KR102569045B1 - 여과막 처리 장치, 막 여과 장치, 및 여과막 처리 방법 - Google Patents

Abstract

여과막(1)에 오존 처리를 실행하는 여과막 처리 장치에 있어서, 여과막(1)에 오존 함유 유체를 공급하는 제 1 공급부(3)와, 여과막(1)의 압력에 근거한 측정값(H)을 측정하는 측정부(8)와, 측정부(8)에서 측정하는 측정값(H)의 변화에 근거하여, 제 1 공급부(3)가 공급하는 오존 함유 유체의 공급량을 조정하는 제어부(11)를 구비한다.

Description

여과막 처리 장치, 막 여과 장치, 및 여과막 처리 방법

본원은 불균형이 적은 여과막의 오존 처리가 가능한 여과막 처리 장치, 막 여과 장치, 및 여과막 처리 방법에 관한 것이다.

피처리 액체를 여과막으로 분리하면, 수중의 불순물 및 미생물에 의해서 여과막이 막힐 가능성이 있다. 이러한 여과막을 처리함에 있어서, 여과막의 투수성을 높임으로써, 이러한 막힘을 방지하는 것이 가능하다. 여과막의 투수성을 높이는 방법으로서, 생성한 여과막을 화학 처리하여 친수화하는 등의 방법이 있다.

예를 들어, 특허문헌 1에는, 폴리비닐리덴계 수지 다공질막을 염기로 처리한 후에, 과산화수소 또는 오존을 함유하는 수용액으로 처리하고, 게다가 과염소산염, 과브롬산염 및 과요오드산염으로부터 선택된 적어도 한 종류의 염을 함유하는 수용액으로 처리하여 친수화하는 방법이 나타나 있다. 게다가, 예를 들면, 특허문헌 2에는, 오존수로 막 모듈을 세정할 때에, 압력차가 규정치에 도달하였을 때에 오존수의 통수(通水)를 정지하여 친수화하는 방법이 나타나 있다.

일본 특허 공개 제 2004-230280 호 공보 일본 특허 공개 제 2004-249168 호 공보

종래의 여과막 처리 장치 및 여과막 처리 방법은, 어느 일정의 조건, 예를 들면, 농도 10ppm의 오존수로 100시간 침지 처리하여 막을 친수화하고, 친수화의 지표로서 친수화 후의 순수(純水)의 투수량과 친수화 전의 투수량의 비를 이용하여 친수화의 정도를 평가하고 있다. 이 방법은 고정된 조건으로 막을 친수화하고 있다. 그 때문에, 막에는 개체 차이가 있는 것, 또는 동일 폴리비닐리덴계 수지 다공질의 막에서도 막의 제조 메이커에 의해서 그 특성이 상이한 것이 고려되어 있지 않다. 그 때문에, 막의 친수화 정도에 불균형이 생기고, 막의 적절한 처리를 효율적으로 실행할 수 없다고 하는 문제점이 있었다.

본원은 상기와 같은 과제를 해결하기 위한 기술을 개시하는 것이며, 불균형이 적은 여과막의 오존 처리가 가능한 여과막 처리 장치, 막 여과 장치, 및 여과막 처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본원에 개시되는 여과막 처리 장치는,

여과막에 오존 처리를 실행하는 여과막 처리 장치로서,

상기 여과막에 오존 함유 유체를 공급하는 제 1 공급부와,

상기 여과막의 압력에 근거한 측정값을 측정하는 측정부와,

상기 측정부에서 측정하는 상기 측정값의 변화에 근거하여, 상기 제 1 공급부가 공급하는 상기 오존 함유 유체의 공급량을 조정하는 제어부를 구비하는 것이다.

또한, 본원에 개시되는 막 여과 장치는,

상기에 기재된 여과막 처리 장치를 이용한 피처리 액체를 처리하는 막 여과 장치로서,

상기 피처리 액체를 저류하는 동시에, 상기 여과막을 침지하는 저류조와,

상기 여과막이 여과한 상기 피처리 액체를 상기 저류조의 외부로 이송하는 이송부를 구비하고,

상기 제어부는 상기 이송부를 정지하는 동시에, 상기 저류조에 침지된 상기 여과막에 상기 오존 함유 유체를 상기 제 1 공급부로부터 공급하는 것이다.

또한, 본원에 개시되는 여과막 처리 방법은,

여과막에 오존 함유 유체를 공급하는 공급 공정과,

상기 여과막의 압력에 근거한 측정값을 측정하는 측정 공정과,

상기 측정값의 변화에 근거하여, 상기 오존 함유 유체의 공급량을 조정하는 제어 공정을 구비하는 것이다.

본원에 개시되는 여과막 처리 장치, 막 여과 장치, 및 여과막 처리 방법에 의하면,

불균형이 적은 여과막의 오존 처리가 가능하게 된다.

도 1은 실시형태 1에 의한 여과막 처리 장치의 구성을 도시하는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 여과막 처리 장치의 여과막 처리 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 3은 실시형태 1에 의한 다른 여과막 처리 장치의 구성을 도시하는 도면이다.
도 4는 실시형태 1에 의한 다른 여과막 처리 장치의 구성을 도시하는 도면이다.
도 5는 실시형태 1에 의한 다른 여과막 처리 장치의 구성을 도시하는 도면이다.
도 6은 실시형태 1에 의한 다른 여과막 처리 장치의 구성을 도시하는 도면이다.
도 7은 실시형태 1에 의한 다른 여과막 처리 장치의 구성을 도시하는 도면이다.
도 8은 실시형태 2에 의한 여과막 처리 장치의 구성을 도시하는 도면이다.
도 9는 실시형태 2에 의한 다른 여과막 처리 장치의 구성을 도시하는 도면이다.
도 10은 실시형태 3에 의한 여과막 처리 장치의 구성을 도시하는 도면이다.
도 11은 도 10에 도시된 여과막 처리 장치의 여과막 처리 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 12는 실시형태 3에 의한 다른 여과막 처리 장치의 구성을 도시하는 도면이다.
도 13은 실시형태 4에 의한 여과막 처리 장치를 이용하는 막 여과 장치의 구성을 도시하는 도면이다.
도 14는 실시예 1 및 비교예 1 및 비교예 2에 있어서 사용한 여과막 처리 장치의 사양을 표로 나타낸 도면이다.
도 15는 실시예 1의 결과를 표로 나타낸 도면이다.
도 16은 비교예 1 및 비교예 2의 결과를 표로 나타낸 도면이다.

실시형태 1.

도 1은 실시형태 1에 의한 여과막 처리 장치의 구성을 도시하는 도면이다. 도 2는 도 1에 도시된 여과막 처리 장치의 여과막 처리 방법을 나타낸 플로우 차트이다. 도 3 내지 도 7은 실시형태 1에 의한 다른 여과막 처리 장치의 구성을 도시하는 도면이다. 도면에 있어서, 여과막 처리 장치는 여과막(1)의 오존 처리를 실행하는 것에 의해, 피처리 액체를 처리한 여과막(1)의 정화 처리를 실행하고, 재차, 여과막(1)을 피처리 액체의 처리에 이용하기 위한 것이다.

따라서, 여과막(1)은 필연적으로 오존 내성을 갖는 재질로 형성된다. 또한, 여과막(1)은 오존에 의해 친수화되는 소재로 구성된다. 구체적으로는, 불소계 고분자로 형성되는 것 등이 사용된다. 예를 들어, 폴리불화비닐리덴(PolyVinylidene DiFluoride, PVDF) 또는 폴리테트라플루오르에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE)이 대표예이다.

여과막(1)의 형상은 특별히 한정은 없고, 예를 들면, 중공사막, 평막, 튜뷸러(tubular)막을 사용할 수 있다. 또한, 여과막(1)의 모듈 형태는 특별히 한정은 없고, 예를 들면, 원통 용기에 수납된 내압식 모듈 또는 외압식 모듈 또는 침지형 모듈을 사용할 수 있다. 통상, 본 명세서에서는 침지형 모듈이며 중공사막 모듈을 사용한 예로 나타낸다.

여과막 처리 장치는 제 1 공급부(3)와, 측정부(8)와, 제어부(11)를 구비한다. 제 1 공급부(3)는 여과막(1)에 오존 함유 유체를 공급한다. 측정부(8)는 여과막(1)의 압력에 근거한 측정값(H)을 측정한다. 제어부(11)는 측정부(8)에서 측정하는 측정값(H)의 변화에 근거하여, 제 1 공급부(3)가 공급하는 오존 함유 유체의 공급량을 조정한다.

본 명세서에서는, 여과막(1)은 침지형이며 중공사막 모듈이기 때문에, 피처리 액체를 1차측으로부터 2차측으로 여과하는 것이다. 또한, 여과막(1)은 침지형의 중공사막 모듈을 사용하고 있기 때문에, 오존 함유 유체는 2차측으로부터 1차 측을 향해서 주입되는, 소위 「역압 세정」과 마찬가지인 주입 방법의 예로 나타낸다.

여과막(1)은 수용조(2)에 수용된다. 수용조(2)에는 예를 들면, 물인 액체(4)가 충전된다. 따라서, 여과막(1)을 액체(4)에 침지시킨다. 이는, 여과막(1)이 침지형의 중공사막 모듈이며, 건조에 의한 성능 열화를 방지하기 위해서이다. 따라서, 건조에 의한 성능 열화가 생기지 않는 여과막(1)이면, 반드시 수용조(2) 내의 액체(4)에 침지한 상태로 오존 처리를 실행할 필요는 없다.

여과막(1)과, 측정부(8)와, 제 1 공급부(3)는 제 1 배관(7)으로 접속된다. 제 1 공급부(3)는 오존 함유 유체를 저류하는 제 1 저류조(5)와, 제 1 저류조(5)로부터 제 1 배관(7)을 거쳐서 여과막(1)에 오존을 공급하기 위한 제 1 펌프(6)를 구비한다. 통상, 오존 함유 유체란, 예를 들면, 오존 가스, 오존을 물 등의 용매에 용해시켜서 생성한 오존수, 오존수에 오존의 분해에 의해 생기는 라디칼의 발생을 촉진하는 물질을 혼합한 혼합수 중 어느 한 종류, 또는 복수 종류의 사용을 상정한다.

측정부(8)는 여과막(1)의 압력에 근거한 측정값(H)을 측정하는 것으로서, 여과막(1)에 공급하는 유체, 본 명세서에서는 오존 함유 유체가 흐르는 배관으로서의 제 1 배관(7) 내의 압력 값을 측정하는 압력계(9)를 구비한다. 압력계(9)로서는, 측정한 압력 값을 제어부(11)에 전송 가능한 타입이면, 사양에 한정은 없다. 제어부(11)는 측정부(8)의 압력계(9)의 측정값(H)을 수신하고, 측정값(H)의 변화에 근거하여 제 1 배관(7)을 통해서 공급하는 오존 함유 유체의 공급량을 제 1 펌프(6)로 제어한다. 수용조(2)에는, 액체(4) 또는 오존 함유 유체의 잉여분을 외부에 배출하는 제 1 배출부(10)가 설치된다.

다음에 상기와 같이 구성된 실시형태 1의 여과막 처리 장치의 여과막 처리 방법에 대해서 설명한다. 우선, 본 실시형태 1의 여과막 처리 장치는 상기와 같이 구성되고, 오존 함유 유체를 여과막(1)에 공급할 때의 압력에 근거한 측정값(H)의 변화를 관측함으로써, 오존 처리의 정도를 정량화하고, 오존 처리의 완료의 타이밍을 판단하는 것이다.

이는, 발명자 등이 열심히 검토한 결과, 오존 함유 유체를 여과막(1)에 접촉시키면, 여과막(1)을 구성하는, 오존에 의해 친수화되는 소재의 분자 사슬 상에, 히드록실기 등의 친수성의 관능기가 부가된다. 따라서, 여과막(1)의 친수성이 향상한다. 이에 의해, 여과막(1)의 투수성, 즉, 물의 통과 용이성이 향상한다. 그리고 이로부터, 여과막(1)의 오존 처리에 의한 정화가 실행되고 있는 것을 판단할 수 있다.

게다가, 발명자 등은 오존 함유 유체를 여과막(1)에 공급하고, 압력에 근거한 측정값(H)의 변화에 의해 여과막(1)의 오존 처리를 감시, 평가함으로써, 여과막(1)의 투수성, 물의 통과 용이성을 나타낸 지표로 해석하여 판단할 수 있는 것을 발견하였다. 그리고, 여과막(1)의 오존 처리가 오존 함유 유체를 공급하여 실행되는 경우, 여과막(1)의 압력에 근거한 측정값(H)이 점차 저하하고, 게다가 오존 처리가 완료되면, 이 측정값(H)의 변화가 극단적으로 작아지는 것을 발견하였다. 이는, 발명자 등이 열심히 검토를 실시한 바, 여과막(1)의 상기 분자 사슬 상에 부가 가능한 친수기의 양에는 한계가 있고, 이 한도를 넘으면, 여과막(1)에 오존 함유 유체를 공급해도 친수화도의 변화가 극단적으로 작아지는 것을 발견하였다.

따라서, 발명자 등은 이 측정값(H)의 변화에 근거하여 판단하는 것에 의해, 여과막(1)의 오존 처리의 한계점, 즉, 오존 처리를 완료해야 하는 점으로 하는 것을 발견하였다. 이와 같이, 여과막(1)을 오존 처리한다는 것은, 여과막(1)을 친수화 처리하는 것과 마찬가지이다. 따라서, 여과막(1)의 친수화 처리의 한계, 즉, 친수화 처리를 완료해야 하는 점을 발견한 것이 된다. 통상, 이상에 나타낸 내용은 다른 실시형태에 있어서도 마찬가지이며, 이 설명은 적절하게 생략한다.

이하, 이러한 것에 근거하여, 도 2의 플로우 차트에 근거하여 여과막 처리 방법에 대해서 설명한다. 우선, 제어부(11)는 제 1 펌프(6)를 구동하여, 제 1 공급부(3)의 제 1 저류조(5)로부터 제 1 배관(7)을 거쳐서 오존 함유 유체를 여과막(1)으로 공급하는 공급 공정을 실행한다(도 2의 단계(ST1)). 통상, 오존 함유 유체의 공급량은 일정량으로 공급이 계속된다.

다음에, 공급 공정을 계속하면서, 여과막(1)의 압력에 근거한 측정값(H)을 측정하는 측정 공정을 실행한다. 측정부(8)는 우선, 측정값(H)으로서, 제 1 공급부(3)가 오존 함유 유체를 제 1 시간(T1) 공급한 후의 제 1 측정값(H1)을 측정하고, 제어부(11)에 전송한다(도 2의 단계(ST2)). 다음에, 제 1 시간(T1)보다 긴 시간인 제 2 시간(T2), 오존 함유 유체를 공급한 후의 제 2 측정값(H2)을 측정하고, 제어부(11)에 전송한다(도 2의 단계(ST3)).

상기와 같이 측정되는, 제 1 시간(T1), 및 제 1 시간(T1)으로부터 제 2 시간(T2)까지의 시간으로서 바람직한 범위는 1분 내지 20분이다. 1분보다 짧으면 오존 처리가 거의 진행되지 않고, 전회의 측정값(H), 또는 초기 상태로부터의 차이가 불명료하게 되어서, 오존 처리의 완료를 판정할 수 없을 가능성이 있다. 한편, 20분보다 길면, 다음의 측정까지의 시간이 길어져서, 오존 처리가 실제로는 완료하고 있음에도 불구하고, 그 판단이 늦어져서 불필요하게 오존 처리를 계속해버릴 가능성이 있다. 통상, 제 1 시간(T1)과, 제 1 시간(T1)으로부터 제 2 시간(T2)까지의 시간은 동일 시간이어도 좋고, 개별적으로 설정해도 좋다. 예를 들어, 오존 처리의 개시 당초는 해당 시간은 길게 설정하고, 통상 처리가 종료된다고 생각되는 시간에 근접해지면 해당 시간은 짧게 설정하는 것도 고려된다.

다음에, 측정값(H)의 변화에 근거하여, 오존 함유 유체의 공급량을 조정하는 제어 공정을 실행한다. 제어부(11)는 제 1 측정값(H1)과 제 2 측정값(H2)의 하기 식 1에 있어서의 변화율(α)이 문턱 값(α1) 이하인지 아닌지(하기 식 2)를 판단한다(도 2의 단계(ST4)).

｜H1-H2｜÷｜H1｜=α ···식 1

α≤α1 ···식 2

또한, 변화율(α)이 문턱 값(α1) 이하이면(예(YES)), 제 1 공급부(3)에 의한 오존 함유 유체의 공급을 억제한다. 본 명세서에서는, 제어부(11)는 제 1 펌프(6)를 정지시키고, 여과막(1)으로의 오존 함유 유체의 공급을 종료한다(도 2의 단계(ST5)).

또한, 변화율(α)이 문턱 값(α1)보다 크면(아니오(NO)), 제 1 공급부(3)에 의한 오존 함유 유체의 공급을 계속하고, 단계(ST3)로부터의 처리를 반복한다. 단계(ST3)로부터 동작이 반복되는 경우, 먼저 측정한 제 2 시간(T2)의 제 2 측정값(H2)이, 반복할 때의 제 1 시간(T1)의 제 1 측정값(H1)이 된다. 그리고, 이 이후의 시간의 제 2 시간(T2) 후의 제 2 측정값(H2)이 새롭게 측정되고, 상기에 나타낸 방법이 반복된다. 즉, 제 1 시간(T1)의 제 1 측정값(H1)은 전회의 측정값(H)이며, 제 2 시간(T2)의 제 2 측정값(H2)은 현재의 측정값(H)이다.

변화율(α)의 문턱 값(α1)으로서 바람직한 범위는 0 내지 0.5이다. 문턱 값(α1)이 0.5보다 크면, 아직 오존 처리가 진행할 여지가 있음에도 불구하고 오존 처리를 완료라고 판단해버릴 가능성이 있다.

상기에 나타낸 실시형태 1에 있어서는, 측정값(H)으로서, 제 1 배관(7) 내의 압력 값을 이용하는 예를 나타냈지만, 이에 한정되는 일 없이, 예를 들면, 여과막(1)의 1차측과 2차측의 막간 차압 값(Trans Membrane Pressure, TMP)을 측정하여 측정값(H)으로 해도 좋다. 본 경우, 예를 들면, 여과막(1)의 1차측과 2차측에 각각 압력계를 설치하여, 각각의 값으로부터 막간 차압 값을 산출하여 측정값(H)으로 해도 좋다. 또한, 도 1과 같은 침지형의 여과막(1)을 이용하는 경우, 수용조(2)의 액위(液位)와 압력계(9)의 압력 값으로부터 TMP를 산출하여 측정값(H)으로 해도 좋다.

또한, 상기에 나타낸 실시형태 1에 있어서는, 제 1 공급부(3)에 오존 함유 유체를 저류하는 제 1 저류조(5)를 구비하고, 오존 함유 유체를 공급하는 예로 나타내고, 특별히 오존 함유 유체에 대해서 나타내지 않지만, 오존 함유 유체로서 오존 가스를 이용하는 경우가 고려된다. 도 3에 도시되는 바와 같이, 제 1 공급부(3)로서 오존 가스 발생기(12)를 구비한다. 그리고, 제어부(11)가 오존 가스 발생기(12)의 오존 가스의 발생량을 제어한다. 그리고, 오존 가스를 제 1 배관(7)을 거쳐서 직접, 여과막(1)에 공급하면, 상기에 나타낸 실시형태 1과 마찬가지로 여과막 처리를 실행할 수 있다.

그리고, 오존 가스를 오존 함유 유체로서 이용하는 경우에는, 오존 가스 농도로서 1ppm 내지 1000ppm가 매우 적합하다. 1ppm보다 오존 가스 농도가 낮으면 오존 처리의 효과가 낮고, 오존 처리 완료에 시간을 필요로 하기 때문이다. 또한, 1000ppm보다 오존 가스 농도가 높으면, 여과막(1)을 구성하는 부재 또는 제 1 배관(7) 등의 열화를 초래할 가능성이 있다.

또한, 오존 가스를 이용하는 경우의 다른 예로서는, 도 4에 도시되는 바와 같이, 제 1 공급부(3)로서, 오존 가스 발생기(12)와, 제 1 저류조(5)와, 제 1 펌프(6)를 구비한다. 그리고, 제어부(11)가 오존 가스 발생기(12)의 오존 가스의 발생량을 제어한다. 그리고, 발생한 오존 가스를 오존 함유 유체로서 제 1 저류조(5)에 저류하고, 저류한 오존 가스를 제 1 펌프(6)를 거쳐서 여과막(1)에 공급하면, 상기에 나타낸 실시형태 1과 마찬가지로 여과막 처리를 실행할 수 있다. 이때, 제 1 저류조(5)에는, 내부에 실리카 겔 등의 다공질을 흡착제로서 충전하고, 오존 가스를 흡착, 농축하여 저류해도 좋다.

또한, 다른 예로서, 오존 함유 유체로서, 오존수를 이용하는 경우가 고려된다. 도 5에 도시되는 바와 같이, 제 1 공급부(3)로서, 오존 가스 발생기(12)와, 제 1 저류조(50)와, 제 1 펌프(6)를 구비한다. 제 1 저류조(50)는 물 등의 오존 가스를 용해하기 위한 용매를 공급하는 제 2 배관(13)과, 제 1 저류조(5) 내의 잉여 오존 가스를 외부에 배출하는 제 2 배출부(14)를 구비한다. 그리고, 제 2 배관(13)에서 제 1 저류조(50)에 예를 들면, 물을 공급한다. 다음에, 제 1 저류조(50) 내에 오존 가스 발생기(12)로부터 오존 가스를 공급하여 제 1 저류조(5)에서 오존수를 작성하여 저류한다. 그리고, 저류한 오존수를 제 1 펌프(6)를 거쳐서 여과막(1)에 공급하면, 상기에 나타낸 실시형태 1과 마찬가지로 여과막 처리를 실행할 수 있다.

그리고, 오존수를 오존 함유 유체로서 이용하는 경우에는, 여과막(1)에 공급해야 할 오존수에 포함되는 용존 오존 농도로서는, 1mg/L 내지 100mg/L가 매우 적합하다. 이는, 1mg/L보다 용존 오존 농도가 낮으면 오존 처리의 효과가 낮아서, 처리 완료까지 시간을 필요로 한다. 또한, 100mg/L보다 용존 오존 농도가 높으면 오존의 분해에 의한 산소 가스 기포가 다량으로 발생하여, 여과막(1)으로의 오존수 공급의 방해가 될 가능성이 있다.

그리고, 오존수를 오존 함유 유체로서 이용하는 경우에는, 염산, 황산 등의 pH 조정제를 첨가하여 사용해도 좋다. 여과막(1)에 공급해야 할 오존수의 pH는, 여과막(1)의 pH 내성에 따른 범위 내이면 특별히 제한은 없다. 예를 들어, 여과막(1)에 폴리불화비닐리덴(Poly Vinylidene DiFluoride, PVDF)을 사용하는 경우는, 오존수의 pH는 1pH 내지 14pH 사이에서 임의의 pH를 선택 가능하다.

또한, 다른 예로서, 오존 함유 유체로서, 오존수에 오존의 분해에 의해 생기는 라디칼의 발생을 촉진하는 물질(이하, 촉진제로 간략히 나타냄)을 혼화한 혼합수를 이용하는 경우가 고려된다. 본 경우, 도 1에 도시되는 제 1 저류조(5)에 오존수와 촉진제를 사전 혼합하여 생성한 혼합수를 저류하고, 저류한 혼합수를 제 1 펌프(6)를 거쳐서 여과막(1)에 공급하면, 상기에 나타낸 실시형태 1과 마찬가지로 여과막 처리를 실행할 수 있다.

또한, 혼합수를 이용하는 경우의 다른 예로서는, 도 6에 도시되는 바와 같이, 제 1 공급부(3)로서, 오존 가스 발생기(12)와, 제 1 저류조(50)와, 제 1 펌프(6)와, 첨가부(15)를 구비한다. 첨가부(15)는 촉진제를 첨가하기 위한 것이다. 첨가부(15)와 제 1 배관(7)을 접속하는 제 3 배관(16)이 설치된다. 그리고, 제어부(11)가 첨가부(15)의 촉진제의 첨가량을 제어한다.

그리고, 촉진제는 첨가부(15)로부터 제 3 배관(16)을 거쳐서 제 1 배관(7)에 공급되고, 제 1 배관(7) 내에서 오존수에 촉진제가 혼합되고, 여과막(1)에 혼합수로서 공급하면, 상기에 나타낸 실시형태 1과 마찬가지로 여과막 처리를 실행할 수 있다. 촉진제로서는, 예를 들면, 과산화수소수, 차아염소산나트륨 등의 산화제, 또는 가성소다, 수산화칼륨 등의 알칼리를 사용할 수 있고, 어느 한 종류를 선택해도 좋고, 복수 종류를 사용해도 좋다.

또한, 상기에 나타낸 실시형태 1에 있어서는, 제 1 공급부(3)가 여과막(1)의 2차측으로부터 1차측으로 오존 함유 유체를 주입하는 예를 나타냈지만, 이에 한정되지 않고, 제 1 공급부(3)가 여과막(1)의 1차측으로부터 2차측으로 오존 함유 유체를 공급하는 예에 대해서 나타낸다. 도 7에 도시되는 바와 같이, 제 1 펌프(6)로부터 제 1 배관(7)을 거쳐서 수용조(2)에 오존 함유 유체가 공급된다. 여과막(1)에 접속된 제 1 배관(7)으로부터 흡인 펌프(30)를 거쳐서 오존 함유 유체를 흡인하고, 여과막(1)에 오존 함유 유체를 공급하여 오존 처리를 실행한다. 그리고, 흡인 펌프(30)로 흡인한 오존 함유 유체를 제 1 배출부(10)에서 외부에 배출한다. 이와 같이 구성해도, 상기에 나타낸 실시형태 1과 마찬가지로 여과막 처리를 실행할 수 있다. 통상, 본 경우, 압력계(9)에서 측정되는 압력 값은 부압이 되지만, 상기 식 1에 나타내는 바와 같이, 각 값은 절댓값에 의해 산출되기 때문에, 마찬가지로 대응 가능하다.

상기와 같이 구성된 실시형태 1의 여과막 처리 장치에 의하면,

여과막에 오존 처리를 실행하는 여과막 처리 장치에 있어서,

상기 여과막에 오존 함유 유체를 공급하는 제 1 공급부와,

상기 여과막의 압력에 근거한 측정값을 측정하는 측정부와,

상기 측정부에서 측정하는 상기 측정값의 변화에 근거하여, 상기 제 1 공급부가 공급하는 상기 오존 함유 유체의 공급량을 조정하는 제어부를 구비하고,

또한, 실시형태 1의 여과막 처리 방법에 의하면,

여과막에 오존 함유 유체를 공급하는 공급 공정과,

상기 여과막의 압력에 근거한 측정값을 측정하는 측정 공정과,

상기 측정값의 변화에 근거하여, 상기 오존 함유 유체의 공급량을 조정하는 제어 공정을 구비하므로,

오존 함유 유체를 여과막에 공급하고, 압력에 근거한 측정값의 변화에 의해 여과막의 오존 처리를 감시, 평가함으로써, 여과막의 투수성, 물의 통과 용이성을 나타낸 지표로 해석하여 판단할 수 있다. 그리고 이에 의해, 여과막의 오존 처리의 완료 점을, 여과막의 친수화가 진행하면 투수성이 향상하는 것에 의해 판단이 가능하게 된다. 따라서, 여과막이 잠재적으로 갖는 친수화의 포텐셜을 최대한으로 인출하고, 여과막의 타입 또는 성상(性狀) 또는 제조에 의한 개체 차이의 불균형에 의하지 않고 오존 처리를 확실히 완료할 수 있다.

또한, 상기 여과막은 피처리 액체를 1차측으로부터 2차측으로 여과하는 것이며,

상기 제 1 공급부는 상기 여과막의 2차측으로부터 1차측으로 상기 오존 함유 유체를 주입하거나, 또는 상기 여과막의 1차측으로부터 2차측으로 상기 오존 함유 유체를 흡인 또는 압입하거나 중 어느 하나로 구성되므로, 여과막의 구성에 대응한 오존 처리가 가능하게 된다.

또한, 상기 측정부는 상기 측정값으로서, 상기 제 1 공급부가 상기 오존 함유 유체를 제 1 시간 공급한 후의 제 1 측정값(H1) 및 상기 제 1 시간보다 긴 시간인 제 2 시간 공급한 후의 제 2 측정값(H2)을 각각 측정하고,

상기 제어부는 상기 제 1 측정값(H1)과 상기 제 2 측정값(H2)의 식 1에 있어서의 변화율(α)이 문턱 값(α1) 이하이면, 상기 제 1 공급부에 의한 상기 오존 함유 유체의 공급을 계속하고, 상기 변화율(α)이 문턱 값(α1)보다 크면, 상기 제 1 공급부에 의한 상기 오존 함유 유체의 공급을 억제하고,

또한, 상기 측정 공정은 상기 오존 함유 유체를 제 1 시간 공급한 후의 제 1 측정값(H1) 및 상기 제 1 시간보다 긴 시간인 제 2 시간 공급한 후의 제 2 측정값(H2)을 각각 측정하고,

상기 제어 공정은 상기 제 1 측정값(H1)과 상기 제 2 측정값(H2)의 식 1에 있어서의 변화율(α)이 문턱 값(α1) 이하이면, 상기 오존 함유 유체의 공급을 계속하고, 상기 변화율(α)이 문턱 값(α1)보다 크면, 상기 오존 함유 유체의 공급을 억제하므로,

여과막의 압력에 근거한 제 1 측정값 및 제 2 측정값의 각 측정값의 변화에 의해 여과막의 오존 처리의 제어가 보다 확실히 가능하게 된다.

또한, 상기 제어부는 상기 측정값의 상기 변화율(α)이 상기 문턱 값(α1)보다 크면, 상기 제 1 공급부에 의한 상기 오존 함유 유체의 공급을 종료하므로, 여과막의 오존 처리에 있어서, 쓸데없는 오존 함유 유체의 공급을 저감할 수 있다.

또한, 상기 제 1 공급부는 상기 오존 함유 유체로서 오존 가스, 또는 오존을 용해한 오존수, 또는 오존수에 오존의 분해에 의해 생기는 라디칼의 발생을 촉진하는 물질을 혼화한 오존 혼합수 중 적어도 어느 한 종류를 공급하므로, 여과막의 오존 처리를 확실히 실행하는 것이 가능하게 된다.

또한, 상기 측정부의 상기 측정값은 상기 여과막에 공급하는 유체가 흐르는 배관 내의 압력 값을 상기 측정값으로서 측정하거나, 또는 유체가 상기 여과막을 통과할 때의 상기 여과막 내외의 막간 차압 값을 상기 측정값으로서 측정하거나 이므로, 여과막의 측정값을 확실히 측정할 수 있고, 여과막의 오존 처리를 확실히 실행하는 것이 가능하게 된다.

또한, 상기 여과막은 오존에 의해 친수화되는 소재를 갖고서 구성되고, 상기 제어부는 상기 측정값의 변화에 의해 상기 여과막의 친수화도를 판단하므로, 여과막의 구성에 따라, 여과막의 오존 처리에 의해 친수화도의 판단이 가능하게 된다.

실시형태 2.

도 8 및 도 9는 실시형태 2에 있어서의 여과막 처리 장치의 구성을 도시하는 도면이다. 상기 실시형태 1에 있어서는, 여과막(1)의 압력에 근거한 측정값(H)으로서, 제 1 배관(7) 내의 유체의 압력 값 또는 여과막(1)의 막간 차압 값(TMP)을 이용하는 예를 도시하였지만, 본 실시형태 2에 있어서는, 이러한 측정값에 제 1 배관(7) 내의 유체의 유량 값을 더 가미한 것을, 여과막(1)의 압력에 근거한 측정값(H)으로 하는 경우에 대해서 설명한다.

도면에 있어서, 상기 실시형태 1과 마찬가지인 부분은 동일 부호를 부여하여 설명을 생략한다. 도 8의 측정부(8)는 압력계(9)와, 제 1 배관(7)에 설치된 유량계(17)를 구비한다. 도 9의 측정부(8)는 압력계(9)와, 제 1 배관(7)에 설치된 유량계(17) 및 온도계(170)를 구비한다. 또한, 도 8 및 도 9에 도시된 여과막 처리 장치의 여과막 처리 방법은, 상기 실시형태 1과 마찬가지로 도 2에 나타낸 플로우 차트에 따라서 실행하지만, 본 실시형태 2의 도 8에 도시된 여과막 처리 장치에 의하면, 압력계(9)에서 얻은 제 1 배관(7) 내의 압력 값과, 유량계(17)에서 얻은 제 1 배관(7) 내의 유량 값의 비로 산출하여 얻은 값을 측정값(H)으로서 사용하는 점에서 상이하다.

즉, 본 실시형태 2에 있어서는 하기 식 3으로 산출한 값을 측정값(H)으로서 사용한다.

H=Q÷P ···식 3

H: 측정값(L/h/㎪)

Q: 유량 값(L/h)

P: 압력 값(㎪) 또는 막간 차압 값(㎪)

해당 측정값(H)을 이용하여, 상기 실시형태 1과 마찬가지로 여과막 처리 방법을 실행한다.

또한, 게다가, 여과막(1)의 유효 막 면적이 기존의 경우는, 하기 식 4로 산출된 값을 측정값(H)으로서 사용한다.

H=Q÷A÷P ···식 4

A: 여과막(1)의 유효 면적(m2)

해당 측정값(H)을 이용하여, 상기 실시형태 1과 마찬가지로 여과막 처리 방법을 실행한다.

또한, 게다가, 본 실시형태 2의 도 9에 도시된 여과막 처리 장치에 의하면, 상기에 나타낸 유량 값에 더하여, 게다가, 측정값(H)에 대해서 오존 함유 유체의 온도의 보정을 실행한다. 구체적으로는, 상기 식 3, 또는 상기 식 4로 구한 측정값(H)에 하기 식 5와 같은 처리를 가함으로써 보정 후의 측정값(H')을 얻는다.

H'=H×(μt÷μs) ···식 5

H': 온도 보정 후의 측정값

μs: 임의의 기준 온도에 있어서의 오존 함유 유체의 점도 값

μt: 측정값의 측정시의 온도에 있어서의 오존 함유 유체의 점도 값

통상, 오존의 용매로서 물을 이용하는 경우, 오존 함유 유체의 점도는 물의 점도와 동일하기 때문에, 공지의 물의 점도를 μs, μt로서 사용할 수 있다. 또한 μs를 결정함에 있어서, 임의에 기준 온도를 선정할 필요가 있지만, 특별히 한정은 없다. 예를 들어, 상온, 15℃ 내지 30℃ 중 어느 하나로 적절하게 설정하면 좋다. 그리고, 해당 측정값(H')을 이용하여, 상기 실시형태 1과 마찬가지로 여과막 처리 방법을 실행한다.

상기와 같이 구성된 실시형태 2의 여과막 처리 장치에 의하면, 상기 실시형태 1과 마찬가지의 효과를 발휘하는 것은 물론이고, 상기 측정부의 상기 측정값은 상기 압력 값 또는 상기 막간 차압 값과 상기 여과막에 공급하는 유체의 유량 값의 비를 상기 측정값으로서 측정되기 때문에,

오존 함유 유체의 유량에 좌우되지 않는 정밀도가 뛰어난 측정값을 검출할 수 있고, 여과막의 오존 처리에 최적인 제어가 가능하게 된다.

실시형태 3.

도 10은 실시형태 3에 있어서의 여과막 처리 장치의 구성을 도시되는 도면이다. 도 11은 도 10에 도시된 여과막 처리 장치의 여과막 처리 방법을 나타낸 플로우 차트이다. 도 12는 실시형태 3에 의한 다른 여과막 처리 장치의 구성을 도시하는 도면이다. 도면에 있어서, 상기 각 실시형태와 마찬가지의 부분은 동일 부호를 부여하여 설명을 생략한다. 상기 각 실시형태에 있어서는, 오존 함유 유체를 여과막(1)에 공급하면서, 여과막(1)의 압력에 근거한 측정값(H)을 측정하는 예를 나타냈지만, 본 실시형태 3에서는, 여과막(1)의 압력에 근거한 측정값(H)을 측정하는 경우에, 여과막(1)으로의 오존 함유 유체를 일단 정지하여 측정하는 경우에 대해서 설명한다.

도면에 있어서, 상기 각 실시형태와 마찬가지인 부분은 동일 부호를 부여하여 설명을 생략한다. 여과막(1)에 오존 함유 유체와 상이한 측정용 유체를 공급하는 제 2 공급부(18)를 구비한다. 제 2 공급부(18)는 제 2 저류조(20)와, 제 2 펌프(19)를 구비한다. 제 2 저류조(20)는 측정용 유체를 저류한다. 측정용 유체는 오존 함유 유체 이외이면 특별히 한정되는 것은 없고, 여과막(1)의 오손(汚損)을 초래하는 물질을 포함한 것이 아니면 사용할 수 있고, 예를 들면, 수돗물, 순수, 초순수, 또는 가성소다 등의 알칼리성 약품, 염산, 황산, 구연산 등의 산성 약품의 사용이 고려된다.

제 2 펌프(19)는 제 2 저류조(20)로부터 제 4 배관(21)을 거쳐서 제 1 배관(7) 및 여과막(1)에 측정용 유체를 공급한다. 제 1 배관(7)에는 밸브(23)가 설치된다. 제 4 배관(21)에는 밸브(22)가 설치된다.

제어부(11)는 측정부(8)에서 측정값(H)을 측정할 때에, 제 1 배관(7)의 밸브(23)를 폐쇄하는 동시에, 제 1 펌프(6)를 정지시켜서, 제 1 공급부(3)의 오존 함유 유체의 공급을 정지하는 동시에, 제 4 배관(21)의 밸브(22)를 개방하고, 제 2 펌프(19)를 구동하여 제 2 공급부(18)의 제 2 저류조(20)로부터 측정용 유체를 제 4 배관(21)을 거쳐서 제 1 배관(7) 및 여과막(1)에 공급한다. 또한, 측정부(8)의 측정값(H)의 측정이 종료하면, 제 4 배관(21)의 밸브(22)를 폐쇄하는 동시에, 제 2 펌프(19)를 정지시켜서, 제 2 공급부(18)의 측정용 유체의 공급을 정지하는 동시에, 제 1 배관(7)의 밸브(23)를 개방하고, 제 1 펌프(6)를 구동하여 제 1 공급부(3)의 제 1 저류조(5)로부터 오존 함유 유체를 제 1 배관(7)을 거쳐서 여과막(1)에 공급한다.

다음에, 상기와 같이 구성된 실시형태 3의 여과막 처리 장치의 여과막 처리 방법에 대해서 도 11의 플로우 차트에 근거하여 설명한다. 우선, 제어부(11)는 제 1 펌프(6)를 구동하여, 제 1 공급부(3)의 제 1 저류조(5)로부터 제 1 배관(7)을 거쳐서 오존 함유 유체를 여과막(1)으로 공급하는 공급 공정을 실행한다(도 11의 단계(ST11)).

다음에, 제 1 시간(T1) 공급한 후, 제어부(11)는 제 1 펌프(6)를 정지하는 동시에, 제 1 배관(7)의 밸브(23)를 폐쇄하여, 여과막(1)으로의 오존 함유 유체의 공급을 정지하고, 여과막(1)의 오존 처리를 중단한다(도 11의 단계(ST12)). 다음에, 제어부(11)는 제 4 배관(21)의 밸브(22)를 개방하는 동시에, 제 2 펌프(19)를 구동하여, 제 2 공급부(18)의 제 2 저류조(20)로부터 제 4 배관(21)을 거쳐서 측정용 유체를 제 1 배관(7) 및 여과막(1)에 공급한다. 그리고, 측정용 유체의 공급을 계속하면서, 여과막(1)의 압력에 근거한 측정값(H)을 측정하는 측정 공정을 실행한다. 측정부(8)는 측정값(H)으로서, 오존 함유 유체를 여과막(1)에 대해서 제 1 시간(T1) 공급한 후의 제 1 측정값(H1)을 측정하고, 제어부(11)에 전송한다(도 11의 단계(ST13)).

다음에, 제어부(11)는 제 2 펌프(19)를 정지하는 동시에, 제 4 배관(21)의 밸브(22)를 폐쇄하여, 여과막(1)으로의 측정용 유체의 공급을 정지하고, 또한, 제 1 펌프(6)를 구동하여, 제 1 공급부(3)의 제 1 저류조(5)로부터 제 1 배관(7)을 거쳐서 오존 함유 유체를 여과막(1)에 공급하고, 여과막(1)의 오존 처리를 재개한다(도 11의 단계(ST14)).

다음에, 제 2 시간(T2) 공급한 후, 제어부(11)는 제 1 펌프(6)를 정지하는 동시에, 제 1 배관(7)의 밸브(23)를 폐쇄하여, 여과막(1)으로의 오존 함유 유체의 공급을 정지하고, 여과막(1)의 오존 처리를 중단한다(도 11의 단계(ST15)). 다음에, 제어부(11)는 제 4 배관(21)의 밸브(22)를 개방하는 동시에, 제 2 펌프(19)를 구동하여, 제 2 공급부(18)의 제 2 저류조(20)로부터 제 4 배관(21)을 거쳐서 측정용 유체를 제 1 배관(7) 및 여과막(1)에 공급한다.

그리고, 측정용 유체의 공급을 계속하면서, 여과막(1)의 압력에 근거한 측정값(H)을 측정하는 측정 공정을 실행한다. 측정부(8)는 측정값(H)으로서, 오존 함유 유체를 여과막(1)에 대해서 제 2 시간(T2) 공급한 후의 제 2 측정값(H2)을 측정하고, 제어부(11)에 전송한다(도 11의 단계(ST16)). 다음에, 상기 실시형태 1과 마찬가지로, 측정값(H)의 변화에 근거하여, 오존 함유 유체의 공급량을 조정하는 제어 공정을 실행한다(도 11의 단계(ST17) 및 단계(ST18)).

통상, 상기 실시형태 3에 있어서는, 적어도 제 1 펌프(6)를 정지하고 밸브(23)를 폐쇄하여, 친수화 유체의 여과막으로의 공급을 정지한다. 예를 들어, 친수화 유체로서 오존 가스를 공급하는 경우에는 오존 가스 발생기(12)를 정지하거나, 제 1 배관(7) 상에 별도 바이패스 배관 등을 마련해두고, 유로를 바꿈으로써 일시적으로 여과막(1)으로의 오존 가스 공급을 차단해도 좋다.

또한, 상기 실시형태 1의 도 7에 도시한, 제 1 공급부(3)가 여과막(1)의 1차측으로부터 2차측으로 오존 함유 유체를 공급하는 경우여도, 상기에 나타낸 실시형태 3의 제 2 공급부(18)의 측정용 유체에 의한 측정을 마찬가지로 실행할 수 있다. 예를 들어, 도 12에 도시되는 바와 같이, 상기 실시형태 1에서 나타낸 도 7 및 본 실시형태 3에서 나타낸 도 10을 조합시킨 구성으로 실시형태 3에 있어서의 다른 여과막 처리 장치의 구성한다. 즉, 상기 실시형태 3과 마찬가지로, 제어부(11)가 제 4 배관(21)의 밸브(22)를 개방하는 동시에, 제 2 펌프(19)를 구동하여, 제 2 공급부(18)의 제 2 저류조(20)로부터 제 4 배관(21)을 거치고 제 1 배관(7)을 거쳐서 수용조(2)에 측정용 유체가 공급된다.

그리고, 여과막(1)에 접속된 제 1 배관(7)으로부터 흡인 펌프(30)를 거쳐서 측정용 유체를 흡인하고, 흡인 펌프(30)에서 흡인한 측정용 유체를 제 1 배출부(10)에서 외부에 배출한다. 이와 같이 구성해도, 상기에 나타낸 실시형태 3과 마찬가지로 여과막 처리 방법을 실행할 수 있다. 통상, 본 경우, 압력계(9)에서 측정되는 압력 값은 부압이 되지만, 상기 각 식에 나타내는 바와 같이, 압력 값에 대한 각 값은 절대값에 의해 산출되기 때문에, 마찬가지로 대응 가능하다.

상기와 같이 구성된 실시형태 3의 여과막 처리 장치에 의하면, 상기 각 실시형태와 마찬가지의 효과를 발휘하는 것은 물론이고,

상기 여과막에 상기 오존 함유 유체와 상이한 측정용 유체를 공급하는 제 2 공급부를 구비하고,

상기 제어부는 상기 측정부의 측정시에, 상기 제 1 공급부를 정지하는 동시에, 상기 제 2 공급부로부터 상기 측정용 유체를 상기 여과막에 공급시키고, 상기 측정부에서 상기 측정값을 측정시키므로, 측정용 유체는 오존 함유 유체와 상이하기 때문에, 측정용 유체를 이용하여 측정값을 측정함으로써, 측정중에 여과막에 대해서 오존 처리가 실행되지 않기 때문에 측정값의 안정화가 가능하며, 보다 정확한 측정값의 측정이 가능해지고, 여과막의 오존 처리의 제어가 더욱 향상한다.

또한, 상기 여과막은 피처리 액체를 1차측으로부터 2차측으로 여과하는 것이며,

상기 제 2 공급부는 상기 여과막의 2차측으로부터 1차측으로 상기 측정용 유체를 주입하거나, 또는 상기 여과막의 1차측으로부터 2차측으로 상기 측정용 유체를 흡인 또는 압입하거나 중 어느 하나로 구성되므로, 여과막의 구성에 대응한 오존 처리가 가능하게 된다.

실시형태 4.

도 13은 실시형태 4에 의한 여과막 처리 장치를 이용한 막 여과 장치의 구성을 도시하는 도면이다. 본 실시형태 4는 상기 각 실시형태에 있어서 나타낸 여과막 처리 장치의 여과막(1)을 막 여과에 이용하는 것이며, 여과막(1)에 의한 피처리 유체의 여과도, 여과막(1)의 세정도 양방으로 실행할 수 있는 것이다. 즉, 여과막(1)으로, 피처리 액체의 배수 처리, 정수 처리 등의 여과를 실행하여 여과막(1)이 오염되었을 경우, 오존 함유 유체를 여과막(1)에 공급함으로써 여과막(1)에 부착한 오염을 오존 함유 유체로 박리, 분해하고, 여과막(1)의 세정을 실행하는 동시에, 여과막(1)의 친수화를 완수한다.

본 일례로서, 도 13에는 막 여과 장치에 여과막 처리 장치를 집어넣었을 경우의 구성을 도시한다. 도면에 있어서, 상기 각 실시형태와 마찬가지인 부분은 동일 부호를 부여하여 설명을 생략한다. 도 13에 도시하는 막 여과 장치는 예를 들면, 막 분리 바이오 리액터이며, 활성 오니(26)가 저류되는 저류조로서의 폭기조(25)와, 폭기조(25)의 활성 오니(26)에 피처리 유체를 공급하는 제 5 배관(24)을 구비한다. 폭기조(25)가 상기에 나타낸 여과막 처리 장치의 수용조(2)로서도 기능한다. 그리고, 제 1 배출부(10)는 폭기조(25) 내의 잉여의 활성 오니(26)를 배출한다. 제 1 배관(7)은 제 6 배관(28)에 접속되고, 제 6 배관(28)에는 이송부로서의 제 3 펌프(27)가 설치된다. 제 6 배관(28)에는 밸브(29)가 설치되어 있다. 제 3 펌프(27)는 제 3 배출부(31)에 접속된다.

다음에, 상기와 같이 구성된 실시형태 4의 막 여과 장치의 동작에 대해서 설명한다. 우선, 제 5 배관(24)으로부터 피처리 액체가 폭기조(25)에 공급된다. 그리고, 폭기조(25) 내에 저류되어 있는 활성 오니(26)와 피처리 액체는 혼합된다. 피처리 액체 중에 포함되는 유기물은 활성 오니(26)에 흡착, 분해된다. 동시에, 제어부(11)는 밸브(29)를 개방되는 동시에, 제 3 펌프(27)가 구동한다. 그리고, 여과막(1)에서 활성 오니(26)의 여과를 실행한다. 여과에 의해서 얻어진 여과 유체는 제 1 배관(7) 및 제 6 배관(28)을 거쳐서 제 3 배출부(31)에 의해 장치 밖으로 배출된다. 이때, 제 1 배관(7)의 밸브(23)는 폐쇄된 상태이다. 해당 여과 동작은 반드시 연속할 필요는 없고, 간헐적으로 실행되어도 좋다.

그리고, 해당 여과 동작에 수반하여 여과막(1)에 유기물 등의 오염이 부착하면, 여과막(1)의 막간 차압 값이 상승한다. 따라서, 여과막(1)의 오존 처리는 소정의 막간 차압 값에 도달했을 경우, 또는 어느 소정 시간 여과를 실행했을 경우, 또는 임의의 타이밍에서, 여과 동작을 정지하여 실행한다.

제어부(11)는 제 3 펌프(27)를 정지시키고, 밸브(29)를 폐쇄하여 여과 동작을 종료한다. 그리고, 제어부(11)는 제 1 배관(7)의 밸브(23)를 개방하여 제 1 펌프(6)를 구동하여, 오존 함유 유체를 여과막(1)에 공급하여 여과막(1)의 오존 처리를 실행한다. 본 여과막 처리 방법은 상기 각 실시형태와 마찬가지로 실행할 수 있기 때문에, 그 설명은 적절하게 생략한다. 그리고, 여과막(1)의 오존 처리가 종료하면, 제어부(11)는 제 1 펌프(6)를 정지하는 동시에, 제 1 배관(7)의 밸브(23)를 폐쇄하고 여과막 처리를 종료한다. 그리고, 제어부(11)는 제 6 배관(28)의 밸브(29)를 개방하여, 제 3 펌프(27)를 구동하여, 여과막(1)의 여과 처리를 재개한다.

통상, 여과막(1)의 오존 처리는 여과막(1)의 세정마다 실시할 필요는 없고, 실시의 필요 여부를 판단하고 필요할 때마다 실행하면 좋다. 또한, 오존 처리는 활성 오니(26)의 여과를 개시하기 전에 사전 실행하고 나서, 활성 오니(26)의 여과를 개시해도 좋다.

상기와 같이 구성된 실시형태 4의 막 여과 장치에 의하면, 상기 각 실시형태와 마찬가지의 효과를 발휘하는 것은 물론이고,

상기 피처리 액체를 저류하는 동시에 상기 여과막을 침지하는 저류조와,

상기 여과막이 여과한 상기 피처리 액체를 상기 저류조의 외부로 이송하는 이송부를 구비하고,

상기 제어부는 상기 이송부를 정지하는 동시에, 상기 저류조에 침지된 상기 여과막에 상기 오존 함유 유체를 상기 제 1 공급부로부터 공급하므로, 피처리 액체의 막 여과 장치에, 여과막 처리 장치를 집어넣어서, 여과막의 여과와, 여과막의 세정 및 친수화 처리를 겸함으로써, 여과막의 세정에 있어서의 과부족 발생을 막을 수 있다.

실시예 1.

이하, 실시예 1과 비교예 1, 2를 나타낸다. 본 명세서에서는, 도 8에 도시한 여과막 처리 장치와 마찬가지인 장치를 사용하여, 여과막(1)의 오존 처리를 실행한 결과에 근거하여 설명한다. 본 실시예 1에서 사용한 여과막 처리 장치의 주된 사양은, 도 14의 표에 나타낸 대로이다. 본 실시예 1에서는 오존 처리 개시 전에, 순수를 3(L/h)으로 여과막(1)의 2차측으로부터 1차측을 향해서 주입하고, 해당 유량 값과, 이때의 압력 값, 및 여과막(1)의 유효 면적(막 면적)으로부터 식 4를 이용하여 초기의 측정값(H)을 사전에 구했다. 오존 처리는 도 2에 나타낸 플로우 차트의 순서로 실시하였다.

여과막(1)에 오존 함유 유체로서, 오존수를 3(L/h)으로 공급을 개시하였다. 그리고, 제 1 시간(T1)인 10분 후에 여과막(1)의 제 1 측정값(H1)을 측정하였다. 제 1 측정값(H1)은 식 4를 이용하여 산출하였다. 다음에, 제 2 시간(T2) 후, 즉, 제 1 시간(T1)으로부터 10분 후에, 제 2 측정값(H2)을 산출하였다. 다음에, 판정 1회째로서, 제 1 측정값(H1)과 제 2 측정값(H2)의 변화율(α)을 식 1에 근거하여 산출하였다. 그리고 본 명세서에서는, 문턱 값(α1)을 α1=0.2로서 설정하고, 식 2를 이용하여 변화율(α)과 문턱값(α1)의 비교를 실행하였다.

도 15의 표에 나타내는 바와 같이, 판정 1회째의 변화율(α)은 0.4이며, 문턱 값(α1)의 0.2보다 크기 때문에, 재차 10분 후에 측정값(H)을 측정하고, 판정 2회째를 상기 판정 1회째와 마찬가지로 실시하였다. 판정 2회째에 있어서는, 판정 1회째의 제 2 측정값(H2)이 제 1 측정값(H1)이 되고, 제 2 시간(T2) 후, 즉, 오존 개시로부터의 누적 처리 시간으로서는 30분 후의 제 2 측정값(H2)이 새롭게 측정된다. 그리고, 본 변화율(α)은 0.38이며, 문턱 값(α1)의 0.2보다 크기 때문에, 재차 10분 후에 측정값(H)을 측정하고, 판정 3회째를 상기 각 판정과 마찬가지로 실시하였다. 그리고, 판정 3회째의 변화율(α)은 0.28이며, 재차 10분 후에 측정값(H)을 측정하고, 판정 4회째를 상기 각 판정과 마찬가지로 실시하였다. 그리고, 판정 4회째의 변화율(α)은 0.08이며, 문턱 값(α1)의 0.2 이하이기 때문에, 오존 처리를 종료하였다.

이에 대해, 도 16에 나타내는 비교예 1은, 실시예 1에서 사용한 여과막 처리 장치를 사용하고, 여과막의 오존 처리도 동일 조건으로 실시하였다. 비교예 1은 오존 처리로서 오존수를 3(L/h)으로 30분간 주입한 시점만의 측정값이며, 도중에 측정값의 측정은 실시되어 있지 않다. 또한, 도 16에 나타내는 비교예 2는 실시예 1에서 사용한 여과막 처리 장치를 사용하고, 여과막의 오존 처리를 실시하였다. 비교예 2는 친수화 처리를 3(L/h)으로 오존수를 90분간 주입한 것만으로 하고, 도중, 측정값의 측정은 실시되어 있지 않다. 각 측정값은 상기 실시예 1과 마찬가지로, 압력 값, 유량 값, 및 여과막의 유효 면적으로부터 식 4를 이용하여 산출된 것이다.

실시예 1의 결과는 도 15의 표에 나타낸 대로이다. 오존 처리 개시로부터 50분 후의 변화율(α)이 문턱 값(α1)의 0.2를 하회하고, 오존 처리를 완료하였다. 이때 측정값은 초기의 측정값의 11(L/m2/h/㎪)로부터 33.3(L/m2/h/㎪)까지 상승하고, 충분히 오존 처리가 이루어져서 친수화가 촉진되어 있는 것을 확인할 수 있었다.

이에 대해, 비교예 1, 2의 결과는 도 16의 표에 나타낸 대로이다. 비교예 1에서는 오존 처리의 측정값이 23(L/m2/h/㎪)이며, 실시예 1에서의 측정값이 33(L/m2/h/㎪)이므로, 비교예 1은 오존 처리의 여지를 남긴 상태로, 오존 처리를 정지시킨 것이 된다.

한편, 비교예 2에서는 측정값이 33.6(L/m2/h/㎪)이며, 오존 처리는 충분했다고 생각된다. 그렇지만, 오존 처리를 50분간 실시한 실시예 1의 최종 측정값과 거의 차이가 없었다. 즉, 본 실시예 1 및 비교예 2에 있어서 사용한 여과막(1)의 오존 처리는 50분간으로 충분하고, 비교예 2와 같이 오존 처리를 90분간 오존 처리를 실행하는 것은 비경제적이고, 비효율적이다.

이상에 나타낸 바와 같이, 본 여과막 처리 방법에 의하면 여과막의 오존 처리의 완료 점을 발견하여, 필요 최저한의 오존 처리로 여과막의 친수화를 확실히 완료할 수 있는 것이 나타났다. 이상에서, 본 실시예의 우위성은 명백하다.

본 개시는 여러 가지 예시적인 실시형태 및 실시예가 기재되어 있지만, 하나, 또는 복수의 실시형태에 기재된 여러 가지 특징, 태양, 및 기능은 특정의 실시형태의 적용에 한정되는 것이 아니라, 단독으로, 또는 여러 가지 조합으로 실시형태에 적용 가능하다.

따라서, 예시되어 있지 않은 무수한 변형예가 본원 명세서에 개시되는 기술의 범위 내에 있어서 상정된다. 예를 들어, 적어도 하나의 구성요소를 변형하는 경우, 추가하는 경우 또는 생략하는 경우, 또한, 적어도 하나의 구성요소를 추출하고, 다른 실시형태의 구성요소와 조합시킨 경우가 포함되는 것으로 한다.

1 : 여과막, 2 : 수용조, 3 : 제 1 공급부, 30 : 흡인 펌프, 4 : 액체, 5 : 제 1 저류조, 50 : 제 1 저류조, 6 : 제 1 펌프, 7 : 제 1 배관, 8 : 측정부, 9 : 압력계, 10 : 제 1 배출부, 11 : 제어부, 12 : 오존 가스 발생기, 13 : 제 2 배관, 14 : 제 2 배출부, 15 : 첨가부, 16 : 제 3 배관, 17 : 유량계, 170 : 온도계, 18 : 제 2 공급부, 19 : 제 2 펌프, 20 : 제 2 저류조, 21 : 제 4 배관, 22 : 밸브, 23 : 밸브, 24 : 제 5 배관, 25 : 폭기조, 26 : 활성 오니, 27 : 제 3 펌프, 28 : 제 6 배관, 29 : 밸브, 30 : 흡인 펌프, 31 : 제 3 배출부, H : 측정값, H' : 측정값, H1 : 제 1 측정값, H2 : 제 2 측정값, T1 : 제 1 시간, T2 : 제 2 시간

Claims (12)

1. 여과막에 오존 처리를 실행하는 여과막 처리 장치에 있어서,
   상기 여과막에 오존 함유 유체를 공급하는 제 1 공급부와,
   상기 제 1 공급부가 상기 오존 함유 유체를 공급하고 있는 공급 공정 중에, 상기 여과막의 압력에 근거한 측정값을 측정하는 측정부로서, 상기 여과막에 공급하는 유체가 흐르는 배관 내의 압력 값 또는 유체가 상기 여과막을 통과할 때의 상기 여과막 내외의 막간 차압 값과, 상기 여과막에 공급하는 유체의 유량 값의 비를 상기 측정값으로서 측정하는, 상기 측정부와,
   상기 측정부에서 측정하는 상기 측정값의 변화에 근거하여, 상기 제 1 공급부가 공급하는 상기 오존 함유 유체의 공급량을 조정하는 제어부를 구비하며,
   상기 측정부는 상기 측정값으로서, 상기 제 1 공급부가 상기 오존 함유 유체를 제 1 시간 공급한 후의 제 1 측정값(H1) 및 상기 제 1 시간보다 긴 시간인 제 2 시간 공급한 후의 제 2 측정값(H2)을 각각 측정하고,
   상기 제어부는 상기 제 1 측정값(H1)과 상기 제 2 측정값(H2)의 하기 식 1에 있어서의 변화율(α)이 문턱 값(α1)보다 크면, 상기 제 1 공급부에 의한 상기 오존 함유 유체의 공급을 계속하고, 상기 변화율(α)이 문턱 값(α1) 이하이면, 상기 제 1 공급부에 의한 상기 오존 함유 유체의 공급을 억제하는
   여과막 처리 장치.
   ｜H1-H2｜÷｜H1｜=α ···식 1
2. 여과막에 오존 처리를 실행하는 여과막 처리 장치에 있어서,
   상기 여과막에 오존 함유 유체를 공급하는 제 1 공급부와,
   상기 여과막에 상기 오존 함유 유체 및 피처리 액체와 상이한 측정용 유체를 공급하는 제 2 공급부와,
   상기 제 2 공급부가 상기 측정용 유체를 공급하고 있는 공급 공정 중에, 상기 여과막의 압력에 근거한 측정값을 측정하는 측정부와,
   상기 측정부에서 측정하는 상기 측정값의 변화에 근거하여, 상기 제 1 공급부가 공급하는 상기 오존 함유 유체의 공급량을 조정하는 제어부를 구비하며,
   상기 제어부는 상기 측정부의 측정시에, 상기 제 1 공급부를 정지하는 동시에, 상기 제 2 공급부로부터 상기 측정용 유체를 상기 여과막에 공급시키고, 상기 측정부에서 상기 측정값을 측정시키고,
   상기 측정부는 상기 측정값으로서, 상기 제 1 공급부가 상기 오존 함유 유체를 제 1 시간 공급한 후에 있어서의 상기 제 2 공급부의 상기 측정용 유체의 공급 중의 제 1 측정값(H1), 및 상기 제 1 공급부가 상기 오존 함유 유체를, 상기 제 1 시간보다 긴 시간인 제 2 시간 공급한 후에 있어서의 상기 제 2 공급부의 상기 측정용 유체의 공급 중의 제 2 측정값(H2)을 각각 측정하고,
   상기 제어부는 상기 제 1 측정값(H1)과 상기 제 2 측정값(H2)의 하기 식 1에 있어서의 변화율(α)이 문턱 값(α1)보다 크면, 상기 제 1 공급부에 의한 상기 오존 함유 유체의 공급을 계속하고, 상기 변화율(α)이 문턱 값(α1) 이하이면, 상기 제 1 공급부에 의한 상기 오존 함유 유체의 공급을 억제하는
   여과막 처리 장치.
   ｜H1-H2｜÷｜H1｜=α ···식 1
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 여과막은 피처리 액체를 1차측으로부터 2차측으로 여과하는 것이며,
   상기 제 2 공급부는 상기 여과막의 2차측으로부터 1차측으로 상기 측정용 유체를 주입하거나, 또는 상기 여과막의 1차측으로부터 2차측으로 상기 측정용 유체를 흡인 또는 압입하거나 중 어느 하나로 구성되는
   여과막 처리 장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 여과막은 피처리 액체를 1차측으로부터 2차측으로 여과하는 것이며,
   상기 제 1 공급부는 상기 여과막의 2차측으로부터 1차측으로 상기 오존 함유 유체를 주입하거나, 또는 상기 여과막의 1차측으로부터 2차측으로 상기 오존 함유 유체를 흡인 또는 압입하거나 중 어느 하나로 구성되는
   여과막 처리 장치.
5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제 1 공급부는 상기 오존 함유 유체로서, 오존 가스, 또는 오존을 용해한 오존수, 또는 오존수에 오존의 분해에 의해 생기는 라디칼의 발생을 촉진하는 물질을 혼화한 오존 혼합수 중 적어도 어느 한 종류를 공급하는
   여과막 처리 장치.
6. 삭제
7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 여과막은 오존에 의해 친수화되는 소재를 갖고서 구성되고,
   상기 제어부는 상기 측정값의 변화에 의해 상기 여과막의 친수화도를 판단하는
   여과막 처리 장치.
8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 여과막 처리 장치를 이용한 피처리 액체를 처리하는 막 여과 장치에 있어서,
   상기 피처리 액체를 저류하는 동시에 상기 여과막을 침지하는 저류조와,
   상기 여과막이 여과한 상기 피처리 액체를 상기 저류조의 외부로 이송하는 이송부를 구비하고,
   상기 제어부는 상기 이송부를 정지하는 동시에, 상기 저류조에 침지된 상기 여과막에 상기 오존 함유 유체를 상기 제 1 공급부로부터 공급하는
   막 여과 장치.
9. 여과막에 오존 함유 유체를 공급하는 공급 공정과,
   상기 오존 함유 유체를 공급하고 있는 공급 공정 중에, 상기 여과막의 압력에 근거한 측정값을 측정하는 측정 공정으로서, 상기 여과막에 공급하는 유체가 흐르는 배관 내의 압력 값 또는 유체가 상기 여과막을 통과할 때의 상기 여과막 내외의 막간 차압 값과, 상기 여과막에 공급하는 유체의 유량 값의 비를 상기 측정값으로서 측정하는, 상기 측정 공정과,
   상기 측정값의 변화에 근거하여, 상기 오존 함유 유체의 공급량을 조정하는 제어 공정을 구비하며,
   상기 측정 공정은 상기 오존 함유 유체를 제 1 시간 공급한 후의 제 1 측정값(H1) 및 상기 제 1 시간보다 긴 시간인 제 2 시간 공급한 후의 제 2 측정값(H2)을 각각 측정하고,
   상기 제어 공정은 상기 제 1 측정값(H1)과 상기 제 2 측정값(H2)의 하기 식 1에 있어서의 변화율(α)이 문턱 값(α1)보다 크면, 상기 오존 함유 유체의 공급을 계속하고, 상기 변화율(α)이 문턱 값(α1) 이하이면, 상기 오존 함유 유체의 공급을 억제하는
   여과막 처리 방법.
   ｜H1-H2｜÷｜H1｜=α ···식 1
10. 여과막에 오존 함유 유체를 공급하는 공급 공정과,
    상기 공급 공정이 정지 중에 상기 여과막에 상기 오존 함유 유체 및 피처리 액체와 상이한 측정용 유체를 공급하는 측정용 유체 공급 공정과,
    상기 측정용 유체를 공급하고 있는 상기 측정용 유체 공급 공정 중에, 상기 여과막의 압력에 근거한 측정값을 측정하는 측정 공정과,
    상기 측정값의 변화에 근거하여, 상기 오존 함유 유체의 공급량을 조정하는 제어 공정을 구비하며,
    상기 측정 공정은 상기 오존 함유 유체를 제 1 시간 공급한 후에 있어서의 상기 측정용 유체의 공급 중의 제 1 측정값(H1), 및 상기 오존 함유 유체를 상기 제 1 시간보다 긴 시간인 제 2 시간 공급한 후에 있어서의 상기 측정용 유체의 공급 중의 제 2 측정값(H2)을 각각 측정하고,
    상기 제어 공정은 상기 제 1 측정값(H1)과 상기 제 2 측정값(H2)의 하기 식 1에 있어서의 변화율(α)이 문턱 값(α1)보다 크면, 상기 오존 함유 유체의 공급을 계속하고, 상기 변화율(α)이 문턱 값(α1) 이하이면, 상기 오존 함유 유체의 공급을 억제하는
    여과막 처리 방법.
    ｜H1-H2｜÷｜H1｜=α ···식 1
11. 삭제
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