JP2005111326A - 液体分離膜およびその使用方法 - Google Patents

Abstract

【解決課題】
比較的粒径の大きな懸濁物質を除去する際にファウリングが生じにくく、また、ファウリングが生じてもそのファウリングを剥離し易い、耐久性の高い液体分離膜を提供する。
【解決手段】
原液を分離処理して濾過液を得る液体分離膜であって、ある断面において、凹凸を有する原液側表面の隣接頂点間距離の平均値Ｘと互いに隣接する頂点と底点の凹凸差の平均値Ｚとが次の関係を満足することを特徴とする液体分離膜。
０．０１μｍ≦Ｘ≦１０μｍ，Ｚ／Ｘ≧０．５
【選択図】 図２

Description

本発明は、微粒子や菌類など懸濁成分を含む液体を分離処理し、清澄水を得るための液体分離膜、特に膜分離活性汚泥処理に好適に用いられる限外濾過膜（ＵＦ膜）や精密濾過膜（ＭＦ膜）に関する。

よく知られているように、化学工業、食品工業、電子工業等の各種の工業においては、廃水中に含まれる懸濁物質や微粒子、細菌の除去等に逆浸透膜（ＲＯ膜）、ナノ濾過膜（ＮＦ膜）、ＵＦ膜、ＭＦ膜等の分離膜が用いられている。とくに、ＵＦ膜やＭＦ膜は、低い圧力で高い透過流束を得られることから、飲料水製造や廃水処理など幅広く使用されている。

分離膜の使用にあたっては、膜によって透過を阻止された懸濁物などの成分が膜面および膜中に堆積、場合によっては吸着し、膜の細孔を閉塞するファウリングと呼ばれる現象が生じる。この現象は、膜性能を本質的に低下させるため、ファウリングを低減・防止することが非常に重要である。膜へのファウリングを防止する方法としては、膜素材を親水性にする方法が一般的である。膜素材を親水性にすることによって水との親和性を高めるとともに疎水性である微生物や土泥類の吸着を抑えることができる（特許文献１，２）。

また、膜構造の観点から、一般に表面をなるべく平滑にすることによって汚れの付着を抑えられると考えられ、表面凹凸を少なくすることでファウリングを減少するという報告もなされている。（特許文献３、非特許文献１）
しかしながら、河川水や地下水などの自然水や廃水処理で活性汚泥を含有する原液を処理する場合など、原液が多成分である場合は膜素材を親水性にしても、また、膜表面を平滑にしても、十分なファウリング防止効果が得られない場合が多い。

さらに、現実に分離膜がファウリングした場合には、エアースクラビングや透過側から液体を逆流させることによって膜面付着物を物理的に除去したり、酸やアルカリなどを作用させて化学的に付着物を除去する方法が採られている。そのため、分離膜には物理的および化学的耐久性が要求される。しかしながら、耐久性とファウリング性の両方を満足する分離膜を得ることは出来ていなかった。
特開平０６−３４３８４３号公報 特公平０６−１０４７５３号公報 米国特許出願公開第２００３／３６０８５号明細書 E M. Vrijenhoek, S Hong, M Elimelech, J. Membrane Sci 188 (2001) 115-128

本発明の目的は、従来の技術の上述した問題点を解決し、多成分系の液体においてもファウリングが生じにくく、また、ファウリングが生じてもそのファウリングが剥離し易い耐久性の高い液体分離膜を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明は、原液を分離処理して濾過液を得る液体分離膜であって、ある断面において、凹凸を有する原液側表面の隣接頂点間距離の平均値Ｘと互いに隣接する頂点と底点の凹凸差の平均値Ｚとが次の関係を満足する液体分離膜を特徴とするものである。

０．０１μｍ≦Ｘ≦１０μｍ，Ｚ／Ｘ≧０．５
ここで、原液側表面の空気に対する水の見かけの接触角θobsが３０°以下であることや膜分離活性汚泥処理用であることが好ましい。また、前記液体分離膜の原液側表面の孔径をdとし、前記液体分離膜の空隙率をφm、膜厚をδ、圧力100kPa，温度25℃における純水透過流束をＪｖとするとき、次の関係を満足することも好ましい。

ｄ²≦(32×0.9/1000×δ×Jv)/(φ×10⁵)
さらに、上述のいずれかの液体分離膜を備えた固液分離装置も好ましい態様である。その場合、前記液体分離膜が活性汚泥槽に浸漬されていることや、前記液体分離膜に対して原液を実質的に平行に流す手段を備えていることが好ましい。

また、上述のいずれかの液体分離膜を用いて液体中の懸濁物を除去する固液分離方法も好ましい態様である。このとき、前記液体分離膜を活性汚泥槽に浸漬し、該活性汚泥槽内で液体中の懸濁物を除去することや、前記懸濁物の重量平均粒径ＤがＸよりも大きいことが好ましい。さらに、原液を膜面に対して実質的に平行に流すことも好ましい。

本発明の液体分離膜によれば、被処理液中の懸濁物と膜との接触面積が小さくなるので膜のファウリングを防ぐことができ、ファウリングが生じてもそのファウリングを剥離し易く、長期の安定過運転が可能になる。また、耐久性の高い親水性膜で液体分離膜とすることもできるので、耐久性の低減を招かずにファウリングを防ぐことができる。

本発明に係る膜は、原液を分離処理して濾過液を得る際にファウリングを生じにくい液体分離膜であって、ある断面において、凹凸を有する原液側表面の隣接頂点間距離の平均値Ｘと互いに隣接する頂点と底点の凹凸差の平均値Ｚが次の関係を満たすものである。

０．０１μｍ≦Ｘ≦１０μｍ，Ｚ／Ｘ≧０．５
隣接する頂点の間の距離の平均値Ｘが上述の範囲内の液体分離膜としては、主に、液体中の微粒子や微生物などの懸濁成分を溶質を除去できる精密濾過膜や限外濾過膜などの多孔質膜が考えられる。具体的には、孔径数ミクロンないしサブミクロン程度の細孔を有する、微生物や原虫を排除できる精密濾過膜や、より孔径が小さく高い水質の水を提供できる限外濾過膜などである。

このような液体分離膜は、たとえば河川水をはじめとする自然水、凝集剤や活性汚泥など含有する水を原液として処理するのに好適である。これらの被処理液はいずれも多種多様な成分を含有し、また、活性汚泥の場合は微生物の死骸や代謝物などを含有するが、膜のファウリングを構成する成分は主にミクロンサイズの比較的大きな粒子が中心であるので、上述の関係を満足するような膜、すなわち原液側膜表面の凹凸を粗く大きくすることで、疎水性の膜であっても、ファウリング生成を抑制し、また、ファウリングが生じたとしてもそのファウリングを容易に剥離することができるようになる。本願発明の液体分離膜によれば、原液中の比較的大きな粒子と膜との接触面積を小さくすることができ、場合によっては点で接触するようにできるからであり、その結果、懸濁物の膜面への付着を防ぐことができ、長期安定運転が可能になる。

このように、本発明者らは、活性汚泥を含有する液体処理において大きな影響を及ぼす膜のファウリングを解決するために、膜の表面構造、すなわち、Ｘ，Ｚと膜のファウリング特性に関して鋭意検討を行った結果、ＺがＸに対して大きいほど膜のファウリングが低減することを見出し、特にＺが０．５×Ｘ以上である場合にろ過抵抗の増大が抑えられるとともに、逆洗による洗浄効果も大きくなるという効果を見出した。

ここで、隣接する頂点の間の距離の平均値Ｘは、原子間力顕微鏡の探針によって膜の原液側表面の凹凸を走査・実測することによって求める。すなわち、原子間力顕微鏡は視野範囲の膜表面の凹凸を三次元的にデジタル座標化することが出来、この座標データから、本発明で述べるところのＸとＺを算出することが出来るので、液体分離膜の表面側から原子間力顕微鏡の探針をある一方向（ｘ軸方向）へスキャンさせてある一断面における膜表面の凹凸をデジタル座標で得る。つづいて、ｙ軸方向へずらしながら、スキャンすることによって多数のＸとＺを算出することができる。さらに、膜の製膜方向などによって生じる異方性を考慮し、スキャンする角度を４５度ずつずらして計４回測定し、平均値を得ることによって、異方をも考慮した正確なＸとＺを算出することができる。

なお、参考までに、２５μｍ四方の領域について、この操作を原子間力顕微鏡の探針をｙ軸方向（前記ｘ方向に交差する方向）に所定間隔ずらしながら繰り返し行い得た結果を、５１２×５１２ピクセルの画像として図１に示し、図１の破線部における断面について、ｘ座標と凹凸の座標（紙面鉛直方向の座標）との関係を図２に示す。この図２から、隣接する頂点の距離（ｘ座標の差）をすべて算出して平均値をとったものをＸi、同様にある頂点とそれに隣接する底点との差をすべて算出して平均値をとったものをＺiとする。なお、頂点とは、図２に示されるグラフの傾きが正から負に変わるところをいい、底点とは図２に示されるグラフの傾きが負から正に変わるところをいう。この場合においては、ｙ軸方向に５１２ピクセルデータが取られるので、５１２セットのＸi、Ｚiを得ることができる。さらに、前述のように角度を変えながら測定して平均値を算出することで、正確なＸ，Ｚを得ることができる。

本発明に係る液体分離膜は、酢酸セルロース、ポリアクリロニトリル、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フッ化プロピレン等の有機材料からなるもので無機材料からなるものでよいが、ファウリングを生じにくい親水性の素材を使用することが好ましい。

また、ファウリングを防ぐためには、液体分離膜の空気に対する水の見かけの接触角θobsが小さい程好ましく、具体的には、θobs≦３０°が好ましい。すなわち、接触角については従来から議論されてはいるものの、正確な接触角の測定にあたっては表面が清浄、均質、平滑であることが要求され、表面に凹凸がある液体分離膜の接触角は、凹凸の影響が表れるために正確な素材の値を得ることは困難である。すなわち、液体分離膜の接触角は、細孔による表面凹凸の影響を受けるため、素材が同じでも孔径や製法が異なれば接触角も異なる値を示す。そこで、本発明者らは、表面凹凸の影響を除外した膜素材の接触角（液体分離膜と同じ素材の平滑なフィルムで測定した接触角）および表面の凹凸を包含した膜の見かけの接触角とファウリングとの関係について比較検討した。

ここで、見かけの接触角の測定にあたっては、分離膜の接触角測定に適しているCaptive bubble法（非特許文献１）によって２５℃水中で膜表面を水平に下に向け、下から、直径約1mmの気泡を接触させてその水と膜および水と空気の界面の間に形成される角度を測定することによって得た。

その結果、表面凹凸の影響を除外した膜素材の接触角とファウリングとの関係にはある程度相関が見られ、親水性が高いほどファウリングが小さいことを確認したが、それ以上に膜の見かけの接触角とファウリングとの関係において非常に相関が高く、膜の見かけの接触角が小さいほどファウリングが小さいという興味深い結果を見出した。

本発明に係る液体分離膜の膜形態は、中空糸膜、管状膜、平膜等、いずれであってもよく、膜構造においても、均質膜、膜の少なくとも片面に緻密層を持ち、緻密層から膜内部または反対面に向けて徐々に大きな孔径の微細孔を有する非対称膜、非対称膜の緻密層の上に別の素材で形成された非常に薄い活性層を有する複合膜等いずれの構造であってもよい。しかしながら、原液側表面が透過液側に対して緻密、すなわち、細孔径が小さいスクリーンフィルタータイプと呼ばれる膜の方が、懸濁物の物理的な目詰まりが生じにくいため好ましい。具体的には、液体分離膜の原液側表面の細孔径をｄとし、液体分離膜の膜厚をδ[m]、空隙率をφ[-]、圧力100kPa，温度25℃における純水透過流束をＪｖ[m³/m²・s]とするとき、
ｄ²≦（３２×０．９／１０００×δ×Ｊｖ）／（φ×１０⁵）
を満たす膜であることが好ましい。

ここで、空隙率φは、膜の水湿潤質量Ｗw[kg]、乾燥重量質量[kg]、水の密度ρw[kg/m³]、膜素材の密度ρm[kg/m³]とするとき、
φ＝（Ｗw−Ｗd）・ρm／（Ｗd・ρw）
によって求める。

また、細孔径ｄは、液体分離膜の原液側表面における９．２μｍ×１０．４μｍの範囲内を、倍率１０，０００倍で走査型電子顕微鏡観察を行い、観察できる細孔すべての相当直径［＝（４×細孔面積÷π）＾０．５］の平均によって求める。

上述の本発明に係る液体分離膜の製造方法としては、特に限定されるものではなく、相分離法や溶融延伸法等により多孔質膜を得て、さらに必要に応じて表面処理により細孔径、細孔構造、表面特性を調整すればよい。

例えば相分離法で製膜する場合、不織布など多孔質基材の表面に、樹脂と、開孔剤と、溶媒とを含む製膜原液を塗布し、被膜を形成するとともにその原液を多孔質基材に含浸させる。しかる後、該多孔質基材を、非溶媒を含む凝固浴に浸漬して樹脂を凝固させ、多孔質基材の表面に多孔質樹脂層を形成させる。なお、開孔剤は、凝固浴に浸漬された際に抽出され、多孔質の樹脂層を形成する作用を持つものであり、凝固浴への溶解性の高いものが好ましく、無機塩や水溶性高分子、グリセリンなどが好ましく用いられる。

そして、膜表面の凹凸を特に大きくするには、非溶媒誘起相分離法の場合、凝固浴への溶媒の混合や製膜原液への非溶媒の添加により相分離速度を遅くして構造周期を大きくし、サブミクロンオーダーの凹凸をより発現させるようにすればよい。また、このような非溶媒誘起相分離の制御のみでは膜表面付近における非溶媒接触時の厚さ方向の収縮が大きく凹凸を大きくする効果は結果的に小さくなることもあるので、熱誘起相分離と組み合わせるとさらに効果的である。具体的には非溶媒に接触させる前に製膜溶液を冷却し熱誘起相分離を起こさせることで、熱誘起相分離による相分離構造の成長と非溶媒誘起相分離を組み合わせて構造周期を大きくし、凹凸の大きな膜を得ることができる。なお、製膜溶液が熱誘起相分離を起こす温度は溶液組成に依存し、一般に製膜溶液の曇点温度である。それ以下に冷却すると熱誘起相分離を起こす。

一方、溶融延伸法では、結晶性高分子の場合、一般に非晶部分が引き延ばされ、引き延ばされにくい結晶部分とのひずみから細孔を生ずる。そこで、延伸倍率による制御の他、同じ延伸倍率でも延伸温度を低くして非晶部の延伸性を低下させることで、より延伸に寄与する部分を局所的にする等の方法で表面凹凸を大きくする事ができる。

また、相分離法、溶融延伸法による製膜原液中にカーボンブラック、シリカ微粒子などの各種微粒子を混合し凹凸を付与する方法、薬品処理により微粒子を除去し凹凸を付与する方法等も適用することができる。

また化学処理や物理処理など各種表面処理により凹凸を制御する方法も好ましく用いることができる。化学処理としては、高分子中の非晶部をエッチング除去するための薬品処理等が考えられ、ABS（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体樹脂）に対する硫酸-クロム酸混液処理、PP（ポリプロピレン樹脂）に対するn-ヘキサンのような溶剤処理などが例示できる。物理処理としては各種イオンによるスパッタエッチング処理やプラズマエッチング処理等も好ましく用いる事ができる。これらの処理により膜表面凹凸を大きくすることができる。

このように製造される本発明の液体分離膜をモジュール構造にする場合、その構造はとくに制限されないが、平膜の場合、たとえば透過液流路材などと合わせてエレメントを構成し、複数枚のエレメントを枠内に配列固定してモジュールを構成して使用する。

また、本発明の液体分離膜を使用するにあたり膜表面への懸濁物質等の付着をより効果的に防ぐためには、原水を液体分離膜面に対して実質的に平行に流すようにすることが好ましい。すなわち、クロスフローろ過が好ましい。

さらに、加圧ろ過でも吸引ろ過のいずれでも使用可能であるが、活性汚泥などを含む生物処理槽や凝集槽の中に液体分離膜を配置する場合は、加圧することが容易でないため、水頭差や透過側を減圧することによって分離する方式であることが好ましい。

本発明の液体分離膜に対する被処理水は、特に限定されるものではないが、比較的大きな粒子の懸濁物を含有する、下水や廃水を生物処理する活性汚泥の分離において好適に用いられる。被処理水に含まれる懸濁物が比較的大きな粒子の場合、膜とその懸濁物との接触面積が小さくなり、場合によっては点で接触するようになるので、懸濁物の膜面への付着を防ぐことができ、長期安定運転が可能になる。具体的には、除去対象となる懸濁成分の大きさが本発明における液体分離膜の凹凸の表面間距離Ｘよりも大きいことが好ましく、懸濁成分の重量平均粒径ＤがＸよりも大きい場合、本発明の液体分離膜による効果が顕著に現れる。なお、本発明における懸濁成分とは、０．４５μｍのフィルターでろ過除去できる成分のことを言い、この中には、無機微粒子のみならずポリマーや微生物も含まれる。

また、従来膜では懸濁物質の膜面への付着が激しく、付着により透過水を得るために必要な膜間差圧が大きくなり、分離膜による処理が適用不可能であった溶液系（たとえば高濃度原液）でも、本発明の液体分離膜では膜面への懸濁物質の付着が抑制されるので、分離膜の適用が可能になる。具体的には、固形分濃度が１ｇ／Ｌ以上、さらには１０ｇ／Ｌ以上といった高濃度の原液であっても、固液分離が可能であり、本発明の効果をより明確に発現することができる。

＜実施例１＞
樹脂としてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）樹脂、開孔剤として分子量が約２０，０００のポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、溶媒としてＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）、非溶媒として純水を用い、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。

ＰＶＤＦ：２０．０重量％
ＰＥＧ ： ５．５重量％
ＤＭＡｃ：７１．０重量％
純水 ： ３．５重量％
次に、上記原液を６０℃に冷却した後、密度が０．４８ｇ／ｃｍ³、厚みが２２０μｍのポリエステル繊維製不織布に塗布し、製膜原液が不織布を貫通しないうちに、冷風にて塗布表面を５℃に冷却して５℃の水溶液中に５分間浸漬し、さらに８０℃の熱水に３回浸漬してＤＭＡｃおよびＰＥＧを洗い出し、本発明の液体分離膜を得た。

この液体分離膜の、原液を塗布した側における多孔質樹脂層表面の９．２μｍ×１０．４μｍの範囲内を、倍率１０，０００倍で走査型電子顕微鏡観察を行ったところ、観察できる細孔すべての直径の平均は０．１２μｍであり、この膜の原水側表面を原子間力顕微鏡（Digital Instruments（株）製Nanoscope IIIa）で探針にSiNカンチレバー(Digital Instruments（株）製)を用いて、走査解像度 512×512、走査範囲25×25μm、コンタクトモードで、スキャン方向を45度ずつずらしながら４枚の表面凹凸座標を採取し、Ｘ＝0.38，Ｚ＝0.20の値を得た。

また、この液体分離膜について、湿潤状態のまま、静的接触角測定装置(協和界面科学（株)製CA-D型）を用い、Captive bubble法によって見かけの接触角を測定した。測定は２５℃水中で膜表面を水平に下に向け、下から、直径約1mmの気泡を接触させてその水と膜および水と空気の界面の間に形成される角度を測定し、気泡の左右両側、気泡５つ以上の平均をとることによって算出した。本方法により膜の見かけの接触角θobs＝40.8°を得た。

その後、この液体分離膜を攪拌式セル(ミリポア（株）製Amicon8050)にセットし窒素ガスによりリザーバータンクを加圧し単位時間ごとの透過水から膜抵抗を算出した。膜表面は攪拌式セル付属のマグネチックスターラーの回転により膜面流束を与え、攪拌式セルの攪拌速度は常に600rpmに調節し、評価圧力は20kPaとした。ここで膜抵抗Ｒは以下の式より求めた。

Ｒ＝（P×t）/（Ｌ×Ｓ）
R：膜抵抗（10⁷m²・Pa・s／m³）
P：評価圧力（Pa）
t：透過時間（s）
L：透過水量（m³）
S：膜面積（m²）
まず、液体分離膜の純水透過抵抗を５分間測定した。このとき最後の20秒間の蒸留水を用い透過水量から算出される純水透過抵抗（５分値）をR₁とした。

次いで、リザーバータンクをとり外し、純水透過抵抗評価後の膜を攪拌評価セルにセットした状態のまま、そのセルを、汚泥を蒸留水でMLSS=1g/lに希釈した汚泥希釈液（14.44g）で満たし、汚泥希釈液を一定量（7.5g）濾過した。一定量濾過し、汚泥濾過を停止した時点の最後の20秒間の透過水量から算出される透過抵抗を汚泥濾過抵抗(R₂)とした。汚泥濾過停止後、膜を評価セルにセットした状態のまま、セル内の残存汚泥溶液だけを取り出した。

その後、評価セル内を蒸留水で満たし、MS1ミニシェーカー（IKA株式会社製）を使い、評価セルごと1000回／分の速度で1分間振動させ、洗浄した。次に洗浄液を取り出し、再び透過抵抗を５分間測定し、最後の20秒間の透過水量から算出される透過抵抗を膜洗浄後純水透過抵抗(R₃)とした。ここから算出される総ファウリングΔＲ１（＝R₂−R₁）、不可逆ファウリングΔＲ２（＝R₃−R₁）は、表のようになった。
＜実施例２＞
樹脂としてポリスルホン（PS）樹脂、開孔剤として分子量が約２０，０００のポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、溶媒としてＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）、非溶媒として純水を用い、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。

PS ：２０．０重量％
ＰＥＧ ： ５．５重量％
ＤＭＡｃ：７２．５重量％
純水 ： ２．０重量％
この製膜原液を用いた以外は、実施例１と同様の方法で製膜して液体分離膜を得た。解析結果を表に示す。
＜比較例１＞
市販膜のＰＶＤＦ膜(ミリポア製 デュラポアＶＶＨＰ)の解析の解析結果を表に示す。
＜比較例２＞
樹脂としてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）樹脂、開孔剤として分子量が約８，０００のポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、溶媒としてＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）、非溶媒として純水を用い、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。

ＰＶＤＦ：１３．０重量％
ＰＥＧ ： ５．５重量％
ＤＭＡｃ：７８．０重量％
純水 ： ３．５重量％
次に、上記原液を２５℃に冷却した後、密度が０．４８ｇ／ｃｍ³、厚みが２２０μｍのポリエステル繊維製不織布に塗布し、製膜原液が不織布を貫通しないように直ちに２５℃の６０重量%ＤＭＡｃ水溶液中に５分間浸漬し、さらに８０℃の熱水に３回浸漬してＤＭＡｃおよびＰＥＧを洗い出し、分離膜を得た。膜の解析結果を表に示す。

本発明に係る液体分離膜や固液分離装置は、下廃水中に含まれる懸濁物質を除去する際に好適に用いることができ、さらには、活性汚泥などフロックや菌等、除去対象物質である懸濁物が大きい場合に好適であり、浸漬型膜分離法による下廃水を処理する場合に特に好適である。

膜表面の原子間力顕微鏡画像の一例である。 図１の画像の破線部における膜表面の凹凸を示す図である。

Claims (11)

1. 原液を分離処理して濾過液を得る液体分離膜であって、ある断面において、凹凸を有する原液側表面の隣接頂点間距離の平均値Ｘと互いに隣接する頂点と底点の凹凸差の平均値Ｚとが次の関係を満足することを特徴とする液体分離膜。
   ０．０１μｍ≦Ｘ≦１０μｍ，Ｚ／Ｘ≧０．５
2. 原液側表面の空気に対する水の見かけの接触角θobsが３０°以下である、請求項１に記載の液体分離膜。
3. 前記液体分離膜の原液側表面の孔径をdとし、前記液体分離膜の空隙率をφm、膜厚をδ、圧力100kPa，温度25℃における純水透過流束をＪｖとするとき、次の関係を満足する、請求項１または２に記載の液体分離膜。
   ｄ²≦(32×0.9/1000×δ×Jv)/(φ×10⁵)
4. 膜分離活性汚泥処理用である、請求項１〜３のいずれかに記載の液体分離膜。
5. 請求項１〜４のいずれかの液体分離膜を備えた固液分離装置。
6. 前記液体分離膜が活性汚泥槽に浸漬されている、請求項５に記載の固液分離装置。
7. 前記液体分離膜に対して原液を実質的に平行に流す手段を備えている、請求項５または６に記載の固液分離装置。
8. 請求項１〜４のいずれかの液体分離膜を用いて液体中の懸濁物を除去する、固液分離方法。
9. 前記液体分離膜を活性汚泥槽に浸漬し、該活性汚泥槽内で液体中の懸濁物を除去する、請求項８に記載の固液分離方法。
10. 前記懸濁物の重量平均粒径ＤがＸよりも大きい、請求項８または９に記載の固液分離方法。
11. 原液を膜面に対して実質的に平行に流す、請求項８〜１０のいずれかに記載の固液分離方法。