KR20120139583A - 스파이럴형 여과 모듈 및 그것을 사용한 액 처리 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 여과막면의 퇴적물을 보다 확실하게 제거할 수 있는 스파이럴형(spiral-type) 여과 모듈, 및 그것을 사용한 액 처리 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은, 스파이럴형 여과 모듈은, 집액관(集液管)(2)의 주위에 제1 여과막(3), 투과액 유로재(流路材)(4), 제2 여과막(5) 및 원액 유로재(6)가 적층된 유닛이 1조(組) 또는 복수 조 권취된 스파이럴형 막 엘리먼트가 대략 원통형의 외장(外裝) 용기(7)에 수용된 스파이럴형 여과 모듈(1)로서, 상기 투과액 유로재(4)에는 투과액의 모듈 축 방향으로의 흐름을 방해하는 구획체(8)가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

스파이럴형 여과 모듈 및 그것을 사용한 액 처리 방법 및 장치{SPIRAL-TYPE FILTRATION MODULE, AND LIQUID TREATMENT METHOD AND DEVICE EMPLOYING THE SAME}

본 발명은, 고액(固液) 분리를 위해 사용되는 스파이럴형 여과 모듈에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 투과액량이 큰 여과 처리에 적합한 스파이럴형(spiral-type) 여과 모듈에 관한 것이다.

종래부터, 각종 폐액으로부터의 오탁(汚濁) 물질의 분리 제거나 역침투막 장치의 사전 처리 등에, 스파이럴형 여과 모듈이 사용되고 있다.

스파이럴형 여과 모듈의 일반적인 구조는 도 2에 나타낸 바와 같다. 중공(中空)이며 측면에 다수의 구멍을 가지는 집액관(集液管)(2)의 주위에, 제1 여과막(3), 투과액 유로재(流路材)(4), 제2 여과막(5) 및 원액 유로재(6)가 적층된 유닛이 1조(組) 또는 복수 조 권취되어 스파이럴형 막 엘리먼트가 형성되고, 이것이 대략 원통형의 외장(外裝) 용기(7)에 수용되어 있다.

스파이럴형 모듈을 사용한 여과는 크로스 플로우(cross flow) 운전에 의해 이루어지는 경우가 많다. 즉, 원액이 원액 입구(11)로부터 원액 유로(16)에 공급되고, 일부는 여과막(3, 5)을 통과하여 투과액 유로(14)를 거쳐 투과액 출구(12)로부터 인출되고(이하 「투과액」이라고 함), 나머지는 원액 유로(16)를 통과하여 농축액 출구(13)로부터 배출된다(이하 「농축액」 또는 「비투과액」이라고 함). 전형적인 크로스 플로우 운전에 있어서는, 원액 공급량에 대한 투과액량의 비율로 표시되는 회수율은 1/50?1/15 정도이다.

원액에 포함되는 고형분은 여과막(3, 5)에 포획되고, 그 원액 유로(16) 측의 표면에 퇴적되므로, 정기적으로 또는 부정기적으로 플러싱(flushing)이나 역세정에 의해 제거된다. 일반적인 플러싱 방법은, 투과액 출구(12)를 닫고, 원액 입구(11)로부터 플러싱액을 공급하여, 여과막면의 퇴적물을 제거하여 플러싱액과 함께 농축액 출구(13)로부터 배출시키는 것이다. 그리고, 일반적인 역세정 방법은, 투과액 출구(12)로부터 역세정액을 공급하여, 원액 입구(11) 및/ 또는 농축액 출구(13)로부터 퇴적물을 배출시키는 것이다.

크로스 플로우 운전에 있어서는, 회수율을 낮추면, 원액의 흐름에 의해 여과막면을 세정하는 효과를 얻을 수 있으므로, 여과막면에 퇴적하는 고형분의 양은 적어진다. 그러므로, 플러싱으로부터 다음 플러싱까지의 사이에 연속적으로 여과 운전을 행하는 시간을 길게 할 수 있다. 한편, 회수율이 낮으면 투과액량에 비해 능력이 큰 원액 공급 펌프를 필요로 하는 등, 여과 시스템 전체의 비용이 높아지는 문제가 있다.

이에 따라, 비투과액량을 줄여 회수율을 높이는 고수율 운전이, 나아가서는 비투과액량을 제로(0)로 하는 전량(全量) 여과 운전이 시도되고 있다. 예를 들면, 특허 문헌 1 및 2에는, 스파이럴형 막 모듈을 사용하여 전량 여과 조작을 행하는 수처리 시스템에 대하여 개시되어 있다.

일본 특허출원 공개번호 평 10-235164호 공보 일본 특허출원 공개번호 평 10-235166호 공보

고수율 운전이나 전량 여과 운전에서는, 여과막면에 퇴적되는 고형분의 양이 많아지므로, 플러싱 등에 의해, 여과막면의 퇴적물을 확실하게 제거하는 것을 빼놓을 수 없다. 그러나, 본 발명자들은 스파이럴형 여과 모듈을 사용하여 고수율 운전 및 전량 여과 운전을 행했을 때, 여과막면 퇴적물의 제거에 관한 문제점에 직면했다.

역세정을 행한 경우에는, 투과액 출구(12)로부터 공급된 역세정액에 의해 농축액 출구(13) 근방의 퇴적물이 제거되면, 이후 역세정액이 그 부분을 우선적으로 통과하고, 그 결과 모듈의 상류[원액 입구(11)에 가까운 쪽, 이하 동일함] 및 중간의 퇴적물은 제거되지 않았다.

또한, 플러싱을 행한 경우에는, 원액 입구(11)로부터 공급된 플러싱액에 의해 원액 입구(11) 근방의 퇴적물이 제거되면, 플러싱액의 일부가 여과막(3, 5)을 통과하여 투과액 유로(14)로 우회하고, 투과액 출구(12) 근방에서 다시 여과막(3, 5)을 역방향으로 통과하여 농축액 출구(13)로부터 배출되는, 플러싱액의 바이패스 현상이 발생하였다. 그 결과 모듈의 중간에 있는 퇴적물은 제거되지 않았다. 또한, 퇴적물층의 통액(通液) 저항이 낮은 경우에는, 원액 입구(11) 근방의 퇴적물이 제거되어 있지 않아도 플러싱액이 퇴적물층과 여과막을 통과하여 투과액 유로로 우회하는 바이패스 현상이 발생하는 경우가 있었다.

이 바이패스 현상은, 여과막(3, 5)으로서 공경(孔徑)이 작은 역침투막이나 나노 여과막을 사용했을 때는 그 영향이 작지만, 한외(限外) 여과막이나 정밀 여과막을 사용했을 때는 영향이 커졌다. 또한, 이 바이패스 현상은, 고수율 운전이나 전량 여과 운전에 적합한, 투과액량이 큰 모듈을 사용했을 때, 특히 현저했다.

본 발명은 이상의 점을 고려하여 이루어진 것이며, 여과막면의 퇴적물을 보다 확실하게 제거할 수 있는 스파이럴형 여과 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다. 아울러, 전술한 스파이럴형 여과 모듈을 사용한 액 처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 스파이럴형 여과 모듈은, 집액관의 주위에 제1 여과막, 투과액 유로재, 제2 여과막 및 원액 유로재가 적층된 유닛이 1조 또는 복수 조 권취된 스파이럴형 막 엘리먼트가 대략 원통형의 외장 용기에 수용된 스파이럴형 여과 모듈로서, 상기 투과액 유로재에는, 투과액의 모듈 축 방향으로의 흐름을 방해하는 구획체가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

투과액 유로재에 구획체가 형성되어 있는 것에 의해, 플러싱액의 바이패스 현상의 영향을 저감하여, 여과막면의 퇴적물을 보다 확실하게 제거할 수 있다.

이 구획체를 사용한 제어는, 집액관에 의해 바이패스 방향을 구획해도 여과수가 흐르는 경로가 확보되어 있는 것이 바람직하다. 예를 들면, 중공사 모듈에서는, 투과측이 집수(集水) 경로를 겸하고 있으므로, 바이패스를 설치하면 여과수의 흐름을 직접적으로 방해하게 된다.

바람직하게는, 상기 제1 여과막 및 제2 여과막은, 공칭(公稱) 공경이 0.01?10 ㎛인 것을 특징으로 한다.

여기서 공칭 공경이란, 그 사이즈의 입자를 98% 포획할 수 있는 막 공경을 말한다.

여과막의 공칭 공경이 전술한 범위에 있는 경우에는, 플러싱액의 바이패스 현상에 의한 영향이 커지기 쉬우며, 또한 플러싱에 의해 여과막의 세정을 효과적으로 행할 수 있으므로, 본 발명에 의한 효과가 한층 현저하게 된다.

바람직하게는, 상기 여과 모듈은, 여과막의 유효막 면적당의 투과액량이 0.5?4 L/min?m²인 것을 특징으로 한다.

여기서 여과막의 유효막 면적이란, 전체 막 면적으로부터, 주위둘레 봉착부(封着部) 등의 여과 기능을 가지지 않는 부분의 막 면적을 제외한 막 면적이다. 투과액량이란, 순수(純水)를 200kPa의 공급압으로 공급했을 때의 투과수량의 24시간의 평균값을, 단위 시간, 단위 유효막 면적으로 나타낸 것이다.

이와 같은 고수율 운전, 전량 여과 운전에 적합한 여과 모듈에서는, 플러싱액의 바이패스류가 많아지기 쉽기 때문에, 본 발명에 의한 효과가 한층 현저하게 된다.

또한, 바람직하게는, 상기 구획체는 상기 투과액 유로재의 집액관 측으로부터 엘리먼트 외주측에 걸쳐서 선형으로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는, 상기 선형으로 형성된 구획체는, 인접하는 구획체의 간격이 모듈 축 방향에 있어서 105?420 mm인 것을 특징으로 한다.

전술한 구성에 의하면, 플러싱액의 바이패스 현상에 대한 영향을 보다 효과적으로 억제할 수 있다.

본 발명의 액 처리 방법은, 전술한 것 중 어느 하나의 스파이럴형 여과 모듈을 사용한 액 처리 방법으로서, 상기 모듈에 공급되는 원액의 양에 대한 상기 모듈로부터 여과?회수되는 투과액의 양의 비율, 즉 회수율이 1/10 이상인 것을 특징으로 한다. 상기 어느 하나의 스파이럴형 모듈을 사용함으로써, 여과막면의 퇴적물을 보다 확실하게 제거할 수 있으므로, 전술한 바와 같은 고수율 운전 또는 전량 여과 운전이 가능하게 된다.

바람직하게는, 상기 원액이 함유하는 고형분이 1000ppm 이하인 것을 특징으로 하고, 또는, 상기 원액이 해수, 하천수 또는 공업용수인 것을 특징으로 한다.

상기 본 발명의 액 처리 방법은 고수율 운전 또는 전량 여과 운전에 의한 것이며, 이와 같이 고형분 함유량이 적은 원액의 여과 처리에 특히 적합하다.

바람직하게는, 상기 여과 모듈은 정기적으로 또는 부정기적으로 플러싱에 의해 세정되며, 상기 플러싱 시의 플러싱액의 공급 압력이 300kPa 이하인 것을 특징으로 한다.

플러싱액의 공급 압력을 낮게 유지함으로써, 플러싱액의 사용량 및 플러싱 세정 후의 배출액량을 저감시킬 수 있다. 그리고, 본 발명의 액 처리 방법에 의하면, 플러싱액의 바이패스 유량이 적기 때문에, 플러싱액의 사용량을 저감시켜도 효과적인 세정을 행할 수 있다.

더욱 바람직하게는, 상기 여과 모듈은 정기적으로 또는 부정기적으로 플러싱에 의해 세정되며, 상기 플러싱을 행하기 전에는, 플러싱액을 공급하면서 상기 여과 모듈의 투과액 출구 및 플러싱액을 배출하는 출구를 닫는 모듈 내 균압(均壓) 조작을 행하고, 그 후에 플러싱액을 배출하는 출구만을 열어 플러싱을 행하는 것을 특징으로 한다.

모듈 내 균압 조작을 행한 후에 플러싱액을 배출하는 출구만을 여는 것에 의해, 여과막면의 퇴적물이 여과막면으로부터 박리되기 쉬워진다. 그리고, 본 발명의 스파이럴형 여과 모듈을 사용함으로써, 이 퇴적물의 박리를 촉진하는 효과를 여과막의 넓은 범위에 걸쳐서 미칠 수 있게 된다.

더욱 바람직하게는, 상기 플러싱은, 플러싱액을 상기 여과 모듈의 원액 입구로부터 공급하는 순방향의 플러싱과, 플러싱액을 상기 여과 모듈의 농축액 출구로부터 공급하는 역방향의 플러싱을 1회 또는 복수회마다 전환하여 행하는 것을 특징으로 한다.

플러싱의 방향을 적절하게 반전시킴으로써, 상기 퇴적물 박리 촉진 효과를 여과막의 보다 넓은 범위에 걸쳐서 미칠 수 있게 된다.

이상과 같이, 본 발명의 스파이럴형 여과 모듈 및 액 처리 방법에 의하면, 플러싱액의 바이패스 현상의 영향을 억제하여, 여과막면의 퇴적물을 보다 확실하게 제거할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스파이럴형 여과 모듈의 구조도이다.
도 2는 종래의 스파이럴형 여과 모듈의 구조도이다.
도 3은 스파이럴형 여과 모듈을 사용한 여과 시스템의 구성도이다.
도 4는 크로스 플로우 운전의 개념도이다.
도 5는 전량 여과 운전의 개념도이다.
도 6은 플러싱의 개념도이다.
도 7은 플러싱액의 바이패스 현상의 개념도이다.
도 8은 본 발명의 여과 모듈에 의한, 플러싱액 바이패스 현상 억제의 개념도이다.
도 9는 모델 실험장치의 구성도이다.
도 10은 여과 운전 시의 여과막의 형상 변화를 나타내는 개념도이다.
도 11은 균압 조작 시의 여과막의 형상 변화를 나타내는 개념도이다.
도 12는 균압 조작 후의 플러싱 시의 여과막의 형상 변화를 나타내는 개념도이다.

본 발명의 스파이럴형 여과 모듈의 일실시예에 대하여, 그 구조 및 구성 부재를 도 1에 기초하여 설명한다.

본 실시예의 스파이럴형 여과 모듈(1)에서는, 중공이며 측면에 다수의 구멍을 가지는 집액관(2)의 주위에, 여과막(3), 투과액 유로재(4), 여과막(5) 및 원액 유로재(6)가 적층된 유닛이 1조 또는 복수 조 권취되어 스파이럴형 막 엘리먼트가 형성되고, 이것이 대략 원통형의 외장 용기(7)에 수용되어 있다. 여과막(3)과 여과막(5)은 3방향이 닫힌 백바디(bag body)를 구성하고, 다른 한쪽은 집액관(2)과 연통되어 있다. 백바디의 외측에는 원액 유로재(6)가 있어서 원액 유로(16)가 형성되고, 원액 유로(16)는 여과 모듈(1)의 양단의 원액 입구(11) 및 농축액 출구(13)에서 외부와 통하고 있다. 백바디의 내측에는 투과액 유로재(4)가 있어, 투과액 유로(14)가 형성되어 집액관(2)과 연통되고, 집액관(2)은 일단이 봉지(封止)되고 타단[도 1에서는 농축액 출구(13) 측]이 투과액 출구(12)로 되어 있다.

본 발명에 따른 스파이럴형 여과 모듈(1)에서는, 투과액 유로재(4)에는, 구획체(8)가 형성되어 있다. 구획체(8)는, 투과액 유로(14)를 복수의 구획으로 분할하여, 투과액의 모듈 축 방향으로의 흐름을 방해하기 위한 것이다. 이로써, 플러싱 시에, 플러싱액이 투과액 유로(14)를 흐르는 바이패스 현상을 억제할 수 있다.

본 실시예에 있어서는, 상기 구획체(8)는 투과액 유로재(4)의 집액관(2) 측으로부터 엘리먼트 외주측에 걸쳐서 형성되어 있다. 구획체(8)의 기능은 플러싱액이 투과액 유로(14)를 모듈 축 방향으로 흐를 때의 유체 저항을 크게 하는 점에 있으므로, 구획체(8)가 모듈 축 방향으로의 흐름을 완벽하게 차단할 필요까지는 없다. 따라서, 막과 구획체와의 간극으로부터 모듈 축 방향으로 투과액은 유동 가능하다. 또한, 구획체(8)는 반드시 투과액 유로재(4)의 집액관(2) 측단으로부터 엘리먼트 외주측단의 전체 폭에 걸쳐서 연속적으로 형성되어 있을 필요는 없으며, 그보다 짧아도 된다. 또한, 몇 군데에서 중단되어, 투과액 유로재(4)의 집액관(2) 측으로부터 엘리먼트 외주측에 걸쳐서 단속적으로 형성되어 있어도 된다.

상기 구획체(8)는, 그 폭이 너무 좁으면 충분한 강도를 얻을 수 없다. 투과액 유로재(4)에 네트(net)를 사용하는 경우에는, 구획체(8)를 구성하는 재료와 네트의 필라멘트와의 접착 면적이 충분히 커지도록, 구획체(8)의 폭은 필라멘트 사이의 간격 이상인 것이 바람직하다. 예를 들면, 네트인 투과액 유로재(4)의 필라멘트의 밀도가 4 개/cm이면, 구획체(8)의 폭은 2.5mm 이상인 것이 바람직하다. 투과액 유로재(4)에 네트 이외의 것을 사용하는 경우에는, 구획체(8)의 폭은 2mm 이상인 것이 바람직하다. 한편, 구획체(8)의 폭이 지나치게 넓으면 투과액 유로(14)의 면적 및 여과막의 유효막 면적이 작아지므로, 구획체(8)의 폭은 10mm 이하인 것이 바람직하다.

상기 구획체(8) 사이의 간격은, 처리 대상인 원액의 점도, 고형분 함유량, 원액 유로(16)의 유체 저항, 투과액 유로(14)의 유체 저항, 여과 모듈의 처리량, 및 그 외의 파라미터에 따라 정할 수 있다. 구획체 사이의 간격이 지나치게 좁으면, 투과액 유로(14)의 면적이 좁아지고, 구획체 사이의 간격이 지나치게 넓으면, 구획체로 구획된 투과액 유로(14)의 구획 내에서 생기는 플러싱액의 바이패스 현상에 따른 영향이 여전하게 커지게 된다. 본 발명자들의 실험 결과에 따르면, 구획체 사이의 간격은 105?420 mm인 것이 바람직하였고, 105?300 mm인 것이 더욱 바람직하였다.

상기 여과막(3, 5)으로서는, 정밀 여과, 한외 여과, 나노 여과 등 각종 용도의 평막(平膜)을 사용할 수 있지만, 그 중에서도 정밀 여과막 또는 한외 여과막을 사용하는 것이 바람직하다.

그러나, 정밀 여과막 및 한외 여과막에 대해서는, 공경 등에 의해 표시되는 확립된 정의가 없고, 양자의 경계도 명확하지 않다. 이화학 사전(제5판, 이와나미 서점)에 의하면, 여과되는 입자의 입경이 0.02?10 ㎛인 경우를 정밀 여과, 0.001?1 ㎛(분자량 1000?300000)인 경우를 한외 여과로 정의하고 있다. 그러므로, 같은 정도의 공경을 가지는 여과막을, 정밀 여과막이라고도 하고 한외 여과막이라고도 하는 경우가 있다. 본 명세서 중에서는, 정밀 여과, 한외 여과의 용어를 일단 전술한 정의에 따라 사용하지만, 공경에 대해서는 보다 정확하게 규정해야 할 때에는, 공칭 공경을 사용한다. 그리고, 공칭 공경이란, 그 사이즈의 입자를 98% 포획할 수 있는 경우의 그 입자 직경을 말한다.

공칭 공경으로 표현하면, 상기 여과막은, 공칭 공경이 0.01?10 ㎛인 것이 바람직하다. 또한, 상기 여과막은, 공칭 공경이 0.01?1 ㎛인 것이 더욱 바람직하다. 여과막의 공칭 공경이 0.01㎛보다 작은 경우에는, 여과 저항이 커서, 종래의 스파이럴형 여과 모듈의 구조에서도 플러싱액의 바이패스 유량이 적기 때문에, 본 발명에 의한 효과가 작다. 한편, 여과막의 공칭 공경이 지나치게 크면 여과막면의 퇴적물을 플러싱으로 제거하기가 어려워진다. 공칭 공경이 10㎛를 초과하는 경우에는, 여과막에 포획된 고형분의 대부분이 세공(細孔) 내부로 들어가므로, 플러싱만으로는 세공 중의 고형분을 제거할 수 없다. 여과막의 공칭 공경이 1㎛를 초과하는 경우에는, 여과막에 포획된 고형분의 일부가 세공 내부로 들어가, 플러싱만으로 세공 중의 고형분을 완전하게 제거하기가 곤란하게 된다.

상기 여과막(3, 5)에 사용하는 정밀 여과막 또는 한외 여과막으로서는, 예를 들면, 합성 수지제의 부직포인 기재(基材)의 표면에 다수의 세공을 가지는 고분자막이 형성된 것을 사용할 수 있다.

상기 여과막(3, 5)에 의한 백바디를 제조하는 방법은, 종래의 스파이럴형 모듈과 동일한 각종 방법을 사용할 수 있다. 예를 들면, 매엽(枚葉)형의 여과막의 3방향을 열융착하거나 또는 접착제에 의해 접착하는 방법, 띠모양의 여과막을 꾸불꾸불하게 하여 측방의 2변을 열융착하거나 또는 접착하는 방법 등의 방법을 사용할 수 있다.

상기 원액 유로재(6)로서는, 여과막(5, 3)의 간격을 유지하여 원액의 흐름을 확보할 수 있는 것이면, 종래의 스파이럴형 모듈와 마찬가지로, 각종 재료?형상의 것을 사용할 수 있다. 예를 들면, 폴리올레핀계, 폴리에스테르계, 폴리아미드계 등의 합성 수지 섬유를 사용한 직편물(織編物)이나 네트를 사용할 수 있다. 그 중에서도, 여과막면 퇴적물을 씻어내는 플러싱액의 유체 저항을 낮출 수 있으므로, 망지(網地)를 형성하는 필라멘트가 입체적으로 교차하는 구조의 네트를 사용하는 것이 더욱 바람직하다.

상기 원액 유로재(6)에 네트를 사용하는 경우에는, 네트의 두께는 0.5?1 mm인 것이 바람직하다. 망지를 형성하는 필라멘트가 입체적으로 교차하고 있는 것에서는, 필라멘트 직경의 2배 미만이 네트의 두께가 된다.

네트의 두께가 0.5mm보다 작으면, 소량의 여과막면 퇴적물에 의해서도 막간 폐색을 일으키기 쉽고, 작은 입자가 걸리는 것에 의해서도 플러싱 세정이 곤란하게 된다. 반대로, 두께가 1mm보다 크면, 원액 유로가 넓기 때문에, 효과적인 플러싱을 행하기 위해 많은 유량의 플러싱액이 필요하게 된다.

상기 원액 유로재(6)에 사용하는 네트의 그물눈의 크기는, 평행하게 배열된 필라멘트의 밀도(단위 길이당 개수)가 3?7 개/cm인 것이 바람직하다. 이는, 네트의 그물눈이 지나치게 크면, 즉 필라멘트의 밀도가 3 개/cm보다 작으면, 필라멘트가 입체적으로 교차하는 부분에서 여과막에 응력이 집중하여 여과막을 손상시키기 쉽고, 또한, 유체 저항이 지나치게 작아져서 플러싱액이 균일하게 흐르기 어려워지며, 반대로, 필라멘트의 밀도가 7 개/cm보다 크면, 원액 유로(16)의 유체 저항이 지나치게 높아지기 때문이다.

상기 투과액 유로재(4)로서는, 여과막(3, 5)의 간격을 유지하여, 투과액의 흐름을 확보할 수 있는 것이면, 각종 재료?형상의 것을 사용할 수 있다. 예를 들면, 폴리올레핀계, 폴리에스테르계, 폴리아미드계 등의 합성 수지 섬유를 사용한 직편물이나 네트를 사용할 수 있다. 종래의 스파이럴형 여과 모듈에서는 투과액 유로재로서 그물눈이 작아서, 유체 저항이 큰 직편물이 사용되는 경우가 많았다. 이에 비해, 본 실시예의 모듈에서는, 고수율 운전이나 전량 여과 운전 시에 투과액 유량을 크게 할 수 있도록, 그물눈이 보다 성기며, 유체 저항이 작은 투과액 유로재(4)를 사용하는 것이 바람직하다. 이에, 투과액 유로재(4)로서 원액 유로재(6)와 마찬가지로, 망지를 형성하는 필라멘트가 입체적으로 교차하는 구조의 네트를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 투과액 유로재(4)에 네트를 사용하는 경우에는, 네트의 두께가 0.5?1 mm인 것이 바람직하다. 망지를 형성하는 필라멘트가 입체적으로 교차하고 있는 것에서는, 필라멘트 직경의 2배 미만이 네트의 두께가 된다.

이는, 네트의 두께가 0.5mm보다 작으면, 투과액 유로(14)가 좁아져, 투과액의 흐름이 확보되기 어려워지기 때문이다. 반대로, 두께가 지나치게 크면, 모듈의 용적이 불필요하게 증가하기 때문이다.

상기 투과액 유로재(4)에 사용하는 네트의 그물눈의 크기는, 평행하게 배열된 필라멘트의 밀도(단위 길이당의 개수)가 3?9 개/cm인 것이 바람직하다.

네트의 그물눈이 지나치게 크면, 즉 필라멘트의 밀도가 3 개/cm보다 작으면, 필라멘트가 입체적으로 교차하는 부분에서 여과막에 응력이 집중하여 여과막을 손상시키기 쉽다. 또한, 막 지지점이 적기 때문에 여과막(3, 5)이 근접하기 쉽고, 네트의 두께에 따라서는 투과액의 흐름을 확보하기 어려워진다. 한편, 네트의 두께가 상기 0.5?1 mm인 경우에, 필라멘트의 밀도가 9 개/cm보다 크면, 투과액 유로(14)의 유체 저항이 지나치게 높아진다.

투과액 유로재(4) 상에 형성되는 상기 구획체(8)의 재료는, 내구성이나 투과액으로의 용출 성분 등을 고려하여 선정할 수 있다. 예를 들면, 폴리올레핀계, 에틸렌아세트산 비닐계, 실리콘계, 폴리우레탄계 등의 각종 합성 수지를 사용할 수 있고, 그 중에서도 폴리올레핀계 수지, 실리콘계 수지를 바람직하게 사용할 수 있다.

상기 구획체(8)를 형성하는 방법으로서는, 핫멜트형 접착제 및 그 외의 각종 접착제를 사용하여 투과액 유로재(4)의 그물눈을 메우는 방법을 사용할 수 있다. 이로써, 구획체를 횡단하는 방향의 유체 저항이 커지게 된다. 그 중에서도 핫멜트형 접착제를 사용하여, 투과액 유로재(4)의 집액관(2) 측으로부터 엘리먼트 외주측에 걸쳐서 선형으로, 투과액 유로재(4)의 그물눈을 메우는 방법이 간편하여, 바람직하다.

또는, 합성 수지 필름제의 슬릿사(slit yarn)를 투과액 유로재 상에 가열?프레스하여 융착하거나, 접착하는 것에 의해서도 구획체(8)를 형성할 수 있다. 이 경우에는 슬릿사를 융착?접착한 부분이 두꺼워지므로, 투과액 유로재(4)와 여과막(3, 5)의 간극이 작아져서, 구획체를 횡단하는 방향의 유체 저항이 커지게 된다.

전술한 각 구성 부재를 적층?권취하여 스파이럴형 막 엘리먼트가 제조되어 모듈(1)이 조립된다. 엘리먼트 및 모듈의 제조에 있어서는, 각종 공지의 방법을 사용할 수 있다. 예를 들면, 전술한 각 구성 부재를 적층?권취한 후, 외주를 섬유 강화 플라스틱(FRP)으로 고화(固化)시켜 엘리먼트를 제조하고, 이것을 금속제이며 대략 원통형의 외장 용기에 수용함으로써 모듈을 제조할 수 있다.

다음으로, 본 발명에 따른 스파이럴형 여과 모듈의 작용을 도 3 내지 도 8을 사용하여 설명한다.

도 3에 스파이럴형 여과 모듈을 사용한 여과 시스템의 구성을 나타낸다.

크로스 플로우 운전(고수율 운전을 포함함)에서는, 원액 입구 밸브(31), 농축액 출구 밸브(33) 및 투과액 출구 밸브(32)를 열어 펌프(35)에 의해 원액 탱크(36)로부터 원액을 공급한다. 여과막을 투과한 투과액은 투과액 출구(12)로부터 배출되어 투과액 탱크(34)에 저류되고, 여과막을 투과하지 않은 농축액은 농축액 출구(13)로부터 배출되어 원액 탱크(36)로 되돌려진다. 전량 여과 운전에서는 농축액 출구 밸브(33)를 닫음으로써, 공급된 원액은 고형분을 제외한 전량이 투과액이 된다.

도 4 및 도 5는, 각각 크로스 플로우 운전 및 전량 여과 운전 시의 여과 모듈 내의 액의 흐름을 나타낸 개념도이다. 도면의 우측이 여과막(3)과 여과막(5)에 에워싸인 투과액 유로(14)를 나타내고, 도면의 좌측이 여과막(5)과 여과막(3)에 에워싸인 원액 유로(16)를 나타내고 있다. 도면의 양측에 인접하는 원액 유로 및 투과액 유로는 생략하였다.

크로스 플로우 운전(도 4)에서는, 원액 입구(11)로부터 모듈 내에 공급된 원액은, 일부가 여과막(5)을 통과하여 투과액 유로(14)를 거쳐 투과액 출구(12)로부터 배출되고, 나머지는 원액 유로(16)를 통과하여 농축액 출구(13)로부터 배출된다. 이 때, 원액 중에 포함되는 고형분의 일부는 여과막 표면에 포획되어 여과막면 퇴적물(21)이 된다. 전량 여과 운전(도 5)에서는, 원액 입구(11)로부터 모듈 내에 공급된 원액은 고형분을 제외한 전량이 여과막(5)을 통과하여, 투과액 출구(12)로부터 배출된다. 이 때, 원액 중에 포함되는 고형분은 여과막 표면에 포획되어 여과막면 퇴적물(21)이 된다.

이 여과막면 퇴적물(21)은, 정기적으로 또는 부정기적으로 플러싱 등에 의해 제거된다. 플러싱을 실시하는 시기는, 사전에 시간 간격을 정하여 실시하는 경우, 여과 모듈의 차압(압력 손실)이 소정 크기에 도달했을 때 실시하는 경우, 양자의 기준을 병용하여 실시하는 경우 등, 처리 대상액 등에 따라 정할 수 있다.

플러싱은, 도 3에 있어서, 투과액 출구 밸브(32)를 닫고, 원액 입구 밸브(31) 및 농축액 출구 밸브(33)를 여는 것에 의해 행할 수 있다.

플러싱액이 원액 입구(11)로부터 모듈 내에 공급되면, 전량이 농축액 출구(13)로부터 배출된다. 여과막면 퇴적물(21)은, 플러싱액에 의해 씻어내어져, 플러싱액과 함께 농축액 출구(13)로부터 배출되는 것을 바랄 수 있다(도 6).

그러나, 실제로는, 여과막면으로부터 제거된 퇴적물을 포함한 플러싱액이 흐르는 것에 의해 원액 유로(16)의 유동 저항이 커지면, 플러싱액이 투과액 유로(14)로 우회하는 바이패스 현상이 생겨, 여과 모듈의 중간에 있는 퇴적물(21)이 제거되지 않는다(도 7). 고수율 운전?전량 여과 운전에 적합하도록 설계된 여과 모듈에서는, 투과액 유로(14)의 유체 저항이 작으므로, 이 바이패스 현상이 특히 현저하게 나타난다.

이에 비해, 본 발명에 따른 여과 모듈에서는, 투과액 유로재(4)에 형성된 구획체(8)에 의해, 유체가 투과액 유로(14) 내를 모듈 축 방향으로 흐르는 것이 방해된 결과, 바이패스 현상이 억제된다(도 8).

그리고, 본 발명의 액 처리 방법에서의 여과 운전 방법, 플러싱 방법 등은 상기 설명으로 한정되는 것이 아니고, 많은 변형이 가능하다. 예를 들면, 도 3에서는 플러싱액으로서 원액을 사용하는 시스템을 예시했지만, 이것으로 한정되지 않고, 원액 이외의 플러싱액을 사용해도 된다. 또한, 상기 설명에서는 원액 입구(11)를 플러싱액의 공급구로 하고, 농축액 출구(13)를 플러싱액의 배출구로 하였으나(순방향의 플러싱), 이와는 반대로, 플러싱액을 농축액 출구(13)로부터 공급하여 원액 입구(11)로부터 배출해도 된다(역방향의 플러싱). 또한, 필요에 따라 차아염소산 소다 용액 등의 약제를 사용한 약제 세정을 행하면, 플러싱만으로는 제거할 수 없는, 세공 내부에 들어간 고형분을 제거할 수 있다.

(실험 1 및 실험 2)

실제 여과 모듈을 사용한 실험에서는, 플러싱액의 바이패스 현상의 발생이나 구획체(8)에 의한 그 억제 효과를 직접적으로 관찰하기는 어렵다. 이에 따라, 이것을 도 9에 나타내는 장치를 사용한 모델 실험에 의해 확인하였다. 이 장치는 스파이럴형 여과 엘리먼트의 일부를 평판 모델화한 것이다.

도 9의 실험 장치는 이하와 같이 제조하였다.

폭 180mm, 길이 950mm의 크기를 가지는 여과막(45)을, 한쪽으로부터는 원액 유로재(46) 및 투명 수지판(66)을 전술한 순서로, 반대측으로부터는 투과액 유로재(44) 및 다른 투명 수지판(64)을 전술한 순서로 맞추어서 끼워넣고, 원액 유로(56) 및 투과액 유로(54)를 구성하여, 이들의 주위 둘레부를 실리콘 수지 실란트(sealant)로 실링하였다.

여과막(45)은, 합성 수지제의 부직포의 양면에 다수의 세공을 가지는 고분자막이 형성된, 공칭 공경 0.25㎛의 것을 사용하였다. 원액 유로재(46) 및 투과액 유로재(44)에는, 폴리에틸렌제의 필라멘트가 입체적으로 교차하는 구조의 네트를 사용하였고, 필라멘트의 직경은 0.35mm, 네트의 두께는 0.65mm, 필라멘트의 밀도는 4.3 개/cm였다.

투과액 유로재(44)에는, 사전에 실리콘 수지의 실란트를 사용하여 폭 8mm의 선형의 구획체(48)를 3개 형성하였다. 이로써, 투과액 유로(54)는 폭 180mm, 길이 210mm의 크기의 4개의 구획으로 분할된다. 투과액 유로(54)의 구획(이하 단지 「구획」이라고 할 수도 있음)에는 각각, 압력계(도 9의 P1?P4), 유량계(도 9의 F1?F4) 및 밸브(도 9의 V1?V4)를 가지는 연통관이 접속되어 있다.

실험 1 및 실험 2는, 순수를 사용하여, 밸브 Vi 및 밸브 Vo를 열고, 밸브 V5를 닫아서 행하였다. 순수는 원수 입구(51)(도 9의 하방)로부터 공급하고, 입구 압력 Pi는 200kPa, 출구 압력 Po는 50kPa로 일정하게 제어했다.

실험 1은 밸브 V1?V4를 닫은 상태로 행하였다. 밸브 V1?V4를 닫으면, 여과막(45)을 통과하지 않고 각 구획 사이를 액이 흐르는 것을 방해할 수 있기 때문에, 실험 1은, 투과액 유로재에 구획체가 형성되어 있는 경우(본 발명에 따른 여과 모듈)의 플러싱을 모방한 실험이다.

실험 2는, 밸브 V1?V4를 연 상태로 행하였다. 실험 2는, 투과액 유로재에 구획체가 형성되어 있지 않은 경우(종래의 여과 모듈)의 플러싱을 모방한 실험이다.

실험 결과를 표 1에 나타낸다. 표 1의 유량의 플러스 및 마이너스는, Fi는 물이 원액 유로(54)에 유입되는 경우(도 9에 있어서 유량계 Fi를 상측 방향으로 통과하는 경우)를 플러스, F1?F4는 물이 투과액 유로(56)로부터 유출되는 경우(도 9에 있어서 유량계 F1?F4를 오른쪽 방향으로 통과하는 경우)를 플러스로 나타낸다.

실험 1에서는, 밸브 V1?V4를 닫고 있으므로, 유량계를 통과하는 흐름은 없다. 표 1에 따르면, 액측 각 구획의 압력 P1?P4의 값은 각각 상이하고, 입구에 가까운 구획(상류측)의 P4로부터 출구에 가까운 구획(하류측)의 P1에 걸쳐서 순차적으로 낮아지고 있다. P1?P4는, 각각의 구획에 상대하는 원액측 압력과 대략 같은 값을 나타낸 것으로 여겨진다. 따라서, 도 8에 나타낸 바와 같이, 각 구획 내에서는 바이패스류가 발생하고 있을 가능성은 있지만, 그 바이패스 유량은 매우 소량인 것으로 여겨진다.

실험 2는, 밸브 V1?V4를 개방한 상태로 행하였다. 표 1에 따르면, 투과액 유로(54) 내의 압력은 전체적으로 평균화되어 있다. 그 결과, 상류측에서는 투과액측 압력 < 원액측 압력으로 되어, 원액측으로부터 투과액측으로 여과막(45)을 통하여 물이 이동하고(F4, F3), 하류측에서는 투과액측 압력 > 원액측 압력으로 되어, 투과액측으로부터 원액측으로 여과막(45)을 통하여 물이 이동한다(F1, F2). 실험 2에 있어서 바이패스 유량은 F1＋F2 = F3＋F4 = 1.1 L/min이 되어, 전체 유수량 2.4 L/min(Fi)의 절반 정도에 달하였다.

[표 1]

(실험 3)

실험 3으로서 투과액 유로재에 구획체가 형성되어 있는 경우(본 발명에 따른 여과 모듈)의 전량 여과 운전을 모방한 실험을 행하였다. 실험은, 도 9에 나타낸 장치를 사용하여, 밸브 Vo를 닫고, 밸브 Vi 및 밸브 V1?V5를 열어, 순수에 고형분으로서 활성탄 및 안료의 분말을 약 300ppm의 농도로 현탁한 액을 원액 입구(51)로부터 공급하여 행하였다.

실험 후에 여과막면을 관찰하면, 구획의 경계선 상, 즉 투과액 유로재에 구획체가 형성되어 있는 부분에는 여과막면 퇴적물은 부착되지 않았다. 이는, 구획 경계선 상에서는 여과가 진행되지 않기 때문이다. 따라서, 구획의 상류측의 경계선 부분의 여과막 표면과 퇴적물층의 표면은 단차를 이루고 있어, 플러싱 시에, 상기 단차 부분은 플러싱액의 흐름의 압력을 강하게 받게 된다. 그러므로, 치밀하며 파괴되기 어려운 퇴적물층이 형성된 경우에도, 구획의 상류측의 단변(終邊)을 기점(基點)으로 하여 퇴적물층이 파괴되기 쉬운 것으로 여겨진다.

또한, 실험 중에 육안 관찰한 바에 의하면, 구획 경계선 상에 여과막면 퇴적물층이 형성되어 있지 않으므로, 이 부분에서 플러싱액이 구획 경계선 방향(흐름에 대하여 직교하는 방향)으로 퍼지는 경향이 있었다. 즉, 원액 유로 내의 흐름을 균일하게 퍼지는 정류(整流) 효과를 관찰할 수 있었다. 종래의 스파이럴형 여과 모듈에서는, 원액 유로재에 이물질이 걸리거나 하면, 흐름에 이상이 생겨 이물질의 하류측에 흐름이 도착하지 않아, 세정 불량, 유로재 폐색 등의 문제가 발생하는 경우가 있었다. 이에 비해, 본 발명의 스파이럴형 여과 모듈에 의하면, 구획 경계선 상에서의 상기 정류 효과에 의해, 흐름의 이상이 1구획 내에서만 일어나도록 할 수 있다. 이것도, 투과액 유로재 상에 구획체가 형성되는 것에 의한 효과이다.

다음으로, 본 발명에 따른 스파이럴형 여과 모듈을 사용한 액 처리 방법에 있어서, 플러싱을 행하기 전에 모듈 내의 균압 조작을 행하는 것에 의한 효과를 실험 결과에 기초하여 설명한다.

(실험 4?실험 7)

실험 4?실험 7은, 도 9의 장치의 구획의 수를 1, 2, 4 또는 8로 변경하여 행하였다. 순수에 고형분으로서 활성탄 및 안료의 분말을 약 300ppm의 농도로 현탁시킨 액을 사용하여, 실험 3과 마찬가지로 전량 여과 운전을 행하여, 여과막의 전체면에 퇴적물층을 형성하였다. 다음으로, 실험 장치 내의 균압 조작을 행하고, 그 후에 플러싱을 행하여, 여과막면 퇴적물의 제거 효과를 육안 관찰에 의해 확인하였다.

균압 조작은, 장치 내의 압력을 거의 균일하게 하는 조작이다. 구체적으로는, Vi를 열어 전술한 현탁액을 공급하면서, Vo 및 V1?V4를 닫고, P1?P4가 대략 Pi와 동일한 압력을 나타낼 때까지 기다렸다. 균압에 필요한 시간은, Pi가 100kPa일 때는 약 15초, 200kPa일 때는 약 10초였다. 그리고, 실제 여과 모듈을 사용한 경우에 모듈 내의 균압에 필요한 시간은, 모듈의 내용적, 플러싱액의 공급압, 여과막면 퇴적물층의 통수(通水) 저항, 여과막 통수 저항 등에 의존한다.

균압 조작 후의 플러싱은, 상기 균압 조작 시의 밸브 상태로부터, Vo를 개방함으로써 행하였다.

표 2에 실험 결과를 나타낸다.

실험 후의 여과막면에는, 구획의 하류단으로부터 소정 거리까지의 부분의 여과막면 퇴적물층이 박리되어 완전하게 제거된 곳이 있었다. 표 2의 「퇴적물층이 박리된 부분의 길이」는, 상기 구획의 하류단으로부터, 퇴적물층이 완전하게 박리?제거된 부분의 길이를 나타내고 있다.

실험 4?실험 6에서는, 많은 구획에서 퇴적물층이 완전하게 박리?제거된 부분을 관찰할 수 있었다. 균압 조작을 행하지 않고 플러싱한 경우에는, 퇴적물층의 두께는 감소하지만, 퇴적물층이 완전하게 박리?제거되지는 않기 때문에, 이 실험 결과로부터, 플러싱을 행하기 전에 실험 장치 내의 균압 조작을 행함으로써 여과막면 퇴적물을 보다 효율적으로 제거할 수 있는 것을 확인할 수 있었다.

또한, 실험 4와 실험 5의 결과를 비교하면, 1개의 구획이 길이가 950mm와 420mm로 2배의 차이가 있는 것에 비해, 구획 1의 박리층의 길이는 200mm와 180mm로 거의 변함이 없었다. 이는, 투과액 유로 측으로부터 원액 유로 측으로의 실험수의 투과가 모듈 하류 측에 집중되기 때문인 것으로 여겨진다. 그 결과, 전체 구획에서 퇴적물층이 박리된 길이의 합계는, 실험 4(200mm)보다 실험 5(230mm) 쪽이 컸다.

실험 6에서는, 구획의 수를 4개로 증가시킴으로써, 전체 구획에서 퇴적물층이 박리된 길이의 합계는 더욱 커서 280mm였다. 이 결과는, 균압 조작을 행한 후에 플러싱을 행하는 것에 의한 여과막면 세정 효과에 대해서도, 본 발명에 따른 여과 모듈의 구조가 유리하게 기능하는 것을 나타내고 있다.

한편, 분할 구획수가 지나치게 많으면 여과막(45)을 투과하는 물이 적어져서, 박리된 부분과 박리되지 않은 부분의 경계를 명료하게 관찰할 수 없었다(실험 7). 단, 실험 7에 있어서도, 여과막면 퇴적물층의 두께는 전체적으로 작아져 있어, 플러싱에 의한 세정 자체는 진행되고 있었다.

표 2에 나타낸 실험 결과로부터, 균압 조작 후에 플러싱을 행함으로써, 더욱 큰 여과막면 퇴적물 박리 효과를 얻기 위해서는, 바람직한 1 구획의 길이는 105?420 mm인 것을 알 수 있다.

[표 2]

상기 실험 4?실험 6에서의 일련의 조작 중에, 여과막의 형상은 도 10?도 12와 같이 변화되고 있는 것으로 여겨진다.

여과 운전중에는, 여과막(45)은 원액 유로(56)로부터 투과액 유로(54)를 향하여 약간 팽창한 상태가 된다(도 10). 상기 실험에서는 종래의 스파이럴형 모듈보다 유체 저항이 작은 투과액 유로재(44)를 사용하고 있으므로, 투과액 유로재가 더욱 파손되기 쉬워, 여과막(45)의 변형은 더욱 큰 것으로 여겨진다. 다음으로, 균압 조작에 의해 원액 유로측 압력과 투과액 유로측 압력이 거의 같아지면, 여과막(45)의 팽창이 해소된다(도 11). 그 후에 밸브 Vo를 열어 플러싱을 행하면, 모듈의 하류측(도면의 상방)에서는 여과막(45)은 투과액 유로(54) 측으로부터 원액 유로(56) 측으로 가압되어, 여과막면 퇴적물이 박리된다(도 12). 이 때, 통상적인 역세 조작과 달리, 여과막면으로부터 박리된 퇴적물을 떠내려가게 하는 플러싱액의 흐름이 있으므로, 박리된 퇴적물은 하류측으로 효과적으로 떠내려가게 된다.

이와 같이, 균압 조작 후에 플러싱을 행함으로써, 실험 장치 내의 압력의 변동뿐만 아니라, 여과막의 형상의 변화도 이용하여, 여과막면 퇴적물의 박리 효과가 증대하는 것으로 여겨진다. 또한, 고수율 운전이나 전량 여과 운전에 적합한 여과 모듈에서는 투과액 유로재로서 유체 저항이 작은 네트를 사용하는 것이 바람직하고, 그러한 경우에는 여과막의 형상은 보다 크게 변화되어, 여과막면 퇴적물의 박리 효과는 보다 커지게 된다. 그리고, 이 균압 조작은 구획체를 가지고 있지 않은 스파이럴 막 모듈이라도, 축 방향 말단 부분을 세정하는 효과를 가진다.

전술한 현상은 분할된 각 구획 내에서 개별적으로 일어나기 때문에, 여과막면 퇴적물의 박리 효과는, 각 구획의 하류 측에서 현저하게 된다. 따라서, 플러싱액의 흐름의 방향을 적절하게 반전시킴으로써, 전술한 효과를 여과막의 더욱 넓은 범위에 미치게 할 수 있다. 즉, 플러싱을 1회 또는 복수회 실시할 때마다, 플러싱액을 원액 입구로부터 공급하는 순방향의 플러싱과 플러싱액을 농축액 출구로부터 공급하는 역방향의 플러싱을 전환함으로써, 여과막의 보다 넓은 범위에서 퇴적물층을 박리할 수 있다.

1: 스파이럴형 여과 모듈 2: 집액관
3: 여과막 4, 44: 투과액 유로재
5, 45: 여과막 6, 46: 원액 유로재
7: 외장 용기 8, 48: 구획체
11, 51: 원액 입구 12, 52: 투과액 출구
13, 53: 농축액 출구 14, 54: 투과액 유로
16, 56: 원액 유로 21: 여과막면 퇴적물
31: 원액 입구 밸브 32: 투과액 출구 밸브
33: 농축액 출구 밸브 34: 투과액 탱크
35: 원액 공급 펌프 36: 원액 탱크
41: 모델화 실험장치 64: 모델화 실험장치의 배면판
66: 모델화 실험장치의 투명판 Vi, Vo, V1, V2, V3, V4, V5: 밸브
Fi, F1, F2, F3, F4: 유량계 Pi, Po, P1, P2, P3, P4: 압력계

Claims (12)

1. 집액관(集液管)의 주위에, 제1 여과막, 투과액 유로재(流路材), 제2 여과막 및 원액 유로재가 적층된 유닛이 1조(組) 또는 복수 조 권취된 스파이럴형(spiral-type) 막 엘리먼트가 외장(外裝) 용기에 수용된 스파이럴형 여과 모듈로서,
   상기 투과액 유로재는, 투과액의 모듈 축 방향으로의 흐름을 방해하는 구획체를 가지는, 스파이럴형 여과 모듈.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 여과막 및 상기 제2 여과막은, 공칭(公稱) 공경(孔徑)이 0.01?10 ㎛인, 스파이럴형 여과 모듈.
3. 제1항에 있어서,
   상기 여과 모듈은, 여과막의 유효막 면적당의 투과액량이 0.5?4 L/min?m²인, 스파이럴형 여과 모듈.
4. 제1항 또는 제3항에 있어서,
   상기 구획체는, 상기 투과액 유로재의 상기 집액관 측으로부터 엘리먼트 외주 측에 걸쳐서 선형으로 형성되어 있는, 스파이럴형 여과 모듈.
5. 제4항에 있어서,
   상기 선형으로 형성된 상기 구획체는, 인접하는 구획체의 간격이 모듈 축 방향에 있어서 105?420 mm인, 스파이럴형 여과 모듈.
6. 제1항 또는 제3항에 기재된 스파이럴형 여과 모듈을 사용한 액 처리 방법으로서,
   상기 모듈에 공급되는 원액의 양에 대한 상기 모듈로부터 여과되는 투과액의 양의 비율이 1/10 이상인, 액 처리 방법.
7. 제6항에 있어서,
   상기 원액이 함유하는 고형분이 1000ppm 이하인, 액 처리 방법.
8. 제6항에 있어서,
   상기 원액이 해수, 하천수 또는 공업용수인, 액 처리 방법.
9. 제6항에 있어서,
   상기 여과 모듈은 플러싱(flushing)에 의해 세정되고,
   상기 플러싱 시의 플러싱액의 공급 압력이 300kPa 이하인, 액 처리 방법.
10. 제6항에 있어서,
    상기 여과 모듈은 플러싱에 의해 세정되고,
    상기 플러싱을 행하기 전에는, 플러싱액을 공급하면서 상기 여과 모듈의 투과액 출구 및 상기 플러싱액을 배출하는 출구를 닫는 모듈 내 균압(均壓) 조작을 행하고,
    상기 균압 조작을 행한 후에 상기 플러싱액을 배출하는 출구만을 열어 플러싱을 행하는, 액 처리 방법.
11. 제10항에 있어서,
    상기 플러싱은,
    상기 플러싱액을 상기 여과 모듈의 원액 입구로부터 공급하는 순방향의 플러싱과,
    상기 플러싱액을 상기 여과 모듈의 농축액 출구로부터 공급하는 역방향의 플러싱을 전환하여 실시하는, 액 처리 방법.
12. 제6항에 기재된 액 처리 방법을 사용한, 액 처리 장치.
    

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