JPH11512341A

JPH11512341A - 水性液から鉄を除去するための方法と装置

Info

Publication number: JPH11512341A
Application number: JP9512127A
Authority: JP
Inventors: ガイベル，ステファン，エー．; ハッカ，タンウィアー，ユー．; スティーヴンス，ドナルド，ビー．，シニア
Original assignee: Pall Corp
Current assignee: Pall Corp
Priority date: 1995-09-14
Filing date: 1996-09-13
Publication date: 1999-10-26
Also published as: EP0876198B1; EP0876198A1; US6387271B1; DE69623133D1; KR19990044682A; DE69623133T2; WO1997010047A1

Abstract

(57)【要約】水性液から鉄を除去するための方法と装置は、超高分子量ポリエチレン・フィルタ媒体を含む。本発明は、粒状物質を除去することができ、且つ逆流洗浄間の、長い濾過サイクルを与える。

Description

【発明の詳細な説明】水性液から鉄を除去するための方法と装置発明の背景本発明は、粒状物質（particulate matter）を含む水性液（aqueous liquids ）を精製する（purifying）ための方法と装置、並びに、このような精製を行うためのフィルタエレメント、アセンブリ、および方法に向けられている。より詳細には、本発明は、このような水性液中に存在する不溶性の鉄の量を低減するための、発電（power）プラント、より詳細には原子力発電（nuclear power）プラント、で使用される水性液の処理に関する。流体から粒状物質を分離するための技術、材料、および装置は、何世紀にもわたって存在してきた。このような分離の多くは、比較的低レベルの技術と比較的単純な材料を伴うものである。しかしながら、科学・技術の進展とともに、新たな材料および技術が、常により純粋な材料に対する要求に応えるための分離を達成可能としてきている。近年の材料科学における発展を考慮すると、概観した場合、流体からの粒状物質の分離は簡単な仕事のように見えるかもしれない。しかしながら、このような分離の多くは未解決のまま残されているか、あるいは、より典型的には、得られた結果が求められた精製に及ばない程度にのみ解決されたに過ぎない。完全とは言えない分離をもたらしてきた要因には、被処理流体の大量さ、このような分離プロセスに利用可能な濾過媒体（filtration media）のタイプ、除去される粒状物質の性質および化学組成、粒状物質の細末度、および粒状物質が見出される流体の性質、が含まれる。上記要因に起因する問題のいくつかを説明するために、人は、大量の液体が使用される大規模な任意の工業プロセスを考慮できるだろう。使用している液体中に存在する粒状物質の悪影響は、プロセス毎に異なる。したがって、粒状物質は、あるプロセスでは任意の量で許容される可能性があるが、他のプロセスでは粒状物質の完全な除去が要求される。同様に、このような固形物の粒度は、あるプロセスでは殆どあるいは全く重要でない可能性があるが、他のプロセスでは重大である可能性がある。これらの両極端の間で、いくつかのプロセスの仕様は、粒子が所定サイズ（ sizes）を越えるか又は下回る限り、ある量の固形粒状物質を許容する。技術並びに濾過材料は、最低位の分離技術であるところの、容易に入手可能な材料から成る単純な篩や床(bed)の範囲から、流体、粒状物質、および／または濾過媒体の物理的および化学的性質が注意深く選択されて分離を達成するような、流体からの粒状物質分離を達成するために新媒体が開発されて来た最高位の範囲、まで広がっている。本発明は後者のタイプの分離に関する。微粒状汚染物質の除去が主たる関心事となる領域は、発電システムの分野にある。化石燃料または、核により動力を与えられるこのようなシステムでは、高純度の供給水がボイラーで加熱されて、加圧高温水、または後に蒸気タービンを通って膨張させられる蒸気、のいずれかを生成する。タービンのシャフトは、回転すると電気エネルギーを生成する発電機のシャフトに連結される。タービンから出る蒸気は、熱交換器内で凝縮され、典型的には、引き続き、精製されて再加熱される。この凝縮された水は、次いで、供給水としてボイラーに戻され、パワーサイクルを完了する。発電プラントは、頻繁にその凝縮液（ないし復水；condensate）を精製して、汚染物質、特にイオン性物質と粒状物質を除去するが、それらは原配水中に存在するか、あるいはパワーサイクルの間に、種々の発生源から、供給水、蒸気、または復水に侵入するか、の何れかであろう。イオン性物質を脱塩装置の使用により除去して、凝縮液をイオン交換技術によって精製することができる。２つのタイプの脱塩装置、すなわち深床(deep bed)脱塩装置とフィルタ脱塩装置とが、凝縮液の精製に用いられる。深床脱塩装置は、樹脂ビーズを使用して、凝縮液中の溶存イオンを除去する。具体的には、該凝縮液は、脱塩装置の容器に保持された樹脂ビーズの床を通過させられる。深床脱塩装置は、典型的には、約４０から５０ミクロンの凝縮水中の有効細孔等級(effective pore rating)を有し、凝縮液からの粒子の除去においては僅かに役立つにすぎない。フィルタ脱塩装置は、粉末イオン交換樹脂、および／又は微孔質エレメント上に前塗布（pecoated）されて、「プリコート(precoats)」と時には呼ばれるセロース繊維等の不活性濾過助剤を使用する。このようなエレメントは、典型的には、螺旋状に溶接された金属エレメント、粉末状金属エレメント、ウエッジ（wedg e）ワイヤエレメント、およびヤーン（yarn）または糸巻エレメントを含む。凝縮液は、溶存汚染物質を除去して粒子を捕捉する、プリコートされたエレメントを通過させられる。フィルタ脱塩装置上のプリコートは、典型的には、約５から３０ミクロンの有効細孔等級を有し、下に重なる（underlying）フィルタ媒体は、約５から１２０ミクロンの細孔等級を有する。フィルタ脱塩装置は、約５から３０ミクロンの総合（overall）有効細孔等級を有し、従って深床脱塩装置と比較して、凝縮液から粒子を除去する点で多少効率が良い。しかしながら、或る運転条件では、固形物レベルが比較的高く、プリコート樹脂の大規模な逆流洗浄（ backwashing）が必要となり、フィルタ脱塩装置の高い運転付随コストを伴う。化石燃料を動力源とする発電プラントにおける供給水、蒸気、および凝縮液中の汚染物質は、典型的には、１０億当たり約５０から２５０部（ｐｐｂ）以下、最も典型的には約５０ｐｐｂの総浮遊固形物のレベルに維持しなければならない。原子力発電プラントでは、固形粒状汚染物質の許容値は、はるかに低いことが多く、典型的には約０．０２５から約２．０ｐｐｂである。鉄含有汚染物質等の、あるタイプの汚染物質は、原子力発電プラント、特に沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）タイプでは更に少量しか許容されない。原子力産業は、放射線場と職業被曝を低減する重要な第一歩として、ＢＷＲの一次システムに対する鉄インプットを低減することが必要である、と認識している。供給水の鉄については、認められた最適濃度が約０．１から０．５ｐｐｂ以下である。凝縮液濾過を用いて最適化された水の化学のための供給水の鉄レベルを低減するために、いくつもの技術が使用されている。典型的には、原子炉容器中で見出される鉄は、給水システムを経由して侵入し、コバルト等の可溶性の炉水（reactor water）不純物が吸収される燃料被覆面（fuel cladding surface）に堆積する。次いで、吸収された金属不純物は、中性子により活性化されて、その一部は後に可溶性または不溶性の放射性同位元素として炉水に放出される。その後、それらは一次システム中を炉水により輸送され、配管や装置の表面に蓄積して、ドライウエル(dry well)および原子炉建物の一般区域線量率（general area dose rates）の増加をもたらす。したがって、一次システム内の鉄濃度を低減させることによって、堆積鉄と、該鉄によって吸収される非放射性コバルト（⁵⁹Ｃｏ）の量が低減されて、活性化⁶⁰Ｃｏの源が低減される。一次システム表面の放射線ビルドアップ（buildup）を制限するために種々の方法が開発されて来てはいるが、供給水の鉄濃度の制限には依然として強いニーズがあり、開発されて来た。したがって、亜鉛を供給水中に注入して炉水中の可溶性亜鉛の特定の濃度を維持し、それによって一次配管部品の放射線ビルドアップを制限する技術が、最近開発された。放射線ビルドアップの制御を最適化する技術の修正において、⁶⁴Ｚｎの中性子活性化による、望ましくない放射性⁶⁵Ｚｎの生成を最少にするために、減損亜鉛酸化物法(depleted zinc oxide method)が開発された。しかしながら、供給水の鉄の濃度が高い時に、亜鉛の望ましい炉水濃度を維持するために必要な減損亜鉛酸化物の量は、鉄による亜鉛吸収により増加する。その結果、供給水の高い鉄濃度は、有益な結果をもたらすのに必要な亜鉛の量を増加させる。従って、供給水の低い鉄レベルを維持することによって、放射線を制御するのに必要な多量の減損亜鉛酸化物に伴うコストを低減することが重要である。供給水の鉄濃度の低減は、水素−水化学(hydrogen water chemistry)（ＨＷＣ）の使用においても、有益である。これは、水中に水素の水溶液を形成することによって、水に還元特性を与えるための技術である。凝縮液濾過の改良は、放射線ビルドアップの制御と、職業被曝の低減とに加えて、更なる利点を提供する。深床脱塩装置に侵入する不溶鉄の量を更に低減することによって、そこで使用される樹脂の寿命と性能とを本質的に改善できる。したがって、鉄汚損、つまり汚濁(crud)による樹脂ビーズの被覆を低減することにより、イオン交換性能が改善され、超音波手段または逆流洗浄によって樹脂を定期的にクリーニングする必要を実質的に除去できるであろう。加えて、このようなクリーニング方法は事実上排除できるので、樹脂床が乱されたり混合されたりせず、床流出液（bed effluent）における低いイオン負荷(ion loading)を有する樹脂ビーズを維持することによって樹脂カラムのクロマトグラフ的完全性（in tegrity）を保つことにより、使用可能なイオン交換容量が増大する。深床脱塩装置に導入されるイオン濃度を低減することの効果は、改良された供給水の品質、および低減された液体と固体の放射性廃棄物になるものと期待される。更に、プレ濾過（prefiltration）に由来するイオン交換性能の改善によって、化学的再生を利用するプラントでは、再生頻度の低減が可能となり、再生の必要を完全に排除できる可能性もある。従来より、発電プラントから出る鉄粒子のプレ濾過は、フィルタ媒体を跨ぐ（ across）過度の圧力低下を避けるために、フィルタエレメントの頻繁な逆流洗浄を必要として来た。これは、維持コストの見地からは厄介である。更に、原子力発電プラントの場合、頻繁な逆流洗浄により、逆洗液としてそれ自体の廃棄処理問題を抱えるかなりの量の放射性凝縮液を迂回（diversion）させる必要がある。多くの場合、現在使用されているプレフィルタの逆洗サイクルは、５日という短さである。発明の要約従って、本発明の一つの側面は、微粒状物質を、例えば０．５μｍか、更に小さな大きさまで濾過することにある。本発明の他の側面は、発電プラント、特に原子力発電プラント、最も特定的には沸騰水型動力炉原子力発電プラント、からの凝縮液を処理するための方法であって、凝縮液の汚染物質レベルを必要なレベルまで、効率的かつ経済的に低減できる方法を提供することにある。本発明の他の側面は、発電プラント、特に原子力発電プラント、最も特定的にはＢＷＲ原子力発電プラント、からの凝縮液を、その汚染物質レベルが許容可能な低レベル内に維持されることを保証するように、連続的に精製ないしポリッシングする（polish）ためにも使用できる処理方法を提供することにある。本発明の更なる側面は、とを提供すると共に、発電プラント、特に原子力発電プラント、最も特定的にはＢＭＲ原子力発電プラント、からの水性凝縮液を処理して、供給水の鉄を０．１〜０．５ｐｐｂの範囲まで低減するための処理方法、および濾過エレメント、フィルタアセンブリを提供することにある。本発明の更に他の側面は、発電プラント、特に原子力発電プラント、最も特定的にはＢＷＲ原子力発電プラント、からの凝縮液を処理して、３０ｐｐｂの入口汚濁（inlet crud）レベルで、最低２１日のプレフィルタおよび最低５０日のフィルタ／脱塩装置サイクル（それぞれ、非プリコートとプリコートフィルタに対する逆流洗浄作業の間の期間）を達成するための、精製方法と分離エレメントを提供することである。本発明の更に他の側面は、発電プラント、特に原子力発電プラント、最も特定的にはＢＷＲ原子力発電プラント、からの凝縮液を処理する方法てあって、フルフローシステムを逆流クリーニングするのに必要な液体放射性廃棄物質が４０，０００ガロン／年未満である方法を提供することにある。本発明の更に他の側面は、精製エレメントを提供すると共に、発電プラント、特に原子力発電プラント、最も特定的にはＢＷＲ原子力発電プラント、からの凝縮液を処理する方法および精製エレメントであって、少なくとも２燃料サイクル（すなわち、燃料補給（refueling）の間の時間）ないし３年のフィルタ寿命耐久性を達成する方法を提供することにある。本発明の更に他の側面は、連続して効果的な濾過を提供するために必要な、逆流洗浄の頻度を大幅に低減する精製方法およびフィルタエレメントを提供することにある。本発明の側面はまた、高い表面積と安価なフィルタ膜とを有するフィルタエレメントをないし精製方法を提供することにある。本発明の側面は、中空で、一般的には円筒形のフィルタパックを含むフィルタエレメントによって達成される。該フィルタパックは、端面（end surface）を有し、超高分子量ポリエチレンから成る多孔質のフィルタ媒体を含む。該フィルタ媒体は、連続相としての水を含む液体流から、下は（down to）少なくとも約０．５μｍまでの粒状物質を濾過するのに充分な細孔サイズを有すると共に、フィルタパックの端面に接続された（connected）少なくとも一つのエンドキャップを有する。本発明の側面はまた、ハウジングと、少なくとも一つのフィルタエレメントとを含むフィルタアセンブリによっても達成される。該ハウジングは、液体入口と、濾液出口と、ハウジングを第１チャンバおよび第２チャンバに分割するチューブシートとを含む。上記少なくとも一つのフィルタエレメントはチューブシートに連結され（coupled）、液体入口と流体的に連通する（fluidly communicating ）上流面と、濾液出口と流体的に連通する下流面と、多孔質の超高分子量ポリエチレン・フィルタ媒体と、を含むフィルタパックを含む。フィルタ媒体は、連続相としての水を含む液体流から、粒状物質を下は少なくとも約０．５μｍまで濾過するのに充分な細孔サイズと端面とをし、且つ、フィルタハウジングの端面に接続されたエンドキャップを有する。本発明の側面はまた、連続相としての水を含み且つ固形粒子を含む液体を、その液体から、下は少なくとも約０．５μｍまでの粒状物質を濾過するのに充分な細孔サイズを有する超高分子量ポリエチレンから成るフィルタ媒体中を第１方向に通すことを含む、液体から固形粒子を濾過する方法によっても達成される。本発明の側面はまた、多孔質の超高分子量ポリエチレン・フィルタ媒体と、液体流からイオン性物質を除去するための少なくとも一つの脱塩装置と、を含む濾過システムによっても達成される。該多孔質の超高分子量ポリエチレン・フィルタ媒体は、連続相としての水を含む液体流から、下は少なくとも約０．５μｍまでの粒状物質を濾過するのに充分な細孔サイズを有する。本発明は、始動および定常運転時の発電システムに使用できる。本発明は、水性液中、特に発電プラントで使用される水性液中で、約２ｐｐｂ以下、好ましくは約１ｐｐｂ以下、最も好ましくは約０．５ｐｐｂ以下の総浮遊固形物（total suspended solids）にまで、固体粒状汚染物質を低減する。本発明はまた、発電プラント凝縮液中の鉄含有粒状汚染物質も、約２ｐｐｂ以下、好ましくは約１ｐｐｂ以下、最も好ましくは約０．５ｐｐｂ以下のレベルにまで低減する。加えて、使用されるフィルタおよび濾過システムの性質により、大抵の状況で、フィルタの使用の延長のための逆流フラッシング（backflushing）または逆流洗浄を殆ど必要としない。もっとも、このような逆流洗浄は禁止されない。本発明は、発電プラント、特に原子力発電プラント、最も特定的にはＢＷＲ原子力発電プラントの環境で凝縮液（condensate polishing）を処理する方法を含み、該方法は、凝縮液の総浮遊固形物を約０．５ｐｐｂ以下に低減するために、汚染された凝縮液を親水性フィルタ媒体中に通すことを含む。本発明において使用されるフィルタ媒体は、約１．５ミクロン以下において約９９．９８％の除去効率を有することが好ましい。本発明のフィルタ媒体またはフィルタエレメントがイオン交換樹脂の上流に置かれた時は、それは時々「プレフィルタ」と呼ばれる。イオン交換樹脂の下流に置かれた時は、該媒体またはエレメントは時々、単に「フィルタ」と呼ばれるが、メッシュその他の多孔質基体上に被覆されるイオン交換樹脂は「プリコート」と呼ばれる。本発明はまた、汚染物質の濃度を上記のレベルまで低減できる装置およびフィルタエレメントにも向けられる。該装置およびフィルタエレメントは、また、サブミクロンの粒子サイズ（約０．５μｍ）から、発電プラントの環境で普通に遭遇する粒子含有水性液で見出される最大の粒子までも除去できる。典型的には、これは約１０ミクロンである。図面の簡単な説明唯一の図面は、本発明によるフィルタアセンブリの縦断面図である。発明の詳細な説明本発明は、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）フィルタ媒体を組み込んだフィルタエレメント、および該媒体を用いて液体から粒子を濾過する方法に関する。好ましい一態様においては、本発明は、また発電プラント、特に原子力発電プラント、最も特定的にはＢＷＲ原子力発電プラントの運転時の始動および定常状態の双方で得られる水性凝縮液を処理する方法、および濾過エレメントに関する。正常の定常状態運転時に、凝縮液は、該凝縮液によって接触された装置表面からの固形粒子で汚染された状態になる。しかしながら、停止期間（down-time pe riod）がある場合、空気と装置表面との反応から生じる金属酸化物等の粒状物質によって、凝縮液は著しく更に汚染された状態になる。原子力発電プラントの始動時の凝縮液の固形粒子レベルは、通常、約２００から５００ｐｐｂの総浮遊固形物レベルになる傾向があり、ＢＷＲ原子力発電プラントについては、約５０から２００ｐｐｂの総浮遊固形物レベルになり、より典型的には、それぞれ少なくとも約１５０ｐｐｂと５０ｐｐｂの総固形物レベルになる。しかしながら、適正な原子力発電プラントの運転では、一般に凝縮液は約１０ｐｐｂ以下の含有量でなければならず、好ましくは約２ｐｐｂ以下、ＢＷＲ原子力発電プラントの場合は、凝縮液中の浮遊固形物は約５ｐｐｂ以下であるべきであり、好ましくは約０．５ｐｐｂ以下、最も好ましくは約０．３ｐｐｂであるべきである。凝縮液を処理して、始動時と定常運転時の双方で汚染物質を許容レベルまで効率的且つ経済的に低減する目的を達成するために、本発明の方法は、凝縮液を樹脂床に通す前、または該液を樹脂プリコートに通した後で、本発明によるフィルタ媒体に汚染凝縮液を通して、該凝縮液中の汚染物質のレベルを許容レベルまで低減する。本発明のフィルタ媒体は、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）から成る。この材料は、鉄酸化物等の固形粒子またはコロイド状鉄化合物の除去のために用いた際に、特に有利である。典型的には、このようなＵＨＭＷＰＥ材料は、約１×１０⁵から１×１０⁶までの平均分子量を有する。本発明における使用に適したＵＨＭＷＰＥ材料は、典型的には、少なくとも約７，５００ｇ／２４時間・ｍ² 、好ましくは少なくとも約１０，０００ｇ／２４時・ｍ²の非常に高い水蒸気透過率を有することが好ましい。本発明における使用に対して好ましいＵＨＭＷＰＥは、約０．００１と約１０ミクロンの間、好ましくは約０．０１と約５ミクロンの間の範囲の「直径（diameters）」を有するチャンネルおよび細孔を有するフィルムを含む。本発明に使用される適当なＵＨＭＷＰＥ材料は、米国特許第５，３７０，８８９号と第５，３７６，４４５号に記載され、いずれも引用によって全体的に本明細書に組み込まれている。本明細書における使用に対して好ましいのはオランダ、Heerlen のＤＳＭＮ.Ｖ.から入手可能なＵＨＭＷＰＥ膜（membrane ）ないしフィルムである。本発明において最も好ましいものは、１ミクロンの細孔等級を有する、焼結されてストレッチされた膜材料のSolupor ７Ｐ２０としてＤＳＭ N.V.から入手可能なＵＨＭＷＰＥ膜である。好ましい一態様においては、フィルタ媒体は、約５ミクロン以下の細孔等級で約９９．０％の除去効率を有する。フィルタ媒体は、約３ミクロン以下の細孔等級で９９．９８％の除去効率を有することが好ましい。最も好ましいフィルタ媒体は、約１．５ミクロン以下の細孔等級で９９．９８％の除去効率を有する。例えば、約１０ミクロン以上の高い細孔等級では、フィルタ媒体は凝縮液の汚染物質レベルを適切に低いレベルまで低減しないだろうし、他方、例えば約０．００１ミクロン以下の低い細孔等級では、フィルタ媒体は好ましくない高さの圧力低下を示すだろう。フィルタ媒体の除去効率は、本明細書では、ベータ等級システムとしても知られるＯＳＵ−Ｆ２試験によって決定される。具体的には、０．５から２５μｍの範囲のデータに対しては、標準化された珪質（silicious）汚染物質のAC Fine Test Dustが、所定の濃度の安定懸濁水溶液として準備され、該懸濁液が５ｇｐｍ／ｆｔ²（３．４１／秒／ｍ²）でフィルタエレメントを通してポンプされる。２５から９０μｍの範囲のデータ対しては、１０センチポイズの粘度を有するミリタリー規格（military standard）オイルが、標準化された珪質汚染物質のAC Coarse Test Dustと共に使用されて、その懸濁液が１０ｇｐｍ／ｆｔ²でフィルタエレメントを通してポンプされる。試験システムは上流と下流に粒子カウンタを備え、フィルタ媒体の上流と下流の特定の直径を有する汚染物質の量をカウントして、これらのカウントを用いて特定の汚染物質直径に関する除去効率が決定される。効率測定と同時に、フィルタエレメントを跨ぐ（across）圧力低下が測定される。フィルタエレメントを跨ぐ４０ｐｓｉの圧力を発生させるために必要な投入(incident)標準汚染物質の量が、典型的には、フィルタエレメントの汚濁容量(dirt capacity)として報告される。本発明の濾過媒体は、水性溶液から固形粒子とゼラチン状物質とを除去するために使用される。好ましい一態様においては、本発明に使用されるＵＨＭＷＰＥ媒体は、それらを親水性にするために処理される。これは、いくつかの（severa l）方法のうちの一つによって達成されるだろう。第１の方法は、その表面活性剤が媒体内に組み込まれる（incorporated into）ような、適当な表面活性剤による処理を含む。本発明における使用に適した表面活性剤は、その表面活性剤の最小限の浸出（leaching）によって沸騰水中の使用が是認される表面活性剤である。本方法を使用する際の本発明における使用に適した表面活性剤は、Hallburt on Pen-5 である。表面活性剤を媒体に組み込む方法は、従来の手段によって達成することができる。媒体を親水性にする表面活性剤組込み法は多数の用途に適するが、使用中の表面活性剤の漸次の浸出は、媒体から水性相への海面活性剤の質量移動を引き起こす。最終的には、これは媒体の親水特性を低減させるが、同時に、水の可溶汚染物質レベルを増大させる。しかし、イオン交換カラムが用いられる場合は、汚染のレベルを最小限とすることができる。別の処理方法が、浸出による質量移動を回避し、且つ、媒体の表面を永久に化学的に変化させることによって、必要な親水特性を媒体に与える。これは、媒体を湿式または乾式酸化等の化学手段に曝すか、ポリマーをその上に堆積させて表面を被覆することにより、あるいはまた、媒体を熱、ヴァンデグラフ（Van Del Graff）ジェネレータ、紫外線等のエネルギー源、ガンマ線、その他各種の形の放射線に曝すグラフト(grafting)反応によるグラフト方法を含む。好ましい方法は、媒体をガスプラズマ処理、特に酸素プラズマ処理に曝すことによる。本発明においては、膜または媒体は、プリーツのあるものも無いものも、低温酸素ガスプラズマへの曝露によって永久に化学的に変性させることが好ましい。典型的には、これは、コンジット（conduit）を横切る適当なガス圧の差が得られるまで、減圧排気された装置内に酸素ガスをコンジットを通して導入することによって行なわれる。ＲＦ発生器から電極に所望の周波数の電流を加えることによって、プラズマ区域にＲＦ電磁場を発生させる。その電磁場によってチューブ内のガスのイオン化が誘起されて、結果としてチューブ内に発生したプラズマが、プラズマ区域内の繊維や媒体を変性させる。種々のガスが使用できるが、酸素が最も好ましい。本発明の媒体のガスプラズマによる処理の典型的なパラメータは、約１０ワットから約３，０００ワットまで、好ましくは約５００から約２，５００ワットの電力レベルを含むことができる。使用されるＲＦ周波数は約１ｋＨｚから約１００ＭＨｚ、好ましくは約１５ｋＨｚから約５０ＭＨｚである。媒体の曝露期間は、約５秒から約１２時間、好ましくは約１分から約２時間である。約０．００１から約１００ｔｏｒｒ、好ましくは約０．０１から約１ｔｏｒｒのガス圧を使用することができる。ガス流量は、約１から約２，０００標準ｃｃ／分を使用することができる。使用する方法の更なる詳細は米国特許第５，２５８，１２７号に見出され、引用によって全体的に本明細書に組み込まれている。ＵＨＭＷＰＥの基本重量（base weight）は、約４から約２０ｇ／ｍ²、好ましくは約７から約８ｇ／ｍ²の範囲内が適当である。適切な厚さの範囲は、約２０から約３００ミクロン、好ましくは約５０から約７０ミクロンである。コールター・ポロメータ（Coulter porometer）によって決定されるところの平均（mean ）細孔サイズは、約０．５から約７ミクロンが適当で、約１から約２ミクロンが好ましい。コールター・ポロメータによって決定されるところの最大細孔サイズは、約０．５から約２０ミクロンの範囲が適当で、好ましくは約４ミクロン未満である。媒体のガーレイ（Gurley）空気透過等級（rating）は、約１から約３０秒／５０ミリリットル、好ましくは約５秒／５０ミリリットル未満である。上述したように、本発明のフィルタ膜として使用される好ましいＵＨＭＷＰＥ媒体は、親水性である。「親水性」とは、該媒体が、水の表面張力に等しいか、又はそれより大きい「臨界湿潤表面張力(critical wetting surface tension)」（ＣＷＳＴ）を有することを意味する。多孔質ないし微孔質（microporous）の媒体のＣＷＳＴを決定するためには、それぞれ先のものと比較して約３ダイン／ｃｍ高い表面張力を有する一連の液体を準備する。次いで、それぞれの一滴を多孔質表面に置いて観察し、それが速やかに吸収されるか、あるいは表面に残るかを決定する。多孔質媒体のこの挙動の特性を記述するために、「臨界湿潤表面張力」の用語は、下記のように定義された。多孔質媒体のＣＷＳＴは、その表面に、好ましくは滴状の、２から４ダイン／ｃｍだけ変化する表面張力を有する一連の液体を個別に塗布して、個々の液体の吸収、非吸収を観察することによって決定できる。多孔質媒体のダイン／ｃｍ単位のＣＷＳＴは、吸収される液体の表面張力と、吸収されない隣接する表面張力の液体の表面張力との平均値である。ＣＷＳＴの測定においては、約２から約４ダイン／ｃｍだけ連続して変化する表面張力を有する、試験用の一連の標準液が準備される。少なくとも２つの連続する表面張力標準液の各々の１０滴を、個別に多孔質媒体の代表的な部分の上に置いて１０分間放置する。１０分後に観察を行なう。湿潤は、１０分以内に１０滴中、少なくとも９滴による多孔質媒体内への吸収または明らかな（obvious）湿潤として定義される。非湿潤は、１０分以内に１０滴中、少なくとも９滴の非吸収または非湿潤によって定義される。試験は、連続的により高いかより低い表面張力の液を使って、表面張力の間隔が最も近い、一つは湿潤で一つは非湿潤の一対が確認されるまで続けられる。ＣＷＳＴは、従ってその範囲内にあり、便宜上、該ＣＷＳＴを定義する単一数字として、２つの表面張力の平均（average）が使用される。変化する表面張力を有する適切な溶液は種々の方法で準備できるが、本明細書に記載される製品の開発に使用されるものは、下表の通りである：本発明に使用されるフィルタ媒体は、任意の適当な全体構造（overall struct ure）を有することができる。フィルタ媒体は、例えば、平らでもプリーツ付きでもよく、正方形、長方形、または円のデザインに形成することができる。該フィルタ媒体は長い、円筒形の、オープンコアの設計が好ましく、濾過液、例えば凝縮液が、フィルタ媒体の外側からオープンコアに向かって流れ、そしてフィルタ媒体の開放端に流出することが好ましい。本発明の媒体を使用するフィルタエレメントのプリーツ付き仕様（pleated ve rsion）は、それらが占有容積に対して著しく高い表面積を与えるため、好ましい。従って、このようなプリーツ付きフィルタ媒体を使用するフィルタエレメントは、より効率的でより長い有効寿命（service life）を与える。加えて、好ましい態様のプリーツ付き円筒形フィルタにおいては、該プリーツ付きエレメントは、プリーツが重ねられる（laid over）か、又は、最も好ましい態様においては、フィルタ媒体の表面に垂直な平面から約４５度の角度で形成されるように構成される。上記の重ね（laid-over）プリーツ配置は、引用によって全体的に本明細書に組み込まれている米国特許第５，５４３，０４７号に見出される。典型的には、本発明のフィルタ媒体、特に、好ましいプリーツ付き媒体は、上流および／又は下流（好ましくは両方）サポート・ドレーン材料（support and drainage materials）を含む。これらの材料は、オープンメッシュ材料等の一般に高度に多孔質の材料で、それらともに使用されているフィルタ媒体よりも実質的に大きな細孔直径を有する。フィルタエレメントを形成する他の材料と同様に、サポート・ドレーン材料は、凝縮液がフィルタ材料を通過する状態下の劣化に対して、高い耐性を有する。従って、ステンレス鋼や高分子材料等の材料が使用できる。ポリプロピレンは特に好ましい。サポート・ドレーンのメッシュは、厚さが約０．００２インチ(０．０５ｍｍ）から約０．０４０インチ（０．１０ｍｍ）、好ましくは約０．００３インチ(０．０７６ｍｍ）から約０．０１０インチ(０．０２５ｍｍ）厚さの範囲にある。もし最大の表面積が求められる場合は、より薄い（thinner）サポート・ドレーン材料が、プリーツの密な（tightly p leated）フィルタエレメント、特に重ねプリーツ付きエレメントに対して使用される。より細いメッシュのサポート・ドレーン材料を、高表面積フィルタエレメントのフィルタ媒体の両面に隣接して使用することができるが、より太い（thicker ）メッシュを上流面にして、メッシュの細い層を下流面に使用することが好ましい。これが、上流面における適切な支持を許容し、且つ濾過媒体の下流面が、太いサポート・ドレーン材料の場合より密接な間隔を有するプリーツの形成を可能にする。これは、より太い下流メッシュを有するエレメントに対して、いくつもの利点を達成する。第１に、これは、該媒体に与えられた環状容積（annular vo lume）内の濾過媒体の量を増加させる。すなわち、それは、フィルタエレメントのための所定の外径寸法(envelope)における濾過表面積を最大にする。第２に、この態様は、分離された固形およびゼラチン状物質の収集に関して、濾過媒体の下流面に比べて、上流面でより大きなスペースを与える。第３に、汚染物質を含有する流体は、最も抵抗の少ない濾過媒体の表面に沿った経路を取るため、この態様は、プリーツが該プリーツの底部から均一に充填されるのを許容する。これは、普通は、メッシュが最も太い表面においてである。その結果、これによって濾過媒体の完全な使用（full use）が可能になる。従って、非常に高い表面積を有する好ましいフィルタエレメントは、約０．００５インチ（０．１３ｍｍ）から約０．０１０インチ（０．２５ｍｍ）の厚さ（ thickness）を有する上流ポリプロピレン・サポート・ドレーンメッシュと、約０．００３インチ（０．０７６ｍｍ）から約０．００５インチ（０．１３ｍｍ）の厚さを有する下流ポリプロピレン・サポート・ドレーンメッシュと、これらに挟まれた前記のタイプの超高分子量ポリエチレン膜とを含む。このようなエレメントの好ましい「中間（medium）」表面積仕様では、構造と材料は同様であるが、高表面積エレメントとともに使用される厚さ０．００３インチ（０．０７６ｍｍ）から０．００５インチ（０．１３ｍｍ）のメッシュよりも、厚さ０．００５インチ（０．１３ｍｍ）から約０．０１０インチ（０．２５ｍｍ）のポリプロピレン・メッシュが、典型的には、超高分子量ポリエチレン膜媒体の下流で使用されるだろう。本発明による高表面積フィルタエレメントにおいては逆流洗浄が不要であるが、高表面積態様と中間表面積態様は、必要に応じて、共に逆流洗浄してもよい。後者の態様は、典型的には、その使用期間（lifetime）中に数（several）回の逆流洗浄が行なわれる。本発明の中間表面積仕様の、より太い下流サポート・ドレーン材料によって与えられるエッジ方向流れ抵抗の低減は、ＵＨＭＷＰＥフィルタエレメントの、より効果的な逆流洗浄に寄与すると考えられる。効果的な濾過と有効寿命の継続を達成するために、上記の逆流洗浄を定期的に反復することができる。高表面積仕様は、中間表面積仕様よりも高い汚濁容量を有し、このようなエレメントは、正常状態の下で逆流洗浄なしにＢＷＲ原子力発電プラントの少なくとも１燃料サイクルに耐えるので、もし汚濁充填状態(crud loading condition)が該フィルタの限界圧力低下(terminal pres sure drop)を超える圧力低下を引き起こす場合は、これらのエレメントは単に処分することができ、またオプションとして、燃料サイクルの完了前にそれらを逆流洗浄することができる。該フィルタはまた、職員に対する放射線被曝を低減するために、エレメントの除去と処分に先立って、逆流洗浄することができる。各仕様で使用されるサポート・ドレーン材料の厚さの差に加えて、特にフィルタ媒体の下流面では、本発明の「高」および「中間」表面積態様は、プリーツ付きフィルタ媒体によって占められる環状容積（annular volume）（濾過媒体の長さ×プリーツのクレスト（crests）とトラフ（troughs）とで規定される表面間の距離、によって定義される）と、サポート・ドレーン層の割合によって区別できる。すなわち、フィルタ媒体とサポート・ドレーン材料が、中間表面積態様の場合よりも高表面積態様で、環状容積のより大きな割合を占め、それによって、より高い表面積対容積比（surface area to volume ratio）を達成する。フィルタエレメントの補助部品（component）、コア、エンドキャップ、ケージおよび／又はラップwrap）は、典型的には、円筒形フィルタエレメント用に使用される。これらは任意の適当な耐蝕性材料から形成できる。好ましい態様においては、フィルタエレメントパックは、３１６Ｌステンレス鋼コアのまわりに巻き付けられて、フィルタの両端が、固くはまったステンレス鋼リングで適切に（ in place）保持される。該フィルタエレメントは、ステンレス鋼の編組（woven ）メッシュ、好ましくは二重縁のステンレス鋼角織メッシュ（double selvage s tainless steel squ are weave mesh）の螺旋状にラップされた連続ストリップで、好ましくは約７０ポンドの張力を有するメッシュによってラッピングされる。メッシュラップは、ステンレス鋼リングの上で溶接され、メッシュは溶接部のすぐ上（just beyond ）でトリミングされる。金属メッシュは、特にフィルタエレメントが逆流洗浄を受けるような場合、フィルタ媒体に対する追加の支持と保護を与える。該エレメントには、次いで、エンドキャップ、好ましくは該媒体をエンドキャップにシールするために溶着される（melt bonded）ガラス充填ポリプロピレン（glass fil led polypropylene）・エンドキャップが取り付けられる。イオン交換樹脂プリコートが望ましい場合は、プリコート（約７０ミクロンのオーダー）を保持するのに充分に小さい細孔等級を有するステンレス鋼メッシュが、外部メッシュラップとして使用される。フィルタ媒体は、特定の状況にとり、樹脂プリコートなしでも、または、エレメントの周辺（periphery）でメッシュに塗布された上流樹脂プリコート付きでも使用できる。図面に示すように、本発明を具体化するフィルタアセンブリの一例は、チューブシート等の隔壁１１によって第１と第２のチャンバ１２、１３に分割されたハウジング１０を含む。盲エンドキャップ３１を有する１つ以上のフィルタエレメント３０（一つだけを図示）が第１チャンバの内側に配置されて、隔壁１１に取り付けられる。フィルタエレメントは隔壁の下に取り付けてもよいが、図示の態様においては、フィルタエレメントは隔壁の上に取り付けられる。隔壁１１は、気体ばかりでなく、濾過される液体に対しても不透性であることが好ましく、ハウジング１１の内壁にシールした状態で接続されている。この態様は、フィルタエレメント３０によって流体を濾過するため、および逆流洗浄のための両方に使用できる。通常の濾過運転時には、濾過される流体は、第１チャンバ１２からフィルタエレメント３０を通って第２チャンバ１３に流れ、逆流洗浄運転時には、逆洗流体が第２チャンバ１３からフィルタエレメント３０を通って第１チャンバに逆流方向に流れる（図中の矢印で示す）。ハウジング１０は、フィルタエレメント３０に容易にアクセスできてそれらの交換を許容するように、構成されることが好ましい。例えば、該ハウジング１０は、互いに取り外し可能に接続された上部と下部のセクションを含む。または、第１チャンバ１２の内側へのアクセスを許容するために、シール可能なアクセスポートをハウジング１０の壁に形成できる。ハウジング１０は、特定の形状、寸法を有する必要はない。一般に、ハウジング１０の形状は、ハウジング１０が濾過または逆流洗浄中に、それに加わる圧力に耐えるのに充分な強さを有するように、強度の配慮に基づいて選択される。構造と運転の簡易化のために、隔壁１１は典型的にはハウジング１０の中に実質上、水平に配置される。図示の態様においては、第１チャンバ１２は第２チャンバ１３の上に配置される。流体をハウジングへ導入してそこから除去するために、複数のパイプがハウジング１０に連結される。図示の態様においては、流体供給パイプ１４と下部ドレーンパイプ１６が、第１チャンバ１２の内部と連通するためにハウジング１０に連結される。流体供給パイプ１４を使用して、図示されない源から濾過すべき流体を第１チャンバ１２内に導き、Ｆ部ドレーンパイプ１６を使用して、第１チャンバ１２から望ましくない物質を除去し、第１チャンバ１２を排水する。補給ガス（make-up gas）供給パイプ２６は、第１チャンバ１２と、好ましくは隔壁１１のすぐ上で連通することができる。補給ガス供給パイプ２６は空気等の補給ガスを供給して、下部ドレーンパイプ１６を通る第１チャンバ１２の排水を促進する。それは、第１チャンバ１２の通気（vent）にも役立つ。流体供給パイプ１４、下部ドレーンパイプ１６、およびガス供給パイプ２６は、これらのパイプを通る流れを制御するための対応する制御バルブ１５、１７、２６を備えている。濾液排出パイプ１８、ドレーンパイプ２０、逆洗液供給パイプ２２、および加圧ガス供給パイプ２４は、第２チャンバ１３の内側と連通するために、ハウジング１０に連結される。濾液排出パイプ１８を使って濾液、すなわち第１チャンバ１２から第２チャンバ１３内へフィルタエレメント３０を通過した流体を除去する。ドレーンパイプ２０は、望ましくない物質を第２チャンバ１３から除去するために使用される。逆洗液供給パイプ２２は、適当な逆洗液を、図示しない源から第２チャンバ１３に供給し、加圧ガス供給パイプ２４は、第２チャンバ１３に、図示しないソースから圧縮ガスを供給する。パイプ１８、２０、２２、および２４は、それぞれ、対応する制御バルブ１９、２１、２３、および２５を備えている。各種パイプ用の制御バルブ１５、１７、１９、２１、２３、および２５は手動で制御できるか、あるいは、自動的に制御、例えば、図示されないプログラム可能な制御装置によって、指定のシーケンスに従って作動させることができる。図示の態様においては、各パイプは単一機能を有するが、単一パイプに複数の機能を持たせることも可能である。例えば、あるパイプを、濾液排出パイプとドレーンパイプの両者として使用できるだろうし、また、あるパイプを、濾液排出パイプと逆洗液供給パイプの両者として使用できるだろう。また、第２チャンバ１３に集積された濾液を逆洗液として使用することも可能であり、この場合は逆洗液供給パイプ２２を除去できる。更に、図示の態様よりも多数のパイプを有することも可能である。加圧ガス供給パイプを第１チャンバ１２に連結して、圧縮ガスをチャンバ１２に供給することができるし、あるいは補給ガス供給パイプを第２チャンバ１３に連結して、濾液が排出されるにつれて、補給ガスを供給することができる。更に、図は単なる模式的表現であり、ハウジング１０へのパイプの配置は図示のものに限定されない。フィルタエレメント３０の各々に対して、第１と第２のチャンバ１２、１３を連通する開口部１１１が、隔壁１１に形成される。第１チャンバ１２からの流体が、フィルタエレメントを通る第１の通過によってのみ開口部１１１に進入できるように、各フィルタエレメント３０は一端で隔壁１１に連結される。該フィルタエレメント３０は、容易に交換できるように、取り外し可能に隔壁１１に取り付けれれていることが好ましい。開口部１１１のサイズは、濾過時の流体流れの要求（fluid flow requirement ）に基づいて選択できる。この態様においては、各フィルタエレメント３０は、完全に第１チャンバ１２内に配置されるが、該フィルタエレメント３０は第２チャンバ１３内の途中まで延在（extend partway）できる。また、各フィルタエレメントは、その他端で、ハウジングを横切って隔壁に平行に延びる支持プレート（図示せず）に連結することもできる。図示のフィルタアセンブリを逆流クリーニングするために、第１チャンバ・ドレーンバルブ１７は、ドレーンパイプ１６を介して、第１チャンバ１２を排水することができる。第２チャンバ１３は濾液を満たしたままでもよいし、あるいは第２チャンバ・ドレーンバルブ２１を開放して、濾液を第２チャンバ１３からドレーンパイプ２０を介して部分的に排水し、次いで閉じて、逆洗液として役立つように充分な量の濾液を第２チャンバに残することができる。代わりに、該濾液を第２チャンバ１３から完全に排水することができ、そして、一旦、第２チャンバ・ドレーンバルブ２１を閉じ、逆洗液供給パイプ２２と制御バルブ２３を介して、逆洗液５０を第２チャンバ１３に加えてもよい。第２チャンバ１３内に最初に含まれる逆洗液の量は、所望の逆洗サイクルの数により変更できる。第１チャンバ・ドレーンバルブ１７を開放したままで、第１チャンバ１２が大気圧状態にある間（while）、ガス供給パイプ２４用のガス供給バルブ２５が開放され、加圧ガスが第２チャンバ１３内に導入される。これが逆洗液５０をフィルタエレメント３０の内部に急激に押し上げ、次いで、該逆洗液をフィルタエレメント３０を通して逆方向に高速で吹き出して、フィルタエレメント３０をクリーニングする。本発明は、発電機の凝縮液を、システムの全体的設計に一致する任意の許容可能な流量で処理するために使用できる。一般に、発電プラントで典型的に使用される定常的な凝縮液流量より、好ましくは少ないか、それに等しい流量で、該凝縮液はフィルタ媒体を通過する。本発明は、発電プラントで従来から使用される深床またはフィルタ脱塩装置と関連して（in conjunction with）、あるいはそれらとの関連なしの、いずれでも使用できるが、もし深床またはフィルタ脱塩装置と関連して使用される場合には、該フィルタ媒体は深床またはフィルタ脱塩装置の上流に置かれる。換言すれば、該凝縮液は、樹脂床に先立ち又は樹脂プリコートの下流で、フィルタ媒体に通過させられる。深床脱塩装置を通る凝縮液の通過に先立つ、本発明による凝縮液の処理は、脱塩装置の効率を低下させてその再生と交換を早期に（prematurel y）要求するところの、高すぎる粒子レベルによって該脱塩装置が不利に汚染されないことを保証する利益がある。以下の実施例が本発明を更に説明するが、勿論、本発明の範囲を何らの意味においても限定するものと見做すべきではない。実施例本発明において達成された、必要な逆流洗浄間の期間の増加を示すために、ＢＷＲ原子力発電プラントにおける逆洗サイクルの比較が行なわれた。本発明のＵＨＭＷＰＥフィルタ媒体が、ポリプロピレン膜およびアラミド繊維に対して比較された。この比較時のプラント条件は、流入（influent）鉄１３から１４ｐｐｂ（part s per billion）、温度１２０から１３５°Ｆ、および容器当りの流量３８００ｇｐｍである。すべてのフィルタ媒体は、プリーツ付きのPall Ultipleat（商標）構造で、該プリーツは、前進流と逆流洗浄時に互いに重なって支持するように（layover and support）三日月形（crescent shape）に形成されていた。フィルタパックは、逆流洗浄時の支持のために、ステンレス鋼外部ラップ（outerwrap）メッシュにより張力下でラップされた。すべての容器は、同一の逆洗方法を使って逆流洗浄され、それによりガス支援（gas assisted）逆洗圧力が加えられた。アラミド・エレメントに対する逆流洗浄は、１０ｐｓｉｄ（後には場合により２０ｐｓｉｄに増加された）の圧力低下に達した後に行なわれた。ポリプロピレン・エレメントに対する逆流洗浄前の圧力低下は、１０ｐｓｉｄであった。ＵＨＭＷＰＥエレメントは時間ベース（time basis）で、先の逆流洗浄後３０日の運転に達した後に逆流洗浄された。アラミド、ポリプロピレン、およびＵＨＭＷＰＥエレメントに対するエレメント当りの面積は、それぞれ、５２．５、４０、および７０平方フィート（sq．ft .）で、それぞれ０．３０、０．４０、０．２３ｇｐｍ／平方フィートの流量密度（flow density）を与えた。下記表は、ＵＨＭＷＰＥフィルタ（容器ＡおよびＢ）、ポリプロピレン・フィルタ（容器ＢおよびＤ）、およびアラミド繊維（容器ＣおよびＥ〜Ｆ）に対する逆洗サイクル持続期間をまとめたものである。上記ＵＨＭＰＷＥフィルタサイクルの平均期間は３０．３日であったが、ポリプロピレン・フィルタのサイクル期間は７．７日、アラミド・フィルタのサイクル期間は６．５日であった。これは、ＵＨＭＰＷＥ媒体の逆流洗浄が、同じ逆流洗浄法を用いる他の媒体と比較して、遙かに効率的なことを示している。逆流洗浄のエネルギーおよび有効性は、逆流洗浄時に発生する逆洗圧力パルス、およびフィルタ媒体の単位面積当りの逆洗流量密度の関数である。同一空気圧と空気量、および同一逆洗水量を用い、すべてのフィルタに対して同一の逆流洗浄方法を使用したので、より高い面積のＵＨＭＷＰＥフィルタは、比較的低い逆洗圧力パルスと、比較的低いフィルタ媒体の単位面積当り流量密度を受けたが、他のフィルタと比べてより完全に回復して、更にはＵＨＭＷＰＥフィルタのより優れた逆流洗浄特性を示した。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者スティーヴンス，ドナルド，ビー．，シニアアメリカ合衆国ニューヨーク州ポートワシントンプロスペクトアヴェニュー９

Claims

【特許請求の範囲】１．（ａ）端面（end surface）を有し、且つ超高分子量ポリエチレンを含む多孔質フィルタ媒体を含む、中空で、通常は円筒形のフィルタパックであって；該フィルタ媒体は、連続相として水を含む液体流から、下は（down to）少なくとも約０．５μｍの粒状物質までを濾過するのに充分な細孔サイズを有するものと、（ｂ）該フィルタパックの前記端面に接続される（connected）少なくとも一つのエンドキャップと、を含むフィルタエレメント。２．液入口と、濾液出口と、ハウジングを第１チャンバと第２チャンバとに分割するチューブシートとを含むハウジングと；前記チューブシートに連結される（coupled）少なくとも一つのフィルタエレメントとを含むフィルタアセンブリであって；該フィルタエレメントが、（１）前記液入口と流体的に連通する（fluidly communicating with）上流面と；前記濾液出口と流体的に連通する下流面と；端面を有し且つ、連続相として水を含む液体流から、下は少なくとも約０．５μｍの粒状物質までを濾過するのに充分な細孔サイズを有する多孔質の超高分子量ポリエチレン・フィルタ媒体と；を含むフィルタパックと、（２）前記フィルタハウジングの前記端面に接続された（connected）エンドキャップと、を含むフィルタアセンブリ。３．連続相として水を含み且つ固形粒子を含む液体を、該液体から下は少なくとも約０．５μｍの粒状物質までを濾過するのに充分な細孔サイズを有する多孔質の超高分子量ポリエチレンを含むフィルタ媒体の中を、第１の方向に通過させることを含む、液体から固形粒子を濾過する方法。４．更に、前記フィルタ媒体を通る前記第１方向の液体の流れを停止させ（ha lting）、且つ前記フィルタ媒体中に逆洗液を逆方向に通過させて、前記フィルタ媒体を逆流洗浄することを含む、請求項３に記載の方法。５．連続相としての水を含む液体流から、下は少なくとも約０．５μｍの粒状物質までを濾過するのに充分な細孔サイズを有する多孔質の超高分子量ポリエチレン・フィルタ媒体と；前記液体流からイオン性物質を除去するための少なくとも一の脱塩装置と；を含む濾過システム。