JP7082681B2 - 多孔質膜を用いたろ過方法 - Google Patents
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Description
かかる問題に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、物理的な洗浄工程を含む多孔質ろ過膜を用いるろ過方法において、ろ過性能、洗浄効率に優れ、かつ、高寿命のろ過方法を提供することである。
[1]以下の工程:
3次元網目構造の樹脂から構成される多孔質膜のモジュールに、外圧ろ過により、被ろ過液を通過させてろ過するろ過工程;
該ろ過工程の後、該多孔質膜に洗浄液を該膜の内側表面から通過させる逆洗とエアバブリングを行うことにより、該多孔質膜の外側表面を洗浄する洗浄工程;及び
該洗浄工程の後、該多孔質膜の外側表面及び内部に残存する洗浄液を排出する排出工程;
を含み、かつ、
該多孔質膜の内側表面に直交する膜厚方向における膜断面のSEM画像における、該内側表面を含む視野、該膜の外側表面を含む視野、及びこれらの視野の間を等間隔で撮影した2視野の合計4視野の各領域において、1μm2以下の面積を有する樹脂部の面積の合計が、該樹脂部の総面積に対して70%以上である、ことを特徴とするろ過方法。
[2]以下の工程:
3次元網目構造の樹脂から構成される多孔質膜のモジュールに、外圧ろ過により、被ろ過液を通過させてろ過するろ過工程;
該ろ過工程の後、該多孔質膜に洗浄液を該膜の内側表面から通過させる逆洗とエアバブリングを行うことにより、該多孔質膜の外側表面を洗浄する洗浄工程;及び
該洗浄工程の後、該多孔質膜の外側表面及び内部に残存する洗浄液を排出する排出工程;
を含み、かつ、
該多孔質膜の内側表面に直交する膜厚方向における膜断面のSEM画像における、該内側表面を含む視野、該膜の外側表面を含む視野、及びこれらの視野の間を等間隔で撮影した2視野の合計4視野の各領域において、10μm2以上の面積を有する樹脂部の面積の合計が、該樹脂部の総面積に対して15%以下である、ことを特徴とするろ過方法。
[3]以下の工程:
3次元網目構造の樹脂から構成される多孔質膜のモジュールに、外圧ろ過により、被ろ過液を通過させてろ過するろ過工程;
該ろ過工程の後、該多孔質膜に洗浄液を該膜の内側表面から通過させる逆洗とエアバブリングを行うことにより、該多孔質膜の外側表面を洗浄する洗浄工程;及び
該洗浄工程の後、該多孔質膜の外側表面及び内部に残存する洗浄液を排出する排出工程;
を含み、かつ、
該多孔質膜の内側表面に直交する膜厚方向における膜断面のSEM画像における、該内側表面を含む視野、該膜の外側表面を含む視野、及びこれらの視野の間を等間隔で撮影した2視野の合計4視野の各領域において、1μm2以下の面積を有する樹脂部の面積の合計が、該樹脂部の総面積に対して70%以上であり、かつ、10μm2以上の面積を有する樹脂部の面積の合計が、該樹脂部の総面積に対して15%以下である、ことを特徴とするろ過方法。
[4]前記多孔質膜のモジュールは、有効膜長さが1.5m以上である、前記[1]~[3]のいずれかに記載のろ過方法。
[5]前記ろ過工程における多孔質膜モジュールの透水性能が初期値の70%以下まで低下した後に、前記洗浄工程を実施する、前記[1]~[4]のいずれかに記載のろ過方法。
[6]前記ろ過工程における多孔質膜モジュールの透水性能が初期値の70%以下まで低下した場合に、薬液洗浄工程を実施する、前記[5]に記載のろ過方法。
[7]前記薬液洗浄工程を、前記洗浄工程の前又は後に実施する、前記[6]に記載のろ過方法。
[8]前記薬液洗浄工程は、前記洗浄工程である、前記[6]に記載のろ過方法。
[9]前記ろ過工程における多孔質膜モジュールの透水性能が初期値の50%以下まで低下した後に、前記洗浄工程を実施する、前記[5]に記載のろ過方法。
[10]一連の前記ろ過工程、洗浄工程、排出工程を1サイクルとしたときに、nサイクル目の多孔質膜モジュールの透水性能がn-1サイクル目の透水性能の80%以上である、前記[5]又は[9]に記載のろ過方法。
[11]20,000サイクル経過後の前記薬液洗浄工程後の多孔質膜モジュールの透水性能が初期値の80%以上である、前記[6]に記載のろ過方法。
[12]前記洗浄工程における逆洗のFluxは、前記ろ過工程におけるFluxの1倍~3倍である、前記[1]~[11]のいずれかに記載のろ過方法。
[13]特定の回数目に薬液洗浄工程を実施し、かつ、該薬液は水酸化ナトリウム水溶液を含む、前記[6]又は[11]に記載のろ過方法。
[14]特定の回数目に薬液洗浄工程を実施し、かつ、該薬液は酸化剤を含む、前記[6]、[11]又は[13]のいずれかに記載のろ過方法。
[15]特定の回数目の洗浄工程が薬液洗浄工程であり、かつ、該薬液洗浄工程における逆洗時の逆洗液に酸化剤を添加する、前記[1]~[14]のいずれかに記載のろ過方法。
[16]前記酸化剤の標準電極電位が1V以上である、前記[14]又は[15]に記載のろ過方法。
[17]前記酸化剤の標準電極電位が1.8V以上である、前記[16]に記載のろ過方法。
[18]前記排出工程において、前記モジュールの下部から洗浄液を排出する、前記[1]~[17]のいずれかに記載のろ過方法。
[19]前記モジュールの下部からの洗浄液の排出は、該モジュールのサイドノズルから加圧空気を押し込むことによって行う、前記[18]に記載のろ過方法。
[20]前記加圧空気の圧力は0.2MPa以下である、前記[19]に記載のろ過方法。
[21]前記排出工程後のモジュール重量が、該モジュールの初期乾燥重量の3倍以下である、前記[20]に記載のろ過方法。
[22]20,000サイクル経過後の、該多孔質膜の破損率が0.5%以下である、前記[1]~[21]のいずれかに記載のろ過方法。
[23]前記多孔質膜を構成する樹脂は、熱可塑性樹脂である、前記[1]~[22]のいずれかに記載のろ過方法。
[24]前記熱可塑性樹脂が、フッ素樹脂である、前記[23]に記載のろ過方法。
[25]前記フッ素樹脂は、フッ化ビニリデン樹脂(PVDF)、クロロトリフルオロエチレン樹脂、テトラフルオロエチレン樹脂、エチレン-テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)、エチレン-モノクロロトリフルオロエチレン共重合体(ECTFE)、及びヘキサフルオロプロピレン樹脂、及びこれらの樹脂のいずれかの混合物からなる群から選ばれる少なくとも1種の樹脂である、前記[24]に記載のろ過方法。
「ろ過、洗浄、排出」のサイクルを行う上で、膜モジュールが未だ比較的新しい状態、例えば、当該サイクルが1~数千回の時期は、逆洗やエアスクラビング(エアバブリング)などの物理的な洗浄により、透水性能は1回前の物理的な洗浄(サイクル)の際に回復した透水性能に匹敵するまで回復が可能である。しかしながら、物理的な洗浄のサイクルが数千回を超えたような場合には、膜の物理的や化学的な劣化などにより、逆洗やエアスクラビング(エアバブリング)などの物理的な洗浄で回復する透水性能は、前回の物理的な洗浄(サイクル)の際に回復した透水性能の50~75%程度しか図れない場合がある。
本発明のろ過方法に用いる膜は、膜内部の連通性がよいため、上記のような物理的な洗浄のサイクルが数千回を超えた場合であっても、物理的な洗浄(のみ)による透水性能の回復が1回前の洗浄後の透水性能の80%以上の回復が可能となるため、初期に対して透水性能が、例えば、50%以下となった場合などに行われる、物理的な洗浄だけでは足らず薬液を用いた洗浄に対して、その薬液を用いた洗浄を行う頻度を減らすことができる。
それゆえ、本発明のろ過方法を用いれば、薬液洗浄による膜へのダメージ、薬液を用いた後のリンスに必要な水や工程の手間、薬液を含む水を廃棄することの環境への影響、を低減することができる。
本実施形態の1の態様は、3次元網目構造の樹脂から構成される多孔質膜のモジュールに、外圧ろ過により、被ろ過液を通過させてろ過するろ過工程;
該ろ過工程の後、該多孔質膜に洗浄液を該膜の内側表面から通過させる逆洗とエアバブリングを行うことにより、該多孔質膜の外側表面を洗浄する洗浄工程;及び
該洗浄工程の後、該多孔質膜の外側表面及び内部に残存する洗浄液を排出する排出工程;
を含み、かつ、
該多孔質膜の内側表面に直交する膜厚方向における膜断面のSEM画像における、該内側表面を含む視野、該膜の外側表面を含む視野、及びこれらの視野の間を等間隔で撮影した2視野の合計4視野の各領域において、1μm2以下の面積を有する樹脂部の面積の合計が、該樹脂部の総面積に対して70%以上であり、及び/又は、10μm2以上の面積を有する樹脂部の面積の合計が、該樹脂部の総面積に対して15%以下である、ことを特徴とするろ過方法。
本実施形態のろ過方法は、樹脂から構成される多孔質膜(例えば、多孔質中空糸膜)に被ろ過液を通過させてろ過するろ過工程と、そのろ過工程の後、多孔質膜の外側表面を洗浄する洗浄工程と、さらに多孔質膜の外側表面及び内部に残存した洗浄液を排出する排出工程とを含む。ろ過工程後の洗浄工程の開始の合図は、時間でろ過工程と洗浄工程を決定する場合と、ろ過工程のろ過圧力が一定の値に達した場合に洗浄工程の合図を入れる場合とがある。前者は定期的に洗浄ができるので常に膜がきれいな状態に保つことができ、後者の方法は、効率的に洗浄を実施することができる。この場合にろ過フラックスをろ過圧力で割った透水性能が70%に低下したときに洗浄することが好ましく、50%まで低下したときに洗浄することがさらに好ましい。
本明細書中、用語「多孔質膜の内側表面」とは、中空糸膜の場合、中空部側の表面をいい、用語「多孔質膜の外側表面」とは、中空糸膜の場合、中空糸の外側表面をいう。
本明細書中、用語「多孔質膜の内部」とは、多数の細孔が形成されている膜厚(肉厚)部を指す。
本実施形態のろ過方法におけるろ過工程は、例えば、多孔質中空糸膜の外側表面に被ろ過物を含有する被処理液を供給し、多孔質中空糸膜の膜厚(肉厚)部を通過させ、多孔質中空糸膜の内側表面から滲み出した液体をろ液として取り出す、いわゆる外圧式のろ過工程である。
本明細書中、「被ろ過物」とは、ろ過工程において多孔質膜に供給される被処理水中に含有され、ろ過により除去され、ろ液から分離されるべき物質等を意味する。
H2O2+2H++2e-←→2H2O ・・・・・ +1.77V
O3+2H++2e-←→O2+H2O ・・・・・ +2.08V
酸素系酸化剤としては、過酸化水素、オゾン、過炭酸塩、過硫酸塩や過酸化ナトリウム等の金属過酸化物、過酢酸等の有機過酸化物が挙げられる。フェントン試薬水溶液としては0.005重量%以上の鉄(II)イオン、及び0.5重量%以上の酸素系酸化剤を含有し、かつ、pH7以下であるものが好ましく、0.005重量%以上の鉄(II)イオン、及び1.0重量%以上の酸素系酸化剤を含有し、かつ、pH4以下であるものがより好ましい。また、pHの調整は有機酸等の弱酸で行うことが好ましい。これらのフェントン試薬水溶液を用いることによって、例えば、被処理液が海水である場合、高い洗浄効果を得ることができる。
本明細書中、用語「懸濁水」とは、天然水、生活排水(廃水)、これらの処理水などを指す。天然水としては、河川水、湖沼水、地下水、海水が例として挙げられる。これらの天然水に対し沈降処理、砂ろ過処理、凝集沈殿砂ろ過処理、オゾン処理、活性炭処理などの処理を施した処理水も、懸濁水に包含される。生活排水の例は下水である。下水に対してスクリーンろ過や沈降処理を施した下水1次処理水や、生物処理を施した下水2次処理水、更には凝集沈殿砂ろ過、活性炭処理、オゾン処理などの処理を施した3次処理(高度処理)水も、懸濁水に包含される。これらの懸濁水にはμmオーダー以下の微細な有機物、無機物及び有機無機混合物から成る濁質(腐植コロイド、有機質コロイド、粘土、細菌など)、細菌・藻類由来の高分子物質が含まれていてもよい。
本実施形態のろ過方法に用いる多孔質膜の構造、素材(材料)、及び製造方法を、以下、詳述する。
本実施形態のろ過方法に用いる多孔質膜は、該多孔質膜の内側表面に直交する膜厚方向における膜断面のSEM画像における、該内側表面を含む視野、該膜の外側表面を含む視野、及びこれらの視野の間を等間隔で撮影した2視野の合計4視野の各領域において、1μm2以下の面積を有する樹脂部の面積の合計が、該樹脂部の総面積に対して70%以上であるもの;同各領域において、10μm2以上の面積を有する樹脂部の面積の合計が、該樹脂部の総面積に対して15%以下であるもの;同各領域において、1μm2以下の面積を有する樹脂部の面積の合計が、該樹脂部の総面積に対して70%以上であり、かつ、10μm2以上の面積を有する樹脂部の面積の合計が、該樹脂部の総面積に対して15%以下であるもの;のいずれかである。好ましい多孔質膜は、同各領域において、1μm2以下の面積を有する樹脂部の面積の合計が、該樹脂部の総面積に対して70%以上であり、1μm2超10μm2未満の面積を有する樹脂部の面積の合計が、該樹脂部の総面積に対して15%以下であり、かつ、10μm2以上の面積を有する樹脂部の面積の合計が、該樹脂部の総面積に対して15%以下であるものである。
尚、前記各領域内では、中空糸多孔質膜の内側表面に直交する膜厚方向における膜断面と、該内側表面に平行する断面との間では、樹脂部の存在分布の差異、すなわち、孔の連通性の異方性は事実上無視することができる。
本明細書中、用語「樹脂部」とは、多孔質膜において多数の孔を形成する、樹脂から構成される3次元網目構造の樹状骨格部分である。図1に黒色で示す部分が樹脂部であり、白色の部分が孔である。
多孔質膜内部には、膜の内側から外側まで屈曲しながら連通している連通孔が形成されており、多孔質膜の内側表面に直交する膜厚方向における膜断面のSEM画像における、該内側表面を含む視野、該膜の外側表面を含む視野、及びこれらの視野の間を等間隔で撮影した2視野の合計4視野の各領域において、1μm2以下の面積を有する樹脂部の面積の合計が、該樹脂部の総面積に対して70%以上であれば、被処理液のフラックス(透水性能、透水性)が高く、逆洗の効果が高くなる。また、細孔の連通性が高い多孔質膜は、幹ポリマーがシームレスネットワークを形成している。こうした膜は靱性が高い膜となり、エアバブリングなどによる物理的な膜の揺動が起因となって発生する応力集中に対する膜へのダメージにも強くなる。また、このように連通性の高い膜は膜の引張弾性率が30~120MPaとなり、エアバブリング時の膜の揺れが、膜面の濁質を排除するのに最適な弾性率をもつ膜となる。しかしながら、樹脂部の総面積に対する1μm2以下の面積を有する樹脂部の面積の合計の割合が高すぎると、多孔質膜において多数の孔を形成する、樹脂から構成される3次元網目構造の樹状骨格部分が細すぎるものとなるため、1μm2以下の面積を有する樹脂部の面積の合計が、該樹脂部の総面積に対して70%以上であることを維持しつつ、1μm2超の面積を有する樹脂部の面積の合計が、該樹脂部の総面積に対して2%以上30%以下で存在するものが好ましく、10μm2以上の面積を有する樹脂部の面積の合計が、該樹脂部の総面積に対して15%以下で存在するものがより好ましく、1μm2超10μm2未満の面積を有する樹脂部の面積の合計が、該樹脂部の総面積に対して15%以下であり、かつ、10μm2以上の面積を有する樹脂部の面積の合計が、該樹脂部の総面積に対して2%以上15%以下で存在するものがさらに好ましい。1μm2超の面積を有する樹脂部の面積の合計が、該樹脂部の総面積に対して2%以上30%以下で存在すれば、樹脂から構成される3次元網目構造の樹状骨格部分が細すぎないため、多孔質膜の強度、引張破断伸度を適切に維持することができる。
その後の排出工程では、モジュール内部に残存する濁質を多く含んだ洗浄後の液(排水)をモジュール外部へ排出する。この際にモジュールのサイドノズル等から加圧空気によって加圧し、モジュール下部から液を排出すると完全かつ素早く排出でき、結果として高い洗浄効果を得ることができる。
多孔質膜を構成する樹脂は、好ましくは熱可塑性樹脂であり、フッ素樹脂がより好ましい。フッ素樹脂としては、フッ化ビニリデン樹脂(PVDF)、クロロトリフルオロエチレン樹脂、テトラフルオロエチレン樹脂、エチレン-テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)、エチレン-モノクロロトリフルオロエチレン共重合体(ECTFE)、ヘキサフルオロプロピレン樹脂、及びこれら樹脂の混合物からなる群から選ばれるものが挙げられる。
熱可塑性樹脂として、ポリオレフィン、オレフィンとハロゲン化オレフィンとの共重合体、ハロゲン化ポリオレフィン、それらの混合物が挙げられる。熱可塑性樹脂として、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルアルコール、エチレン-ビニルアルコール共重合体、エチレン-テトラフルオロエチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン(ヘキサフルオロプロピレンのドメインを含んでもよい)、これらの混合物が挙げられる。これらの樹脂は、は熱可塑性ゆえに取り扱い性に優れ、且つ強靱であるため、膜素材として優れる。これらの中でもフッ化ビニリデン樹脂、テトラフルオロエチレン樹脂、ヘキサフルオロプロピレン樹脂又はそれらの混合物、エチレン、テトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレンのホモポリマー又はコポリマー、あるいは、ホモポリマーとコポリマーの混合物は、機械的強度、化学的強度(耐薬品性)に優れ、且つ成形性が良好であるために好ましい。より具体的には、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデン-ヘキサフルオロプロピレン共重合物、エチレン-テトラフルオロエチレン共重合物、エチレン-クロロトリフルオロエチレン共重合体等のフッ素樹脂が挙げられる。
また、第2の溶剤は、第1の溶剤と異なり、セバシン酸エステル、クエン酸エステル、アセチルクエン酸エステル、アジピン酸エステル、トリメリット酸エステル、オレイン酸エステル、パルミチン酸エステル、ステアリン酸エステル、リン酸エステル、炭素数6以上30以下の脂肪酸、及びエポキシ化植物油からなる群から選択される少なくとも1種であることができる。炭素数6以上30以下の脂肪酸としては、カプリン酸、ラウリン酸、オレイン酸等が挙げられる。また、エポキシ化植物油としては、エポキシ大豆油、エポキシ化亜麻仁油等が挙げられる。
第2の溶剤は、熱可塑性樹脂と第2の溶剤との比率が20:80の第2の混合液において、第2の混合液の温度が25℃より高く第2の溶剤の沸点以下のいずれかの温度で熱可塑性樹脂が第2の溶剤に均一に溶解する良溶剤であることが好ましい。
第2の溶剤は、熱可塑性樹脂と第2の溶剤との比率が20:80の第2の混合液において、第2の混合液の温度が25℃では熱可塑性樹脂が第2の溶剤に均一に溶解せず、第2の混合液の温度が100℃より高く第2の溶剤の沸点以下のいずれかの温度では熱可塑性樹脂が第2の溶剤に均一に溶解する貧溶剤であることがより好ましい。
この場合、第1の溶剤は、セバシン酸エステル、クエン酸エステル、アセチルクエン酸エステル、アジピン酸エステル、トリメリット酸エステル、オレイン酸エステル、パルミチン酸エステル、ステアリン酸エステル、リン酸エステル、炭素数6以上30以下の脂肪酸、エポキシ化植物油からなる群から選択される少なくとも1種であって、ポリフッ化ビニリデンと第1の溶剤との比率が20:80の第1の混合液において、第1の混合液の温度を第1の溶剤の沸点まで上げても、ポリフッ化ビニリデンが第1の溶剤に均一に溶解しない非溶剤であることができる。非溶媒としては、アジピン酸ビス2-エチルヘキシル(DOA)が好ましい。
また、上記多孔質中空糸膜は、第1の溶剤とは異なる第2の溶剤を含んでもよい。この場合、第2の溶剤は、セバシン酸エステル、クエン酸エステル、アセチルクエン酸エステル、アジピン酸エステル、トリメリット酸エステル、オレイン酸エステル、パルミチン酸エステル、ステアリン酸エステル、リン酸エステル、炭素数6以上30以下の脂肪酸、エポキシ化植物油からなる群から選択される少なくとも1種であって、ポリフッ化ビニリデンと第2の溶剤との比率が20:80の第2の混合液において、第2の混合液の温度が25℃より高く第2の溶剤の沸点以下のいずれかの温度でポリフッ化ビニリデンが第2の溶剤に均一に溶解する良い溶剤であることが好ましい。また、第2の溶剤は、第2の混合液の温度が25℃ではポリフッ化ビニリデンが第2の溶剤に均一に溶解せず、第2の混合液の温度が100℃より高く第2の溶剤の沸点以下のいずれかの温度ではポリフッ化ビニリデンが第2の溶剤に均一に溶解する貧溶剤であることがより好ましい。貧溶媒としては、アセチルクエン酸トリブチル(ATBC)が好ましい。
多孔質膜の引張破断伸度の初期値は60%以上であることが好ましく、より好ましくは80%以上、さらに好ましくは100%以上、とくに好ましくは120%以上である。引張破断伸度は後述の実施例における測定方法により測定することができる。
アルカリ耐性は、多孔質膜のアルカリ浸漬前後の引張破断伸度の保持率(NaOH浸漬後伸度保持率)によって測定することができ、4重量%NaOH水溶液に10日間浸漬させた後の引張破断伸度(洗浄工程後の多孔性中空糸膜の引張破断伸度E1に相当する)が初期値(洗浄工程前における多孔性中空糸膜の引張破断伸度E0に相当する)に対して80%以上保持していることが好ましく、より好ましくは85%以上、さらに好ましくは90%以上である。
実用上の観点から、多孔質膜の圧縮強度は0.2MPa以上であることが好ましく、より好ましくは0.3~1.0MPa、更に好ましくは0.4~1.0MPaである。
多孔質膜としては、ろ過工程をn回繰り返した後の多孔質膜の透水性能Lnと、その直後の洗浄工程後の多孔質膜の透水性能Ln+1との関係は、105%≧Ln+1/Ln×100≧80%であることが好ましい。透水性能とは、ろ過フラックス[LMH]をその時の圧力[kPa]で除した値[LMH/kPa]である。
以下、多孔質中空糸膜の製造方法について説明する。但し、本実施形態のろ過方法に用いる多孔質中空糸膜の製造方法は、以下の製造方法に限定されるものではない。
本実施形態のろ過方法に用い多孔質中空糸膜の製造方法は、(a)熱可塑性樹脂、溶剤、添加剤を含む溶融混練物を準備する工程と、(b)溶融混練物を多重構造の紡糸ノズルに供給し、紡糸ノズルから溶融混練物を押し出すことによって中空糸膜を得る工程と、(c)溶剤を中空糸膜から抽出する工程とを含むものであることができる。溶融混練物が添加剤を含む場合には、工程(c)の後に、(d)添加剤を中空糸膜から抽出する工程をさらに含んでもよい。
溶融混練物は、熱可塑性樹脂と溶剤の二成分からなるものであってもよく、熱可塑性樹脂、添加剤、及び溶剤の三成分からなるものであってもよい。溶剤は、後述するように、少なくとも非溶剤を含む。
工程(c)で使用する抽出剤としては、塩化メチレンや各種アルコールなど熱可塑性樹脂は溶けないが溶剤と親和性が高い液体を使用することが好ましい。
添加剤を含まない溶融混練物を使用する場合には、工程(c)を経て得られる中空糸膜を多孔質中空糸膜として使用してもよい。添加剤を含む溶融混練物を使用して多孔質中空糸膜を製造する場合には、工程(c)後に、中空糸膜から(d)添加剤を抽出除去して多孔性中空糸膜を得る工程をさらに経ることが好ましい。工程(d)における抽出剤には、湯、又は酸、アルカリなど使用した添加剤を溶解できるが熱可塑性樹脂は溶解しない液体を使用することが好ましい。
多孔質中空糸膜内部の無機微粉について、蛍光X線等により存在する元素を同定することで、存在する無機微粉の素材(材料)を同定することができる。
添加剤として有機物を使用する場合、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコールなどの親水性高分子を使用すると中空糸膜に親水性を付与することができる。また、グリセリン、エチレングリコールなど粘度の高い添加剤を使用すると溶融混練物の粘度をコントロールすることができる。
熱可塑性樹脂、溶剤、無機微粉を混合して製膜するが、溶剤は熱可塑性樹脂の非溶剤であることが好ましく、無機微粉は疎水性であることで、3次元網目構造となりやすく、3次元網目構造を取ることで、膜の靭性が向上し、激しい物理洗浄に対しても十分な耐性を持つ膜になる。
本実施形態の多孔質中空糸膜の製造方法では、熱可塑性樹脂の非溶剤を、良溶剤又は貧溶剤に混合させる。混合後の混合溶剤は使用する熱可塑性樹脂に対して非溶剤となる。このように膜の原材料として非溶剤を用いると、3次元網目構造を持つ多孔質中空糸膜が得られる。その作用機序は必ずしも明らかではないが、非溶剤を混合させて、より溶解性を低くした溶剤を用いた方がポリマーの結晶化が適度に阻害され、3次元網目構造になりやすいと考えられる。3次元網目構造の膜は連通性が高く、また結晶化度が適度に高いため、引張弾性率が30~120MPaの範囲に入ってくる。例えば、非溶剤、及び貧溶剤又は良溶剤は、フタル酸エステル、セバシン酸エステル、クエン酸エステル、アセチルクエン酸エステル、アジピン酸エステル、トリメリット酸エステル、オレイン酸エステル、パルミチン酸エステル、ステアリン酸エステル、リン酸エステル、炭素数6以上30以下の脂肪酸、エポキシ化植物油等の各種エステル等からなる群から選ばれる。
熱可塑性樹脂を常温で溶解させることができる溶剤を良溶剤、常温では溶解できないが高温にして溶解させることができる溶剤をその熱可塑性樹脂の貧溶剤、高温にしても溶解させることができない溶剤を非溶剤と呼ぶが、良溶剤、貧溶剤、及び非溶剤は、以下のようにして判定することができる。
試験管に2g程度の熱可塑性樹脂と8g程度の溶剤を入れ、試験管用ブロックヒーターにて10℃刻み程度でその溶剤の沸点まで加温し、スパチュラなどで試験管内を混合し、熱可塑性樹脂が溶解するものが良溶剤又は貧溶剤、溶解しないものが非溶剤である。100℃以下の比較的低温で溶解するものが良溶剤、100℃以上沸点以下の高温にしないと溶解しないものを貧溶剤と判定する。
例えば、熱可塑性樹脂としてポリフッ化ビニリデン(PVDF)を用い、溶剤としてアセチルクエン酸トリブチル(ATBC)、セバシン酸ジブチル又はアジピン酸ジブチルを用いると、200℃程度でPVDFはこれらの溶剤に均一に混ざり合い溶解する。他方、溶剤としてアジピン酸ビス2-エチルヘキシル(DOA)、アジピン酸ジイソノニル、又はセバシン酸ビス2エチルヘキシルを用いると温度を250℃まで上げても、PVDFはこれらの溶剤には溶解しない。
また、熱可塑性樹脂としてエチレン-テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)を用い、溶剤としてアジピン酸ジエチルを用いると、200℃程度でETFEは均一に混ざり合い溶解する。他方、溶剤としてアジピン酸ビス2-エチルヘキシル(DIBA)を用いると溶解しない。
また、熱可塑性樹脂としてエチレン-モノクロロトリフルオロエチレン共重合体(ECTFE)を用い、溶剤としてクエン酸トリエチルを用いると200℃程度で均一に溶解し、トリフェニル亜リン酸(TPP)を用いると溶解しない。
RO手段には、公知のRO膜を使用することができる。
図6は、多孔質膜を用いた限外ろ過(UF)手段、及び逆浸透(RO)手段、並びに逆洗手段、及びエアバブリング手段を含むろ過システムの一例のフロー図である。まず、被処理液は、UF膜により、処理水(ろ液)と懸濁物等を含む排水とに分離される。ろ液は、UFろ液タンク(T2)に貯められ、懸濁液等を含む液はドレインとして排水タンク(T4)に送られる。UFろ液は、カートリッジフィルターを経て、RO膜モジュールに送られ、一部はROろ液タンク(T3)に貯められ、透過水となり、残部は排水タンク(T4)に送られる。
図6に示すように、UFろ液タンク(T2)内のろ液がリンス液として逆洗ポンプ(P2)により送られ、逆洗と加圧空気によりエアバブリングにより、UF膜は洗浄される。その後、サイドノズルからの加圧空気により洗浄液の残液が膜モジュールの下部から排水される。
多孔質中空糸膜を、長さ方向に直交する断面でカミソリを使って薄くスライスし、100倍拡大鏡にて、外径と内径を測定した。一つのサンプルについて、長さ方向に30mm間隔で60箇所の切断面で測定を行い、平均値を中空糸膜の外径と内径とした。
多孔質中空糸膜を、長さ方向に直交する断面で円環状に裁断し、10%リンタングステン酸+四酸化オスミウム染色を実施し、エポキシ樹脂に包埋した。次いで、トリミング後、試料断面にBIB加工を施して平滑断面を作製し、導電処理し、検鏡試料を作製した。作製した検鏡試料を、HITACHI製電子顕微鏡SU8000シリーズを使用し、加速電圧1kVで膜の断面の電子顕微鏡(SEM)画像を5,000~30,000倍で、膜厚(肉厚部)断面の内側表面を含む視野、該膜の外側表面を含む視野、及びこれらの視野の間を等間隔で撮影した2視野の合計4視野の各領域(図2~5における丸1~丸4)内で所定の視野で撮影した。平均孔径に応じて倍率を変えて測定することができ、具体的には、平均孔径が0.1μm以上の場合には、5000倍、平均孔径が0.05μm以上0.1μm未満の場合には、10,000倍、平均孔径が0.05μm未満の場合には、30,000倍とした。尚、視野のサイズは、2560×1920ピクセルとした。
画像処理には、ImageJを用い、撮影したSEM画像に対してThreshold処理(Image-Adjust-Treshold:大津法(Otsuを選択))を施すことより、孔の部分と樹脂部とで二値化した。
表面開口率:二値化画像の樹脂部と孔部との割合を算出することにより表面開口率を測定した。
樹脂部の面積分布:ImageJの「Analyze Particle」コマンド(Analyz Particle:Size0.10-Infinity)を使用し、撮影したSEM画像に含まれる二値化された粒状の樹脂部の大きさをそれぞれ計測した。SEM画像に含まれる全樹脂部の総面積をΣSとし、1μm2以下の樹脂部の面積をΣS(<1μm2)とした場合に、ΣS(<1μm2)/ΣSを算出することによって、1μm2以下の面積を有する樹脂部の面積割合を算出した。同様に、所定範囲の面積を有する樹脂部の面積割合を算出した。
尚、二値化処理を施す際のノイズ除去については、0.1μm2未満の面積の樹脂部をノイズとして除去し、0.1μm2以上の面積の樹脂部を分析対象とした。また、ノイズ除去は、メディアンフィルタ処理(Process-Filters-Median:Radius:3.0pixels)を施すことによって行った。
また、SEM画像の端で切れている粒状の樹脂部についても計測対象とした。また、「Incude Holes」(穴をうめる)の処理は行わなかった。また、「雪だるま」型を「扁平」型などに形状を補正する処理は行わなかった。
平均細孔孔径:ImageJの「Plugins-Bone J-Thickness」コマンドを使用して測定した。尚、空間サイズは空隙に入る最大の円サイズとして定義した。
多孔質中空糸膜をエタノールに浸漬した後、純水浸漬を数回繰り返した後、約10cm長の湿潤中空糸膜の一端を封止し、他端の中空部内に注射針を挿入し、25℃の環境下にて注射針から0.1MPaの圧力で25℃の純水を注入し、膜の外側表面から透過してくる純水量を測定し、下記式:
初期純水フラックス[L/m2/h=LMH]=60×(透過水量[L])/{π×(膜外径[m])×(膜有効長[m])×(測定時間[min])}
により純水フラックスを決定し、透水性を評価した。
尚、「膜有効長」は、注射針が挿入されている部分を除いた、正味の膜長を指す。
作製した膜モジュールを使って河川表流水(富士川表流水)をろ過したときに、ろ過工程、洗浄工程、排出工程を1サイクルとし、
透水性能保持率[%]=100×(nサイクル目の透水性能[LMH/kPa])/(1サイクル目の透水性能[LMH/kPa])により求めた。
尚、各パラメーターは、下記式で算出した:
ろ過圧力={(入圧)+(出圧)}/2
ここでろ過圧力はろ過工程の全体の時間における平均値を示す。
膜外表面積[m2]=中空糸膜本数×π×(中空糸膜外径[m])×(中空糸膜有効長[m])
また、全てのろ過圧力は25℃の水の粘度に換算して算出している。
サンプルとして多孔質中空糸膜をそのまま用い、張破断伸度、引張弾性率をJIS K7161、に従って算出した。引張破断時の荷重と変位を以下の条件で測定した。
測定機器:インストロン型引張試験機(島津製作所製AGS-5D)
チャック間距離:5cm
引張り速度:20cm/分
片端の中空部をホットメルト接着剤により閉塞させた多孔質中空糸膜6600本の束2.2mに切断し、内径154mmのパイプに、サイドノズルを有するヘッドが上下に溶着されたハウジングに挿入した。
次いで、中空部を閉塞した側の中空糸膜束の一方の端部に、外径11mmの円柱形状の規制部材(予め下記のポッティング材と同様の接着剤を型に流延して硬化させて成形したもの)を、8本均等に分布するように挿入して配置した。中空糸膜束の他方の端部において、貫通孔を形成させるために、離型性のよいポリプロピレン製柱状部材を挿入した。
その後、ハウジングの、膜の中空部を閉塞させた側の端部を切断して、接着前の段階で中空部を閉塞した側の中空部を開口させた。他方の接着固定部からポリプロピレン製柱状部材を取り除いて複数の貫通孔を形成した。こうして膜有効長:2m、有効膜面積:50m2の片端開口外圧型中空糸膜モジュールを製作した。
得られた中空糸膜モジュールを用いて、図6に示すろ過システムにより実海水をろ過する実験を行った。ろ過工程は、ろ過ポンプP1を用いてろ過運転を行うろ過工程、その後圧縮機で作製した加圧空気によるエアバブリング洗浄(AB)、及び逆洗ポンプP2を用いたろ過水による逆洗(BW)を、それぞれ単独または同時に行う洗浄工程、及び中空糸膜モジュールのサイドノズルから重力落下で、または0.1MPaの加圧空気を導入し、該膜モジュールの下部から洗浄液を排出するか、あるいはモジュール下部から原水を導入して、サイドノズルから洗浄液を排出する排出工程を1サイクルとした。
中空糸膜モジュール内部の液を排出した後、膜モジュール下部から加圧空気を導入して膜モジュール内部を0.1MPaの加圧状態に保ちながら、ろ液側を水で満たし、ろ液配管の一部を透明配管とすることで、破損した膜から漏れる空気を検出した。透明配管内に気泡が確認された場合は、中空糸膜が破損していることになるので、切断端面から膜の破損部分を検出し、釘を打つことで破損した糸を切断端面で閉止した。膜モジュール完全性試験は1日に1回実施し、破損膜の本数を記録した。
濁度はHACH社製TU5300 sc Online Laser Turbidimeters濁度計を使用し、原水中の濁度を常時測定した。その平均値を、その実験期間での平均濁度とした。
熱可塑性樹脂としてPVDF樹脂(クレハ社製、KF-W#1000)40質量%と、微粉シリカ(一次粒径:16nm)23質量%と、非溶剤としてアジピン酸ビス2-エチルヘキシル(DOA)32.9質量%と、貧溶剤としてアセチルクエン酸トリブチル(ATBC, 沸点343℃)4.1質量%とを用いて、溶融混練物を調製した。得られた溶融混連物の温度は240℃であった。得られた溶融混連物を2重管構造の紡糸ノズルを用い、中空糸状押出し物を120mmの空走距離を通した後、30℃の水中で固化させ、熱誘起相分離法により多孔質構造を発達させた。得られた中空糸状押出し物を、5m/分の速度で引き取り、かせに巻き取った。巻き取った中空糸状押出し物をイソプロピルアルコール中に浸漬させてDOAとATBCを抽出除去し、次いで、水中に30分間浸漬し、中空糸膜を水置換し、次いで、20質量%NaOH水溶液中に70℃にて1時間浸漬し、更に水洗を繰り返して微粉シリカを抽出除去して、多孔質中空糸膜を作製した。得られた中空糸膜は、内径0.7mm、外径1.2mmであった。
以下の表1に、得られた多孔質膜の配合組成及び製造条件並びに各種性能を示す。膜構造は、3次元網目構造を示した。また、透水性が高く、連通性の高い膜であることが分かった。
得られた多孔質膜のモジュールを用いて海水ろ過テストを行ったところ、ろ過工程、洗浄工程、及び排出工程からサイクルを2万サイクル繰り返しても膜の破損はなかった。また、順調に稼働させることができ、2万サイクル経過後の透水性能保持率は51%であり19,999回目の透水性能保持率は52%であった。こののち、0.5%のNaClO水溶液に24時間浸漬することによる薬液洗浄を行うと、透水性能保持率は85%まで回復した。
洗浄工程は、逆洗:30秒、エアバブリング同時逆洗:1分、排出工程:30秒とし、ろ過工程:28分とした。また、ろ過フラックスと逆洗フラックスは同一の80LMHに設定した。逆洗液にはろ過水を使用した。排出工程は、0.2 MPaの加圧空気をサイドノズルから投入することによって洗浄液排出した。排出後のモジュール重量を測定すると乾燥重量の2.5倍であった。また、上記洗浄工程とは別に、1か月に1回0.5%のNaClO水溶液による薬液洗浄を行っている。
熱可塑性樹脂としてETFE樹脂(旭硝子社製、TL-081)40質量%と、微粉シリカ(一次粒径:16nm)23質量%と、非溶剤としてアジピン酸ビス2-エチルヘキシル(DOA)32.9質量%と、貧溶剤としてアジピン酸ジイソブチル(DIBA)4.1質量%とを用いて、溶融混練物を調製した。得られた溶融混連物の温度は240℃であった。得られた溶融混連物を2重管構造の紡糸ノズルを用い、中空糸状押出し物を120mmの空走距離を通した後、30℃の水中で固化させ、熱誘起相分離法により多孔質構造を発達させた。得られた中空糸状押出し物を、5m/分の速度で引き取り、かせに巻き取った。巻き取った中空糸状押出し物をイソプロピルアルコール中に浸漬させてDOAとDIBAを抽出除去し、次いで、水中に30分間浸漬し、中空糸膜を水置換し、次いで、20質量%NaOH水溶液中に70℃にて1時間浸漬し、更に水洗を繰り返して微粉シリカを抽出除去して、多孔質中空糸膜を作製した。得られた中空糸膜は、内径0.7mm、外径1.2mmであった。また、実施例1と同様に中空糸膜モジュールを作製した。
以下の表1に、得られた多孔質膜の配合組成及び製造条件並びに各種性能を示す。膜構造は、3次元網目構造を示した。また、透水性が高く、連通性の高い膜であることが分かった。
得られた多孔質膜のモジュールを用いて海水ろ過テストを行ったところ、ろ過工程、洗浄工程、及び排出工程からサイクルを2万サイクル繰り返しても膜の破損はなかった。また、順調に稼働させることができ、2万サイクル経過後の透水性能保持率72%であり19,999回目の透水性能保持率は72.5%であった。こののち、0.5%のNaClO水溶液に24時間浸漬することによる薬液洗浄を行うと、透水性能保持率は87%まで回復した。
ろ過工程、洗浄工程、排出工程は実施例1と同条件で実施し、相違点は逆洗液には50 mg/Lの次亜塩素酸水溶液を使用した。この逆洗液の標準電極電位は1.7V程度になる。排出工程後のモジュール重量を測定すると乾燥重量の2.5倍であった。
熱可塑性樹脂として熱可塑性樹脂としてECTFE樹脂(ソルベイスペシャルティポリマーズ社製、Halar901)40質量%と、微粉シリカ(一次粒径:16nm)23質量%と、非溶剤としてトリフェニル亜リン酸(TPP)32.9質量%と、貧溶剤としてアジピン酸ビス2-エチルヘキシル(DOA)4.1質量%とを用いて、溶融混練物を調製した。得られた溶融混連物の温度は240℃であった。得られた溶融混連物を2重管構造の紡糸ノズルを用い、中空糸状押出し物を120mmの空走距離を通した後、30℃の水中で固化させ、熱誘起相分離法により多孔質構造を発達させた。得られた中空糸状押出し物を、5m/分の速度で引き取り、かせに巻き取った。巻き取った中空糸状押出し物をイソプロピルアルコール中に浸漬させてTPPとDOAを抽出除去し、次いで、水中に30分間浸漬し、中空糸膜を水置換し、次いで、20質量%NaOH水溶液中に70℃にて1時間浸漬し、更に水洗を繰り返して微粉シリカを抽出除去して、多孔質中空糸膜を作製した。得られた中空糸膜は、内径0.7mm、外径1.2mmであった。
以下の表1に、得られた実施例3の多孔質膜の配合組成及び製造条件並びに各種性能を示す。膜構造は、3次元網目構造を示し、また、透水性が高く、連通性の高い膜であることが分かった。
得られた多孔質膜のモジュールを用いて海水ろ過テストを行ったところ、ろ過工程、洗浄工程、及び排出工程からサイクルを2万サイクル繰り返しても膜の破損はなかった。また、順調に稼働させることができ、2万サイクル経過後の透水性能保持率は71%であり、19,999回目の透水性能保持率は71.5%であった。こののち、0.5%のNaClO水溶液に24時間浸漬することによる薬液洗浄を行うと、透水性能保持率は84%まで回復した。
ろ過工程、洗浄工程、排出工程は実施例1と同条件で実施し、相違点は逆洗液には0.01%の鉄(II)イオン、及び1%過酸化水素を含み、リンゴ酸でpH2.8に調整した薬液を1/200に希釈した水溶液を使用した。この逆洗液の標準電極電位は2V程度になる。排出工程後のモジュール重量を測定すると乾燥重量の2.5倍であった。
実施例1で作製した膜モジュールを2本使用し、ろ過工程、洗浄工程、排出工程は、以下の表1に記載の条件下で、膜モジュールろ過試験を実施した。ろ過時と逆洗時のFluxは80LMHに設定し、逆洗液にはろ過水を使用した。この時被ろ過液濁度(原水平均濁度)は平均で10であった。2万サイクル経過後の透水性能保持率(%)は、上記洗浄条件では70%であった。
溶剤をATBCのみとしたこと以外は、実施例1と同様にして製膜し、比較例1の中空糸膜を得た。以下の表2に、得られた多孔質膜の配合組成及び製造条件並びに各種性能を示す。膜構造は、球晶構造を示した。また、透水性が低く、連通性の低い膜であることが分かった。
得られた多孔質膜のモジュールを用いて海水ろ過テストを行ったところ、ろ過工程、洗浄工程、及び排出工程からサイクルを2万サイクル繰り返したところ膜の破損が70本発生し、膜の破損率は1%であった。また、2万サイクル経過後の透水性能保持率は49%であり、19,999回目の透水性能保持率は50%であった。こののち、0.5%のNaClO水溶液に24時間浸漬することによる薬液洗浄を行うと、透水性能保持率は76%まで回復した。
ろ過工程、洗浄工程、排出工程は実施例1と同条件で実施し、逆洗液にはろ過水を使用した。排出工程後のモジュール重量を測定すると乾燥重量の2.5倍であった。
シリカを0%とし、溶剤をγ-ブチロラクトンのみとしたこと以外は、実施例1と同様にして製膜し、比較例2の中空糸膜を得た。以下の表2に、得られた比較例2の多孔質膜の配合組成及び製造条件並びに各種性能を示す。膜構造は、球晶構造を示した。また、透水性が低く、連通性の低い膜であることが分かった。
得られた多孔質膜のモジュールを用いて海水ろ過テストを行ったところ、ろ過工程、洗浄工程、及び排出工程からサイクルを2万サイクル繰り返したところ膜の破損が70本発生し膜の破損率は1%であった。また、2万サイクル経過後の透水性能保持率は40%であり19,999回目の透水性能保持率は41%であった。こののち、0.5%のNaClO水溶液に24時間浸漬することによる薬液洗浄を行うと、透水性能保持率は77%まで回復した。
ろ過工程、洗浄工程、排出工程は実施例1と同条件で実施し、逆洗液にはろ過水を使用した。排出工程後のモジュール重量を測定すると乾燥重量の2.5倍であった。
実施例1で作製した膜モジュールを2本使用し、ろ過工程、洗浄工程、排出工程は、以下の表2に記載の条件下で、膜モジュールろ過試験を実施した。ろ過時と逆洗時のFluxは80LMHに設定し、逆洗液にはろ過水を使用した。この時被ろ過液濁度は平均で10であった。2万サイクル経過後の透水性能保持率は、上記洗浄条件では45%であった。
Claims (20)
- 以下の工程:
3次元網目構造の樹脂から構成される多孔質膜のモジュールに、外圧ろ過により、被ろ過液を通過させてろ過するろ過工程;
該ろ過工程の後、該多孔質膜に洗浄液を該膜の内側表面から通過させる逆洗とエアバブリングを行うことにより、該多孔質膜の外側表面を洗浄する洗浄工程;及び
該洗浄工程の後、該多孔質膜の外側表面及び内部に残存する洗浄液を排出する排出工程;
を含むろ過方法であって、ここで、該多孔質膜は、多孔質膜の内側表面に直交する膜厚方向における膜断面のSEM画像における、該内側表面を含む視野、該膜の外側表面を含む視野、及びこれらの視野の間を等間隔で撮影した2視野の合計4視野の各領域において、0.1μm 2 以上1μm2以下の面積を有する樹脂部の面積の合計が、該樹脂部の総面積に対して70%以上であり、かつ、1μm 2 超10μm 2 未満の面積を有する樹脂部の面積の合計が、該樹脂部の総面積に対して2%以上30%以下であり、かつ、10μm 2 以上の面積を有する樹脂部の面積の合計が、該樹脂部の総面積に対して15%以下である膜構造を有し、かつ、フッ化ビニリデン樹脂(PVDF)、クロロトリフルオロエチレン樹脂、テトラフルオロエチレン樹脂、エチレン-テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)、エチレン-モノクロロトリフルオロエチレン共重合体(ECTFE)、及びヘキサフルオロプロピレン樹脂、及びこれらの樹脂のいずれかの混合物からなる群から選ばれる少なくとも1種のフッ素樹脂から構成されることを特徴とするろ過方法。 - 前記多孔質膜のモジュールは、有効膜長さが1.5m以上である、請求項1に記載のろ過方法。
- 前記ろ過工程における多孔質膜モジュールの透水性能が初期値の70%以下まで低下した後に、前記洗浄工程を実施する、請求項1又は2に記載のろ過方法。
- 前記ろ過工程における多孔質膜モジュールの透水性能が初期値の70%以下まで低下した場合に、薬液洗浄工程を実施する、請求項3に記載のろ過方法。
- 前記薬液洗浄工程を、前記洗浄工程の前又は後に実施する、請求項4に記載のろ過方法。
- 前記薬液洗浄工程は、前記洗浄工程である、請求項4に記載のろ過方法。
- 前記ろ過工程における多孔質膜モジュールの透水性能が初期値の50%以下まで低下した後に、前記洗浄工程を実施する、請求項3に記載のろ過方法。
- 一連の前記ろ過工程、洗浄工程、排出工程を1サイクルとしたときに、nサイクル目の多孔質膜モジュールの透水性能がn-1サイクル目の透水性能の80%以上である、請求項3又は7に記載のろ過方法。
- 20,000サイクル経過後の前記薬液洗浄工程後の多孔質膜モジュールの透水性能が初期値の80%以上である、請求項4に記載のろ過方法。
- 前記洗浄工程における逆洗のFluxは、前記ろ過工程におけるFluxの1倍~3倍である、請求項1~9のいずれか1項に記載のろ過方法。
- 特定の回数目に薬液洗浄工程を実施し、かつ、該薬液は水酸化ナトリウム水溶液を含む、請求項4又は9に記載のろ過方法。
- 特定の回数目に薬液洗浄工程を実施し、かつ、該薬液は酸化剤を含む、請求項4、9又は11のいずれか1項に記載のろ過方法。
- 特定の回数目の洗浄工程が薬液洗浄工程であり、かつ、該薬液洗浄工程における逆洗時の逆洗液に酸化剤を添加する、請求項1~12のいずれか1項に記載のろ過方法。
- 前記酸化剤の標準電極電位が1V以上である、請求項12又は13に記載のろ過方法。
- 前記酸化剤の標準電極電位が1.8V以上である、請求項14に記載のろ過方法。
- 前記排出工程において、前記モジュールの下部から洗浄液を排出する、請求項1~15のいずれか1項に記載のろ過方法。
- 前記モジュールの下部からの洗浄液の排出は、該モジュールのサイドノズルから加圧空気を押し込むことによって行う、請求項16に記載のろ過方法。
- 前記加圧空気の圧力は0.2MPa以下である、請求項17に記載のろ過方法。
- 前記排出工程後のモジュール重量が、該モジュールの初期乾燥重量の3倍以下である、請求項18に記載のろ過方法。
- 20,000サイクル経過後の、該多孔質膜の破損率が0.5%以下である、請求項1~19のいずれか1項に記載のろ過方法。
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