、厚みが２２０μｍのポリエステル繊維製不織布に塗布し、直ちに次の組成を有する２５℃の凝固浴中に５分間浸漬して、多孔質樹脂層が形成された多孔質基材を得た。
【００３９】
水：３０．０重量％
ＤＭＡｃ：７０．０重量％
（３）この多孔質基材をガラス板から剥がした後、８０℃の熱水に３回浸漬してＤＭＡｃを洗い出し、分離膜を得た。
（４）次に、上記分離膜について、平均粒径０．９μｍの微粒子の排除率を測定したところ、９５％であった。また、透水量は５０×１０^−９ｍ^３／ｍ^２・ｓ・Ｐａであった。透水量の測定は、逆浸透膜による２５℃の精製水を用い、ヘッド高さ１ｍで行った。
（５）続いて、透水量の測定を行ったものとは別の上記膜をイソプロピルアルコール中および水中に順次１０分間づつ浸漬し、更にエチレングリコールモノメタクリレート５ｗｔ％、ベンゾフェノン０．１ｗｔ％水溶液に３分間浸漬した。
（６）含浸後、窒素ガス流束にて膜上の滴状溶液を除去し、２ｋｗの高圧水銀ランプにより、距離１２ｃｍで５分間づつ多孔質シートの表裏各面に照射し、８０℃水中で１０分間水洗後、表面修飾膜（本発明の浸漬膜）を得た。
（７）上記浸漬膜の静的接触角を測定したところ、２７°であった。また平均粒径０．９μｍの微粒子の排除率は９６％、ｐＨ７におけるゼータ電位は−５．２ｍＶ、ｐＨ５とｐＨ９におけるゼータ電位の差は９．３ｍＶであった。
（８）上記浸漬膜を用い、上部に透過水の取出口を有する、縦３２０ｍｍ、横２２０ｍｍ、厚み６ｍｍの支持板（縁部の高さは１ｍｍ）の両面にプラスチックネットを介して、浸漬膜を貼り付け、モジュールを得た。このとき、浸漬膜の凝固浴と接触した側が支持板側とは反対側になるように張り付けた。
（９）続いて、このモジュールを、縦５００ｍｍ、横１５０ｍｍ、高さ７００ｍｍのタンクに収容した。タンク内には、濃度が３，０００ｍｇ／リットルの活性汚泥を収容するとともに、エアノズルを底部に設け、エアノズルから空気を２０リットル／分で供給しながら、２５℃換算で濾過線速度０．４ｍ／日で透過試験を行った。この透過試験における、初期の濾過差圧は０．３ｋＰａで、１，０００時間経過後においては０．７ｋＰａであった。
【００４０】
なお、濾過線速度を２５℃換算するにはあたっては以下の数式を用いた。
【００４１】
【数３】

【００４２】
なお、結果を表１に示す。
【００４３】
＜実施例２＞
実施例１の第（５）工程および第（６）工程とを次のように変更した以外は、実施例１と同様にした
すなわち、第（３）工程で得られた分離膜を、イソプロピルアルコール中および水中に順次１０分間づつ浸漬し、更にポリビニルアルコール（重合度５００，ケン化度８９ｍｏｌ％）０．５ｗｔ％、グルタルアルデヒド０．２ｗｔ％、ＨＣｌ０．２ｍｏｌ／ｌの水溶液を８０℃に加熱し、膜を１分間浸漬後取り出し、７０℃の水中に２分間浸漬し水洗した。
【００４４】
この結果、浸漬膜の静的接触角は２６°であった。また平均粒径０．９μｍの微粒子の排除率は９７％、ｐＨ７におけるゼータ電位は−２．６ｍＶ、ｐＨ５とｐＨ９におけるゼータ電位の差は６．３ｍＶであった。
【００４５】
モジュール化後の透過試験では、２５℃に換算した初期の濾過差圧が０．５ｋＰａであったのに対して、１，０００時間経過後には０．８ｋＰａであった。
【００４６】
なお、結果を表１に示す。
【００４７】
＜比較例１＞
実施例１の第（５）工程および第（６）工程を実施しなかった以外は実施例１と同様にした。
【００４８】
この結果、膜の静的接触角は４８°、平均粒径０．９μｍの微粒子の排除率は９５％、ｐＨ７におけるゼータ電位は−８．６ｍＶ、ｐＨ５とｐＨ９におけるゼータ電位の差は２１．１ｍＶであった。
【００４９】
モジュール化後の透過試験では、２５℃に換算した初期の濾過差圧が０．４ｋＰａであったのに対して、１，０００時間経過後においては１．２ｋＰａであった。
【００５０】
なお、結果を表１に示す。
【００５１】
＜比較例２＞
ポリプロピレン製不織布フィルター（平均粒径０．９μｍの微粒子の排除率は９３％、ｐＨ７におけるゼータ電位は−１７．４ｍＶ、ｐＨ５とｐＨ９におけるゼータ電位の差は２１．８ｍＶ）を浸漬膜としてモジュール化し、実施例１と同様の方法で透過試験を行なった。この結果、２５℃に換算した初期の濾過差圧が０．６ｋＰａであったのに対して、１，０００時間経過前に差圧が１００ｋＰａ以上に上昇したので濾過を中止した。
【００５２】
なお、結果を表１に示す。
【００５３】
＜実施例３＞
比較例２で用いたポリプロピレン製不織布フィルターをイソプロピルアルコール中および水中に順次１０分間づつ浸漬し、更にポリビニルアルコール（重合度５００，ケン化度８９ｍｏｌ％）５ｗｔ％、グルタルアルデヒド２ｗｔ％、ＨＣｌ０．２ｍｏｌ／ｌの水溶液を８０℃に加熱し、この水溶液に膜を片面だけ５秒間接触させた後、７０℃の水中に２分間浸漬して水洗し、浸漬膜を得た。
【００５４】
そして、実施例１と同様に、この浸漬膜の静的接触角を測定したところ、２４°であった。また平均粒径０．９μｍの微粒子の排除率は９５％、ｐＨ７におけるゼータ電位は−１０．８ｍＶ、ｐＨ５とｐＨ９におけるゼータ電位の差は８．２ｍＶであった。
【００５５】
また、実施例１と同様に、この浸漬膜をモジュール化し、透過試験を行なった結果、２５℃に換算した初期の濾過差圧が０．６ｋＰａであったのに対して、１，０００時間経過後においては０．９ｋＰａであった。
【００５６】
なお、結果を表１に示す。
【００５７】
【表１】

【００５８】
【発明の効果】
本発明の浸漬膜によれば、膜表面の水の静的接触角が３０度以下であり、ｐＨ７における表面ゼータ電位が−１５ｍＶ以上５ｍＶ以下の範囲内であり、かつ、平均粒径０．９μｍの微粒子の排除率が９０％以上であるので、生物処理などの処理槽内に浸漬してもファウリングを防止することができ、その結果、下水や排水など溶解性有機物含有液の処理に際してファウリングによる性能変動を少なくすることができ、長期に亘って低圧力での高透過流束運転が可能になる。

Claims

膜表面の水の静的接触角が３０度以下であり、ｐＨ７における表面ゼータ電位が−１５ｍＶ以上５ｍＶ以下の範囲内であり、かつ、平均粒径０．９μｍの微粒子の排除率が９０％以上であることを特徴とする浸漬膜。
塩化ナトリウムの排除率が５％未満である、請求項１に記載の浸漬膜
ｐＨ５における表面ゼータ電位とｐＨ９における表面ゼータ電位との差が０ｍＶ以上１０ｍＶ以下の範囲内である、請求項１または２に記載の浸漬膜。
ｐＨ７における表面ゼータ電位が−１５ｍＶ以上−５ｍＶ以下の範囲内である、請求項１〜３のいずれかに記載の浸漬膜
高分子膜である、請求項１〜４のいずれかに記載の浸漬膜。
請求項１〜５のいずれかに記載の浸漬膜を有する膜モジュール。
請求項６に記載の膜モジュールを処理槽内の液中に浸漬されるように配置してなる膜濾過装置。
請求項７に記載の膜濾過装置を用いて原水から濾過水を得る造水方法。