JPH029417A - 膜分離装置の操作方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 １１立光１ 本発明は膜分離装置を操作する方法に関する。

１」匹且１ 本発明者等が限外ろ過（たとえば、この場合、膜は０．
０２μまでの孔直径を有する）、＃を密ろ過（たとえば
、この場合、膜は少なくとも０．０３μの孔直径を有す
る）、および逆浸透の各装置を意味するのに使用してい
る膜分離装置は工業的に周知である。

既知の膜分離装置は１つ以上の膜分離ユニットから成っ
てもよ＜、ｔｉｔ！ｆが多数の膜分離ユニットからなる
場合には、かかるユニットは直列および／または並列配
置で連結されていてもよい。

その中で膜分離を操作することができる一装置は「クロ
ス７０−」配置と呼ばれているものである。この配置で
操作できるためには、分離ユニットは膜の同じ側に、プ
ロセス流体の流入口（すなわち、処理されるべき流体の
流入口）と、プロセス流体の流出口（すなわち、膜を通
過しなかった処理流体の流出口）とを有している。処理
されるべきプロセス流体はプロセス流体の流入口から分
離ユニットに入り、プロセス流体の流入口および流出口
が位２する側の膜表面を横切って通過し、ぞしてプロセ
ス流体の一部分は膜を通過しくすなわち、透過物として
）、残部はプロセス流体の流出口から分離ユニットを離
れ、そして場合によっては、さらに処理するために分離
ユニットにもどすように再循環されてもよい。このタイ
プの分離ユニット（以後便宜上クロス７０−タイプの分
離ユニットと称する）は（ａ）一つ以上の成分の濃度が
処理前よりも処３！ｌ後に大きくなった流体を生成する
ため（この場合には、必要生成物はプロセス流体の流出
口を通って分離器を離れる流体である）（ｂ）流体を１
ｆｕｌｌするため（この場合には、必要生成物は透過物
である）、または（ｃ）流体から１つ以上の成分を分離
するため（この場合には、必要生成物は膜を通過する１
つ以上の流体、すなわち、通過物であってもよい）のよ
うな様々な目的のために使用でき、流体はプロセス流体
の流出口を通って分離器を離れるか、または成分が膜に
よって保留される。

クロスフロー配置の代替は「デッド−エンド」配ｌと呼
ばれているものである。この配置で操作するためには、
分離ユニットは膜の一方の側にプロセス流体の流入口を
有しているが、その側にプロセス流体の流出口を有して
いないか又はかかる流出口が閉じている。処理されるべ
きプロセス流体はプロセス流体の流入口から分離ユニッ
トに入り、そしてかかる処理された流体のうちの、膜を
通過することを可能にする分離サイズのものである全て
が通過物としてそこから通過する。このタイプの分離器
（以侵、便宜上、デッドエンドタイブの分離器と称する
）は流体から１つ以上の成分を分離するのに使用でき、
かかる分離された成分は膜によって保留される。この場
合、必要生成物は透過物、保留成分、またはその両方で
あってもよい。

現在のところ、プロセス流体は通常、圧力下で膜分離装
置に導入され、この圧力は膜分離ユニットへのプロセス
流体の流入口の上流に位置するポンプによって生じさせ
られる。圧力下でのプロセス流体の導入は膜の２表面の
間に差圧を生じ、そしてこれはプロセス流体がプロセス
流体側からその透過物側へと膜を通過するための駆動力
を付与する。膜分離装置が逆浸透装置である場合には、
プロセス流体の一圧力は一般的には、膜分離装置が限外
ろ過または精密ろ過装置のどちらかである場合よりも高
い。

膜分離装置の膜に対する損傷が回避されるべき場合には
、膜の対表面の間の差圧（すなわち、膜内外の圧力差）
がそのタイプの膜にとっての最大許容内外差圧を越えな
いようにｖＡＷｌに入るプロセス流体の圧力を注意深く
コントロールづ゛る必要がある。具体的な膜にとっての
最大の内外圧力差は膜の反対側の１０の最大圧力であり
、それはそこに損傷を生じることなく膜によって調節す
ることができる。装置の膜にかかる損傷を与えるリスク
を解消または少なくとも最小にする膜分離装置の操作方
法が開発されるならば、明らかに有利である。

装置に導入されるプロセス流体に圧力を生じさせるため
にポンプが使用されるならば、躾に対する損傷はポンプ
によって生成される液圧サージングの可能性によっても
起こり得る。

膜分離装置の使用中、処理されるべき流体くプロセス流
体）と接触する膜側は模によって保留される物質によっ
て一般に汚されるであろう。り［」スフロー分離器の場
合、かかる汚された躾は清浄化され再使用され、そして
かかる清浄化は次の手順の１つ以上によって行われても
よい：（ｉ）　　汚れを構成する物質を、たとえば、ブ
ラシまたは棒によって機械的に除去すること。しかしな
がら、この手順はプロセス流体のフローが非常に狭い空
間では、たとえば、中空繊維膜では、重要である。

（ｉｉｌ　　汚れを構成するものをそこから物理的に追
い出し除去するために膜の汚れた表面を横切ってフラッ
シュ流体たとえば水を高流量で汲み上げること。この手
法（以後、「速いフラッシュ」と称する）は、汚れを構
成する物質が膜表面に強く付着しているか又は膜が酷く
汚れている場合には全く満足でない。さらに、膜の汚れ
が閉塞（ｐｌｕｇ）を形成するほど酷い場合には、膜表
面を横切るプロセス流体の自由な流れを阻止し、また、
この速いフラッシュ伎術はかかる閉塞を満足に除去しな
いかもしれない。

（Ｉ　　装置から除去される汚れを構成する物質を溶解
または分散させることができる化学洗浄液を、膜の汚れ
た表面に接触させること。速いフラッシュ手法の場合と
同じように、この化学的洗浄手法（以後、［化学的洗浄
］と称する）は汚れを構成する物質が膜表面に強く接触
している場合又は膜が酷く汚れている場合には全く満足
でない。たとえば、１１１３１が存在する場合には、膜
表面を横切る流体の自由なフ〇−を妨げる。

（転）流体が膜の表面から汚れを構成する物質を物理的
に追い出し除去するように、流体たとえば透過物または
水を加圧下で膜を通して透過物側からプロセス流体側へ
とを汲み上げること。この手法（以後、［プレッシャー
バックウオツシング」と称する）の欠点は膜分離装置が
膜を介して両方向において加圧下で液体を汲み上げるこ
とができなければならないということである。

上記速いフラッシュ、化学的洗浄、およびプレッシャー
パックウオツシングのさらに別の有意な欠点はこれ等手
法の各々においては洗浄用流体が加圧下でＶＲ霞に導入
されるということである。さらに、装置がその通常のプ
ロセス流体処理方式゛で使用されている場合としては、
膜の反対表面間の差圧がその膜にとっての最大許容内外
圧力差を越えないように、それによって膜に対するｉｉ
ｌ傷が回避されるように装置に導入される洗浄用流体の
圧力を注ｉ深＜Ｎ御することが必要である。従って、膜
の分離装置がその通常のブＯｔ？ス流体処理方式で操作
される場合としては、加圧下で流体の系の中に導入され
ることによって膜にかかる損傷を与えるリスクを無くす
か又は少なくとも最小にするような、汚れた膜（酷く汚
れた膜さえ）十分に清浄にする手法が開発できたならば
、それは明らかに有利である。

さらに、デッド−エンド分離器の場合には、速いフラッ
シュ手法による汚れた膜を清浄にすることは不可能であ
り、そしてプレッシャーバックウオツシングまたは化学
的洗浄手法によってかかる膜を清浄にすることのみがし
ばしば実用的である。

本発明者等は、加圧下で流体を装置に適用する必要性を
回避させ、それによって、最大許容の内外圧力差を越す
内外圧力差の発生や膜の上流での圧力サージングの発生
で膜が損傷を受ける危険性を回避させる又は最小にする
手法によって、クロスフローおよび／またはデッド−エ
ンド分離器からなる膜分離装置がその通常のプロセス流
体処理方式で操作できること及びかかるシステムの膜が
有効に洗浄化できることが新たに１異的に明らかになっ
た。

本発明によれば、１つ以上の膜からなる膜分離装置を操
作する方法が提供され、この方法はその又は各々の膜の
下流に減圧を生じさせることによってその又は各々の膜
を通しでの流体の流れを誘発することを特徴とする。

本発明の方法においては、その又は各々の股を通して流
れる流体はそこを通過するときに相変化を起こさない。

本発明の方法の最も広い範囲の好ましい態様においては
、その又は各々の膜の上流側での流体の圧力は大気圧で
あるか又は実質的に大気圧であり、そしてその又は各々
の膜の上流側における減圧は大気圧未満である。

減圧は、その又は各々の膜の下流に位置する吸引ポンプ
、放出器、または気圧計の脚によって、たとえば、生じ
させられてもよい。

膜分離装置は一つの又は複数の膜分離ユニットからなる
ことができる。装置が複数の膜分離ユニットからなる場
合には、これ等ユニットは直列および／または平行配置
で連結されていてもよい。

各膜分離ユニットは少なくとも２つの膜からなっていて
もよい。

限外ろ過、精密ろ過、または逆浸透ユニットの形態であ
ってもよい膜分離ユニットは高分子膜からなっていても
よいし又はセラミック膜からなっていてもよい。適する
高分子膜としては、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、
およびボリニフツ化ビニリデン膜が包含される。膜分離
ユニットは６各、＠複数の中空１１１１１膜：ｔｊ？１
２数の平坦なシート膜：（へ）複数の管状膜：またはり
スパイラルに巻かれた膜から成っていてもよい。さらに
、膜分離ユニットはクロスフロータイブであってもよい
し又はデッドエンドタイプであってもよい。

膜分離装置に使用するのに適する膜分離ユニットとして
は、その中に位置する１つ以上の透過物の流出口を有す
る固体外壁の中に収容された少なくとも２つの膜からな
る通常のカートリッジが挙げられる。固体外壁は透過物
をその間に集めることを可能にする膜によって隔離され
ている。かかる通常のカートリッジがクロスフロータイ
ブのものである場合には、プロレス流体の流入口および
プロセス流体の流出口も存在し、そしてそれ等がデッド
エンドタイプのものである場合には、プロセス流体の流
入口が存在するが、プロセス流体の流出口が存在しない
。

膜分離装置はまた、本願と同日付けで出！Ｑされた同時
係属中の出願船・・・・（ＤＮ　　８８−２４−ＪＡＰ
）に開示されているものであってもよい。

勿論、本発明の方法をどの膜分離装おでも実施すること
が可能である。但し、かかる′ＩＡ胃が少なくとも１つ
の膜からなり、そして膜の一方の側に減圧を生じさせる
ことを可能にするようなものであることを条件とする。

本発明の方法はその常態流体処理方式における膜分離装
置の操作に適用されてもよい。たとえば、流体がプロセ
ス流体側から膜を通して引きこまれるように、透過物側
の流体に減圧を適用できる。

クロスフロータイブの膜分離ユニットの場合には、その
透過物側に減圧を適用することによって、膜を介して引
かれた流体はプロセス流体の流入口および／またはプロ
セス流体の流出口を通してユニットに流れ込む。しかし
ながら、デッドエンドタイプの膜分離ユニットの場合に
は、その透過物側に減圧を適用することによって、膜を
通して引かれた流体はプロセス流体の流入口を通してユ
ニットに入り、かかるユニットにはプロセス流体の流出
口が存在しない。

本発明の方法がその常態流体処理方式で膜分離装置の操
作に適用される場合には、処理されるべき流体はかかる
膜分離装置で普通に処理された液体であってもよい。た
とえば、流体は、清浄化されるべき水、食物、ｉ′！１
着ペイント、または廃棄流のような水性媒体であっても
よい。

本発明の方法は汚れた膜の清浄化にも応用でき、汚れを
構成する物質による閉塞が膜のプロセス流体側に形成さ
れ、膜表面を横切るプロセス流体の自由な流れが妨げら
れるような酷く汚れた膜の清水発明の方法が汚れた膜の
清浄化に使用される場合には、その又は各々の膜の汚れ
た面側に減圧が適用され、そして膜を通過して得られる
流体たとえば水または透過物のフローは汚れを構成する
物質をその表面から除去させる。クロスフロータイブの
膜分離ユニットの場合には、現圧はプロセス流体の流入
口および／またはプロセス流体の流出口に適用されても
よい。デッドエンドタイプの膜分離ユニットの場合には
、プロセス流体の流入口に減圧が適用され、そこでは、
かかるデッドエンドタイプのユニットにはプロセス流体
の流出口が存在しない。

先に述べたように、本発明の方法は本出願と同日付けで
出願された我々の同時係属中の出願番号・・・・（ＤＮ
　　８８−２４−ＪＡＰ）の膜分離装置に応用されても
よく、かかる膜分離装置は多数の独立した膜分離装置ユ
ニットからなり、各々のユニットは （２）　少なくとも２つの膜を含み： ０　プロセス流体の流入口および場合によってはプロセ
ス流体の流出口を含み：そして（へ）　透過物のための
容器の中に配置されており、前記容器は通過物の流出口
を含み、 そして、容器は膜分離ユニットをたとえば透過物の中に
少なくとも部分的に、たとえば完全に、浸漬させること
を可能にするものである。

本発明の方法に従って、膜分離装置が操作される場合に
は、この方法は膜の流体処理または清浄化のどちらかを
行うために使用され、膜の反対表面間の最大圧力差は大
気圧と、減圧が付与される方の面から遠い方の膜面上の
静圧である。最大の許容可能な膜内外の圧力差を越し、
かつそのために膜の損傷を導くような膜内外の圧力差を
生じる危険性は従って避けられるか又は少なくとも最小
化される。これは、プロセス流体を圧力下で装置に導入
し、そしてこの圧力を膜の反対表面間の圧力差が最大許
容内外圧力差をｕＡさないように注意深くコントロール
しなければならない、従来の操作条件下でのその流体処
理方式における膜分離操作とは対照的である。また、そ
れは従来の速いフラッシング、化学的清浄化、およびプ
レッシャーバックウオツシング技術によるａｒｎ浄化方
式における膜分離装置の装置とは対照的である。これ等
３方式の各々は液体を加圧下で装置に導入させることが
必要であり、そして通常のプロセス流体処理方式におけ
る装置の操作との関連でここに記載されているように、
かかる流体の圧力は膜の反対表面間の圧力差がその具体
的膜にとっての最大許容膜内外の圧力差を越えないよう
に注ｍ深くコントロールされる必要がある。

膜の清浄化に応用された場合の本発明の方法の別の利点
は汚れを構成する物質による閉塞が形成されて膜表面を
横切るプロセス流体の自由なフローを妨げるような酷く
汚れた膜をさえ効率よく清浄化できることである。対照
的に、従来の、汚れた膜の清浄化のための速いフラッシ
ング、化学的清浄化、およびプレッシャーパックウオツ
シング手法はかかる酷く汚れた膜を清浄にするには全く
満足でない、特に、プレッシャーバックウオツシング手
法は装置から汚れを構成する物質を除去するのを助ける
よりもむしろ装置によりしつかり位置している汚れを構
成する物質による閉塞を生じさせさえしよう。本発明の
方法のこの利点、および通常の清浄化技術との比較は添
付図面の議論からざらに容易に明白になろう。

図面を参照にしながらさらに本発明を記載する：第１図
は本願と同日付けで出願された本出願人の同時係属中の
出願船・・・・（ＤＮ　　８８＝２４　　ＪＡＰ）に開
示されている多段膜分離装置の一態様の概略図であり、
この装置は本発明の方法を利用した清浄化方式に示され
ている：第２図は単一の酷く汚れた中空繊維膜の軸方向
断面図である。

第１図には、従来の限外ろ過カートリッジの形態の複数
の限外ろ過ユニット３（図には一つだけ示されている）
からなる多段膜分離装置６７が示されており、各々の限
外ろ過ユニット３は外箱５の内に囲い込まれている多数
の中空繊維の限外ろ過ｇｌ（図示されていない）からな
る。外箱５は中空繊維膜の内腔にプロセス流体を導入す
るためのプロセス流体の流入ロア、中空ｉｌ雑躾から処
理済みプロセス流体を除去づ゛るためのプロセス流体の
流出口９、および透過物流体がユニット３から排出する
のを許す２つの透過物流体の流出口１１を設けられてい
る。各ユニット３のプロセス流体の流入ロアは共通のプ
ロセス流体の流入口１３に連結されており、そして各ユ
ニット３のプロセス流体の流出口９は共通のプロセス流
体の流入口１３に連結されており、そして各ユニット３
のプロセス流体の流出口９は共通のプロセス流体の流出
口１５に連結されている。各ユニット３の透過物流出口
１１はユニット３とそのユニット３が収容されている容
器１７との間に形成された空間へと解放されている。容
器１７は蓋１８と流出口１９を有しており、流出口１９
は透過物流体が容器１７から除去されることを可能にし
、流出口１９からの透過物流体のフローはバルブ２１に
よってコントロールされる。容器１７、ユニット３、お
よび蓋１８によって形成された空間３１の中の圧力はた
とえば容器１７と非密閉的にかみあっている蓋１８を有
することによって、または容器１７もしくは１１８の中
にガス抜きを設けることによって、大気圧または実質的
に大気圧に維持されており、このガス抜きは空間３１に
大気に接続させる。共通のプロセス流体の流入口１３は
そこに接続している管２７を有しており、バルブ２３は
管２７の中に位置している。プロセス流体の共通の流出
口１５はそれに接続された管２９を有しており、管２９
にはバルブ２５およびフローメーター３７が配置されて
いる。管２９には中間バルブ２５およびプロセス流体の
共通流出口１５が接続されており、管２９にはさらに、
バルブ３５を配置されている？２３４が接続している。

透過物流出口１９は管２０の一方の端に接続されており
、９！２０はその中にバルブ２１を有している。管２０
の他方の端はポンプ４５の流入口に接続されている。管
４５の流出口はそこに位置するバルブ４９を有する管４
７に接続している。管４７には、中間バルブ４９、およ
びポンプ４５からの流出口４５が接続しており、そらに
管４７には、バルブ５３を配置されている？！５１が接
続されている。管５１には中間バルブが接続しており、
管５１と管４７の結合体には管７７が接続しており、管
７７にはバルブが配置されている。

管２７と管２０を相互連結させているのは管５７であり
、管５７にはバルブ５９が配置されており、管５７の一
方の端は管２７、中間バルブ２３、中間バルブ２３、お
よびプロセス流体の共通流入口１３が接続しており、そ
して管５７のもう一方の端５７は管２０、中間ポンプ４
５、およびバルブ２１が接続されている。

管２９と管２０を相互連結させているのは管６９であり
、管６９はそこにバルブ７１が配置されており、管６９
の一方の端はせ２９、中間の共通のプロセス流体の流出
口１５、および管２９と管３４の結合体が接続されてお
り、管６９のもう一方の端には、？！２ｏ、中間バルブ
２１、および管２０と管５７との結合体が接続されてい
る。

管２９と管４７を相互連結させているのは管６１であり
、管６１にはバルブが配置されており、管６１の一方の
端は管２９中間体、管２つと管３４の結合体、および管
２９と管６９の結合体、および管６１のもう一方の端は
管４７、中間ポンプ４５、およびバルブ４９が接続して
いる。

通常のプロセス流体処理方式におけるこの多段膜分離装
置の操作は本願と同日付けで出願された本出願人の同時
係属中の出願番号・・・・（ＤＮ　　８８−２４−ＪＡ
Ｆ）に記載されている。

この通常のプロセス流体処理方式での装置の使用中には
、汚れを構成する物質は膜のプロセス流体側に集めるこ
とができる。従って、膜が再使用されるならば、膜の定
期的清浄化が必要であろう。

この定期的清浄化は速いフラッシュおよび化学的クリー
ニング手法の一方または両方によって行われてもよい。

しかしながら、先に述べたように、これ等手法は圧力下
での流体の使用を包含し、その圧力は股の損傷を回避す
るために注意深くコントロールされなければならない。

さらに、膜が過度に汚れてきたならば、これ等技術は先
に述べたように、膜を清浄化１″るには全く満足ではな
いであろう。出願人は新たに、本願の方法が膜のクリニ
ツクに適用されるならば、酷く汚れた膜でさえも満足に
清浄化されるかもしれず、そして膜を損傷する危険性は
回避できるか又は少なくとも最小化できる。膜分離ユニ
ット３の中空ＳＩＮが酷く汚れてきており中空１１１Ｎ
の内腔に閉塞が形成されてしまった場合でさえ、本発明
の方法はかかる閉塞を除去できることを見出した。

本発明の方法によって、装置６７の膜の渦浄化を行うた
めには、バルブ７１と５３は開いているが、残りのバル
ブの全てが閏じている。ポンプ４５が開始され、そして
これは管２０、管６９、管２９、および共通のプロセス
流体の流入口１５に減圧を生じさせ、そしてこれは転じ
て、中空繊維の内腔に減圧を生じさせる。従って、流体
は透過物側から中空線ＭＩＩを通してその内腔へ引かれ
、それによって中空繊維の内部表面から汚れを構成する
物質を除去する。この汚れを構成する物質はそれによる
閉塞とともに減圧によって、プロセス流体の流出口９を
通して膜ユニット３から除去される。それから、汚れを
構成する物質を含有する流体は共通のプロセス流体の流
出口１５、管２９、管６９、管２ｏを通して、そしてポ
ンプ４５の中に引かれる。ポンプ４５は、それから、管
４７、管５１、バルブ５３を通って、それからＶｔ置の
外へと流体／汚れを構成する物質を汲み上げる。

本発明の方法を利用するかかる多段膜分離装置の清浄化
は汚れた膜を清浄化するための既知の方法のいずれか（
たとえば、速いフラッシングまたは化学的清浄化）の代
替として実施されることもでさるし、または清浄化のか
かる通常の方法の一つに加えて使用されることもできる
。

第１図の多段膜分離装置が」−記のように、本発明の方
法を利用して清浄化される場合には、ポンプ４５が多官
能性特性を有することが理解できる。

このポンプ４５は本発明の方法を行うために必要な減圧
を生じさせるためにのみ作用できるばかりでなく、適切
なバルブの解放によって、膜分離ユニット３の化学的清
浄化に必要な圧力を付与するために、容器からの透過物
の除去を助けるために、および装置の排水を助けるため
にも、必要ならば、使用できる。

第２図を参照すると、酷く汚れた条件での単一中空線Ｎ
膜８１の長軸断面図が示されている。汚れを構成する物
質８３は中空繊維８１の内部表面に配置されており、そ
して汚れを構成する物質による閉塞８５は中空線１４８
１の内腔をブリッジして内腔からの流体の自由なフロー
を防止する。汚れを構成する物質の膜分離ユニットから
除去するための一つの可能な方法は閉塞に力を物理的に
、たとえば棒またはブラシによって、付与することであ
る。しかしながら、この方法は汚れを構成する物質によ
る閉塞を含有する通路が非常に狭い（たとえば、中空繊
維膜の本ケースにおけるような）膜分離ユニットにとっ
ては非実用的である。

汚れを構成する物質を除去するための別の可能な方法は
閉塞の反対側の間に圧力差を生じさせることであり２こ
の圧力差は閉塞の一方の側に加圧下の流体を付与するこ
とによって生じる。たとえば、速いフラッシングおよび
化学的清浄化手法におけるように。従って、第２図にＬ
ｉ２ける中空繊維の端Ａ′、における圧力は中空繊維の
端Ｂにおける圧力より大きく、そして閉塞の高面積が八
であり、（Ｐｌ　−Ｐｌ　）ｘＡ、　に等しい力がｒＪ
寒ニ付与され、そしてこれは閉塞を除去りるのに十分で
あろうし、そしてそれを加圧流体源から、そしてついに
は中空繊維から移動させる。この手法は膜の一方の面で
の圧力印加に耐えることができる全てのタイプの膜に対
して適用できるが、流体に、従って汚れを構成する物質
の閉塞に加えられる圧力が股の反対表面間に生じる圧力
差が最大許容の膜内外の圧力差を越えないように注Ｑ深
くコントロールされるべきであり、そうでないと膜にＩ
Ｉ（１ｇが生じるという有意な欠点を有している。別の
欠点は時間が経過すると、そして汚れを構成する物質に
よる閉塞の生成中に、閉塞の物質が膜表面中に浸透する
か又は膜表面に単に「付着プ′る］ということである。

これが起こると、閉塞を除去するのに圧力が必要になり
、それは膜の反対表面間の圧力差をして最大許容の膜内
外の圧力差を越えさせるようなものであり、従って、こ
の手法は膜を損傷することなく、たとえば、膜に割れや
裂けを生じさせることによる膜のｌｔ［を生じずに、閉
塞を除去することができないであろう。

汚れを構成する物質によるｒｊ！１塞８５を除去するた
めのざらに別の方法１．１膜の外側の領域Ｃへ流体を圧
力下に流体を導入することである。これは流体をして膜
を通してその内腔へと通過させる。しかしながら、内腔
の中の流体の圧力はその端Ａと端Ｂの両方で同じである
場合には、閉塞をしてどちらかの端へ移動させる原因に
なる膜内通過流体による駆動力の発生がない。閉塞があ
る場合には、従って、この手法によって除去されること
になる場合には、中空ｉｌＮの内腔の端Ａにおける圧力
は、たとえば、内腔のもう一つの端が閏じている間に端
Ａまたは端Ｂのどちらをとおって流体が膜の内腔から出
すことを許すことにより、端Ｂにおけるそれと差が存在
しなければならない。

圧力下で流体を領域Ｃに導入するこの手拭は、しかしな
がら、膜の反対表面間に発生する圧力差が最大許容の膜
内外の圧力差を越えないことを確実にするために、圧力
差を注意深くコントロールしなければならない。さもな
ければ、膜に対する損傷が生じる。この手順の別の利点
は圧力下での流体の、領域Ｃへの導入は閉塞のどちらか
の端に対する膜の圧縮を生じることを可能にし、これは
この圧縮の領域における閉塞のどちらかの端へ内腔を狭
めるために起こり、そしてこれは転じて、模からの閉塞
を除去プることをより困難にさせる。

閉塞が膜の端Ａと８との中道に位置せず、かつ圧力下の
流体が須１１１ＩＣへの尋人されるならば、装置内の間
車な流体ダイナミズムによって閉塞を横切って圧力差が
生じることが可能であるが、膜から閉塞を除去すること
を可能にすることにおけるこの圧力差の効果は単に最小
であり、そして閉塞の有効な除去を行わしめるのに不十
分であろう。

本発明の方法が第２図に示されている汚れた膜に対して
適用される場合には、ｌｌ８１のｍＡ、端Ｂ１または端
Ａと８の両方における内腔に対して圧力差が付与される
。この減圧は膜を通して領１ｌＩＣから膜の内腔へ引か
れ、それから、減圧が適用される模の端を通って膜の内
腔から引き出される。減圧が膜の端ＡおよびＢの一方だ
けで内腔に適用された場合には、閉塞を横切る圧力差が
生じ、それは（７）塞をその端へと移動させる。また、
減圧の適用は閉塞を膨張させる傾向があり、躾からの除
去をざらに助けることを崩壊させる。代わりに、減圧が
膜の両端Ａ８よびＢにＪ３ける内腔に適用された場合に
は、ｎ１塞を横切る圧力差が存在せず、減圧【よ閉塞を
膨張させかつ崩壊させる傾向があり、そしてこれは閉塞
を膜から除去することを可能にする。

中空［［８１の内腔からＩｌｌ塞およびその他の汚れを
構成づる物質を除去づるために減圧を利用する利点は膜
の反対表面間に生じることができる最大圧力差（よ大気
圧と、領１ＩｉｔＣにおける流体の静圧との和であり、
それによって、その具体的膜にとって最大許容の膜内外
の圧力差を越ｉＪ’　ＩＩＴ能性を解消または少なくと
も最小にする。さらに別の利４゜ 点は、圧力下で流体を領ｊ４Ｃへ導入することを利用す
る既知の膜清浄化法に比べて、中空ａｍ膜の内腔での流
体の減圧の発生による膜破壊傾向を減少させ、それによ
って閉塞のどちらかの端における内腔の断面直径にｉ、
ｌＩ限を有していることである。

【図面の簡単な説明】

第１図は多段階製分ｍ装置の概略図である。 第２図は中−の酷く汚れた中空繊維膜の長軸方向断面図
である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）１つ以上の膜を含む膜分離装置を操作する方法で
   あつて、その又は各々の膜の下流側に減圧を生じさせる
   ことによつて、その又は各々の膜を通る流体の流れを誘
   発させることを特徴とする前記方法。 （２）膜分離装置が少なくとも１つの膜分離ユニットた
   とえば複数の膜分離ユニットを含み、かかるその又は各
   々のユニットが少なくとも２つの膜を含む、請求項（１
   ）の方法。（３）装置が複数の膜分離ユニットを含み、
   各々が少なくとも２つの膜または複数の膜を含み、前記
   複数の膜分離ユニットまたは複数の膜が直列および／ま
   たは並列配置で連結されている、請求項（１）の方法。 （４）その又は各々の膜分離ユニットが複数の中空繊維
   膜を含む、請求項（２）または（３）の方法。 （５）減圧が中空繊維の内腔に適用される、請求項（４
   ）の方法。 （６）その又は各々の膜が高分子膜、例えば、ポリ塩化
   ビニルまたはポリスルホンの膜である、請求項（１）〜
   （５）のいずれかの一項の方法。 （７）その又は各々の膜がセラミツク膜である、請求項
   （１）〜（５）のいずれかの一項の方法。 （８）その又は各々の膜が限外ろ過膜である、請求項（
   １）〜（７）のいずれかの一項の方法。 （９）流体の膜分離に応用された、請求項（１）〜（８
   ）のいずれか一項の方法であつて、処理されるべき流体
   が、膜の、減圧を生じさせられる側から遠い方の側に位
   置させられる、前記方法。 （１０）処理されるべき流体が水性媒体、食物、電着用
   ペイント、または廃棄流である、請求項（９）の方法。 （１１）汚れた膜の清浄化に応用された、請求項（１）
   〜（８）のいずれか一項の方法であつて、その又は各々
   の膜がその表面に汚れを構成する物質を有しており、そ
   してその又は各々の膜の汚れた側に減圧が生じさせられ
   るように、かつ流体たとえば水の、その又は各々の膜を
   通して得られる流れが表面から汚れを構成する物質を除
   去せしめるように、操作される前記方法。 （１２）膜分離装置が多数の別々の膜分離ユニットを含
   み、各々のかかるユニットが、 （ａ）少なくとも２つの膜を含み： （ｂ）プロセス流体のための流入口：および場合によつ
   てはプロセス流体のための流出口を含み；かつ、 （ｃ）透過物用容器の中に位置しており、この容器は透
   過物流出口を含み、 そしてこの容器は膜分離ユニットを少なくとも部分的に
   、たとえば完全に、透過物中に浸漬させることができる
   ようなものである、 請求項（１）〜（８）のいずれか一項の方法。 （１３）膜の表面がその上に汚れを構成する物質を有し
   ており、前記表面は、膜分離装置がプロセス流体分離方
   式であるときには、プロセス流体と接触している表面で
   あり、そして前記方法は、膜の汚れた表面を持つ側に減
   圧を生じさせることによつて流体たとえば水を、膜を通
   して引いて、汚れを構成する物質を前記表面から除去せ
   しめることによつて、前記汚れを構成する物質を前記表
   面から除去するように操作される、請求項（１２）の方
   法。 （１４）膜膜分離ユニットが直列および／または並列配
   置で連結されている、請求項（１３）の方法。