JPH05123537A

JPH05123537A - 限外濾過システムによる分離装置および分離方法

Info

Publication number: JPH05123537A
Application number: JP3256439A
Authority: JP
Inventors: Peter E Down; アーネストダウンピーター
Original assignee: Romicon Inc
Current assignee: Romicon Inc
Priority date: 1990-10-04
Filing date: 1991-10-03
Publication date: 1993-05-21
Also published as: NO913738L; CA2049375A1; KR920007675A; EP0479492A1; US5132015A; IE913483A1; FI914660A; AU8550591A; IL99632A0; NO913738D0; FI914660A0

Abstract

(57)【要約】【目的】膜汚染を最小にするコンスタントな再循環の
流れをもって操作できる改良された膜分離システムを提
供する。【構成】再循環閉ループ設計の限外濾過システムであ
り、透過物量の制御下で前記ループに供給物を付与する
ループ外の供給物制御バルブを伴い、コンスタントな再
循環の流れをもって操作可能である。【効果】膜汚染を最小にすることができる。透過物バ
ルブを閉じることなく、すばやいフラッシングも可能で
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】発明の分野本発明は、溶質、コロイド粒子、または懸濁物質を、そ
れらを含有する溶液または懸濁物の中から分離するため
の、改良された分離システムおよびその操作方法に関す
る。好ましい態様においては、本発明は膜汚染を最小に
するコンスタントな再循環の流れをもって操作すること
ができる膜濾過システムに関する。膜を通して生じる圧
力（ｔｒａｎｓｍｅｍｂｒａｎｅｐｒｅｓｓｕｒｅ）
が再循環系から切り離されており；そして、中空繊維膜
を清浄にするのに慣用されているすばやいフラッシング
が、透過物用のバルブを閉じることによる透過物の流れ
を制限することを伴わずに、可能である。

【０００２】発明の背景逆浸透、限外濾過（ｕｌｔｒａｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ）
および精密濾過（ｍｉｃｒｏｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ）の
ような、分離手法は今日、産業に広く使用されている。
これら手法を使用することによる多くの利点が認められ
ており、中でも、分離に要する時間の減少、分離効率、
室温での分離のような穏やかで操作条件の使用、蒸発や
化学的沈澱や超遠心分離のような古い手法に比べて操作
コストの減少、および、従来分離不可能とされていた種
を分離する能力が認められている。本発明は特に限外濾
過の手法による膜分離に関する。しかし、上記のその他
の分離手法のいくつかにも応用可能である。

【０００３】限外濾過および精密濾過は、溶質、コロイ
ド粒子または懸濁粒子が溶解されているところの溶媒よ
り大きなサイズを有するそれら溶質、コロイド粒子また
は懸濁粒子を含有している溶液または懸濁物が、溶媒を
強制的に多孔性フィルター特に高分子膜を通過させるよ
うな圧力を受けることによって分別される、分離プロセ
スである（たとえば米国特許第３，６１５，０２４号、
第３，５２６，５８８号、第３，５５６，３０５号、第
３，５４１，００５号、および第３，５４９，０１６号
参照；それらの全ては意図した高分子膜のタイプの一般
的例証であることの参考のために本願明細書中にその記
載の一部として組み入れられる）。しかし、フィルター
はセラミックのような非高分子タイプのものも可能であ
る。限外濾過または精密濾過に使用される膜は中空繊
維、平板シート、螺旋巻きまたは円筒体のような多様な
構造が可能である。好ましくは、本発明の目的のために
は、中空繊維高分子膜が使用される。

【０００４】膜分離システムは一般にクロスフロー様式
（ｃｒｏｓｓ−ｆｌｏｗｍｏｄｅ）で操作され、それに
よって、プロセス流体の流れ（ｐｒｏｃｅｓｓｆｌｕ
ｉｄｆｌｏｗ）［すなわち、分離されるべき「供給流
（ｆｅｅｄｓｔｒｅａｍ）］は高分子膜の表面に対し
て接線方向である。すなわち、処理されるべきプロセス
流体はプロセス流体用入口を介して分離モジュール（ｓ
ｅｐａｒａｔｉｏｎｍｏｄｕｌｅ）に入り、プロセス流
体用入口および出口が設置されているのと同じ側を膜の
表面に平行して流れ、プロセス流体用出口を介して分離
モジュールを離れ、そして、任意的には、更に処理する
ために分離モジュールに戻されて再循環させられる。プ
ロセス流体の一部は膜を通過して透過物（ｐｅｒｍｅａ
ｔｅ）になる。このタイプの分離モジュールは様々な目
的のために使用されてもよい；たとえば、流体を濃縮す
るため、その場合には、必要な生成物はプロセス流体出
口を通って分離装置を後にする流体である；または、流
体を精製するため、その場合には、必要な生成物は透過
物、またはプロセス流体出口を通って分離装置を後にす
る流体である；または、一つまたはそれ以上の成分を流
体から分離するため、その場合には、必要な生成物は透
過物として膜を通過する流体、プロセス流体出口を通っ
て分離装置を後にする流体、膜によって保留された成分
（単数または複数）、またはそれらの組み合わせであ
る。使用中、プロセス流体に接触する側の膜の面は膜に
よって保留される物質によって汚染されるようになる。
かかる汚染膜は再使用するために、機械的清浄、すなわ
ち、例えばブラシや棒やスポンジを使用して汚染物質を
除去すること；すばやいフラッシング（ｆａｓｔｆｌ
ｕｓｈｉｎｇ）、すなわち、汚染物を物理的に剥がして
除去するために高流速で流体を膜の汚染表面を横切って
吸い上げること；逆流によるすばやいフラッシング、す
なわち、汚染物を物理的に剥がして除去するために流れ
方向の周期的逆転による高流速で流体を膜の汚染表面を
横切って吸い上げること；化学的清浄、すなわち、膜の
汚染表面を化学的洗浄液と接触させること；加圧背面洗
浄（ｐｒｅｓｓｕｒｅｂａｃｋｗａｓｈ）、すなわ
ち、流体が膜の表面から汚染物質を物理的に剥がして除
去するように流体たとえば透過物または水を加圧下で透
過物側から膜を通してプロセス流体側に吸い上げるこ
と；または上記手法の二つまたはそれ以上の組み合わせ
のような、手法によって清浄にすることができる。

【０００５】すばやいフラッシング、化学的清浄、およ
び加圧背面洗浄の、上記手法において、圧力は通常、ポ
ンプの手段によって生じる。これは膜を損傷させること
がある水力学的圧力の急激な高まりを起こすことがあ
る。従って、流体圧力は膜の一方の側の流体と膜の他方
の側の流体との圧力差が具体的膜の最大許容透過膜圧差
を越さないように注意深く制御されることが重要であ
る。具体的膜の、最大許容できる、膜を通して生じる圧
力差は損傷を生じることなく膜によって調整できる膜両
側の最大圧力差である。

【０００６】狭いプロセス流体流路を有する或る種の膜
構造は過酷に汚染されるようになることがあり、従っ
て、汚染物は膜表面を横切るプロセス流体の自由な流れ
を制限するか又は妨げることさえある。これが起こる
と、膜を適切に清浄にするのに、すばやいフラッシング
や化学的清浄の手法では不十分であり、そして満足な清
浄を達成するには機械的清浄および／または加圧背面洗
浄が必要になろう。しかしながら、機械的清浄はこれら
の膜構造では狭いプロセス流体流路のせいで実際的では
なく、そして加圧背面洗浄は、上記のように、膜に対す
る損傷を回避するために流体の圧力を注意深く制御しな
ければならないことや、システムの初期コストおよびシ
ステムの全操作コストの両方でコスト高になる汲上能力
を外部に付加しなければならないという欠点を有してい
る。

【０００７】同時係属中の米国特許出願第３３１，４７
１号に記載されているシステム設計および同時係属中の
米国特許出願第３３１，４７６号に記載されているこの
システムの操作（両出願とも、本願と同じ譲受人に普通
に譲渡されている）は繊維損傷につながる水力学的圧力
の急激な上昇の問題を解決している。膜の清浄化を助け
るために吸引背面洗浄法または真空フラッシングが上記
特許出願に記載されている。吸引背面洗浄法を賦勢する
には、中空繊維を通った透過物をプロセスライン経由で
引くために透過物ポンプが使用されている。

【０００８】膜分離におけるような多数の分離手法の本
質的部分は濾液分離物を供給物から確保し、そしてそれ
によって透過物とプロセス流体が混合するのを回避す
る、能力である。これは濾液流が衛生性を維持しなけれ
ばならない分野、たとえば、食品または製薬分野、また
は供給流が濾液を汚染することがある分野たとえば廃液
分野では、有益である。

【０００９】米国特許出願第４３３，８８８号（本願発
明と同じ譲受人に普通に譲渡されている）が提供してい
る分離システムは、分離システムと組み合わされる必要
のある装置および／またはエネルギーの要求を減少さ
せ、しかも、濾液流分離物をプロセス流から確保しなが
ら、吸引背面洗浄を含めて多数の様式で分離システムの
操作を操作することが可能である。

【００１０】従って、米国特許出願第４３３，８８８
号、第３３１，４７１号、および第３３１，４７６号は
参考のために本願明細書中にその記載の一部として組み
入れられる。

【００１１】発明の詳細本発明を、図１および図２を参考にしながら、更に詳し
く説明する。図１および図２の中の導管ラインの矢印は
記述されている操作様式におけるプロセス流体の流れを
表わしている。

【００１２】膜分離システムを操作する多数の標準的様
式で操作できる新規で簡単かつ経済的な膜分離システム
をここに開示する。標準的な操作様式とはたとえば次の
ようなものである：（ａ）濾過中のプロセス側流体の通
常流；（ｂ）濾過中のプロセス側流体の逆流；（ｃ）濾
液再循環、すなわち、濾液を単離してプロセス側へ戻す
ことを伴う、濾過中のプロセス側流体の通常流；（ｄ）
濾液再循環を伴う、濾過中のプロセス側流体の逆流；
（ｅ）同時に通常流方向と逆流方向のプロセス側流路を
退出する背面洗浄液を伴う、吸引背面洗浄；（ｆ）通常
流方向のプロセス側流路を退出する背面洗浄液を伴う、
吸引背面洗浄；（ｇ）逆流方向のプロセス側流路を退出
する背面洗浄液を伴う、吸引背面洗浄。さらに、本発明
は多数の操作様式での操作特に吸引背面洗浄様式での操
作を、濾液流体をプロセス流体屑と接触させそれで汚染
させる吸引背面洗浄流体を要求することなく、可能にす
る。

【００１３】このシステムは膜汚染を最小にするか又は
防止するコンスタントな再循環の流れを伴って操作する
ことができる。膜を通して生じる圧力は再循環から切り
離されており、そして、すばやいフラッシングは、シス
テムからの透過物の流れの制限することなく、可能であ
る。

【００１４】本発明の装置は、（ａ）一つまたはそれ以上の分離モジュール；各モジュ
ールはプロセス流体のための入口および出口と、透過物
のための出口を有しており、前記分離モジュール（単数
または複数）は透過物のための容器内に設置されてお
り、前記容器は透過物を除去する手段を有している；（ｂ）入口および出口を有する圧力手段；前記圧力手段
の出口は第一導管手段によって一つまたはそれ以上の前
記分離モジュールのプロセス流体用入口に連結されてお
り、前記分離モジュールのプロセス流体用出口は第二導
管手段によって前記圧力手段の入口に連結されており、
それによってループを形成している；（ｃ）プロセス流体供給手段；前記プロセス流体供給手
段は第三導管手段によって前記第二導管手段に連結され
ており、前記第三導管手段を通る流れは第一バルブ（図
１の中のＶ１）によって制御される；（ｄ）透過物の量を検知する手段；前記感知手段は前記
透過物容器内の透過物の量を検知するように位置してお
り、かつ操作可能にバルブ制御手段に連結されており、
前記バルブ制御手段は前記第一バルブを制御するように
位置している；を含む。

【００１５】好ましい態様においては、本発明は、さら
に、第一導管手段に連結された第四導管手段を含み、前
記第四導管手段は第二バルブ（図１の中のＶ５）によっ
て制御され、前記第二バルブは前記ループの高圧側で前
記プロセス流体の流出をもたらす（通常、ドレインにす
る）。

【００１６】通常の操作下では、懸濁固体は再循環ルー
プ内に蓄積する傾向があろう。この状態は或る割合の再
循環プロセス流体を高圧側からシステムの外に流出させ
ることによって軽減されてもよく、そうすることによっ
て懸濁固体の一部を除去し、システムの閉塞を防止す
る。好ましい流出率は再循環流の約１０％である。

【００１７】従来のフィルターシステムとは対照的に、
流出は再循環ループの高圧側でなければならない。何故
ならば、本発明のシステムにおける特定の操作条件下で
は、ループの低圧側は大気圧より低く、そして流出には
適さないからである。

【００１８】より好ましい態様においては、本発明は、
さらに、第一および第二導管手段に連結された複数の導
管接続を含み、前記導管接続は前記分離モジュールへの
前記プロセス流体の導入を順方向または逆方向どちらの
流れ方向にも可能にするように複数のバルブ付き導管に
よって連結し合っており、かつ前記分離モジュールの前
記プロセス流体用入口または出口に負圧を付与する。

【００１９】別の面においては、本発明は、膜分離シス
テムを操作する方法であって、ａ）プロセス流体の流れを一つまたはそれ以上の分離モ
ジュールに連続再循環ループ状に誘導し、前記分離モジ
ュールは透過物の中に浸されており；ｂ）前記透過物の量の減少に応答して新たなプロセス流
体を前記ループに導入する；ことを含む前記方法を構成
する。

【００２０】好ましい様式においては、膜分離システム
の操作方法は、さらに、前記ループの高圧側から再循環
プロセス流体の一部を流出させ、それによって、前記ル
ープから懸濁固体を除去する、ことを含む。

【００２１】さらに別の面においては、本発明は、連続
再循環ループ内に設置されている膜分離システムを清浄
にする方法であって、ａ）供給バルブを閉じ；ｂ）前記システムに順方向のフラッシングを行い；ｃ）前記システムに逆方向のフラッシングを行い；ｄ）前記システムに真空フラッシングを行う；ことを含
む前記方法を構成する。

【００２２】膜モジュールのプロセス側はプロセス流体
が膜表面と接触するようになる側である。プロセス流体
は再循環ポンプからプロセス流体（第一）導管を経由し
て膜モジュールのプロセス側に運ばれる。膜モジュール
を後にするとき、プロセス流体はその溶媒の一部を透過
物として失っており、従って、プロセス流体が膜モジュ
ールを後にするときには、膜の細孔より大きいサイズの
成分がより濃縮されている。本願明細書中に使用されて
いる用語「透過物（ｐｅｒｍｅａｔｅ）」は膜表面を通
過する流れを意味し、そして用語「濃縮物（ｃｏｎｃｅ
ｎｔｒａｔｅ）」または「プロセス流体（ｐｒｏｃｅｓ
ｓｆｌｕｉｄ）」は、保留された不透過種を含有して
いる、プロセス側で膜モジュールを退出する、プロセス
流体流の部分を、規定するものである。濃縮物はモジュ
ールから濃縮物流体（第二）導管の中に運び出されて、
再循環ポンプの入口に戻され、それによってループが完
成する。

【００２３】新たなプロセス流体は制御バルブ（図１の
中のＶ１）の制御下で再循環ポンプの入口側に入る。制
御バルブは透過物容器の中の透過物の量を検知する手段
によって賦勢される制御手段によって制御される。透過
物の量が低いときには、Ｖ１は完全に開く；透過物が所
定量に上昇したときには、Ｖ１は自動的に閉じる。

【００２４】検知手段およびバルブ制御手段は機械的ま
たは電気的どちらであってもよい。実施例１に説明され
ているように、たとえば、真鍮フロートバルブが適する
ことが判明した。当業者にはその他の適する検知および
制御手段を同定することができる。

【００２５】任意的に、供給バルブＶ２がバルブＶ１の
下流の導管Ｃ３中に設置されていてもよい。これはプロ
セス流体が透過物の量とは無関係に遮断されることを可
能にする；例えば、すばやいフラッシングサイクルの場
合のように。

【００２６】ここに説明した分離モジュールは通常の膜
カートリッジたとえば膜を収納する容器を、一つまたは
それ以上の透過物出口を有する固体外壁内に、包含す
る。固体外壁は透過物を収集しかつ膜を囲むことを可能
にするように膜から隔てられている。カートリッジはプ
ロセス流体入口、濃縮物出口と連結されることが可能で
あり、そして透過物はカートリッジを囲むタンクの中に
流れ込むことができる。単一カートリッジが使用できる
し、又はカートリッジを直列および／または並列配置で
走行させるように複数カードリッジがマニホルドに連結
されることができる。カートリッジはタンクの中に懸垂
され、そして透過物は膜モジュール（単数または複数）
を囲む前記タンクの中に流れ込むことを許される。それ
から、透過物は次いで、必要なら、運び出される。

【００２７】「圧力手段（ｐｒｅｓｓａｕｒｅｍｅａ
ｎｓ）」はプロセス流体をシステムの中を移動させるた
めに圧力を適用する仕方たとえばポンプを意味する。

【００２８】「導管手段（ｃｏｎｄｕｉｔｍｅａｎ
ｓ）」は大気圧より高くても又は低くてもよい圧力の下
で或る点から別の点に流体を移動させるのに使用でき
る、パイプのような、装置を意味する。「真空フラッシング（ｖａｃｕｆｌｕｓｈまたはｖａｃ
ｕｕｍｆｌｕｓｈｉｎｇ）」、または「吸引背面洗浄
（ｓｕｃｔｉｏｎｂａｃｋｗａｓｈ）」は一つまたは
それ以上の膜を含む膜分離システムを清浄にする方法を
意味し、その方法は、その膜または各膜の汚染側に大気
圧より低い圧力を生じさせ、他方、その膜または各膜の
もう一方の側の前記流体を実質的に大気圧に維持するこ
とによって、その膜または各膜を通る流体の流れを誘発
することからなる。

【００２９】本発明は米国特許出願第３３１，４７１号
と第４３３，８８８号の利点を組み合わせ、更に加え
て、膜汚染を防止または最小にするコンスタントな再循
環の流れを提供する。膜を通して生じる圧力は再循環か
ら切り離されており、そして、すばやいフラッシングは
システムからの透過物の流れを制限することなく可能で
ある。

【００３０】図１はすばやいフラッシングの様式で操作
する本発明の概略図である。

【００３１】制御バルブＶ１と供給バルブＶ２を閉じ、
そして再循環ポンプＰ１によって流体を導管Ｃ１を通っ
て入口４から分離モジュール３に汲み上げる。流体は出
口５から出され、そして導管Ｃ２を介してポンプＰ１に
戻される。流出バルブＶ５はループの高圧側に用意され
ている。再循環ポンプが、たとえば、最大流量で２５ポ
ンド／平方インチゲージ（ｐｓｉｇ）入口と５ｐｓｉｇ
出口のカートリッジ差圧２０ｐｓｉｇを生じるように、
設計されている場合には、差圧は流量に無関係に同一に
維持される。すばやいフラッシング様式の場合のように
供給バルブが閉じられているときには、膜を通して生じ
る圧力の平均はゼロになるであろう。再循環の流れが変
化しないと、カートリッジ入口圧力は１０ｐｓｉｇに降
下し、そして出口圧力は−１０ｐｓｉｇに降下するであ
ろう。これはすばやいフラッシング条件と呼ばれるもの
であり、繊維の半分は高圧で透過物を生じ、そして繊維
の半分は低圧で背面フラッシングを生じる。

【００３２】分離システムの好ましい様式においては、
すばやいフラッシングの方向は分離モジュールの反対側
の半分に背面フラッシングが起こるように逆転されても
よく、そうすることによって、繊維の全長を清浄にす
る。

【００３３】好ましい分離システムは図２に通常の操作
様式で示されている。プロセス流体は導管Ｃ３と、タン
ク１の中に透過物の量によって制御されるバルブＶ１と
を通って、システムに入る。検知器Ｓ１とバルブ制御手
段（図示されていない）は透過物の量が所定量に達した
ときにバルブＶ１を閉じ、そして透過物の量が下がった
ときにそれを開ける。

【００３４】流体は導管Ｃ３を通って、再循環ポンプＰ
１に入る直前に導管Ｃ２の中に通される。それから、流
体は導管Ｃ１を通って分離モジュール３の入口４へと汲
み上げられる。流出バルブＶ５はループの高圧側に用意
されている。分離モジュールを通過する間に、透過物は
繊維の壁を通過し、そして出口６（図２には示されてい
ない）を通ってタンクに入る。濃縮物は出口５および導
管Ｃ２を通ってポンプに戻され、そうすることによっ
て、ループが形成される。透過物は、必要ならば、透過
物ポンプＰ２によってタンクから引き出される。

【００３５】通常操作、順方向のすばやいフラッシング
および逆方向のすばやいフラッシング、のためのバルブ
設定が表１に示されている。バルブの番号は図１および
図２に表示されているのと同じである。

【表１】

【００３６】下記の実施例は本発明を例証するためのも
のであって、どのようにも本発明を制限するものではな
い。

【００３７】実施例１図２に図解されている分離システムを構成した。４個の
ＧＭ−８０カートリッジ（ＭＡ州ウバーン在ロミコン社
から入手可能）を使用し、Ｇ＆ＬモデルＮＰＥ閉止連結
遠心分離用再循環ポンプ（１３１４８ニューヨーク州セ
ネカホール在ゴウルズポンプ社から入手可能）を使用し
た。適切な再循環ポンプの選択は臨界的であった。何故
ならば、それは良好な正味ポジティブ吸引ヘッド（ＮＰ
ＳＨ）特性と、空気を洩らさない機械的密封とを有して
いなければならないからである。入口バルブは透過物の
量に応答する真鍮フロートバルブによって制御した。こ
のシステムを、高い有機物質とコロイドを伴う低溶解固
体濃度を含有する水道水で８週間操作した。エレクトロ
ニクス製造用に極めて純度の高い水を生成してきたカー
ボンフィルター、柔軟剤、逆浸透（ＲＯ）および脱イオ
ン剤のプラントに送る前の水を連続ベースで濾過するこ
とに、このシステムを操作した。

【００３８】このシステムは１３ｐｓｉのカートリッジ
ｄＰに相応する連続再循環によって操作されるように設
定した；これは４個のカートリッジについてほぼ６０ｇ
ｐｍ（１３．７ｍ³／時）の流れに等しかった。

【００３９】流出流は供給流の１０％に設定した。これ
は公称回収率９０％であるが、全回収率を８６．７％に
低下させる勘定の損失が「真空フラッシング」中にあっ
た。

【００４０】フラッシングサイクルは３０分毎に行わ
れ、そして次のシーケンスから成っていた：順方向フラッシング３０秒逆方向フラッシング３０秒真空フラッシング３０秒

【００４１】膜を通して生じる圧力の平均がゼロである
順方向フラッシングサイクルおよび逆方向フラッシング
サイクル中の、差圧（１３ｐｓｉｇ）は自動的に大気圧
の両側に振り分けられる。これは入口圧力６．５ｐｓｉ
ｇおよび出口圧力−６．５ｐｓｉｇを生じさせた。

【００４２】このシステムは１５分間のシルト（Ｓｉｌ
ｔ）濃度指数（ＳＤＩ）を「測定不可」から、＜１．０
まで低下させ、そして、還流を維持するために従来は１
０日毎に必要とされていたＲＯ膜の化学的清浄の必要性
を解消した。膜を通して生じる圧力４ｐｓｉｇをもった
４個の中空繊維カートリッジからの公称出力は１６ｇｐ
ｍであった。試験期間中、化学的清浄の必要性はなかっ
たし、また、膜を通して生じる圧力が常に増加する原因
になっていた膜汚染の徴候も存在しなかった。

【００４３】本発明は本発明者らに現時点で知られてい
る最良の様式を構成する好ましい態様に関して記載され
ているが、当業者には明かなように、本発明の範囲を逸
脱することなく様々な変形および改変が可能であること
が理解されるはずである。

【図面の簡単な説明】

【図１】すばやいフラッシング様式で操作する本発明の
分離システムの概略図である。

【図２】通常条件下で操作する本発明の分離システムの
好ましい様式の概略図である。

【符号の説明】

１タンク３分離モジュール４入口５出口６出口Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４導管Ｐ１再循環ポンプＰ２透過物ポンプＳ１，Ｓ２，Ｓ３検知器Ｖ１制御バルブＶ２供給バルブＶ５流出バルブＶ８透過物バルブ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】分離を行うための装置であって、（ａ）一つまたはそれ以上の分離モジュール；各モジ
ュールはプロセス流体のための入口および出口と、透過
物のための出口を有しており、前記分離モジュール（単
数または複数）は透過物のための容器内に設置されてお
り、前記容器は透過物を除去する手段を有している；（ｂ）入口および出口を有する圧力手段；前記圧力手
段の出口は第一導管手段によって一つまたはそれ以上の
前記分離モジュールのプロセス流体用入口に連結されて
おり、前記分離モジュールのプロセス流体用出口は第二
導管手段によって前記圧力手段の入口に連結されてお
り、それによってループを形成している；（ｃ）プロセス流体供給手段；前記プロセス流体供給
手段は第三導管手段によって前記第二導管手段に連結さ
れており、前記第三導管手段を通る流れは第一バルブに
よって制御される；（ｄ）透過物の量を検知する手段；前記感知手段は前
記透過物容器内の透過物の量を検知するように位置して
おり、かつ操作可能にバルブ制御手段に連結されてお
り、前記バルブ制御手段は前記第一バルブを制御するよ
うに位置している；を含む前記装置。
【請求項２】さらに、第一導管手段に連結された第四
導管手段を含み、前記第四導管手段は第二バルブによっ
て制御され、前記第二バルブは前記ループの高圧側で前
記プロセス流体の流出をもたらす、請求項１の装置。
【請求項３】さらに、第一および第二導管手段に連結
された複数の導管接続を含み、前記導管接続は前記分離
モジュールへの前記プロセス流体の導入を順方向または
逆方向どちらの流れ方向にも可能にするように複数のバ
ルブ付き導管によって連結し合っており、かつ前記分離
モジュールの前記プロセス流体用入口または出口に負圧
を付与する、請求項１の装置。
【請求項４】前記分離モジュールが限外濾過膜分離モ
ジュールである、請求項１の装置。
【請求項５】前記分離モジュールが精密濾過分離モジ
ュールである、請求項１の装置。
【請求項６】前記分離モジュールが中空繊維限外濾過
膜を含有している、請求項１の装置。
【請求項７】前記分離モジュールが中空繊維精密濾過
膜を含有している、請求項１の装置。
【請求項８】膜分離システムを操作する方法であっ
て、ａ）プロセス流体の流れを一つまたはそれ以上の分離モ
ジュールに連続再循環ループ状に誘導し、前記分離モジ
ュールは透過物の中に浸されており；ｂ）前記透過物の量の減少に応答して新たなプロセス流
体を前記ループに導入する；ことを含む前記方法。
【請求項９】さらに、前記ループの高圧側から再循環
プロセス流体の一部を流出させ、それによって、前記ル
ープから懸濁固体を除去する、ことを含む、請求項８の
方法。
【請求項１０】連続再循環ループ内に設置されている
膜分離システムを清浄にする方法であって、ａ）供給バルブを閉じ；ｂ）前記システムに順方向のすばやいフラッシングを行
い；ｃ）前記システムに逆方向のすばやいフラッシングを行
い；ｄ）前記システムに真空フラッシングを行う；ことを含
む前記方法。