(57)【要約】【課題】優れた分離膜機能を有する分離膜の特性を阻害することなく、高い透過性能と高い耐久性能を両立する分離膜エレメントを提供する。【解決手段】本発明の分離膜エレメントは、周縁部が封止された分離膜と、前記分離膜の透過側の面に対向するように配置される支持体と、前記分離膜の透過側の面のみに接着する樹脂部と、を備える。【選択図】  図２
2014028331.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周縁部が封止された分離膜と、
前記分離膜の透過側の面に対向するように配置される支持体と、
前記分離膜の透過側の面と支持体とに接着する樹脂部と、を備える
分離膜エレメント。
【請求項２】
前記分離膜として、透過側の面が互いに対向するように配置されることで分離膜対を形成する２枚の分離膜を備え、
前記樹脂部が、前記分離膜の透過側の面と支持体とに接着する、
請求項１に記載の分離膜エレメント。
【請求項３】
前記樹脂部が、前記分離膜において、封止された周縁部よりも内側の領域に配置されている、
請求項１または２に記載の分離膜エレメント。
【請求項４】
前記支持体が、前記分離膜に対して、封止された周縁部よりも内側の領域に配置されている、
請求項２に記載の分離膜エレメント。
【請求項５】
封止された周縁部よりも内側における前記分離膜の面積に対して、前記樹脂部の面積比が、１％以上７０％以下である、
請求項１から４のいずれかに記載の分離膜エレメント。
【請求項６】
前記樹脂部の面積が、封止された周縁部よりも内側において前記分離膜の内面に接着している全樹脂の面積の５％以上である、
請求項１から５のいずれかに記載の分離膜エレメント。
【請求項７】
前記分離膜と前記支持体との間に５０μｍ以上５０００μｍ以下の間隙が設けられている、
請求項１から６のいずれかに記載の分離膜エレメント。
【請求項８】
前記樹脂部が、融点が８０〜２００℃である熱可塑性重合体で形成されている、
請求項１から７のいずれかに記載の分離膜エレメント。
【請求項９】
前記分離膜が、分離機能層と基材とを備える、
請求項１から８のいずれかに記載の分離膜エレメント。
【請求項１０】
前記支持体が多孔質材を含む、
請求項１から９のいずれかに記載の分離膜エレメント。
【請求項１１】
前記支持体が、ゼオライトまたは活性炭を含む、
請求項１から１０のいずれかに記載の分離膜エレメント。
【請求項１２】
前記支持体が平坦な平板状である、
請求項１から１１のいずれかに記載の分離膜エレメント。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれかに記載の膜エレメントを備える膜モジュール。
【請求項１４】
請求項１３の膜モジュールにおいて、分離膜の透過側から液体を流し洗浄を行う工程を含む膜モジュールの運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲料水製造、浄水処理、廃水処理などの水処理分野、食品工業分野に好適な分離膜エレメントに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、下水や廃水の浄化に使われるようになってきている平膜状や中空糸膜状の分離膜は、分離膜を配設した膜分離エレメントや、このエレメントの複数を配置した膜分離モジュールの装置で水浄化処理に使用されている。膜分離エレメントによる分離法に使用される分離膜には、その孔径や分離機能の点から、精密ろ過膜、限外ろ過膜、ナノろ過膜、逆浸透膜、正浸透膜などがあり、これらの膜は、例えば海水、かん水、有害物を含んだ水などから飲料水を得る場合や、工業用超純水の製造、排水処理、有価物の回収などに用いられており、目的とする分離成分及び分離性能によって使い分けられている。膜分離エレメントにおいては、処理水量を求められると共に、膜堆積物除去のために実施されるブロアや逆洗に対する耐久性も必要となる。
【０００３】
特許文献１は、平膜エレメント及びその製造方法として、平膜の周縁端面が樹脂製濾板  に溶着された平膜エレメントを提案している。
【０００４】
特許文献２には、ろ過膜と、該ろ過膜を支持する支持体とを有するろ過膜エレメントにおいて、支持体が不透水性の材料からなり、かつ、ろ過膜を支持する範囲に複数個の突起を有しているろ過膜エレメントが提案されている。
【０００５】
特許文献３には、ろ過膜と、該ろ過膜を支持する支持体とを有するろ過膜エレメントにおいて、支持体がろ過膜を支持する範囲に複数個の突起を有しており、ろ過膜と支持体の突起部が多孔性シートによって接着しているろ過膜エレメントが提案されている。
【０００６】
特許文献４には、ろ過膜と、該ろ過膜を支持する支持体とを有するろ過膜エレメントにおいて、支持体表面が網目構造部分と平滑部分を有し、該平滑部分とろ過膜が接合されているろ過膜エレメントが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開Ｈ７−２４２７１
【特許文献２】特表２００５−２７０９０５
【特許文献３】特開２００２−２７３１７７
【特許文献４】特開２０１２−４５５１５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１の技術では、ろ過時に向かい合う分離膜の透過側の面が接触することで、流動抵抗が大きくなり透過水量が低下するおそれがある。また、特許文献１は周縁のみを樹脂で固定しているため、下廃水用途で頻繁に行われるブロアによる上方気流や振動によって、平膜エレメントが破損し易いという問題がある。さらに、分離膜の洗浄として平膜エレメントの内部から外部に向けて流体を流通させる逆洗によって、ろ過膜に膨らみが生じて周縁部に応力が集中するので、またろ過膜が周辺部材と接触するので、ろ過膜が破損しやすいという問題がある。
【０００９】
特許文献２の技術では、支持体の突起部分がブロアやろ過により、ろ過膜と繰り返し接触するためろ過膜の変形を引き起こし、ろ過膜を破損させるおそれがある。また、支持体への流路加工は高コストの要因となる。流路を大きくするために凸部を増加させると、ブロアの応力により支持体の凹凸部を起点に支持体が破損するおそれがあり、高支持体強度を両立させようとすると、必然的に支持体の厚みが大きくなり、さらなる高コストの要因となる。さらに、特許文献１と同様に逆洗時のろ過膜の膨らみにより、ろ過膜が破損しやすいという問題も有している。
【００１０】
特許文献３，４の技術では、流路加工された支持体とろ過膜とを接着することにより、透水量の低下と逆洗時のろ過膜の膨らみは防止されているが、支持体への流路加工による支持体破損と高コスト化の問題は解決されていない。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の分離膜エレメントは、周縁部が封止された分離膜と、前記分離膜の透過側の面に対向するように配置される支持体と、前記分離膜の透過側の面と支持体とに接着する樹脂部と、を備える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によって、安定した透過側流路を形成するとともに、ろ過，ブロア，逆洗に際した破損を低減することができ、高い透過性能と高い耐久性能を両立する分離膜エレメントを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態にかかる図面であり、分離膜の透過側の面に対する樹脂部および樹脂層の投影図である。
【図２】本発明の実施形態にかかる分離膜エレメントの図面であり、分離膜の厚み方向に平行な平面における分離膜エレメントの断面図である。
【図３】他の実施形態にかかる分離膜エレメントの図面であり、分離膜の厚み方向に平行な平面における分離膜エレメントの断面図である。
【図４】さらに他の実施形態にかかる分離膜エレメントの図面であり、分離膜の厚み方向に平行な平面における分離膜エレメントの断面図である。
【図５】さらに他の実施形態にかかる分離膜エレメントの図面であり、分離膜の厚み方向に平行な平面における分離膜エレメントの断面図である。
【図６】さらに他の実施形態の分離膜モジュールを備える水処理装置の一例を示す模式図である。
【図７】膜エレメントに用いられる固定治具の一例を示す平面図である。
【図８】比較例の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１−図５に示すように、分離膜エレメント１（エレメント１Ａ、１Ｂ、１Ｃ，１Ｄを含む）は、分離膜２、周縁の樹脂層６、内側の樹脂部７、支持体８を備える。また、分離膜２と支持体８との間には、間隙５が設けられている。図３−図５の２枚の分離膜２は対を構成している。分離膜対において、分離膜２は、その透過側の面が互いに対向するように配置され、その間に支持体８と所定の間隙５が配置される。なお、分離膜２と樹脂部７とで構成される分離膜複合体を単に「複合体」と称することがある。
【００１５】
ここで、分離膜の透過側が互いに対向するとは２枚の分離膜の透過側が向かい合うように配置されることである。向かい合う２枚の分離膜を、「分離膜対」と称する。なお、対を形成する分離膜は、分離可能な２枚の分離膜であってもよいし、折り畳まれた１枚の分離膜であってもよい。対向する分離膜の透過側面の間には、支持体８が設けられる。
【００１６】
分離膜２は、基材４と、基材４に積層された分離機能層３とを備える。基材４の表面のうち、分離機能層３とは反対側の表面が、分離膜２の透過側になる。なお本発明において分離膜２の構成は図示の例に限定されるものではない。分離膜とは、分離膜表面に供給される流体中の成分を分離し、分離膜を透過した透過流体を得るものであれば限定されない。分離膜としては、例えば、分離機能層、多孔性支持層、基材を備えることができる。「分離膜」は、「ろ過膜」と表記されることもある。
【００１７】
分離膜の分離機能層の厚みが大きいとひび割れなどの欠陥が生じにくく、薄いと透水量が高く維持される。分離機能層の厚みは、通常０．００１〜０．５ｍｍ（１μｍ〜５００μｍ）、好ましくは０．０５〜０．２ｍｍ（５０μｍ〜２００μｍ）の範囲で選定することが好ましい。
【００１８】
分離機能層としては、孔径制御、耐久性の点で架橋高分子が好ましく使用され、成分の分離性能の点で、多官能アミンと多官能酸ハロゲン化物とを重縮合させてなる分離機能層、有機無機ハイブリッド機能層などが好ましい。これらの分離機能層は、基材上に設けられた多孔性支持層の上に形成されることが好ましい。また、分離機能層は、セルロース膜、ポリフッ化ビニリデン膜、ポリエーテルスルホン膜、ポリスルホン膜のような多孔性支持層であって、分離機能と支持体機能との両方を有する層であってもよい。つまり、分離機能層と多孔性支持層とが、単一の層で実現されてもよい。特に、分離膜は、好ましくは基材と分離機能層とからなり、分離機能層はポリフッ化ビニリデン系樹脂からなることが好ましい。
【００１９】
ここで、基材と分離機能層との間には、当該分離機能層を構成する樹脂と基材とが混在する層が介在していることが好ましい。基材表面から内部にポリフッ化ビニリデン系ブレンド樹脂が入り込むことで、いわゆるアンカー効果によって分離機能層が基材に堅固に定着され、分離機能層が基材から剥がれるのを防止できるようになる。分離機能層は、基材に対して、片面に偏って存在しても構わないし、また、両面に存在しても構わない。分離機能層は、基材に対して、対称構造であっても、非対称構造であっても構わない。また、分離機能層が基材に対して両面に存在している場合には、両側の分離機能層が、基材を介して連続的であっても構わないし、不連続であっても構わない。
【００２０】
分離機能層と基材で形成された分離膜において、基材は、分離機能層を支持して分離膜に強度を与える機能をもつ。基材を構成する材質としては、有機基材、無機基材等、特に限定されないが、軽量化しやすい点から、有機基材が好ましい。有機基材としては、セルロース繊維、セルローストリアセテート繊維、ポリエステル繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維などの有機繊維からなる織編物や不織布があげられる。なかでも、密度の制御が比較的容易な不織布が特に好ましい。
【００２１】
図１に示す分離膜エレメント１には、図２−図５のいずれの形態も適用可能である。
【００２２】
図２−図４の形態においては、樹脂層６は、分離膜の周縁に樹脂部７と間隙５を囲むように配置され、樹脂層６は支持体と接着することで分離膜の間隙を封止する。
【００２３】
また、図５の形態においては、樹脂層６は、分離膜の周縁に樹脂部７と支持体８と間隙５を囲むように配置され、樹脂層６は、分離膜対において向かい合う２つの透過側面の両方に接着することで、分離膜対における分離膜の間隙を封止する。こうして、袋状膜が形成される。
【００２４】
なお、封止とは、接着、圧着、溶着、融着、折り畳み等によって、供給水が袋状膜の内部に直接には流入しないように（つまり分離膜を通過しない供給水が流入しないように）することである。
【００２５】
また「内側」は、分離膜の透過側の表面のうち周縁を除いた表面をいう。特に、分離膜が袋状膜を形成している場合、封止部分で囲まれた部分が「内側」に相当する。
【００２６】
図２−図５に示すように、樹脂部７が支持体８に接触または接着することで、ろ過圧力負荷時にも間隙５が確保される。また、間隙５を形成する内側の樹脂部７は分離膜の透過側の面に接着により固定されているため、樹脂部７および支持体８は、ろ過やブロアによって分離膜への接触を繰り返すことがなく、膜劣化を引き起こしにくい。さらに、樹脂部７の一部および全部は分離膜の透過側の面と支持体８の両方に接着して固定されているため、逆洗による分離膜の膨らみを抑えることができ、膜劣化を引き起こしにくい。加えて、エレメントの内部に支持体を有しているため、ブロアの上方気流や振動に対してエレメントの歪みが少なく破損を防げる。
【００２７】
複数の樹脂部７のうち、少なくとも一部が、片方の分離膜の透過側の面と支持体８の両方に接着していればよい。つまり、図４に示す樹脂部７２のように、一部の樹脂部７が、片方の分離膜の透過側の面のみに接着しており、支持体８には接着していなくてもよい。図４の形態において、樹脂部７２は、支持体８に接触している。
【００２８】
図２等の他の形態においても、一部の樹脂部７が、支持体８のみに接着し、分離膜２には接着しないように設けられていてもよい。なお、図２−図５の形態において、いずれの樹脂部７も、分離膜対を形成する一方の分離膜のみに接着しており、他方の分離膜には接着していない。
【００２９】
「接着」とは、樹脂部７が、分離膜２または支持体８に対して、接着剤等の他の要素を介して、または他の要素を介さずに、固着されていることを意味する。特に、樹脂部７は、他の要素を介さずに、圧着、溶着等で設けられることが好ましい。溶着としては、具体的には熱溶着（融着を含む）、振動溶着、レーザ用着高周波溶着、超音波溶着等が挙げられる。
【００３０】
分離膜の基材の中に、樹脂部７の樹脂の成分が含浸していてもよい。例えば、分離膜の透過側の基材に樹脂を配置し、分離膜の分離機能層表面から加熱すると、分離膜の透過側から機能層面に向かって、樹脂の含浸が進行する。このように含浸が進行するに従い樹脂と基材との接着が強固となる。
【００３１】
エレメントにおいて、分離膜の透過側に所定の間隙を確保することにより、分離膜を透過した透過水の流動抵抗を小さくすることができる。通常、エレメントにおいて分離膜の透過側にスペーサ等の部材を設けないと、分離膜の透過側同士が密着するので、透過液の流動抵抗が大きくなり、その結果透過液の水量が低下する。
【００３２】
分離膜の透過側の間隙は、５０μｍ以上５０００μｍ以下の範囲が好ましい。分離膜の間隙が、５０００μｍを超えると、水処理運転中のエアレーション操作により気泡が膜面に激しく衝突し破損するおそれがある。また、分離膜の間隙が、５０μｍ未満であると、透過側の内側の空間が狭く透過液の流動抵抗が大きくなり透過液の水量が低下してしまう。よって、本発明の構成によれば、透過液の流路を安定に確保でき、薬液による透過側の洗浄も可能となる。分離膜の間隙は、さらに好ましくは５００μｍ以上３０００μｍ以下の範囲である。
【００３３】
なお、ネットなどの流路材を透過側内側に挟み込み流路を確保することはできるが、流動抵抗が大きく透過水量を得にくいという問題や、ブロア，逆洗によって分離膜に膨らみを生じて分離膜が破損するおそれがある。
【００３４】
分離膜の面積に対する樹脂部７の面積割合は、小さいと薬洗により分離膜から剥がれる恐れがあり、また、大きくなると、樹脂により流路を阻害し透過液の水量が低下する。そのため、内側の樹脂部の面積割合は、１％以上７０％以下の範囲になるようにすることが好ましい。さらに好ましくは１０％以上５０％以下の範囲である。
【００３５】
また、エレメントとして所望の効果が損なわれない範囲であれば、樹脂部を膜表面上部から観察した場合の形状は特に限定されない。例えば図１の投影図において、楕円形の複数の樹脂部７が設けられている。つまり、樹脂部７はドット状に配置されている。樹脂部の投影形状は、この例に限定されることはなく、円形、多角形、不定形などのドット状、或いは直線、曲線、波線、ジグザグなどの線状に形成することができる。また、ドット状の樹脂の配置は格子状、千鳥状など特に限定されない。内側の樹脂部の形状を調整することにより、要求される分離特性や透過性能の条件を満足するように、エレメントを設計することができる。
【００３６】
また、分離膜の厚み方向に平行な断面において、樹脂部７の形状は、円形、楕円形、正方形、長方形、平方四辺形、台形、三角形等に変更可能である。図２‐図５では便宜上、分離膜２および支持体８に接着する樹脂部の断面形状四角状に描き、図４において分離膜２に接着し支持体８に接着しない樹脂部の断面形状を半円形状に描いている。
【００３７】
樹脂部７の分離膜への投影像は、不連続であることが好ましい。つまり、１枚の分離膜に、分離膜の平面方向において、２つ以上の樹脂部が間隔をおいて配置されることが好ましい。より具体的には、分離膜の透過側表面の内側部分において、５ｃｍ四方あたり１個以上、５個以上、または１０個以上の樹脂部が設けられることが好ましい。また、５ｃｍ四方あたり１００個以下、５０個以下、または３０個以下の樹脂部が設けられることが好ましい。
【００３８】
エレメントにおいて、分離膜２の透過側に接着した樹脂部７と、袋状の分離膜の内部に配置された支持体８とが接着することにより、分離膜と支持体とが周縁部のみで接着されているエレメントと比べて、逆洗時の分離膜の膨らみを小さく抑えることができる。こうして、周縁における接着部への応力負荷および周辺部との接触による、分離膜の破損を抑制することができる。
【００３９】
分離膜と支持体の両方に接着する樹脂部の面積は、分離膜エレメントや膜分離モジュールの形状、逆洗条件などによって適宜設定できるが、この面積は、分離膜の内側に接着した樹脂部の全体の面積の５％以上を占めることが好ましい。「分離膜の内側に接着した樹脂部の全体の面積」とは、分離膜と支持体との両方に接着する樹脂部の面積（図４の７１）と、分離膜のみに接着する樹脂部の面積（図４の７２）との合計値である。
【００４０】
上記面積がこの数値範囲を満たすことで、逆洗時の破損が効果的に抑制される。また、エレメントにおいて、分離膜と支持体とに接着する樹脂部がどのように分布するかは特に限定されないが、分離膜の膨らみを抑制する効果を得るために、分離膜エレメントの一極に集中していないことが好ましい。
【００４１】
また、支持体の中に、樹脂部が含浸していてもよい。例えば、分離膜と樹脂部の複合体を予め樹脂の融点以上に加熱された多孔質部分を有する支持体上に配置すると、支持体の多孔質部分への樹脂の含浸が進行する。
【００４２】
周縁の樹脂層および内側の樹脂部を構成する成分としては特に限定されないが、耐薬品性の点で、エチレン酢酸ビニル共重合体樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィンや共重合ポリオレフィンなどが好ましく、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂などのポリマーも選択できる。ただし、熱可塑性重合体であれば成形が容易であるため、樹脂の形状を均一にできる。
【００４３】
融点が高い熱可塑性重合体であると、分離膜と支持体とを樹脂で接着するときに分離機能層を溶かしてしまうおそれがあり、溶融温度が低すぎると運転中に分離膜の内側および支持体から剥がれるおそれがある。そのため、樹脂としては、融点が８０℃〜２００℃の範囲の熱可塑性重合体が好ましい。
【００４４】
分離膜の透過側の周縁と内側の一部に樹脂を接着させる方法は特に限定されないが、処理温度や選択する樹脂の種類を変更することで、要求される分離特性や透過性能の条件を満足できるように自由に樹脂の形状を調整することができる。
【００４５】
なお、樹脂層６および樹脂部７には、同じ樹脂が適用されてもよいし、異なる樹脂が適用されてもよい。
【００４６】
エレメントにおいて、分離膜の透過側に支持体を有することにより、下廃水用途で頻繁に行われるブロアによる上方気流や振動に対しての歪みが少なくなるため、エレメントの破損を防ぐことができる。
【００４７】
支持体の材質は、実用に耐え得る強度を有するものであれば特に制限されないが、ＡＳＴＭ試験法のＤ６３８における引っ張り強さが１５ＭＰａ以上の剛性を有する物質であることが好ましく、可塑性を有しない剛体、例えば、金属や樹脂、セラミック製のものが好ましく用いられる。
【００４８】
金属としては、例えば、鉄、アルミニウム、ステンレス、銅、黄銅（真織）、青銅、ジュラルミンや、２種以上の金属元素を有する合金を用いることができる。
【００４９】
樹脂としては、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂を用いることができる。熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂（ユリア樹脂）、アルキド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン、熱硬化性ポリイミド、シリコーン樹脂、及びジアリルフタレート樹脂が挙げられる。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリサルフォン樹脂、ポリエステル系樹脂（例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂やポリブチレンテレフタレート樹脂）、変性ポリフェニレンオキシド樹脂（例えば、変性ポリフェニレンエーテル樹脂）、ポリフェニレンサルファイド樹脂、アクリルニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体樹脂、アクリルニトリル−スチレン共重合体樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、あるいはこれらの混合物やポリマーアロイを挙げることができる。また、これらをガラス繊維や炭素繊維で強化した複合材料も用いることができる。
【００５０】
セラミックとしては、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化セリウム、窒化珪素などを用いることができる。
【００５１】
支持体として、ゼオライトや活性炭などの吸着剤を混在させたものも好適に用いることができる。吸着剤は除去対象物質により適宜選択すればよいが、例えばセリウム系吸着剤，ジルコニウム系吸着剤，活性アルミナ系吸着剤，マグネシア吸着剤，ハイドロタルサイト系吸着剤，ゼオライト系吸着剤，活性炭，イオン交換樹脂などを挙げることができる。なかでも、ゼオライトを用いれば放射性セシウムやアンモニアの吸着が可能であり、活性炭を用いれば色素成分や臭気成分の吸着が可能となり、下廃水処理水質の向上が可能となるため特に好ましい。
また、支持体に含まれるセラミックや吸着剤が多孔質部分を有する場合、樹脂部との接着部分はアンカー効果により、より強固に接着される。
【００５２】
支持体の形状は特に制限されないが、強度や流動抵抗の面から、平板状であることが好ましい。また、平板状の支持体においては、強度を損なわない程度に溝などの流路加工があっても良い。なお、支持体の表面と樹脂部７とが接触すると、樹脂部７が擦過により劣化することがあるが、支持体の表面が平坦であると、このような劣化が起きにくく、支持体の加工にかかるコストも低減できる。平坦とは、通常の工程によって得られる平板状の部材において、凹凸加工や湾曲加工などされていない、一般的な平板に用いられる程度の平坦さを意味するものである。
【００５３】
エレメントの形態は様々に変更可能であり、その例が図２−図５に示されている。
【００５４】
図２に示す形態では、分離膜２が封止用の樹脂層６と内側の樹脂部７によって支持体８に固定されている。また、図２では、分離膜２は対を形成しておらず、１枚の分離膜２が支持体８の片面のみに対向するように配置されている。
【００５５】
図３に示す形態は、支持体８が、樹脂層６と樹脂部７によって分離膜２の間に固定されている。また、図４に示す形態では、支持体８が、樹脂層６と樹脂部７の一部によって分離膜２の間に固定されている。つまり、図４の形態では、樹脂部７として、分離膜２と支持体８との両方に接着している樹脂部７１と、分離膜２に接着し、支持体８に接着していない樹脂部７２とが設けられている。図３，図４に示す形態では、分離膜２の周縁部において、分離膜２、樹脂層６、支持体８、樹脂層６、分離膜２が、この順に重ねられている。
【００５６】
図５に示す形態では、支持体８は、袋状の膜の内部に、封止用の樹脂層６から離れて配置され、内側の樹脂部７によって分離膜２が支持体８に固定されている。
【００５７】
次に、分離膜を製造する方法について説明する。この分離膜は、ポリフッ化ビニリデン系樹脂及び開孔剤などを含む製膜原液を、基材の片表面若しくは両表面に付着させ、非溶媒を含む凝固液中で凝固させ分離機能層を形成することにより製造することができる。このとき、基材の表面に製膜原液を付着させる手段は、製膜原液の塗布でもよく、また、基材を製膜原液に浸漬でもよい。基材に製膜原液を塗布する場合には、基材の片面に塗布しても構わないし、両面に塗布しても構わない。基材とは別に分離機能層のみを形成した後に両層を接合することでもよい。
【００５８】
そして、製膜原液を凝固させるにあたっては、基材上の分離機能層形成用製膜原液被膜のみを凝固液に接触させるのでもよいし、また、分離機能層形成用製膜原液被膜を基材ごと凝固液に浸漬するのでもよい。分離機能層形成用製膜原液被膜のみを凝固液に接触させるためには、例えば、基材上に形成された製膜原液被膜が下側に来るようにして凝固浴表面と接触させる方法や、ガラス板、金属板などの平滑な板の上に基材を接触させて、凝固浴が基材側に回り込まないように貼り付け、製膜原液被膜を有する基材を板ごと凝固浴に浸漬する方法などがある。後者の方法では、基材を板に貼り付けてから製膜原液の被膜を形成しても構わないし、基材に製膜原液の被膜を形成してから板に貼り付けても構わない。
【００５９】
そして、製膜原液には、前記したポリフッ化ビニリデン系樹脂の他に、必要に応じて開孔剤やそれらを溶解する溶媒等を添加してもよい。
【００６０】
製膜原液に多孔質形成を促進する作用を持つ開孔剤を加える場合、その開孔剤は、凝固液によって抽出可能なものであればよく、凝固液への溶解性の高いものが好ましい。たとえば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどのポリオキシアルキレン類や、ポリビニールアルコール、ポリビニールブチラール、ポルアクリル酸などの水溶液高分子やグリセリンを用いることもできる。
【００６１】
また、本発明において、開孔剤としては、ポリオキシアルキレン構造又は、脂肪酸エステル構造又は水酸基を含有している界面活性剤を用いることができる。界面活性剤の使用により、目的とする細孔構造を得ることが容易になる。
【００６２】
ポリオキシアルキレン構造としては、
−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎ−、−（ＣＨ２ＣＨ２（ＣＨ３）Ｏ）ｎ−、
−（ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎ−、−（ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎ−
などを挙げることができるが、特に親水性の観点から、
−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎ−
で表されるいわゆるポリオキシエチレンが好ましい。
【００６３】
脂肪酸エステル構造としては、長鎖脂肪族基を有する脂肪酸が挙げられる。長鎖脂肪族基としては、直鎖状、分岐状いずれでも良いが、脂肪酸としては、ステアリン酸、オレイン酸、ラウリン酸、パルミチン酸などが挙げられる。また、油脂由来の脂肪酸エステル、例えば牛脂、パーム油、ヤシ油等も挙げられる。
【００６４】
水酸基を有する界面活性剤としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、グリセリン、ソルビトール、ブドウ糖、ショ糖などを挙げることができる。
【００６５】
開孔剤として用いる界面活性剤は、ポリオキシアルキレン構造、脂肪酸エステル構造、水酸基のうち２つ以上を含むものが好ましい。
【００６６】
中でも、ポリオキシアルキレン構造、脂肪酸エステル構造及び水酸基の全てを含有している界面活性剤が特に好ましく用いられ、たとえば、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルとして、モノステアリン酸ポリオキシエチレンソルビタン、ポリオキシエチレンヤシ油脂肪酸ソルビタン、モノオレイン酸ポリオキシエチレンソルビタン、モノラウリン酸ポリオキシエチレンソルビタン、モノパルミチン酸ポリオキシエチレンソルビタン、ポリオキシエチレン脂肪酸エステルとして、モノステアリン酸ポリエチレングリコール、モノオレイン酸ポリエチレングリコール、モノラウリン酸ポリエチレングリコールを挙げることができる。これらの界面活性剤は特に無機微粒子の分散性をよくするだけでなく、多孔質層に残存し乾燥させても透水性、阻止性が低下しないという特徴を併せ持つので好ましい。
【００６７】
また、製膜原液中に、ポリフッ化ビニリデン系樹脂、他の有機樹脂及び開孔剤などを溶解させるための溶媒を用いる場合、その溶媒としては、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、アセトン、メチルエチルケトンなどを用いる事ができる。中でもポリフッ化ビニリデン系樹脂に対する溶解性の高いＮＭＰ、ＤＭＡｃ、ＤＭＦ、ＤＭＳＯを好ましく用いることができる。
【００６８】
製膜原液には、その他、非溶媒を添加することもできる。非溶媒は、ポリフッ化ビニリデン系樹脂や他の有機樹脂を溶解しないものであり、ポリフッ化ビニリデン系樹脂及び他の有機樹脂の凝固の速度を制御して細孔の大きさを制御するように作用する。非溶媒としては、水や、メタノール、エタノールなどのアルコール類を用いることができる。なかでも廃水処理の容易さや価格の点から水、メタノールが好ましい。これらの混合であってもよい。
【００６９】
製膜原液の組成において、ポリフッ化ビニリデン系樹脂は５重量％〜３０重量％、開孔剤は０．１重量％〜１５重量％、溶媒は４５重量％〜９４．８重量％、非溶媒は０．１重量％〜１０重量％範囲内であることが好ましい。中でも、ポリフッ化ビニリデン系樹脂は、極端に少ないと多孔質層の強度が低くなり、多すぎると透水性が低下することがあるので、８重量％〜２０重量％の範囲がより好ましい。開孔剤は、少なすぎると透水性が低下し、多すぎると多孔質層の強度が低下することがある。また、極端に多いとポリフッ化ビニリデン系樹脂中に過剰に残存して使用中に溶出し、透過水の水質が悪化したり、透水性変動をしたりすることがある。したがって、より好ましい範囲は、０．５重量％〜１０重量％である。さらに、溶媒は少なすぎると原液がゲル化しやすくなり、多すぎると多孔質層の強度が低下することので、より好ましくは６０重量％〜９０重量％の範囲である。また、非溶媒は、あまり多いと原液のゲル化が起こりやすくなり、極端に少ないと細孔やマクロボイドの大きさの制御が難しくなる。したがって、より好ましくは０．５重量％〜５重量％である。
【００７０】
一方、凝固浴としては、非溶媒、または非溶媒と溶媒とを含む混合溶液を用いることができる。製膜原液にも非溶媒を用いる場合、凝固浴における非溶媒は、凝固浴の少なくとも８０重量％とするのが好ましい。少なすぎるとポリフッ化ビニリデン系樹脂の凝固速度が遅くなり細孔径が大きくなったりする。より好ましくは、８５重量％〜１００重量％の範囲である。一方、製膜原液に非溶媒を用いない場合、製膜原液にも非溶媒を用いる場合よりも、凝固浴における非溶媒の含有量を少なくすることが好ましいが、少なくとも６０重量％とするのが好ましい。非溶媒が多いと、ポリフッ化ビニリデン系樹脂の凝固速度が速くなって多孔質層の表面は緻密となり透水性が低下することがある。より好ましくは６０重量％〜９９重量％の範囲がよい。凝固浴中の非溶媒の含有量を調整することにより、多孔質層表面の孔径やマクロボイドの大きさを制御することができる。なお、凝固浴の温度は、あまり高いと凝固速度が速すぎるようになり、逆に、あまり低いと凝固速度が遅すぎるようになるので、通常、１５℃〜８０℃の範囲で選定するのが好ましい。より好ましくは２０℃〜６０℃の範囲である。
【００７１】
本発明は、逆浸透膜、ナノろ過膜、限外ろ過膜、精密ろ過膜のいずれにも適用することができる。また、分離の対象である物質の大きさに応じて適当な一種以上の膜を選択、組み合わせればよいが、下廃水処理用としては特に限外ろ過膜、精密ろ過膜が好ましい。
【００７２】
エレメントは、分離膜対および集水口を備えることができる。分離膜によってろ過された透過水は樹脂の間の空間を流れ、集水口を通って分離膜エレメント外部へ取り出される。
【００７３】
分離膜エレメントの形状は本発明が適応可能であれば特に限定されないが、下排水処理における原水の水質の点から、平板状のであることが好ましい。
【００７４】
分離膜エレメントの集水口は所望の効果が損なわれない範囲であれば、分離膜対の端部であっても内側にあっても特に限定されてない。例えば、下廃水処理用途に好適に用いることができる分離膜エレメントの形態の一例としては、分離膜対の端部に集水口を設け、集水口をサポートする固定治具に分離膜対を取り付けることが好ましい。
【００７５】
例えば、分離膜エレメントは、図２‐図５のいずれかに示す構成と、図７に示す固定治具９とを備えてもよい。固定治具９は、分離膜対の周縁に（分離膜の矩形の一辺に沿うように）、分離膜対の分離膜２の間に挟まれるように配置される。固定治具９には集水管９１が通っており、集水管９１の端部が集水口として機能する。透過水は間隙５から集水管９１を通って、分離膜エレメントの外部へと排出される。なお、上述したように、集水口を設ける位置は、分離膜対の端部に限定されるものではなく、内側の領域であってもよい。
【００７６】
また、この膜エレメントは複数個をハウジング内に収容した構造の膜モジュールとして使用することができる。また分離膜エレメントの複数個を並列に配列した状態で固定させた構造の膜モジュールにして、廃水等の被処理液が貯留された槽内に浸漬され、膜ろ過に使用することができる。これら分離膜エレメントや膜モジュールには、分離膜を透過した透過液を集液する集液手段が付設され、液体処理装置として下廃水の処理等に用いることができる。
【００７７】
続いて、上記分離膜エレメントを複数枚ハウジングに収容した膜モジュールおよびその使用方法を図６に例示した下廃水処理装置に基づいて説明する。図６において、膜モジュール１０は複数枚の分離膜エレメント１１が、互いに平行に、かつ、隣接する分離膜エレメント１１の膜面間に空間ができるようにハウジング内に収納されて構成されている。この膜モジュールは、膜浸漬水槽１２に貯えた有機性廃水などの被処理水に浸漬するようにして使用される。膜モジュール１０の内部には鉛直方向に装填された複数枚の分離膜エレメント１１と、その下方に散気装置１３が設けられている。散気装置１３はブロア１４からの気体を分離膜の膜面に供給する。また、膜モジュール１０よりも下流側には、透過水２２を吸引するポンプ１５が設けられている。
【００７８】
分離膜エレメント１１としては、エレメント１Ａ、１Ｂ、１Ｃおよび１Ｄのいずれも、好適に用いられる。
【００７９】
このように構成された下廃水処理装置において、廃水などの被処理液は、ポンプの吸引力により分離膜を通過する。この際、被処理液中に含まれる微生物粒子、無機物粒子などの懸濁物質がろ過される。そして、分離膜を通過した透過水は、分離膜の透過側に流れ分離膜対の端部に配置された集水口を通って被処理水槽の外部に取り出される。一方、ろ過と並行して散気装置が気泡を発生し、その気泡のエアリフト作用によって生じる、分離膜エレメントの膜面に平行な上昇流が、膜面に堆積したろ過物を離脱させる。また、ろ過二次側の集水口部から処理水あるいは薬液を流す逆洗によって、膜面は定期的に洗浄される。
【００８０】
もちろん、被処理液としては、下廃水に限られるのではなく、水処理分野であれば浄水処理、上水処理、排水処理、工業用水製造などで利用でき、河川水、湖沼水、地下水、海水、下水、排水などを被処理水とすることができる。
【実施例】
【００８１】
実施例、比較例における分離膜の透水量、内側の樹脂部の面積割合、内側の樹脂部の支持体との接着面積割合、透過側の間隙は、次のように測定した。
【００８２】
［分離膜エレメントの透水量］
後述の方法で作成した分離膜を１２ｃｍ角で２枚切り出し、各実施例、比較例に記載された方法で分離膜対を作成した。得られた分離膜対に集水口のついた固定治具を取り付け、高さ２０ｃｍ、幅２０ｃｍ、奥行き２０ｃｍ水槽に浸漬させ、水頭高さ１ｍで蒸留水を２５℃で、水頭高さ１ｍで５分間予備透過させた後、続けて蒸留水を透過させて透過水を５分間採取することにより透水量を測定した。
［内側の樹脂部の面積割合］
樹脂部が設けられた分離膜の内側を５ｃｍ角に切り出し、市販のスキャナーで画像を取り込み、この画像を明度差により２値化処理して、平面方向における個々の樹脂部の面積を測定した。この面積の総和を、膜表面に垂直な方向から樹脂部を投影した時に得られる投影面積とみなし、この投影面積を膜の内側の面積（封止部分の内側の面積）で割った値を算出した。
［内側の樹脂部の支持体との接着面積割合］
上記の［内側の樹脂部の面積割合］から、接着処理を行う膜面積に対する樹脂部の面積を算出し、それを内側の樹脂部の支持体との接着面積割合とした。
［透過側の間隙］
分離膜エレメントを厚さ方向に切断した断面をマイクロスコープ（キーエンス社製  型式：ＶＨＸ−１１００）で測定し、間隙を算出した。
［アンモニア濃度］
アンモニア濃度はインドフェノール青法を用いて、吸光度から定量した。
【００８３】
（実施例１）
製膜原液用の樹脂成分としてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ／呉羽化学工業株式会社製、ＫＦ＃８５０）を用いた。また、開孔剤としてモノステアリン酸ポリオキシエチレンソルビタン、溶媒としてＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、非溶媒としてＨ２Ｏをそれぞれ用いた。これらを９５℃の温度下で十分に攪拌し、次の組成を有する製膜原液を作製した。
【００８４】
ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）            ：１７．０重量％
モノステアリン酸ポリオキシエチレンソルビタン：  ８．０重量％
Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）      ：７２．０重量％
Ｈ２Ｏ                                      ：  ３．０重量％
基材として、密度０．４２ｇ／ｃｍ３、サイズ５０ｃｍ幅×１５０ｃｍ長の長方形のポリエステル繊維製不織布を用いて、上記製膜原液を３０℃に冷却した後、基材に塗布し、塗布後、直ちに２０℃の純水中に５分間浸漬し、さらに９０℃の熱水に２分間浸漬して溶媒であるＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミドおよび開孔剤であるモノステアリン酸ポリオキシエチレンソルビタンを洗い流し、さらに、７５℃の熱風乾燥機にて３０分間乾燥して分離膜を製造した。
【００８５】
次に、得られた分離膜から１２ｃｍ角で１枚の切片を切り出し、分離膜の透過側に、変性オレフィン系樹脂（東亞合成、商品名：ＥＶ１６５）を、ホットメルトアプリケーター（サンツール社製 装置名：ＣＦ−０３ＳＳ−Ｓ）を用いて、樹脂温度１５０℃、走行速度１２ｍ／ｍｉｎで塗布した。このとき、分離膜の外周部分、つまり周縁部には、幅５ｍｍ、高さ３ｍｍ程度の大きさで樹脂を塗布した。また、内側の領域には、ドット形状で長さ４ｍｍ、幅４ｍｍ、縦間隔５ｍｍ、横間隔３ｍｍ、高さ１．５ｍｍ程度の大きさになるように、樹脂を塗布した。その後、分離膜の透過側の面を長さ１２ｃｍ、幅１２ｃｍ、厚み３ｍｍのＳＵＳ３０４製の板にのせ、分離膜の機能層側の面（透過側と逆側）から長さ１１ｃｍ、幅１１ｃｍ、厚み２ｍｍアルミ板をのせて、１１０℃オーブンの中に２０分間静置して分離膜と支持体のＳＵＳ板とを接着した。さらに、周縁部を１２０℃に加熱したアルミ板で３０分間挟み接着させ封止した（分離膜の形態は図２と同様）。
【００８６】
こうして得られた分離膜対の透過側の間隙は、１ｍｍ（１０００μｍ）であった。また、内側の樹脂部の面積割合は２１％であり（図１参照）、内側の樹脂部の支持体との接着面積割合は１００％であった。
【００８７】
さらに、端部に集水口用の固定治具を取り付け、分離膜の透水性能（透水量）を測定したところ、２４．９×１０−９ｍ３／ｍ２／ｓ／Ｐａであった。
【００８８】
各実施例および比較例の結果を表１−３に示す。
【００８９】
（実施例２）
実施例１と同様の手順で得られた分離膜から１２ｃｍ角で２枚の切片を切り出した。この分離膜の透過側に、変性オレフィン系樹脂（東亞合成、商品名：ＥＶ１６５）を、ホットメルトアプリケーター（サンツール社製 装置名：ＣＦ−０３ＳＳ−Ｓ）を用いて、樹脂温度１５０℃、走行速度１２ｍ／ｍｉｎで塗布した。このとき、分離膜の外周部分、つまり周縁部には、幅５ｍｍ、高さ３ｍｍ程度の大きさで樹脂を塗布した。また、内側の領域には、ドット形状で長さ４ｍｍ、幅４ｍｍ、縦間隔５ｍｍ、横間隔３ｍｍ、高さ１．５ｍｍ程度の大きさになるように、樹脂を塗布した。
【００９０】
その後、２枚の分離膜の透過側面で長さ１２ｃｍ、幅１２ｃｍ、厚み１ｍｍのＳＵＳ３０４製の板を挟み、さらに２枚の分離膜の機能層側の面（透過側と逆側）から長さ１２ｃｍ、幅１２ｃｍ、厚み２ｍｍのアルミ板で挟み、１１０℃のオーブンの中に２０分間静置して分離膜と支持体のＳＵＳ板とを接着した。さらに、周縁部を１２０℃に加熱したアルミ板で３０分間挟み接着させ封止した（分離膜の幅方向断面の形態の概要は図３と同様）。
【００９１】
こうして得られた分離膜対の透過側の間隙は、１ｍｍ（１０００μｍ）であった。また、内側の樹脂部の面積割合は２１％であり（図１参照）、内側の樹脂部の支持体との接着面積割合は１００％であった。
【００９２】
さらに、端部に集水口用の固定治具を取り付け、分離膜の透水性能（透水量）を測定したところ、２５．３×１０−９ｍ３／ｍ２／ｓ／Ｐａであった。
【００９３】
（実施例３）
分離膜の透過側の間隙を２ｍｍ（２０００μｍ）となるように、変性オレフィン系樹脂を塗布する高さを変更した以外は、実施例２と同様に分離膜エレメントを作製および評価したところ、分離膜の透水性能は２５．８×１０−９ｍ３／ｍ２／ｓ／Ｐａであり、実施例２とほぼ同等の値であった。
【００９４】
（実施例４）
分離膜の透過側の間隙を５ｍｍ（５０００μｍ）となるように、変性オレフィン系樹脂を塗布する高さを変更した以外は、実施例２と同様に分離膜エレメントを作製および評価したところ、分離膜の透水性能は２５．４×１０−９ｍ３／ｍ２／ｓ／Ｐａであり、実施例２とほぼ同等の値であった。
【００９５】
（実施例５）
分離膜の透過側の間隙を２ｍｍ（２０００μｍ）とし、内側の樹脂部の面積割合が３０％となるように、変性オレフィン系樹脂を塗布するドット形状の大きさおよび縦横間隔を変更した以外は、実施例２と同様に分離膜エレメントを作製および評価したところ、分離膜の透水性能は２５．６×１０−９ｍ３／ｍ２／ｓ／Ｐａであり、実施例２とほぼ同等の値であった。
【００９６】
（実施例６）
分離膜の透過側内側の樹脂の形状はストライプ形状で内側の樹脂部の面積割合が３１％となるようにした以外は、実施例５と同様に分離膜エレメントを作製および評価したところ、分離膜の透水性能は２５．４×１０−９ｍ３／ｍ２／ｓ／Ｐａであり、実施例２とほぼ同等の値であった。
【００９７】
（実施例７）
分離膜の透過側の内側の樹脂部の面積割合が５７％となるようにした以外は、実施例６と同様に分離膜エレメントを作製および評価したところ、分離膜の透水性能は２４．０×１０−９ｍ３／ｍ２／ｓ／Ｐａと僅かに、実施例２よりも低い値であった。
【００９８】
（実施例８）
実施例２と同様の複合体（分離膜＋樹脂）２枚によって、長さ１２ｃｍ、幅１２ｃｍ、厚み１ｍｍのＳＵＳ３０４製の板を挟み、さらに２枚の分離膜の機能層側の面（透過側と逆側）から長さ１３ｃｍ、幅２ｃｍのスリット加工が３ｃｍ間隔で設けられた長さ１５ｃｍ、幅１５ｃｍ、厚み２ｍｍのアルミ板に挟み、１１０℃のオーブンの中に２０分間静置して分離膜と支持体のＳＵＳ板とを接着した。
【００９９】
このとき、分離膜の機能層側の面に接触させたアルミ板の形状は、縞状であった。つまり、一部の樹脂はアルミ板により伝達される熱を受けて支持体と分離膜の両方に接着し、他の樹脂は熱を受けないので支持体には接着しなかった（分離膜の幅方向断面の形態は図４と同様）。
【０１００】
さらに、周縁部を１２０℃に加熱したアルミ板で３０分間挟み接着させ封止した。こうして得られた分離膜対の透過側の間隙は、接着部分で１ｍｍ（１０００μｍ）、非接着部分で１．５ｍｍ（１５００μｍ）あった。また、内側の樹脂部の面積割合は２１％であり（図１参照）、内側の樹脂部の支持体との接着面積割合は３６％であった。
【０１０１】
さらに、端部に集水口用の固定治具を取り付け、分離膜の透水性能（透水量）を測定したところ、２５．４×１０−９ｍ３／ｍ２／ｓ／Ｐａであった。
【０１０２】
（実施例９）
実施例２と同様の複合体（分離膜＋樹脂）２枚によって、長さ１２ｃｍ、幅１２ｃｍ、厚み１ｍｍのＳＵＳ３０４製の板を挟み、さらにそれぞれの分離膜の機能層側の面（透過側と逆側）から１２０℃に加熱した長さ１．２ｃｍ、幅１．２ｃｍ、厚み３ｍｍのＳＵＳ３０４製の板５枚を３０分間載せ、分離膜と支持体のＳＵＳ板とを接着した。このとき、分離膜の機能層側の面に載せられたＳＵＳ板の形状は千鳥状であった。つまり、実施例８と同様に、一部の樹脂部は分離膜と支持体とに接着し、他の樹脂部は分離膜のみに接着した。
【０１０３】
さらに、周縁部を１２０℃に加熱したアルミ板で３０分間挟み接着させ封止した。こうして得られた分離膜対の透過側の間隙は、接着部分で０．９ｍｍ（９００μｍ）、接触部分で１．５ｍｍ（１５００μｍ）あった。また、内側の樹脂部の面積割合は２１％であり（図１参照）、内側の樹脂部の支持体との接着面積割合は７％であった。
【０１０４】
さらに、端部に集水口用の固定治具を取り付け、分離膜の透水性能（透水量）を測定したところ、２５．５×１０−９ｍ３／ｍ２／ｓ／Ｐａであった。
（実施例１０）
実施例２と同様の複合体（分離膜＋樹脂）２枚によって、長さ１１ｃｍ、幅１１ｃｍ、厚み１ｍｍのＳＵＳ３０４製の板を挟み、さらに２枚の分離膜の機能層側の面（透過側と逆側）から長さ１１ｃｍ、幅１１ｃｍ、厚み２ｍｍのアルミ板で挟み、１１０℃のオーブン中で２０分間静置して分離膜と支持体のＳＵＳ板とを接着した。さらに、周縁部を１２０℃に加熱したアルミ板で３０分間挟み接着させ封止した（分離膜の幅方向断面の形態は図５と同様）。
こうして得られた分離膜対の透過側の間隙は、１ｍｍ（１０００μｍ）であった。また、内側の樹脂部の面積割合は２１％であり（図１参照）、内側の樹脂部の支持体との接着面積割合は１００％であった。
【０１０５】
さらに、端部に集水口用の固定治具を取り付け、分離膜の透水性能（透水量）を測定したところ、２５．１×１０−９ｍ３／ｍ２／ｓ／Ｐａであった。
【０１０６】
（比較例１）
分離膜の透過側の周囲のみに樹脂を塗布し、支持板と接着した以外は、実施例２と同様に分離膜エレメントを作製および評価した。つまり、この比較例では、周囲の封止部以外には樹脂は設けられなかった。分離膜の透過側の間隙は０．４ｍｍ以下（４００μｍ以下）であり、分離膜の透水性能は６．４×１０−９ｍ３／ｍ２／ｓ／Ｐａと実施例１の１／４程度の値であった。
【０１０７】
（比較例２）
分離膜の透過側の周囲のみに樹脂を塗布し、さらに流路用のネット（厚み：７００μｍ、ピッチ：５ｍｍ×５ｍｍ、繊維径：７８０μｍ、投影面積比：０．３０）を挟み込んだこと以外は、実施例２と同様に分離膜エレメントを作製および評価をしたところ、分離膜の透水性能は１６．２×１０−９ｍ３／ｍ２／ｓ／Ｐａと実施例１の３／５程度の値であった。
【０１０８】
（実施例１１）
支持体を、長さ１２ｃｍ、幅１２ｃｍ、厚み１ｍｍの合成ゼオライト含有セラミックス製（Ｎａ−Ｘ：１０ｗｔ％）に変更した以外は、実施例２と同様に分離膜エレメントを作製した。透水量評価用の蒸留水をアンモニア濃度１０ｍｇ／Ｌとなるように調整し評価したところ、得られた処理水のアンモニア濃度は０ｍｇ／Ｌであり、アンモニア除去が確認された。
【０１０９】
（実施例１２）
支持体サイズを長さ１００ｃｍ、幅５０ｃｍにした実施例２と同様の構成の分離膜エレメントを、高さ１５０ｃｍ、幅７０ｃｍ、奥行き３０ｃｍ水槽に浸漬させ、２０Ｌ／分のブロア９分と２０ｋＰａの逆洗１分を交互に行い、５０時間後に引き上げて分離膜エレメントの状態を観察したところ、外観に変化は見られなかった。
【０１１０】
（実施例１３）
支持体を長さ１００ｃｍ、幅５０ｃｍ、厚み３ｍｍのアクリルニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体樹脂製に変更し、形状を図４の様式にした分離膜エレメントを、実施例８と同様の方法で作成した。
【０１１１】
こうして得られたエレメントの透過側の間隙は、接着部分で１ｍｍ（１０００μｍ）、非接着部分で１．５ｍｍ（１５００μｍ）あった。また、内側の樹脂部の面積割合は２１％であり、内側の樹脂部の支持体との接着面積割合は３７％であった。
【０１１２】
さらに、端部に集水口用の固定治具を取り付け、分離膜の透水性能（透水量）を測定したところ、２４．１×１０−９ｍ３／ｍ２／ｓ／Ｐａであった。
【０１１３】
このエレメントを実施例１２と同様の条件でブロア・逆洗を行った後、引き上げて観察したところ、外観に変化は見られなかった。
【０１１４】
（比較例３）
支持体サイズを長さ１００ｃｍ、幅５０ｃｍにした比較例１と同様の構成の分離膜エレメントを、実施例１２と同様の条件でブロア・逆洗を行ったところ、逆洗時の分離膜の膨らみが見られ、５０時間後に引き上げて観察したところ、周縁部での膜破損が確認された。
【０１１５】
（比較例４）
実施例１３の分離膜エレメントと同形状の間隙を形成するように加工した長さ１００ｃｍ、幅５０ｃｍの支持体（図８の符号８１参照）を用いて、分離膜の透過側の周囲のみに樹脂を塗布した以外は、実施例１３と同様の方法でエレメントを作成した（図８参照）。
【０１１６】
端部に集水口用の固定治具を取り付け、分離膜の透水性能（透水量）を測定したところ、２４．２×１０−９ｍ３／ｍ２／ｓ／Ｐａであった。
【０１１７】
このエレメントを実施例９と同様の条件でブロアを行った後、引き上げて観察したところ、支持体が破損し、エレメントが折れ曲がっていた。
【０１１８】
【表１】
2014028331.tif 000003
【０１１９】
【表２】
2014028331.tif 000004
【０１２０】
【表３】
2014028331.tif 000005
【符号の説明】
【０１２１】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ、１１    分離膜エレメント
２    分離膜
３    分離機能層
４    基材
５    間隙
６    周縁の樹脂層
７    内側の樹脂部
７１    分離膜と支持体とに接着する樹脂部
７２    分離膜に接着し、支持体に接着しない樹脂部
８、８１    支持体
９    固定治具
１０    膜モジュール
１２    膜浸漬水槽
１３    散気装置
１４    ブロア
１５    吸引ポンプ
２０    被処理水入口
２１    被処理水出口
２２    透過水
【図１】
2014028331.tif 000006
【図２】
2014028331.tif 000007
【図３】
2014028331.tif 000008
【図４】
2014028331.tif 000009
【図５】
2014028331.tif 000010
【図６】
2014028331.tif 000011
【図７】
2014028331.tif 000012
【図８】
2014028331.tif 000013