WO2013136735A1 - 膜分離装置、膜ファウリングの測定方法、膜分離装置の運転方法、およびサブモジュール - Google Patents

膜分離装置、膜ファウリングの測定方法、膜分離装置の運転方法、およびサブモジュール Download PDF

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WO2013136735A1
WO2013136735A1 PCT/JP2013/001461 JP2013001461W WO2013136735A1 WO 2013136735 A1 WO2013136735 A1 WO 2013136735A1 JP 2013001461 W JP2013001461 W JP 2013001461W WO 2013136735 A1 WO2013136735 A1 WO 2013136735A1
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WO
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membrane
separation
fouling
opening
submodule
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PCT/JP2013/001461
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幸治 丸山
真季子 難波
貴久 小西
顕太郎 小林
誠 小泓
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日東電工株式会社
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    • B01D—SEPARATION
    • B01D65/00—Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
    • B01D61/025—Reverse osmosis; Hyperfiltration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
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    • B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/08—Flat membrane modules
    • B01D63/087—Single membrane modules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/21—Specific headers, end caps

Definitions

  • the present invention relates to a membrane separation apparatus comprising a separation membrane module (operation module) having a separation membrane that permeates a supply fluid to generate a permeated fluid, and a submodule for membrane surface evaluation (evaluation of the surface of the separation membrane),
  • the present invention relates to a method for measuring membrane fouling using the membrane separator and a method for operating the membrane separator.
  • the present invention also relates to a submodule for evaluating membrane fouling of a separation membrane module.
  • the separation membrane module in the membrane separation apparatus has a separation membrane such as a reverse osmosis membrane or an ultrafiltration membrane, and can filter (separate) various fluids such as gas or liquid by membrane separation action of the separation membrane.
  • a separation membrane such as a reverse osmosis membrane or an ultrafiltration membrane
  • various fluids such as gas or liquid by membrane separation action of the separation membrane.
  • brine or seawater can be desalted to produce fresh water, or pure water or ultrapure water can be produced using industrial water (for example, see Patent Document 1).
  • JP 2008-253953 A Japanese Patent Laid-Open No. 10-286445 Special table 2009-524521
  • the membrane surface state of the separation membrane module (particularly the formation of a biofilm derived from bacteria) may not be sufficiently grasped. That is, it is not easy to accurately determine the proper cleaning and replacement time by using the submodule.
  • the present invention has a separation membrane module and a submodule that is a module different from the separation membrane module and that monitors the membrane surface state of the separation membrane, and the membrane fouling of the separation membrane module is a submodule. It is an object of the present invention to provide a membrane separation device that can be grasped with high accuracy by using the membrane separation device, to provide a method for measuring membrane fouling using the membrane separation device, and to provide a method for operating the membrane separation device. Moreover, an object of this invention is to provide said submodule.
  • the present inventors have found that, among the parameters representing the membrane surface state in the submodule, the thickness and deposition amount (biomass amount) of the membrane fouling on the separation membrane in the submodule are determined in the separation membrane module. It was found to be important as an index for grasping the membrane separation action of the separation membrane. According to this knowledge, it is conceivable to configure the sub-module so that the fluid can be continuously supplied to the sub-module and the thickness and deposition amount of the membrane fouling on the separation membrane can be grasped continuously or periodically. .
  • the present invention For a fouling evaluation in which a separation membrane module including a separation membrane that permeates a supply fluid to generate a permeation fluid and a sampling fluid that is a fluid flowing through a branch path branched from a flow path connected to the separation membrane module
  • a membrane separation device comprising a submodule comprising a separation membrane
  • the sub-module includes a container that contains the separation membrane for fouling evaluation, a supply-side flow path through which the sampling fluid introduced into the container passes, and a membrane surface of the separation membrane for fouling evaluation contacts, A permeation-side channel disposed on the opposite side of the supply-side channel via the fouling evaluation separation membrane
  • the container includes a container main body having an opening, and a lid part detachably attached to the opening. The opening is provided at a position facing the membrane surface across the supply-side flow path, Membrane separator, I will provide a.
  • the present invention also provides: A membrane fouling measurement method using the membrane separation device and a measuring instrument having an objective lens, An insertion step of removing the lid from the opening and inserting the objective lens into the opening; A state of measuring the state of the film surface by the measuring instrument with the objective lens inserted into the opening.
  • Membrane fouling measurement method I will provide a.
  • the present invention also provides: An operation method of the above membrane separation device,
  • the membrane separation apparatus further comprises data processing means for processing electronic data obtained by measurement of the membrane surface of the separation membrane for fouling evaluation, A method for operating a membrane separator, wherein the electronic data is stored, analyzed or transmitted using the data processing means, I will provide a.
  • the present invention also provides: A fluid that flows along a branch path that branches from a flow path connected to the separation membrane module and that forms a membrane separation apparatus alongside a separation membrane module that includes a separation membrane that permeates a supply fluid to generate a permeation fluid.
  • a sub-module including a separation membrane for fouling evaluation that allows a sampling fluid to pass therethrough, A container containing the separation membrane for fouling evaluation; a supply-side flow path through which the sampling fluid introduced into the container passes, and a membrane surface of the separation membrane for fouling evaluation is in contact; and for fouling evaluation A permeation side flow path disposed on the opposite side of the supply side flow path through a separation membrane,
  • the container includes a container main body having an opening, and a lid part detachably attached to the opening. The opening is provided at a position facing the membrane surface across the supply-side flow path, Submodules, I will provide a.
  • a lid is detachably attached to the opening of the container body of the submodule according to the present invention. Therefore, the lid can be removed from the opening when measuring the membrane surface of the submodule. Thereby, a film surface can be measured in the state which removed the cover part from the opening part. That is, according to the membrane separation apparatus of the present invention, the membrane surface can be measured without going through the submodule container. Therefore, the foulant adhering to the container does not deteriorate the measurement accuracy. Further, the opening of the container body can be blocked by the lid during steady operation of the submodule (when the submodule has a predetermined internal pressure), so that the sampling fluid in the submodule overflows through the opening. You can avoid getting out.
  • Configuration diagram showing an example of a membrane separation apparatus of the present invention The perspective view which shows an example of a structure of the submodule of this invention Sectional view of the submodule in FIG.
  • the perspective view which shows another example of a structure of the submodule of this invention Sectional view of the submodule in FIG.
  • the perspective view which shows another example of a structure of the submodule of this invention Sectional drawing of the submodule in FIG.
  • the perspective view which shows another example of a structure of the submodule of this invention. Sectional view of the submodule in FIG.
  • FIG. 1 shows a membrane separation apparatus 10 which is a membrane separation apparatus according to the first embodiment.
  • the membrane separation apparatus 10 includes a separation membrane module (operation module) 1 and a submodule 2.
  • the separation membrane module 1 is a module for membrane separation of the supplied fluid
  • the submodule 2 is a module for evaluating membrane fouling.
  • the separation membrane module 1 and the submodule 2 are cross flow type modules.
  • the separation membrane module 1 is connected to the first flow path 11 on the downstream side of the first flow path 11.
  • the submodule 2 is provided on the downstream side of the second flow path 12 that is a branch path branched from the first flow path 11, and is connected to the second flow path 12.
  • a part (most part) of the supply water F (corresponding to the supply fluid in the claims) is guided to the separation membrane module 1 by the first flow path 11, and the permeated water (permeation fluid in the claims) by membrane separation. Is separated into T 1 and concentrated water C 1 .
  • Sampling water S (corresponding to the sampling fluid in the claims), which is another part (remainder) of the supply water F and is branched from the first flow path 11 to the second flow path 12, is led to the submodule 2.
  • the permeated water T 2 and the concentrated water C 2 are separated by membrane separation.
  • the first flow path 11 is provided with a pressurizing pump 6 for generating a flow of the supply water F.
  • the second flow path 12 is provided with a valve (a supply pressure adjusting valve, which corresponds to the flow rate adjusting means in the claims) 5 for adjusting the flow rate of the sampling water S introduced into the submodule 2.
  • the membrane separation device 10 further includes a stain tank 4, and the stain tank 4 is connected to the second flow path 12 by a flow path provided with a valve 7.
  • the submodule 2 is configured so that the inside of the submodule 2 can be measured by a measuring device 3 having an objective lens.
  • Supplied water F includes brine, seawater and the like.
  • feed water and “sampling water” are used for the fluid supplied to the separation membrane module 1 and the sub module 2, but the fluid is supplied to the separation membrane module 1 and the sub module 2.
  • the fluid is not limited to water.
  • Examples of the fluid supplied to the separation membrane module 1 and the submodule 2 include liquids other than water, gas, vapor, and the like.
  • the membrane separation apparatus 10 is suitable for water treatment using brine, seawater, waste water, irrigation water, or the like as a supply fluid.
  • Factors that cause membrane fouling include suspended substances (fine particles, microorganisms, etc.), scales (metal oxides such as iron and manganese, sparingly soluble inorganic substances such as calcium carbonate and silica), biofilms (bacteria such as bacteria) Sediment) and organic substances (oil, residual polymer, etc.).
  • the separation membrane module 1 includes a separation membrane that permeates the supply fluid to generate a permeated fluid.
  • the separation membrane is a membrane for membrane separation of fluid, and membrane separation is a general term for operations for filtering a target object by passing the fluid through a partition wall (membrane) having selectivity.
  • Examples of the separation membrane of the separation membrane module 1 include a reverse osmosis (RO) membrane, a nanofiltration (NF) membrane, an ultrafiltration membrane (UF) membrane, and a microfiltration (MF) membrane.
  • RO reverse osmosis
  • NF nanofiltration
  • UF ultrafiltration membrane
  • MF microfiltration
  • the material of the separation membrane of the separation membrane module 1 include polymer materials such as cellulose acetate, polyvinyl alcohol, polyamide, and polyester. These polymer materials are particularly suitable as an RO membrane for water treatment.
  • examples of the separation membrane module 1 include modules such as a flat membrane type such as a frame and plate type, a tubular type such as a tubular type, a hollow fiber type, a spiral type, and a pleated type.
  • Submodule 2 is a module of a cross flow system with a simple structure, the inlet port 27 to sampling water S flows, the concentrated water outlet port 28 which is concentrate C 2 flows, the permeate T 2 flowing And a permeate outflow port 29.
  • the permeate-side flow path member 24, the fouling evaluation separation membrane 23, and the deposition material 22 are stacked in this order, and the stacked body is accommodated in the container 30.
  • a supply-side channel 61 and a permeate-side channel 62 are formed in the container 30.
  • the supply-side channel 61 is a channel through which the sampling water S introduced into the container 30 passes, and is a channel in contact with the membrane surface 23f of the fouling evaluation separation membrane 23.
  • the permeate side channel 62 is a channel disposed on the opposite side of the supply side channel 61 through the fouling evaluation separation membrane 23, and the permeated water T 2 that has passed through the fouling evaluation separation membrane 23 passes therethrough. It is a flow path.
  • the deposition material 22, the fouling evaluation separation membrane 23, and the permeate-side flow path material 24 are omitted in FIG.
  • the separation membrane 23 for fouling evaluation is a separation membrane that allows the sampling water S to pass therethrough.
  • a separation membrane made of the same material as the separation membrane that can be employed as the separation membrane of the separation membrane module 1 can be used.
  • the deposition material 22 is provided so as to be in contact with the membrane surface 23 f of the separation membrane 23 for fouling evaluation facing the supply-side flow path 61.
  • the deposition material 22 temporarily dams the flow of the sampling water S, causes the flow of the sampling water S in the submodule 2 to stay or turbulence, and promotes the deposition of film fouling on the film surface 23f.
  • the material for the deposition material 22 include resins (including synthetic polymers such as polypropylene (PP), polyethylene (PE), polyethylene terephthalate (PET), polyamide (PA), and natural polymers), rubber (synthetic rubber and Natural rubber), metals and the like.
  • the deposition material 22 is preferably a member that covers a part of the separation membrane 23 for fouling evaluation. In this preferred embodiment, a part of the membrane surface 23 f of the fouling evaluation separation membrane 23 is exposed to the supply-side channel 61.
  • the deposition material 22 is a lattice net.
  • the deposition material 22 may be configured by a group of convex portions provided discretely.
  • the shielding effect of the sampling water S becomes too high, and the portion where the flow of the sampling water S easily reaches the flow of the sampling water S in the separation film 23 for fouling evaluation and the flow of the sampling water S are difficult to reach.
  • the dimension along the thickness direction of the separation film 23 for fouling evaluation of the deposition material 22 is, for example, 0.1 mm or more, for example, about 5 mm or less, preferably 0.3 mm or more, and preferably 2 mm or less. .
  • the method of installing the depositing material 22 on the film surface 23f is not particularly limited, and examples thereof include a method of adhering to the film surface 23f and a method of fixing by sandwiching with the members constituting the container 30 of the submodule 2.
  • the deposition material 22 is provided over the entire surface 23f of the film, the deposition material 22 having the same size as the fouling evaluation separation film 23 is sandwiched between the fouling evaluation separation film 23 and a member constituting the container 30 in plan view. And fixing.
  • the permeation side flow path member 24 is provided so as to be in contact with the membrane back surface 23 b of the fouling evaluation separation membrane 23 facing the permeation side flow path 62.
  • the permeate-side channel material 24 is a member for guiding the permeate T 2 to the outflow port 29 without stagnation.
  • transmission side flow path material 24 and the deposition material 22 may consist of the same material, and may consist of a different material.
  • transmission side flow-path material 24 and the deposition material 22 may have the same shape, and may have a different shape.
  • the container 30 includes a container main body 31 having an opening 50 and a lid part 32.
  • the opening 50 is an opening for inserting an objective lens (for example, an immersion lens (water immersion lens or the like)). Specifically, the opening 50 sandwiches the supply-side channel 61 so that the membrane surface 23f of the fouling evaluation separation membrane 23 facing the supply-side channel 61 can be measured (observed) using an objective lens. It is provided at a position facing the film surface 23f.
  • the lid 32 is detachably attached to the opening 50.
  • the submodule has a predetermined internal pressure during the steady operation of the membrane separation apparatus.
  • This internal pressure is, for example, 0.1 to 10 MPa.
  • a high pressure is applied to the supply fluid, and the internal pressure of the submodule is particularly high (for example, 1.5 to 10 MPa).
  • the container has an aspect in which the container main body is closed with a detachable lid, depending on the aspect of the container main body and the lid, the container may drop off without being able to maintain the closed state of the opening.
  • the sampling water S inside overflows through the opening. Therefore, it is desirable that the container has a predetermined pressure resistance. Therefore, it is preferable that the lid portion 32 is attached to the opening portion 50 so as not to drop out from the opening portion 50 when the internal pressure of the submodule 2 reaches 1.5 MPa, particularly when it reaches 10 MPa.
  • the opening 50 and the lid 32 are designed so that the submodule 2 can ensure pressure resistance.
  • the opening 50 has a female screw portion 41
  • the lid portion 32 has a male screw portion 42 that engages with the female screw portion 41 of the opening 50. That is, when the female screw portion 41 is screwed with the male screw portion 42, the lid portion 32 is screwed into the opening 50, thereby ensuring the pressure resistance of the container 30 (submodule 2).
  • the end surface on the male screw portion 42 side (the end surface in contact with the supply-side flow path 61) 42 s and the inner surface 31 s of the container main body 31 are flush with each other. Is preferred. Since the inner surface of the container of the separation membrane module 1 facing the membrane surface normally has no irregularities, the above configuration improves the reproducibility of membrane fouling in the separation membrane module 1 by the submodule 2. Can do. Further, the position of the opening 50 may be appropriately set in consideration of the ease of measurement using the objective lens (the measuring device 3 having the objective lens). For example, the position on the upper side when the submodule 2 is installed. Should be set.
  • the lid portion 32 is transparent. Therefore, even when the lid portion 32 is attached to the opening portion 50, the membrane surface 23f of the fouling evaluation separation membrane 23 can be observed. In some cases, foulant may adhere to the inner surface of the lid portion 32. In this case, the accuracy of the evaluation of the membrane fouling is lowered, and therefore the membrane surface 23f in a state where the transparent lid portion 32 is attached to the opening 50. Although it is difficult to continue observation with high accuracy of film fouling only by observation, this observation is useful in determining the timing of observation by the objective lens.
  • the container body 31 is also transparent. That is, both the lid portion 32 and the container body 31 are transparent members.
  • a metal such as stainless steel can be cited.
  • An example of a transparent material suitable for the container body 31 and the lid portion 32 is pressure-resistant glass.
  • the container main body 31 and the cover part 32 may be comprised from the same material, and may be comprised from a different material.
  • the membrane separation apparatus 10 described above includes two separation membrane modules 1, the number of separation membrane modules 1 is not particularly limited, and may be one or three or more. Similarly, the number of submodules 2 may be one or two or more. That is, the membrane separation apparatus 10 only needs to have at least one separation membrane module 1 and at least one submodule 2.
  • the separation membrane module 1 and the submodule 2 are cross-flow type modules, but other types of modules such as a total filtration method are adopted as the separation membrane module 1 and / or the submodule 2. Also good.
  • the filtration method in the submodule 2 is the same filtration method as the filtration method in the separation membrane module 1.
  • the positional relationship between the separation membrane module 1 and the submodule 2 is determined. Thereby, the reproducibility of the membrane fouling of the separation membrane module 1 by the submodule 2 is improved.
  • the positional relationship between the separation membrane module 1 and the submodule 2 is not limited to this.
  • the positional relationship between the separation membrane module 1 and the submodule 2 may be determined so that the concentrated fluid C 1 discharged from the separation membrane module 1 is introduced into the submodule 2. If this positional relationship is adopted, since membrane fouling (especially biofilm or the like) appears in the submodule 2 in a short period of time, analysis of the tendency of membrane fouling that can occur can be performed at an early stage.
  • the separation membrane in the separation membrane module 1 and the separation membrane 23 for fouling evaluation in the submodule 2 are made of the same material. Thereby, the reproducibility of the membrane fouling of the separation membrane module 1 by the submodule 2 is improved.
  • the separation membrane in the separation membrane module 1 and the separation membrane 23 for fouling evaluation in the submodule 2 may be made of different materials.
  • a supply-side channel material may be provided on the surface of the separation membrane module 1 on the side of the separation membrane to which the supply water F is supplied (for example, the separation membrane module 1 is a spiral type module). Etc.)
  • the deposition material 22 and the supply-side flow path material are made of the same material.
  • the deposition material 22 and the supply side flow path material have the same shape.
  • membrane fouling is measured using the membrane separation device 10 and the measuring device 3 (typically a microscope) having an objective lens.
  • This measurement method includes a membrane separation step in which the supply water F (supply fluid) and the sampling water S (sampling fluid) are subjected to membrane separation by the separation membrane module 1 and the submodule 2, and the submodule 2 by the valve 5 (flow rate adjusting means).
  • the measuring step of measuring the membrane surface 23f by the measuring device 3 the membrane fouling in the vicinity of the deposition material 22 (first region) on the membrane surface 23f of the separation membrane 23 for fouling evaluation, and the deposition material on the membrane surface 23f
  • membrane fouling is deposited on the membrane surface of the separation membrane of the separation membrane module 1 and the membrane surface 23f of the separation membrane 23 for fouling evaluation.
  • the period required for the membrane separation process depending on the settings of the membrane separation apparatus 10 (output of the pressure pump 6 and the like) and the components of the feed water F (period required to measure the membrane surface 23f again after measuring the membrane surface 23f) although it differs, according to the use of the membrane separator 10, it can predetermine.
  • the period required for the membrane separation step is typically 7 to 20 days.
  • the determination may be made based on observation of the film surface 23 f via the lid portion 32 and / or the container main body 31.
  • the membrane separation step is a step that can be established if the supply water F and the sampling water S are supplied to the separation membrane module 1 and the submodule 2, and a membrane separation device for the purpose of filtering the supply water F. It does not require a separate operation from the 10 operations.
  • the flow rate adjustment process the flow rate of the sampling water S introduced into the submodule 2 is decreased. Thereby, the measurement accuracy of the film surface 23f in the measurement process is improved.
  • the opening of the valve 5 may be set to zero and the introduction of the sampling water S into the submodule 2 may be stopped. When gas or vapor is used as the supply fluid and the sampling fluid, it is particularly preferable that the opening degree of the valve 5 is zero in order to prevent the sampling fluid from being released through the opening 50.
  • the flow rate adjustment step is not an essential step, and the flow rate of the sampling water S introduced into the submodule 2 during the steady operation of the membrane separation apparatus 10 is so small that it does not interfere with the measurement of the membrane surface 23f. If the sampling water S is not likely to overflow (when the internal pressure of the container 30 is sufficiently low), it can be omitted.
  • the lid 32 is removed from the opening 50.
  • an objective lens is inserted into the opening 50 and fixed at a position suitable for measurement of the film surface 23f.
  • the film surface 23f is measured with an objective lens (measuring instrument 3 having an objective lens).
  • an objective lens measuring instrument 3 having an objective lens.
  • film fouling on the film surface 23f can be suitably measured.
  • the specific method for measuring the film surface 23f in the measurement process is not particularly limited.
  • the staining agent tank 4 and the staining agent known ones may be used.
  • the intensity of the reflected light from the film surface 23f of the submodule 2 can be measured by the measuring device 3 having an objective lens. By measuring the reflected light intensity, the thickness, deposition amount, type, etc. of the film fouling can be estimated.
  • the measuring device 3 suitable for measuring the reflected light intensity includes a measuring device of a reflective confocal optical system such as a reflective confocal optical microscope.
  • the portion of the film surface 23f is within the periphery of the deposition material 22 that is approximately the same as the thickness of the deposition material 22 (for example, when the deposition material 22 has a thickness of 1 mm, the periphery is about 1 mm).
  • the part A which is the part opposite to the fluid supply side in the deposition material 22 is compared with the part B which is another part in the film surface 23f.
  • film fouling such as biofilm or scale is more likely to deposit than part B. Therefore, the difference between the amount of membrane fouling at the site A and the amount of membrane fouling at the site B is easy to measure, and this difference is an index for grasping the membrane fouling of the separation membrane 23 for fouling evaluation.
  • the film surface 23f is partitioned into a covered region that is a region covered with the deposition material 22 and an adjacent region that surrounds and is adjacent to the covered region.
  • Deposition per unit area of deposits deposited in the fluid supply side adjacent region when further divided into the fluid supply side adjacent region on the fluid supply side and the opposite side adjacent region opposite to the fluid supply side as viewed from the coating region
  • the film fouling of the separation film 23 for the fouling evaluation of the submodule 2 can be determined at an early stage by comparing the amount and the amount of deposit deposited per unit area in the adjacent region on the opposite side.
  • the comparative evaluation process is not an essential process.
  • the immersion lens is inserted into the opening 50 so that the immersion lens is immersed in the sampling water S in the insertion step, and the immersion lens is immersed in the sampling water S in the measurement step.
  • the film surface 23f is measured.
  • membrane surface 23f can be measured suitably. That is, when the supply fluid and the sampling fluid are liquids, an immersion lens is used as the objective lens, and the immersion lens is inserted into the opening 50 so that the immersion lens is immersed in the sampling fluid in the insertion step. It is preferable to measure the film surface 23f with the immersion lens immersed in the sampling fluid.
  • the membrane separation apparatus 10 may include a data processing means for processing electronic data obtained by measurement of the membrane surface 23f of the separation membrane 23 for fouling evaluation.
  • Electronic data can be obtained, for example, by measuring the film surface 23f in a state where an imaging device or the like is connected to the measuring device 3.
  • the data processing means can be used to store, analyze, or transmit electronic data (received if necessary) to a predetermined management place. That is, if a storage device for storing electronic data is used as a data processing means, electronic data can be easily stored, and if an analysis device for analyzing electronic data is used, membrane fouling can be analyzed in real time and transmission for transmitting electronic data can be performed.
  • the data processing means may be a component of the membrane separation apparatus 10 or an external means attached to the membrane separation apparatus 10 when measuring the membrane surface 23f.
  • said analysis is a concept which may include a comparative evaluation process, and the comparative evaluation process may be performed by an analyzer.
  • the cover 32 can be detachably attached to the opening 50 by providing the female screw 41 in the opening 50 and providing the male screw 42 in the lid 32. It has gained.
  • an aspect in which the lid can be detachably attached to the opening may be obtained by adopting another configuration.
  • the submodule 102 shown in FIGS. 4 and 5 may be used as the submodule.
  • the submodule 102 is a module in which the container 30 in the submodule 2 is replaced with a container 130.
  • the container 130 includes a container main body 131 having an opening 150 and a lid 132.
  • the opening 150 is an opening for inserting an objective lens.
  • the opening 150 is also an opening for inserting the lid 132.
  • a part of the opening 150 is provided at a position facing the film surface 23 f with the supply-side channel 61 interposed therebetween.
  • the opening 150 has an opening surface 155 into which the objective lens is inserted, and an opening surface 145 that opens in a direction along the opening surface 155 and into which the lid portion 132 is inserted.
  • the opening surface 145, the opening surface 155, and the boundary surface 156 between the opening 150 and the supply-side flow path 61 communicate with each other.
  • the width of the opening surface 145 in the direction from the opening surface 155 to the boundary surface 156 (the short direction of the opening surface 145) is narrower than the distance between the opening surface 155 and the boundary surface 156.
  • the width of the opening surface 145 in the direction along the opening surface 155 is wider than the width of the opening surface 155 and the width of the boundary surface 156 in the same direction.
  • a space is formed that extends from the opening surface 145 along a direction perpendicular to the opening surface 145. That is, the opening 150 is formed with a slide groove 140 for supporting the lid 132.
  • the lid portion 132 is a plate-like member, and is inserted into the opening portion 150 by being slid in a direction perpendicular to the opening surface 145 from the opening surface 145 and supported by the slide groove 140.
  • the aspect which can attach the cover part 132 to the opening part 150 so that attachment or detachment is possible is obtained.
  • cover part 132 of this embodiment has a rectangular shape by planar view, it may have other shapes, such as an ellipse by planar view. In this case, what is necessary is just to change suitably the shape of the opening part 150 so that the shape of the cover part 132 may be adapted.
  • the opening 150 may be provided at a position where the opening surface 155 is on the upper side when the submodule 102 is installed, for example.
  • the material of the container body 131 and the lid part 132 may be selected from materials that can be adopted as the material of the container body 31 and the lid part 32.
  • submodule 102 may be provided with a motor that provides power for inserting the lid 132 into the opening 150.
  • the submodule 202 is a module in which the container 30 in the submodule 2 is replaced with a container 230.
  • the container 230 includes a container body 231 having two openings 250a and 250b and two lids 232a and 232b.
  • the openings 250a and 250b are openings for inserting the objective lens. Specifically, the openings 250a and 250b are provided at positions facing the film surface 23f with the supply-side channel 61 interposed therebetween.
  • the opening portion 250a has a female screw portion 241a
  • the lid portion 232a has a male screw portion 242a that engages with the female screw portion 241a of the opening portion 250a.
  • the opening portion 250b has a female screw portion 241b
  • the lid portion 232b has a male screw portion 242b that engages with the female screw portion 241b of the opening portion 250b.
  • an O-ring may be interposed when they are screwed together.
  • the opening 250a is at a position on the side where the sampling water S flows in the container 230 (inflow port 27 side), and the opening 250b is at a position opposite to the side where the sampling water S flows in the container 230 ( At the concentrated water outflow port 28 side).
  • Biofilm tends to deposit on the side where the sampling water S flows
  • scale tends to deposit on the side opposite to the side where the sampling water S flows. That is, according to such a structure, a biofilm can be grasped
  • providing an opening part in both the position of the side into which sampling water S flows in, and the position on the opposite side to the side into which sampling water S flows in is applicable also to 1st embodiment and 2nd embodiment.
  • the end surfaces of the lid portions 232a and 232b opposite to the male screw portions 242a and 242b (supply side flow channel 61) 242aso and 242bso and the outer surface 231so of the container body 231 are flush with each other, and end surfaces on the male screw portions 242a and 242b side (end surfaces contacting the supply-side flow path 61) 242asi And 242bsi and the inner surface 231si of the container main body 231 are flush with each other.
  • the openings 250a and 250b may be provided at a position on the upper side when the submodule 202 is installed, for example.
  • the material of the container main body 231 and the lid portions 232a and 232b may be selected from materials that can be adopted as the material of the container main body 31 and the lid portion 32.
  • the submodule 302 shown in FIGS. 8 and 9 may be used as the submodule.
  • the submodule 302 is a module in which the container 30 in the submodule 2 is replaced with a container 330.
  • the container 330 includes a container main body 331 having an opening 350 and a lid 332.
  • the opening 350 is an opening for inserting an objective lens. Specifically, the opening 350 is provided at a position facing the film surface 23 f with the supply-side channel 61 interposed therebetween.
  • the lid portion 332 includes a rectangular plate-shaped ceiling portion 333 and a cylindrical body portion 334.
  • the body portion 334 is a portion that is fitted into the opening portion 350.
  • Through holes 336 for allowing the screws 335 to pass therethrough are formed at the four corners of the ceiling portion 333.
  • the container body 331 is formed with a screw hole 337 that is screwed with the screw 335. The position of the screw hole 337 corresponds to the position of the through hole 336.
  • the screw 335 and the screw hole 337 are screwed together via the ceiling part 333, so that the lid part 332 is screwed into the opening 350, thereby ensuring the pressure resistance of the container 330.
  • the objective lens can be inserted into the opening 350 by removing the lid 332 when observing the film fouling.
  • the end surface on the trunk portion 334 side (the end surface in contact with the supply-side flow path 61) 334s and the inner surface 331s of the container body 331 in the lid portion 332 Is the same.
  • the opening 350 may be provided at a position on the upper side when the submodule 302 is installed, for example.
  • Submodules other than those described above may be used as the submodule.
  • the membrane fouling of the separation membrane module can be properly grasped.

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Abstract

　膜分離装置は、分離膜を備えた分離膜モジュールと、ファウリング評価用分離膜（２３）を備えたサブモジュール（２）とを有する。サブモジュール（２）は、ファウリング評価用分離膜（２３）を収容する容器（３０）と、容器（３０）内に導入されるサンプリング流体（Ｓ）が通過し、ファウリング評価用分離膜（２３）の膜表面（２３ｆ）が接する供給側流路（６１）と、ファウリング評価用分離膜（２３）を介して供給側流路（６１）の反対側に配置された透過側流路（６２）と、を備える。容器（３０）は、開口部（５０）を有する容器本体（３１）と、開口部（５０）に着脱自在に取り付けられた蓋部（３２）と、を含む。開口部（５０）は、供給側流路（６１）を挟んで膜表面（２３ｆ）に面する位置に設けられている。

Description

膜分離装置、膜ファウリングの測定方法、膜分離装置の運転方法、およびサブモジュール
　本発明は、供給流体を透過させて透過流体を生成する分離膜を備えた分離膜モジュール（運転モジュール）と膜面評価（分離膜の表面の評価）用のサブモジュールを備えた膜分離装置、この膜分離装置を用いた膜ファウリングの測定方法、および膜分離装置の運転方法に関する。また、本発明は、分離膜モジュールの膜ファウリングの評価用のサブモジュールに関する。
　膜分離装置における分離膜モジュールは、逆浸透膜または限外濾過膜等の分離膜を有し、分離膜の膜分離作用により気体または液体等の各種流体を濾し分ける（膜分離する）ことができる。例えば、逆浸透膜装置によれば、かん水または海水を脱塩して淡水化することや、工業用水を用いて純水または超純水を製造することができる（例えば、特許文献１参照）。
　このような分離膜モジュールでは、流体中に存在する有機物、無機物、菌類等が、時間とともに分離膜の表面（以下、膜面または膜表面と記載することがある）にスケールまたはバイオフィルムとして堆積することで、膜面をファウリングし、膜性能（分離膜の膜分離作用）を劣化させることがある。このような問題に対処するためには、分離膜の洗浄が有効である。従来は、アルカリ溶液等による化学洗浄、または運転時の方向とは逆方向に供給流体を流す逆洗浄等の物理洗浄を、経験、膜分離前後の流体データ等に基づいて行っていた。近年は、分離膜モジュールとは別に、運転系外に小型のサブモジュールを設置して、サブモジュールにおける膜ファウリングの程度を監視することにより、分離膜モジュールを止めることなく分離膜モジュールにおける膜ファウリングの程度を把握し、これに基づいて分離膜モジュールにおける分離膜の物理洗浄または化学洗浄を行うタイミングを決めることが提案されている（例えば、特許文献１～３参照）。なお、分離膜モジュールにおける分離膜の膜分離作用が洗浄により十分には回復しない場合等には、分離膜を交換することもある。
特開２００８－２５３９５３号公報 特開平１０－２８６４４５号公報 特表２００９－５２４５２１号公報
　サブモジュールにおける膜面状態を表す各パラメータのうち、分離膜モジュールにおける分離膜の膜分離作用と強い相関のあるパラメータは明らかではなかった。このため、サブモジュールにおける膜面状態を監視することによって、分離膜モジュールの膜面状態（特に細菌由来のバイオフィルムの形成）を十分に把握できないことがあった。すなわち、サブモジュールによって、適切な洗浄および交換時期を正確に見極めることは容易ではなかった。
　本発明は、分離膜モジュールと、分離膜モジュールとは別のモジュールであって分離膜の膜面状態を監視するためのモジュールであるサブモジュールを有し、分離膜モジュールの膜ファウリングをサブモジュールによって精度良く把握できる膜分離装置を提供すること、この膜分離装置を用いた膜ファウリングの測定方法を提供すること、および、膜分離装置の運転方法を提供することを目的とする。また、本発明は、上記のサブモジュールを提供することを目的とする。
　本発明者らは、鋭意研究の結果、サブモジュールにおける膜面状態を表す各パラメータのうち、サブモジュールにおける分離膜上の膜ファウリングの厚さおよび堆積量（バイオマス量）が、分離膜モジュールにおける分離膜の膜分離作用を把握するための指標として重要であることを見出した。この知見によれば、サブモジュールに連続的に流体を供給し、連続的または定期的に分離膜上の膜ファウリングの厚さおよび堆積量を把握できるようにサブモジュールを構成することが考えられる。このためには、複数のサブモジュールを分離膜モジュールに併設し、各サブモジュールにおける分離膜を定期的に順次取り出して、各膜面を観察することが考えられる。ただし、この場合は、相異なる位置に配置されたサブモジュールにおける膜面を観察することとなるため、膜面状態を表すデータ（膜ファウリングの厚さ、堆積量等）の一貫性を欠くこととなり、分離膜モジュールにおける膜分離作用、すなわち膜ファウリングの把握の精度が低下するおそれがある。また、サブモジュールの分離膜を収容している容器の一部を透明部材により構成し、この透明部材を介して膜面を観察することも考えられる。しかし、この場合は、透明部材の内面に、ファウラント（ファウリングの原因物質）が付着し、時間が経過するにつれて膜面の観察の精度が低下するおそれがある。
　本発明は、
　供給流体を透過させて透過流体を生成する分離膜を備えた分離膜モジュールと、前記分離膜モジュールに接続された流路から分岐した分岐路を流れる流体であるサンプリング流体を透過させるファウリング評価用分離膜を備えたサブモジュールと、を有する膜分離装置であって、
　前記サブモジュールは、前記ファウリング評価用分離膜を収容する容器と、前記容器内に導入される前記サンプリング流体が通過し、前記ファウリング評価用分離膜の膜表面が接する供給側流路と、前記ファウリング評価用分離膜を介して前記供給側流路の反対側に配置された透過側流路と、をさらに備え、
　前記容器は、開口部を有する容器本体と、前記開口部に着脱自在に取り付けられた蓋部と、を含み、
　前記供給側流路を挟んで前記膜表面に面する位置に前記開口部が設けられている、
　膜分離装置、
を提供する。
　また、本発明は、
　上記の膜分離装置と、対物レンズを有する測定器とを用いた膜ファウリングの測定方法であって、
　前記蓋部を前記開口部から取り外し、前記開口部に前記対物レンズを挿入する挿入工程と、
　前記対物レンズを前記開口部に挿入した状態で、前記測定器により、前記膜表面の状態を測定する測定工程と、を含む、
　膜ファウリングの測定方法、
を提供する。
　また、本発明は、
　上記の膜分離装置の運転方法であって、
　前記膜分離装置は、前記ファウリング評価用分離膜の前記膜表面の測定により得た電子データを処理するデータ処理手段をさらに備え、
　前記データ処理手段を用いて前記電子データを蓄積、解析または送信する、膜分離装置の運転方法、
を提供する。
　また、本発明は、
　供給流体を透過させて透過流体を生成する分離膜を備えた分離膜モジュールに併設されて膜分離装置を構成し、前記分離膜モジュールに接続された流路から分岐した分岐路を流れる流体であるサンプリング流体を透過させるファウリング評価用分離膜を備えたサブモジュールであって、
　前記ファウリング評価用分離膜を収容する容器と、前記容器内に導入される前記サンプリング流体が通過し、前記ファウリング評価用分離膜の膜表面が接する供給側流路と、前記ファウリング評価用分離膜を介して前記供給側流路の反対側に配置された透過側流路と、をさらに備え、
　前記容器は、開口部を有する容器本体と、前記開口部に着脱自在に取り付けられた蓋部と、を含み、
　前記供給側流路を挟んで前記膜表面に面する位置に前記開口部が設けられている、
　サブモジュール、
を提供する。
　本発明によるサブモジュールの容器本体の開口部には、蓋部が着脱自在に取り付けられている。したがって、サブモジュールの膜面を測定する際に、蓋部を開口部から取り外すことができる。これにより、蓋部を開口部から取り外した状態で、膜面を測定できる。すなわち、本発明に係る膜分離装置によれば、サブモジュールの容器を介することなく膜表面を測定することができる。したがって、容器に付着したファウラントが測定精度を低下させることがない。また、容器本体の開口部は、サブモジュールの定常運転時（サブモジュールが所定の内圧を有するとき）には蓋部により塞がれ得るため、サブモジュール内のサンプリング流体が開口部を介して溢れ出ることを避けることができる。
本発明の膜分離装置の一例を示す構成図 本発明のサブモジュールの構成の一例を示す斜視図 図２におけるサブモジュールの断面図 本発明のサブモジュールの構成の別の例を示す斜視図 図４におけるサブモジュールの断面図 本発明のサブモジュールの構成のまた別の例を示す斜視図 図６におけるサブモジュールの断面図 本発明のサブモジュールの構成のさらにまた別の例を示す斜視図 図８におけるサブモジュールの断面図
　以下、本発明の各実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明は、本発明の一例に関するものであり、本発明は以下の実施形態によって限定されるものではない。
（第一実施形態）
　図１に、第一実施形態に係る膜分離装置である膜分離装置１０を示す。図１に示すように、膜分離装置１０は、分離膜モジュール（運転モジュール）１と、サブモジュール２とを備えている。分離膜モジュール１は供給される流体を膜分離するモジュールであり、サブモジュール２は膜ファウリングを評価するためのモジュールである。分離膜モジュール１およびサブモジュール２は、クロスフロー方式のモジュールである。分離膜モジュール１は、第１の流路１１の下流側において、第１の流路１１に接続されている。また、サブモジュール２は、第１の流路１１から分岐した分岐路である第２の流路１２の下流側に設けられ、第２の流路１２に接続されている。供給水Ｆ（特許請求の範囲の供給流体に相当）の一部（大部分）は第１の流路１１により分離膜モジュール１に導かれ、膜分離により透過水（特許請求の範囲の透過流体に相当）Ｔ1と濃縮水Ｃ1とに分離される。供給水Ｆの別の一部（残部）であり第１の流路１１から第２の流路１２に分流したサンプリング水Ｓ（特許請求の範囲のサンプリング流体に相当）はサブモジュール２に導かれ、膜分離により透過水Ｔ2と濃縮水Ｃ2とに分離される。第１の流路１１には、供給水Ｆの流れを生じさせるための加圧ポンプ６が設けられている。また、第２の流路１２には、サブモジュール２に導入されるサンプリング水Ｓの流量を調整するバルブ（供給圧力調整弁、特許請求の範囲の流量調整手段に相当）５が設けられている。また、膜分離装置１０は染色剤タンク４をさらに備えており、染色剤タンク４はバルブ７が設けられた流路によって第２の流路１２に接続されている。後述のように、サブモジュール２は、対物レンズを有する測定器３によりその内部を測定できるように構成されている。
　供給水Ｆとしては、かん水、海水等が挙げられる。また、本明細書では、分離膜モジュール１およびサブモジュール２に供給される流体に「供給水」、「サンプリング水」という用語を用いているが、分離膜モジュール１およびサブモジュール２に供給される流体は水に限定されるわけではない。分離膜モジュール１およびサブモジュール２に供給される流体としては、水以外の液体の他、気体、蒸気等も挙げられる。ただし、供給流体中に膜ファウリングの要因物質が多い場合には、膜ファウリングの程度を確認できるという効果（詳細は後述）が顕著となる。これを考慮すると、膜分離装置１０は、供給流体としてかん水、海水、排水、用水等を用いる水処理に適している。膜ファウリングの要因物質としては、懸濁物質（微粒子、微生物等）、スケール（鉄、マンガン等の金属酸化物、炭酸カルシウム、シリカ等の難溶性無機物）、バイオフィルム（細菌類等の微生物の堆積物）、および有機物質（油分、残存ポリマー等）が例示される。
　分離膜モジュール１は、供給流体を透過させて透過流体を生成する分離膜を備えている。なお、分離膜とは、流体を膜分離する膜であり、膜分離とは流体を選択性を持つ隔壁（膜）に通すことで目的物を濾し分ける操作の総称である。分離膜モジュール１の分離膜としては、逆浸透（ＲＯ）膜、ナノフィルトレーション（ＮＦ）膜、限外濾過膜（ＵＦ）膜、精密濾過（ＭＦ）膜等が挙げられる。また、分離膜モジュール１の分離膜の材料としては、酢酸セルロース、ポリビニルアルコール、ポリアミド、ポリエステル等の高分子材料が挙げられる。これらの高分子材料は、水処理用のＲＯ膜として特に好適である。また、分離膜モジュール１の構成としては、公知の構成を採用すればよい。具体的に、分離膜モジュール１としては、フレームアンドプレート型等の平膜型、チューブラー型等の管状型、中空糸型、スパイラル型、プリーツ型等のモジュールが挙げられる。
　次に、本実施形態のサブモジュール２の構成を、図２および図３を参照しながら説明する。サブモジュール２は、簡易な構成を有するクロスフロー方式のモジュールであり、サンプリング水Ｓが流入する流入ポート２７と、濃縮水Ｃ2が流出する濃縮水流出ポート２８と、透過水Ｔ2が流出する透過水流出ポート２９とを有している。また、サブモジュール２では、透過側流路材２４、ファウリング評価用分離膜２３および堆積材２２がこの順に積層され、この積層体が容器３０に収容されている。容器３０内には、供給側流路６１および透過側流路６２が形成されている。供給側流路６１は、容器３０内に導入されるサンプリング水Ｓが通過する流路であり、ファウリング評価用分離膜２３の膜表面２３ｆが接する流路である。透過側流路６２はファウリング評価用分離膜２３を介して供給側流路６１の反対側に配置された流路であり、ファウリング評価用分離膜２３を透過した透過水Ｔ2が通過する流路である。なお、図面の見易さの便宜のため、図２では堆積材２２、ファウリング評価用分離膜２３、および透過側流路材２４を省略している。
　ファウリング評価用分離膜２３は、サンプリング水Ｓを透過させる分離膜である。ファウリング評価用分離膜２３としては、分離膜モジュール１の分離膜として採用され得る分離膜と同一の材料からなる分離膜を用いることができる。
　堆積材２２は、供給側流路６１に面するファウリング評価用分離膜２３の膜表面２３ｆに接するように設けられている。堆積材２２は、サンプリング水Ｓの流れを一旦堰き止め、サブモジュール２内でサンプリング水Ｓの流れに滞留または乱流を生じさせて、膜表面２３ｆにおいて膜ファウリングの堆積を促進させる。堆積材２２の材料としては、樹脂（ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリアミド（ＰＡ）等の合成高分子、および天然高分子を含む）、ゴム（合成ゴムおよび天然ゴムを含む）、金属等が挙げられる。
　堆積材２２は、好ましくはファウリング評価用分離膜２３の一部を被覆する部材である。この好ましい形態では、ファウリング評価用分離膜２３の膜表面２３ｆの一部が供給側流路６１に露出している。本実施形態では、堆積材２２は格子状ネットである。ただし、堆積材２２は、離散的に設けられた凸状部の群により構成されていてもよい。なお、堆積材２２が厚過ぎると、サンプリング水Ｓの遮蔽効果が高くなりすぎて、ファウリング評価用分離膜２３においてサンプリング水Ｓの流れが到達し易い部分とサンプリング水Ｓの流れが到達し難い部分が生じやすくなり、膜ファウリングが膜表面２３ｆの一部に偏って発生する場合があり、サブモジュール２による分離膜モジュール１における膜ファウリングの分布の再現性が低下する。また薄過ぎると、サンプリング水Ｓの乱流および滞留効果が十分には発揮されない。以上から、堆積材２２のファウリング評価用分離膜２３の厚さ方向に沿った寸法は、例えば０．１ｍｍ以上であり、例えば５ｍｍ以下程度であり、０．３ｍｍ以上が好ましく、２ｍｍ以下が好ましい。また、堆積材２２を膜表面２３ｆに設置する方法は特に限定されず、膜表面２３ｆに接着する方法、およびサブモジュール２の容器３０を構成する部材で挟持して固定する方法が挙げられる。堆積材２２を膜表面２３ｆの全面にわたって設ける場合は、平面視でファウリング評価用分離膜２３とほぼ同じ大きさの堆積材２２をファウリング評価用分離膜２３とともに容器３０を構成する部材で挟持して固定することが好ましい。
　透過側流路材２４は、透過側流路６２に面するファウリング評価用分離膜２３の膜裏面２３ｂに接するように設けられている。透過側流路材２４は、透過水Ｔ2を滞留させることなく流出ポート２９に導くための部材である。透過側流路材２４としては、堆積材２２として採用され得る部材と同様の部材を用いることができる。なお、透過側流路材２４と堆積材２２とは、同一の材料からなっていてもよく、異なる材料からなっていてもよい。また、透過側流路材２４と堆積材２２とは、同一の形状を有していてもよく、異なる形状を有していてもよい。
　容器３０は、開口部５０を有する容器本体３１と、蓋部３２とを含んでいる。開口部５０は、対物レンズ（例えば、液浸レンズ（水浸レンズ等））を挿入するための開口部である。具体的には、開口部５０は、対物レンズを用いて供給側流路６１に面するファウリング評価用分離膜２３の膜表面２３ｆを測定（観察）できるように、供給側流路６１を挟んで膜表面２３ｆに面する位置に設けられている。また、蓋部３２は、開口部５０に着脱自在に取り付けられている。
　ところで、膜分離装置の定常運転時には、サブモジュールは所定の内圧を有する。この内圧は、一例では０．１～１０ＭＰａである。特に、膜分離装置によって海水を淡水化する場合等には、供給流体に高い圧力がかかり、サブモジュールの内圧が特に高くなる（例えば１．５～１０ＭＰａ）。容器が、容器本体を着脱自在の蓋部により塞ぐ態様を有する場合は、容器本体および蓋部の態様によっては、蓋部が開口部を閉じた状態を維持することができずに脱落し、容器内のサンプリング水Ｓが開口部を介して溢れ出るおそれがある。そのため、容器は所定の耐圧性を有することが望まれる。したがって、蓋部３２は、サブモジュール２の内圧が１．５ＭＰａに至ったときに、特に１０ＭＰａに至ったときに開口部５０から脱落しないように開口部５０に取り付けられていることが好ましい。
　本実施形態では、サブモジュール２が耐圧性を確保できるように、開口部５０および蓋部３２が設計されている。具体的には、開口部５０は雌螺子部４１を有し、蓋部３２は開口部５０の雌螺子部４１と螺合する雄螺子部４２を有している。すなわち、雌螺子部４１が雄螺子部４２と螺合することにより、開口部５０に蓋部３２が螺合され、これにより、容器３０（サブモジュール２）の耐圧性が確保される。なお、蓋部３２による開口部５０の密閉を補助するために、これらが螺合する際にＯリングを介在させてもよい。
　蓋部３２が開口部５０に取り付けられた状態において、蓋部３２における雄螺子部４２側の端面（供給側流路６１に接する端面）４２ｓと容器本体３１の内面３１ｓとは面一であることが好ましい。分離膜モジュール１の容器における膜表面に面する内面には、通常は凹凸が存在しないため、上記の構成によれば、サブモジュール２による分離膜モジュール１における膜ファウリングの再現性を向上させることができる。また、開口部５０の位置は、対物レンズ（対物レンズを有する測定器３）を用いた測定の容易さを考慮して適宜設定すればよく、例えばサブモジュール２を設置したときに上側となる位置に設定すればよい。
　本実施形態では、蓋部３２は透明である。したがって、蓋部３２が開口部５０に取り付けられている場合であっても、ファウリング評価用分離膜２３の膜表面２３ｆを観察できる。蓋部３２の内面にはファウラントが付着する場合があり、この場合は膜ファウリングの評価の精度が低下するため、透明な蓋部３２が開口部５０に取り付けられている状態における膜表面２３ｆの観察のみでは膜ファウリングの精度良い観察を継続することは困難であるが、当該観察は対物レンズによる観察のタイミングを判断する上で有用である。
　同じ理由で、本実施形態では、容器本体３１も透明である。すなわち、蓋部３２と容器本体３１の両方が透明部材である。
　容器本体３１および蓋部３２の高い耐圧性を確保するために適した材料としては、ステンレス等の金属が挙げられる。容器本体３１および蓋部３２に適した透明材料としては耐圧ガラスが挙げられる。なお、容器本体３１および蓋部３２は同一の材料から構成されていてもよく、異なる材料から構成されていてもよい。
　上記で説明した膜分離装置１０は２つの分離膜モジュール１を有しているが、分離膜モジュール１の数は特に限定されず、１つであってもよく３つ以上であってもよい。同様に、サブモジュール２の数は、１つであってもよく２つ以上であってもよい。すなわち、膜分離装置１０は、少なくとも１つの分離膜モジュール１と、少なくとも１つのサブモジュール２とを有していればよい。
　また、本実施形態では、分離膜モジュール１およびサブモジュール２はクロスフロー方式のモジュールであるが、分離膜モジュール１および／またはサブモジュール２として全量濾過方式等の他の方式のモジュールを採用してもよい。ただし、サブモジュール２による分離膜モジュール１における膜ファウリングの再現性を高める観点からは、サブモジュール２における濾過方式を、分離膜モジュール１における濾過方式と同じ濾過方式とすることが好ましい。
　また、本実施形態では、供給水Ｆの大部分が分離膜モジュール１に導入され、供給水Ｆの残部がサブモジュール２に導入されるように（サンプリング水Ｓが供給水Ｆの一部により構成されるように）、分離膜モジュール１とサブモジュール２の位置関係が定められている。これにより、サブモジュール２による分離膜モジュール１の膜ファウリングの再現性を高めている。ただし、分離膜モジュール１とサブモジュール２の位置関係はこれに限定されない。例えば、分離膜モジュール１から排出される濃縮流体Ｃ1がサブモジュール２に導入されるように、分離膜モジュール１とサブモジュール２の位置関係を定めてもよい。この位置関係を採用すれば、サブモジュール２において膜ファウリング（特にバイオフィルム等）が短期間で現れるため、生じ得る膜ファウリングの傾向等の分析を早期に実施できる。
　また、本実施形態では、分離膜モジュール１における分離膜とサブモジュール２におけるファウリング評価用分離膜２３とが同一の材料からなっている。これにより、サブモジュール２による分離膜モジュール１の膜ファウリングの再現性を高めている。ただし、分離膜モジュール１における分離膜とサブモジュール２におけるファウリング評価用分離膜２３とは異なる材料からなっていてもよい。
　また、分離膜モジュール１の分離膜の供給水Ｆが供給される側の膜表面には、供給側流路材が設けられていることがある（例えば、分離膜モジュール１がスパイラル型のモジュールである場合等）。この場合は、堆積材２２と供給側流路材とが同一の材料からなっていることが好ましい。また、堆積材２２と供給側流路材とが同一の形状を有していることが好ましい。これらにより、サブモジュール２による分離膜モジュール１の膜ファウリングの再現性を高めることができる。ただし、分離膜モジュール１に供給側流路材が設けられている場合であっても、堆積材２２と供給側流路材とが異なる材料からなっていてもよく、異なる形状を有していてもよい。
　次に、本実施形態に係る膜ファウリングの測定方法について説明する。
　本実施形態の測定方法では、上記の膜分離装置１０と、対物レンズを有する測定器３（典型的には顕微鏡）とを用いて膜ファウリングを測定する。この測定方法は、分離膜モジュール１およびサブモジュール２により供給水Ｆ（供給流体）およびサンプリング水Ｓ（サンプリング流体）を膜分離する膜分離工程と、バルブ５（流量調整手段）によりサブモジュール２に導入されるサンプリング水Ｓの流量を減少させる流量調整工程と、蓋部３２を開口部５０から取り外し、開口部５０に対物レンズを挿入する挿入工程と、対物レンズを開口部５０に挿入した状態で、測定器３により、膜表面２３ｆを測定する測定工程と、ファウリング評価用分離膜２３の膜表面２３ｆにおける堆積材２２付近（第１領域）の膜ファウリングと、膜表面２３ｆにおける、堆積材２２付近以外の部位（第１領域よりも堆積材２２から離れた第２領域）の膜ファウリングを比較評価する比較評価工程と、を含む。
　膜分離工程において、分離膜モジュール１の分離膜の膜表面およびファウリング評価用分離膜２３の膜表面２３ｆに膜ファウリングが堆積する。膜分離装置１０の設定（加圧ポンプ６の出力等）および供給水Ｆの成分等によって膜分離工程に要する期間（膜表面２３ｆを測定してから再度膜表面２３ｆを測定するまでに要する期間）は異なるが、膜分離装置１０の用途に応じて予め定めることができる。膜分離工程に要する期間は、典型的には、７～２０日である。また、蓋部３２および／または容器本体３１が透明である場合は、蓋部３２および／または容器本体３１を介した膜表面２３ｆの観察に基づいて決定してもよい。なお、膜分離工程は、分離膜モジュール１およびサブモジュール２に供給水Ｆおよびサンプリング水Ｓが供給されていれば成立し得る工程であり、供給水Ｆを濾し分けることを目的とする膜分離装置１０の運転と別の運転を要するものではない。
　流量調整工程では、サブモジュール２に導入されるサンプリング水Ｓの流量を減少させる。これにより、測定工程における膜表面２３ｆの測定精度が向上する。必要に応じて、バルブ５の開度をゼロにして、サブモジュール２へのサンプリング水Ｓの導入を停止してもよい。なお、供給流体およびサンプリング流体として気体または蒸気等を用いる場合には、開口部５０を介したサンプリング流体の放出を防止するために、バルブ５の開度をゼロにすることが特に好ましい。ただし、流量調整工程は必須の工程ではなく、膜分離装置１０の定常運転時においてサブモジュール２に導入されるサンプリング水Ｓの流量が膜表面２３ｆの測定を妨げない程度に少なく、開口部５０からサンプリング水Ｓが溢れ出るおそれがない場合（容器３０の内圧が十分に低い場合）には省略可能である。
　挿入工程では、まず、蓋部３２を開口部５０から取り外す。次に、対物レンズを開口部５０に挿入し、膜表面２３ｆの測定に適した位置において固定する。
　測定工程では、対物レンズ（対物レンズを有する測定器３）により、膜表面２３ｆを測定する。本実施形態では、容器に付着したファウラント等により測定が阻害されることがないため、膜表面２３ｆにおける膜ファウリングを好適に測定できる。また、本実施形態によれば、容器に由来するレンズの収差補正を省略することができる。
　なお、測定工程における膜表面２３ｆの測定の具体的な方法は特に限定されない。例えば、バルブ７の開度を調整し、染色剤タンク４からサブモジュール２に染色剤を注入して、膜ファウリングの視認性を向上させた上で膜表面２３ｆを測定する方法が挙げられる。染色剤タンク４および染色剤は、公知のものを用いればよい。また、対物レンズを有する測定器３により、サブモジュール２の膜表面２３ｆからの反射光強度を測定することもできる。反射光強度の測定により、膜ファウリングの厚さ、堆積量、種類等を推定できる。本実施形態の測定工程では、蓋部３２を開口部５０から取り外しているため、膜表面２３ｆからの反射光の対物レンズへの到達が妨げられ難い。したがって、本実施形態は、膜表面２３ｆからの反射光強度を測定に適しているといえる。なお、反射光強度の測定に適した測定器３としては、反射型共焦点光学顕微鏡等の反射型共焦点光学系の測定器が挙げられる。
　本実施形態の比較評価工程では、膜表面２３ｆにおける堆積材２２の厚さと同程度の堆積材２２の周囲内（例えば、堆積材２２の厚さが１ｍｍの場合、周囲１ｍｍ程度）の部位であって堆積材２２における流体供給側とは反対側の部位である部位Ａと、膜表面２３ｆにおける他の部位である部位Ｂとを比較評価する。部位Ａでは、部位Ｂよりもバイオフィルムまたはスケール等の膜ファウリングが堆積しやすい。したがって、部位Ａにおける膜ファウリングの量と部位Ｂにおける膜ファウリングの量との相違は測定し易く、この相違はファウリング評価用分離膜２３の膜ファウリングを把握する指標となる。
　より詳細には、膜表面２３ｆを、堆積材２２によって覆われている領域である被覆領域と、被覆領域を取り囲み、被覆領域に隣接する隣接領域とに区画し、隣接領域を、被覆領域よりも流体供給側の流体供給側隣接領域と、被覆領域からみて流体供給側とは反対側の反対側隣接領域とにさらに区画したとき、流体供給側隣接領域に堆積した堆積物の単位面積当たりの堆積量と反対側隣接領域に堆積した堆積物の単位面積当たりの堆積量とを比較すれば、サブモジュール２のファウリング評価用分離膜２３の膜ファウリングを早期に判断できると言える。ただし、比較評価工程は必須の工程ではない。
　本実施形態では、上記で説明した工程を繰り返す。これにより、継続的（定期的）に、ファウリング評価用分離膜２３の膜ファウリングを把握できる。
　なお、上記で説明した本実施形態の測定方法では、サンプリング流体が水（サンプリング水Ｓ）であるため、対物レンズとして、サンプリング水Ｓの屈折率に対応する屈折率（例えば１．０～１．３３）を有する水浸レンズを用い、挿入工程において水浸レンズがサンプリング水Ｓに浸るように水浸レンズを開口部５０に挿入し、測定工程において水浸レンズをサンプリング水Ｓに浸した状態で膜表面２３ｆを測定している。これにより、好適に膜表面２３ｆの膜ファウリングを好適に測定できる。すなわち、供給流体およびサンプリング流体が液体である場合は、対物レンズとして液浸レンズを用い、挿入工程において液浸レンズがサンプリング流体に浸るように液浸レンズを開口部５０に挿入し、測定工程において液浸レンズをサンプリング流体に浸した状態で膜表面２３ｆを測定することが好ましい。
　また、膜分離装置１０は、ファウリング評価用分離膜２３の膜表面２３ｆの測定により得た電子データを処理するデータ処理手段を備えていてもよい。電子データは、例えば測定器３に撮像装置等を連結した状態で膜表面２３ｆの測定を実施することにより得ることができる。膜分離装置１０がデータ処理手段を備えている場合は、データ処理手段を用いて電子データを蓄積、解析、または所定の管理場所へ送信（必要があれば受信）できる。すなわち、データ処理手段として電子データを蓄積する蓄積装置を用いれば電子データを容易に蓄積でき、電子データを解析する解析装置を用いればリアルタイムで膜ファウリングの解析ができ、電子データを送信する送信装置（必要があれば送受信装置）を用いれば外部装置により膜ファウリングの評価ができる。なお、データ処理手段は、膜分離装置１０の構成要素であってもよく、膜表面２３ｆの測定時に膜分離装置１０に取り付けられる外部の手段であってもよい。また、上記の解析とは、比較評価工程を含み得る概念であり、比較評価工程は解析装置によって行われてもよい。
（第二実施形態）
　第一実施形態におけるサブモジュール２では、開口部５０に雌螺子部４１を設け、蓋部３２に雄螺子部４２を設けることにより、開口部５０に蓋部３２が着脱自在に取り付けられ得る態様を得ている。ただし、他の構成を採用することにより、開口部に蓋部が着脱自在に取り付けられ得る態様を得てもよい。例えば、サブモジュールとして、図４および５に示すサブモジュール１０２を用いてもよい。サブモジュール１０２は、サブモジュール２における容器３０を容器１３０に置換したモジュールである。
　容器１３０は、開口部１５０を有する容器本体１３１と、蓋部１３２とを含んでいる。開口部１５０は、対物レンズを挿入するための開口部である。また、開口部１５０は、蓋部１３２を挿入するための開口部でもある。開口部１５０は、一部が供給側流路６１を挟んで膜表面２３ｆに面する位置に設けられている。
　開口部１５０は、対物レンズが挿入される開口面１５５と、開口面１５５に沿う方向に開口し、蓋部１３２が挿入される開口面１４５とを有する。開口部１５０では、開口面１４５、開口面１５５、および開口部１５０と供給側流路６１との境界面１５６は連通している。開口面１４５の、開口面１５５から境界面１５６に向かう方向（開口面１４５の短手方向）の幅は、開口面１５５と境界面１５６との間隔よりも狭い。また、開口面１４５の、開口面１５５に沿う方向（開口面１４５の長手方向）の幅は、同方向の開口面１５５の幅および境界面１５６の幅よりも広い。また、開口部１５０では、開口面１４５から開口面１４５に垂直な方向に沿って拡がる空間が形成されている。すなわち、開口部１５０には、蓋部１３２が支持されるためのスライド溝１４０が形成されている。
　蓋部１３２は板状の部材であり、開口面１４５から開口面１４５に垂直な方向にスライドさせられることにより開口部１５０に挿入されて、スライド溝１４０により支持される。本実施形態では、このようにして、開口部１５０に蓋部１３２が着脱自在に取り付けられ得る態様を得ている。
　なお、本実施形態の蓋部１３２は、平面視で長方形の形状を有するが、平面視で楕円形等の他の形状を有していてもよい。この場合は、開口部１５０の形状を、蓋部１３２の形状に適合するように適宜変更すればよい。
　また、開口部１５０は、例えばサブモジュール１０２を設置したときに開口面１５５が上側となる位置に設ければよい。
　また、容器本体１３１および蓋部１３２の材料は、容器本体３１および蓋部３２の材料として採用され得る材料から選択すればよい。
　また、サブモジュール１０２に、蓋部１３２を開口部１５０に挿入するための動力を提供するモーターを設けてもよい。
（第三実施形態）
　また、サブモジュールとして、図６および７に示すサブモジュール２０２を用いてもよい。サブモジュール２０２は、サブモジュール２における容器３０を容器２３０に置換したモジュールである。
　容器２３０は、２つの開口部２５０ａおよび２５０ｂを有する容器本体２３１と、２つの蓋部２３２ａおよび２３２ｂとを含んでいる。開口部２５０ａおよび２５０ｂは、対物レンズを挿入するための開口部である。具体的には、開口部２５０ａおよび２５０ｂは、供給側流路６１を挟んで膜表面２３ｆに面する位置に設けられている。開口部２５０ａは雌螺子部２４１ａを有し、蓋部２３２ａは開口部２５０ａの雌螺子部２４１ａと螺合する雄螺子部２４２ａを有している。開口部２５０ｂは雌螺子部２４１ｂを有し、蓋部２３２ｂは開口部２５０ｂの雌螺子部２４１ｂと螺合する雄螺子部２４２ｂを有している。なお、蓋部２３２ａおよび２３２ｂによる開口部２５０ａおよび２５０ｂの密閉を補助するために、これらが螺合する際にＯリングを介在させてもよい。
　サブモジュール２０２では、開口部２５０ａが容器２３０におけるサンプリング水Ｓが流入する側（流入ポート２７側）の位置に、開口部２５０ｂが容器２３０におけるサンプリング水Ｓが流入する側とは反対側の位置（濃縮水流出ポート２８側の位置）に、それぞれ設けられている。サンプリング水Ｓが流入する側にはバイオフィルムが堆積しやすく、サンプリング水Ｓが流入する側とは反対側にはスケールが堆積しやすい傾向がある。すなわち、このような構成によれば、開口部２５０ａにおける測定によりバイオフィルムを良好に把握でき、開口部２５０ｂにおける測定によりスケールを良好に把握できる。なお、サンプリング水Ｓが流入する側の位置とサンプリング水Ｓが流入する側とは反対側の位置の両方に開口部を設けることは、第一実施形態および第二実施形態にも適用できる。
　また、本実施形態では、蓋部２３２ａおよび２３２ｂが開口部２５０ａおよび２５０ｂに取り付けられた状態において、蓋部２３２ａおよび２３２ｂにおける雄螺子部２４２ａおよび２４２ｂ側とは反対側の端面（供給側流路６１とは反対側の端面）２４２ａｓｏおよび２４２ｂｓｏと容器本体２３１の外面２３１ｓｏとは面一であり、蓋部２３２ａおよび２３２ｂにおける雄螺子部２４２ａおよび２４２ｂ側の端面（供給側流路６１に接する端面）２４２ａｓｉおよび２４２ｂｓｉと容器本体２３１の内面２３１ｓｉとは面一である。また、開口部２５０ａおよび２５０ｂは、例えばサブモジュール２０２を設置したときに上側となる位置に設ければよい。
　また、容器本体２３１および蓋部２３２ａおよび２３２ｂの材料は、容器本体３１および蓋部３２の材料として採用され得る材料から選択すればよい。
（第四実施形態）
　また、サブモジュールとして、図８および９に示すサブモジュール３０２を用いてもよい。サブモジュール３０２は、サブモジュール２における容器３０を容器３３０に置換したモジュールである。
　容器３３０は、開口部３５０を有する容器本体３３１と、蓋部３３２とを含んでいる。開口部３５０は、対物レンズを挿入するための開口部である。具体的には、開口部３５０は、供給側流路６１を挟んで膜表面２３ｆに面する位置に設けられている。蓋部３３２は、方形板状の天井部３３３と、円柱状の胴部３３４とを含んでいる。胴部３３４は、開口部３５０に嵌め込まれる部分である。天井部３３３の四隅には、螺子３３５を貫通させるための貫通孔３３６が形成されている。容器本体３３１には、螺子３３５と螺合する螺子穴３３７が形成されている。螺子穴３３７の位置は、貫通孔３３６の位置に対応している。容器３３０によれば、螺子３３５と螺子穴３３７とが天井部３３３を介して螺合することにより、開口部３５０に蓋部３３２が螺合され、これにより、容器３３０の耐圧性が確保される。また、膜ファウリングを観察する際に蓋部３３２を取り外すことにより、対物レンズを開口部３５０に挿入できる。なお、蓋部３３２による開口部３５０の密閉を補助するために、これらが螺合する際にＯリングを介在させてもよい。
　また、本実施形態では、蓋部３３２が開口部３５０に取り付けられた状態において、蓋部３３２における胴部３３４側の端面（供給側流路６１に接する端面）３３４ｓと容器本体３３１の内面３３１ｓとは面一である。また、開口部３５０は、例えばサブモジュール３０２を設置したときに上側となる位置に設ければよい。
（その他の実施形態）
　サブモジュールとして、上記以外のサブモジュールを用いてもよい。例えば、開口部に蓋部を嵌め込んで得られる嵌合力により容器の耐圧性を確保する態様を有するサブモジュールを用いてもよい。
　本発明によれば、分離膜モジュールの膜ファウリングを好適に把握できる。
１　　分離膜モジュール
２，１０２，２０２，３０２　　サブモジュール
３　　測定器
４　　染色剤タンク
５，７　　バルブ
６　　加圧ポンプ
１０　　膜分離装置
１１　　第１の流路
１２　　第２の流路
２２　　堆積材
２３　　ファウリング評価用分離膜
２３ｆ　　膜表面
２３ｂ　　膜裏面
２４　　透過側流路材
２７　　流入ポート
２８　　濃縮水流出ポート
２９　　透過水流出ポート
３０，１３０，２３０，３３０　　容器
３１，１３１，２３１，３３１　　容器本体
３１ｓ，４２ｓ，２３１ｓｉ，２３１ｓｏ，２４２ａｓｉ，２４２ａｓｏ，２４２ｂｓｉ，２４２ｂｓｏ，３３１ｓ,３３４ｓ　　端面
３２，１３２，２３２ａ，２３２ｂ，３３２　　蓋部
４１，２４１ａ，２４１ｂ　　雌螺子部
４２，２４２ａ，２４２ｂ　　雄螺子部
５０，１５０，２５０ａ，２５０ｂ，３５０　　開口部
６１　　供給側流路
６２　　透過側流路
１４０　　スライド溝
１４５，１５５　　開口面
１５６　　境界面
３３３　　天井部
３３４　　胴部
３３５　　螺子
３３６　　貫通孔
３３７　　螺子穴

Claims (13)

  1. 　供給流体を透過させて透過流体を生成する分離膜を備えた分離膜モジュールと、前記分離膜モジュールに接続された流路から分岐した分岐路を流れる流体であるサンプリング流体を透過させるファウリング評価用分離膜を備えたサブモジュールと、を有する膜分離装置であって、
    　前記サブモジュールは、前記ファウリング評価用分離膜を収容する容器と、前記容器内に導入される前記サンプリング流体が通過し、前記ファウリング評価用分離膜の膜表面に接する供給側流路と、前記ファウリング評価用分離膜を介して前記供給側流路の反対側に配置された透過側流路と、をさらに備え、
    　前記容器は、開口部を有する容器本体と、前記開口部に着脱自在に取り付けられた蓋部と、を含み、
    　前記供給側流路を挟んで前記膜表面に面する位置に前記開口部が設けられている、
    　膜分離装置。
  2. 　前記蓋部は、前記サブモジュールの内圧が１．５ＭＰａに至ったときに前記開口部から脱落しないように前記開口部に取り付けられている、請求項１に記載の膜分離装置。
  3. 　前記開口部に前記蓋部が螺合している、請求項１に記載の膜分離装置。
  4. 　前記サブモジュールに導入される前記サンプリング流体の流量を調整する流量調整手段を備える、請求項１に記載の膜分離装置。
  5. 　前記蓋部は、透明である、請求項１に記載の膜分離装置。
  6. 　前記ファウリング評価用分離膜の前記膜表面に堆積材が設けられている、請求項１に記載の膜分離装置。
  7. 　請求項１～６のいずれか一項に記載の膜分離装置と、対物レンズを有する測定器とを用いた膜ファウリングの測定方法であって、
    　前記蓋部を前記開口部から取り外し、前記開口部に前記対物レンズを挿入する挿入工程と、
    　前記対物レンズを前記開口部に挿入した状態で、前記測定器により、前記膜表面の状態を測定する測定工程と、を含む、
    　膜ファウリングの測定方法。
  8. 　前記膜分離装置は、前記サブモジュールに導入される前記サンプリング流体の流量を調整する流量調整手段をさらに備え、
    　前記挿入工程の前に、前記流量調整手段により前記サブモジュールに導入される前記サンプリング流体の流量を減少させる流量調整工程を含む、請求項７に記載の膜ファウリングの測定方法。
  9. 　前記膜分離装置では、前記ファウリング評価用分離膜の前記膜表面に堆積材が設けられており、
    　前記測定工程の後に、前記ファウリング評価用分離膜の前記膜表面における前記堆積材付近の膜ファウリングと、前記膜表面における、前記堆積材付近以外の部位の膜ファウリングを比較評価する比較評価工程をさらに含む、
    　請求項７に記載の膜ファウリングの測定方法。
  10. 　前記測定工程において、前記測定器により、前記サブモジュールの前記膜表面からの反射光強度を測定する、請求項７に記載の膜ファウリングの測定方法。
  11. 　前記供給流体および前記サンプリング流体は液体であり、
    　前記対物レンズは液浸レンズであり、
    　前記挿入工程において、前記液浸レンズが前記サンプリング流体に浸るように、前記液浸レンズを前記開口部に挿入し、
    　前記測定工程において、前記液浸レンズを前記サンプリング流体に浸した状態で、前記膜表面を測定する、請求項７に記載の膜ファウリングの測定方法。
  12. 　請求項１～６のいずれか一項に記載の膜分離装置の運転方法であって、
    　前記膜分離装置は、前記ファウリング評価用分離膜の前記膜表面の測定により得た電子データを処理するデータ処理手段をさらに備え、
    　前記データ処理手段を用いて前記電子データを蓄積、解析または送信する、膜分離装置の運転方法。
  13. 　供給流体を透過させて透過流体を生成する分離膜を備えた分離膜モジュールに併設されて膜分離装置を構成し、前記分離膜モジュールに接続された流路から分岐した分岐路を流れる流体であるサンプリング流体を透過させるファウリング評価用分離膜を備えたサブモジュールであって、
    　前記ファウリング評価用分離膜を収容する容器と、前記容器内に導入される前記サンプリング流体が通過し、前記ファウリング評価用分離膜の膜表面が接する供給側流路と、前記ファウリング評価用分離膜を介して前記供給側流路の反対側に配置された透過側流路と、をさらに備え、
    　前記容器は、開口部を有する容器本体と、前記開口部に着脱自在に取り付けられた蓋部と、を含み、
    　前記供給側流路を挟んで前記膜表面に面する位置に前記開口部が設けられている、
    　サブモジュール。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116173689A (zh) * 2023-04-24 2023-05-30 北京科力丹迪技术开发有限责任公司 一种带有取样检测结构的气体膜分离装置及其使用方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105597547B (zh) * 2015-12-22 2018-05-25 南京九思高科技有限公司 一种套管式膜组件
CN107089449A (zh) * 2017-05-19 2017-08-25 国网山东省电力公司莱芜供电公司 一种变电站免存水型事故油池
CA3093678C (en) * 2018-04-23 2021-06-22 Noria Water Technologies, Inc. Method and apparatus for real-time direct membrane surface monitoring
CN109489568B (zh) * 2018-09-30 2019-10-08 南京大学 一种在线测定废水处理填料生物膜厚度的辅助装置及测定方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3015913U (ja) * 1995-03-17 1995-09-19 東レ株式会社 浄水器
JPH10165947A (ja) * 1996-12-16 1998-06-23 Kvk Corp 浄水器
JP2008253953A (ja) * 2007-04-09 2008-10-23 Nitto Denko Corp 膜分離方法および膜分離装置
JP2009524521A (ja) * 2006-01-24 2009-07-02 ザ リージェンツ オブ ザ ユニヴァーシティー オブ カリフォルニア 逆浸透膜を監視する方法およびシステム
JP2009233511A (ja) * 2008-03-26 2009-10-15 Toray Ind Inc 膜ろ過システムの運転方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3015913U (ja) * 1995-03-17 1995-09-19 東レ株式会社 浄水器
JPH10165947A (ja) * 1996-12-16 1998-06-23 Kvk Corp 浄水器
JP2009524521A (ja) * 2006-01-24 2009-07-02 ザ リージェンツ オブ ザ ユニヴァーシティー オブ カリフォルニア 逆浸透膜を監視する方法およびシステム
JP2008253953A (ja) * 2007-04-09 2008-10-23 Nitto Denko Corp 膜分離方法および膜分離装置
JP2009233511A (ja) * 2008-03-26 2009-10-15 Toray Ind Inc 膜ろ過システムの運転方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116173689A (zh) * 2023-04-24 2023-05-30 北京科力丹迪技术开发有限责任公司 一种带有取样检测结构的气体膜分离装置及其使用方法
CN116173689B (zh) * 2023-04-24 2023-08-22 北京科力丹迪技术开发有限责任公司 一种带有取样检测结构的气体膜分离装置及其使用方法

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