(57)【要約】【課題】深層濾過の機構およびケーク濾過の機構を利用して被処理液中のＳＳ粒子を捕捉でき、さらに洗浄によりＳＳ粒子が除去されやすいフィルターを用いた処理システムおよび処理方法を提供することである。【解決手段】処理システムは、被処理液槽と、処理槽と、被処理液供給配管と、洗浄用処理液供給機構とを持つ。処理槽は、フィルターによって被処理液領域と処理液領域とに区画されたものである。前記フィルターが、表面に近接配置された高さ０．２〜２．５μｍの複数の針状構造物と、平均孔径０．５〜１０．０μｍの貫通孔とを有する第１フィルターまたは、表面に近接配置された最大外形寸法の平均値が０．５〜１０μｍである複数の多面体構造物と、内接円の直径の平均値が１．０〜２０μｍである貫通孔とを有する第２フィルターである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理液を貯留する被処理液槽と、
フィルターによって被処理液領域と処理液領域とに区画された処理槽と、
前記被処理液槽と前記被処理液領域とを連結させる被処理液供給配管と、
前記処理槽に接続された洗浄用処理液供給機構とを有し、
前記フィルターが、線材で形成された金網と、該線材の表面に形成された下地層とで形成されたフィルター基材と、前記下地層の表面に近接配置された高さ０．２〜２．５μｍの複数の針状構造物と、前記線材が網目状となることにより形成された平均孔径０．５〜１０．０μｍの貫通孔とを有する処理システム。
【請求項２】
前記フィルターの前記針状構造物の数が、単位面積当たり１．２〜１０．０個／μｍ２である請求項１に記載の処理システム。
【請求項３】
前記フィルターの開孔率が０．０１〜５％であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の処理システム。
【請求項４】
前記針状構造物が、ニッケルまたはニッケル合金で形成されたものであることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の処理システム。
【請求項５】
前記被処理液領域内の前記被処理液の圧力を測定する圧力測定装置と、
前記被処理液供給配管に設置された第１弁と、
前記洗浄用処理液供給機構に設置された第２弁と、
前記圧力測定装置の測定した前記被処理液の圧力がしきい値超である場合、前記第１弁を制御して前記被処理液領域への前記被処理液の供給を遮断し、前記第２弁を制御して前記処理槽に洗浄液を供給する制御装置とを有する請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の処理システム。
【請求項６】
前記洗浄用処理液供給機構が、前記処理槽と処理液を貯留する処理液槽とに接続されている請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の処理システム。
【請求項７】
前記洗浄用処理液供給機構が、前記処理槽の前記処理液領域に接続されている請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の処理システム。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の処理システムを用いて被処理液を処理する処理方法であって、
前記被処理液領域に前記被処理液を供給し、前記フィルターの前記被処理液領域側から前記処理液領域に前記被処理液を通過させて処理液を生成する処理工程と、
前記処理槽に洗浄液を供給し、前記フィルターを洗浄する洗浄工程とを有する処理方法。
【請求項９】
請求項５に記載の処理システムを用いて被処理液を処理する処理方法であって、
前記被処理液領域に前記被処理液を供給し、前記被処理液領域内の前記被処理液の圧力を測定しながら、前記フィルターの前記被処理液領域側から前記処理液領域に前記被処理液を通過させて処理液を生成し、前記圧力測定装置の測定した前記被処理液の圧力がしきい値以下であるか否かを判断する処理工程と、
前記圧力測定装置の測定した前記被処理液の圧力がしきい値超である場合、前記第１弁を切り替えて前記被処理液領域への前記被処理液の供給を遮断する処理停止工程と、
前記第２弁を切り替えて前記処理槽に洗浄液を供給し、前記フィルターを洗浄する洗浄工程とを行う処理方法。
【請求項１０】
線材で形成された金網と、該線材の表面に形成された下地層とで形成されたフィルター基材と、前記下地層の表面に近接配置された高さ０．２〜２．５μｍの複数の針状構造物と、前記線材が網目状となることにより形成された平均孔径０．５〜１０．０μｍの貫通孔とを有するフィルター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、処理システム、処理方法およびフィルターに関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、工業の発達や人口の増加により、水資源の有効利用が求められるようになってきている。水資源の有効利用を図るためには、工業排水や生活排水などの各種の排水を浄化して、再利用することが重要である。排水を浄化するためには、水中に含まれる水不溶物や不純物を分離除去する必要がある。
水中に含まれる水不溶物や不純物の粒子を分離除去する方法として、例えば、膜分離法、遠心分離法、活性炭吸着法、オゾン処理法、凝集剤添加による浮遊物質の沈殿除去法が挙げられる。
【０００３】
膜分離法に代表される濾過法では、さまざまな形態の膜や濾過材を用いたフィルターに、除去対象物質である懸濁物質（以下、ＳＳ粒子と表記する場合がある。）を含む水を通過させて、水中からＳＳ粒子を分離している。代表的な濾過機構としては、表面濾過、深層濾過（デプス濾過）、ケーク濾過と呼ばれる機構がある。
【０００４】
表面濾過は、フィルターの表面でフィルターを通過する水中に含まれるＳＳ粒子を受け止める機構である。表面濾過では、主にフィルターの孔よりも大きいＳＳ粒子が捕捉される。例えば、膜を用いる濾過では、主に表面濾過の機構が用いられている。
深層濾過は、フィルターの表面だけでなく孔の内面など、ＳＳ粒子を含む水と接するフィルター表面全面へのＳＳ粒子の付着を利用する機構である。深層濾過では、主にフィルターの孔よりも小さい粒子が捕捉される。例えば、砂などの濾過材が充填された塔を用いる濾過においては、深層濾過の機構が用いられている。
ケーク濾過は、フィルターに捕捉されたＳＳ粒子自身がケークを形成し、フィルターとして機能する機構である。ケーク濾過では、深層濾過よりもさらに小さいＳＳ粒子が捕捉される。
【０００５】
一般に、フィルターにＳＳ粒子を含む水を通過させて、水中からＳＳ粒子を除去する場合、ＳＳ粒子によるケークが形成されてケーク濾過へ移行する。この時の濾過性能は、形成されたケークに依存し（言い換えればＳＳ粒子に依存し）、ケークの厚みが増すと共に濾過流量の低下が観察される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１８０２０６号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Tao  Hang，Ming  Li，Qin  Fei  and  Dali  Mao，Characterization  of  nickel  nanocones  routed  by  electrodeposition  without  any  template,Nanotechnology，１９（２００８）０３５２０１（５ｐｐ）
【非特許文献２】S.Chakraborty,Role  of  organic  additives  in  nickel  plating,Transactions  of  the  Metal  Finishers’Association  of  india,Vol.１２,No.３−４（２００３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、深層濾過の機構およびケーク濾過の機構を利用して被処理液中のＳＳ粒子を捕捉でき、さらに洗浄によりＳＳ粒子が除去されやすいフィルターを用いた処理システムおよび処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
実施形態の処理システムは、被処理液槽と、処理槽と、被処理液供給配管と、洗浄用処理液供給機構とを持つ。
被処理液槽は、被処理液を貯留する。処理槽は、フィルターによって被処理液領域と処理液領域とに区画されたものである。被処理液供給配管は、前記被処理液槽と前記被処理液領域とを連結させるものである。洗浄用処理液供給機構は、前記処理槽に接続されたものである。
前記フィルターが、表面に近接配置された高さ０．２〜２．５μｍの複数の針状構造物と、平均孔径０．５〜１０．０μｍの貫通孔とを有する第１フィルターまたは、表面に近接配置された最大外形寸法の平均値が０．５〜１０μｍである複数の多面体構造物と、内接円の直径の平均値が１．０〜２０μｍである貫通孔とを有する第２フィルターである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態の処理システムを示す模式図である。
【図２】第１フィルターの一例を示した平面模式図である。
【図３】図２に示すフィルターの一部を拡大して示した断面模式図である。
【図４】第１の実施形態の処理システムを用いた処理方法の一例を説明するためのフローチャートである。
【図５】第２の実施形態の処理システムを示す模式図である。
【図６】第３の実施形態の処理システムを示す模式図である。
【図７】第２フィルターの一例を示した斜視模式図である。
【図８】洗浄工程後に実施例１のフィルターの表面を撮影した顕微鏡写真である。
【図９】図８に示す顕微鏡写真の一部を拡大した写真である。
【図１０】実施例８のフィルターを撮影した顕微鏡写真である。
【図１１】洗浄工程後に比較例１のフィルターの表面を撮影した顕微鏡写真である。
【図１２】図１１に示す顕微鏡写真の一部を拡大した写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、実施形態の処理システム、処理方法およびフィルターを、図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態の処理システムを示す模式図である。図１に示す処理システム１００は、被処理液槽１０１と、処理槽１０２と、処理液槽１０３と、被処理液供給配管１０４と、洗浄用処理液供給配管１０５（洗浄用処理液供給機構）と、濃縮汚泥槽１０６と、洗浄液排出配管１０７と、処理液排出配管１０８と、初期通過液排出配管１０９と、排出配管１１５と、制御装置１２０とを有している。
【００１２】
被処理液槽１０１は、被処理液を貯留する。被処理液としては、ＳＳ粒子を含む水などが挙げられる。被処理液槽１０１には、被処理液槽１０１内を攪拌する撹拌機が設置されている。被処理液槽１０１の形状、容量、材質等は、処理システム１００の用途などに応じて適宜決定することができ、特に制限されない。
【００１３】
処理槽１０２は、被処理液中からＳＳ粒子を除去して処理液を生成する。処理槽１０２の外形形状は、特に限定されるものではなく、例えば、平面視での面積が広く、側面視での面積が小さい扁平形状を有するものなどが用いられる。処理槽１０２は、後述するフィルター１によって、被処理液領域１０２ａと処理液領域１０２ｂとに区画されている。処理槽１０２に設置されているフィルター１は、処理槽１０２の上下方向略中央部に略水平に設置されている。したがって、処理槽１０２内は、フィルター１によって上下に分割されている。そして、処理槽１０２内において、フィルター１より上側が被処理液領域１０２ａとされ、フィルター１より下側が処理液領域１０２ｂとされている。
【００１４】
本実施形態では、処理槽１０２の被処理液領域１０２ａ内に、被処理液領域１０２ａ内の被処理液の圧力を測定する圧力計１２１が設置されている。圧力計１２１としては、被処理液の圧力を連続して測定するものを用いてもよいし、所定の時間毎に測定するものを用いてもよい。圧力計１２１によって測定した被処理液の圧力の測定結果は、制御装置１２０に送られる。
【００１５】
被処理液供給配管１０４は、被処理液槽１０１と処理槽１０２の被処理液領域１０２ａとに連結されている。被処理液供給配管１０４と被処理液槽１０１とは、被処理液槽１０１の下部で接続されている。また、被処理液供給配管１０４と処理槽１０２とは、平面視で処理槽１０２の上面略中央部で接続されている。
【００１６】
被処理液供給配管１０４には、第１ポンプ１０４ａと第１弁１１１とが設置されている。第１ポンプ１０４ａは、被処理液槽１０１から被処理液領域１０２ａに被処理液を圧送する。第１弁１１１は、開閉弁である。被処理液供給配管１０４では、第１弁１１１を開とすることにより、被処理液槽１０１から処理槽１０２の被処理液領域１０２ａに被処理液が供給される。また、第１弁１１１を閉とすることにより、被処理液槽１０１から処理槽１０２の被処理液領域１０２ａへの被処理液の供給が遮断される。本実施形態では、第１弁１１１の開閉は、制御装置１２０によって制御される。
【００１７】
処理液槽１０３は、処理液を貯留する。処理液は、処理槽１０２内のフィルター１を被処理液が通過することにより生成したものである。処理液槽１０３の形状、容量、材質等は、処理システム１００の用途などに応じて適宜決定することができ、特に制限されない。
処理液排出配管１０８は、処理槽１０２の処理液領域１０２ｂと処理液槽１０３とに連結されている。処理液排出配管１０８と処理槽１０２とは、平面視で処理槽１０２の下面略中央部で接続されている。処理液排出配管１０８と処理液槽１０３とは、処理液槽１０３の上面で接続されている。
【００１８】
処理液排出配管１０８には、被処理液槽１０１に連通された初期通過液排出配管１０９が連結されている。また、処理液排出配管１０８には、開閉弁３０８と第４弁１１４とが設置されている。第４弁１１４は、三方弁である。処理液排出配管１０８では、第４弁１１４を切り替えることにより、処理液排出配管１０８と初期通過液排出配管１０９とが連通される、または処理液排出配管１０８によって、処理槽１０２の処理液領域１０２ｂと処理液槽１０３とが連通される。開閉弁３０８を開閉することで、処理液領域１０２ｂ内の圧力を調整できる。
【００１９】
洗浄用処理液供給配管１０５は、処理槽１０２と処理液槽１０３とに接続されたものである。洗浄用処理液供給配管１０５は、処理液槽１０３に連結された主管１０５ｃと、主管１０５ｃから分岐された第１分岐管１０５ａおよび第２分岐管１０５ｂとを有している。第１分岐管１０５ａは、処理槽１０２の被処理液領域１０２ａに連結されている。第１分岐管１０５ａと被処理液領域１０２ａとは、処理槽１０２の壁面（側面）上部で接続されている。第２分岐管１０５ｂは、処理槽１０２の処理液領域１０２ｂに連結されている。第２分岐管１０５ｂと処理液領域１０２ｂとは、第１分岐管１０５ａと処理槽１０２との接続部と平面視で略重なる位置の処理槽１０２の壁面下部で接続されている。主管１０５ｃと処理液槽１０３とは、処理液槽１０３の壁面下部で接続されている。
【００２０】
洗浄用処理液供給配管１０５には、第９弁３０１と、第１０弁３０２と、第１１弁３０３と、第２ポンプ１０５ｄとが設置されている（本実施形態における「第９弁３０１」「第１０弁３０２」「第１１弁３０３」は特許請求の範囲における第２弁に相当する）。第２ポンプ１０５ｄは、処理液槽１０３から被処理液領域１０２ａまたは処理液領域１０２ｂに処理液を圧送する。洗浄用処理液供給配管１０５では、第１１弁３０３が開かれ、第３弁１１３よりも処理液槽１０３側の洗浄用処理液供給配管１０５と処理液槽１０３とが連通されている場合に、第９弁３０１または第１０弁３０２を開くことにより、以下のいずれかの状態となる。すなわち、処理液槽１０３から被処理液領域１０２ａに処理液が供給される、処理液槽１０３から処理液領域１０２ｂに処理液が供給される、処理液槽１０３から被処理液領域１０２ａまたは処理液領域１０２ｂへの処理液の供給が遮断される、から選ばれるいずれかの状態となる。本実施形態では、第９弁３０１、第１０弁３０２、第１１弁３０３の開閉は、制御装置１２０によって制御される。
【００２１】
また、洗浄用処理液供給配管１０５には、処理システム１００の外部に連通された排出配管１１５が連結されている。また、洗浄用処理液供給配管１０５には、第３弁１１３が設置されている。第３弁１１３は、三方弁である。洗浄用処理液供給配管１０５では、第３弁１１３を切り替えることにより、第３弁１１３よりも処理液槽１０３側の洗浄用処理液供給配管１０５と排出配管１１５とが連通される、または洗浄用処理液供給配管１０５と排出配管１１５との接続が遮断されるとともに、第３弁１１３よりも処理液槽１０３側の洗浄用処理液供給配管１０５と第３弁１１３よりも処理槽１０２側の洗浄用処理液供給配管１０５とが連通される。洗浄用処理液供給配管１０５と排出配管１１５とが連通されることにより、洗浄用処理液供給配管１０５における主管１０５ｃの一部が、排出配管１１５として機能する。
【００２２】
濃縮汚泥槽１０６は、被処理液中から除去されたＳＳ粒子を多く含む濃縮液を貯留する。濃縮液は、フィルター１の洗浄に使用した後の処理液である。濃縮汚泥槽１０６の形状、容量、材質等は、処理システム１００の用途などに応じて適宜決定することができ、特に制限されない。
【００２３】
洗浄液排出配管１０７は、処理槽１０２の被処理液領域１０２ａと濃縮汚泥槽１０６とに連結されている。洗浄液排出配管１０７と処理槽１０２とは、処理槽１０２の壁面上部で接続されている。洗浄液排出配管１０７と処理槽１０２との接続位置は、処理槽１０２の平面視中心部を介して、第１分岐管１０５ａと処理槽１０２との接続位置と略対向する位置となっている。洗浄液排出配管１０７と濃縮汚泥槽１０６とは、濃縮汚泥槽１０６の上面で接続されている。
洗浄液排出配管１０７には、第５弁１２２が設置されている。第５弁１２２は、開閉弁である。洗浄液排出配管１０７では、第５弁１２２を切り替えることにより、洗浄液排出配管１０７と濃縮汚泥槽１０６とが連通される、または洗浄液排出配管１０７と濃縮汚泥槽１０６とが遮断される。
【００２４】
図１に示す処理システム１００には、処理システム１００内を移動する被処理液または処理液の流量を測定する流量計（不図示）が複数箇所に配置されていることが好ましい。流量計によって測定した流量の測定結果は、制御装置１２０に送られることが好ましい。
【００２５】
制御装置１２０は、圧力計１２１の測定した被処理液領域１０２ａ内の被処理液の圧力が、予め決定されたしきい値以下であるか否かを判断する。さらに、制御装置１２０は、上記の圧力がしきい値以下であるか否かの判断結果に基づいて、被処理液供給配管１０４に設置された第１弁１１１と、洗浄用処理液供給配管１０５に設置された第９弁３０１、第１０弁３０２、第１１弁３０３を制御する。
【００２６】
具体的には、制御装置１２０は、上記の圧力がしきい値以下である場合、第１弁１１１を制御して被処理液領域１０２ａに被処理液を供給し、第９弁３０１および第１０弁３０２を制御して被処理液領域１０２ａまたは処理液領域１０２ｂへの処理液の供給を遮断する。
また、制御装置１２０は、上記の圧力がしきい値超である場合、第１弁１１１を制御して被処理液領域１０２ａへの被処理液の供給を遮断し、第９弁３０１と第１０弁３０２と第１１弁３０３とを制御して被処理液領域１０２ａまたは処理液領域１０２ｂに処理液を供給する。
被処理液領域１０２ａ内の被処理液の圧力のしきい値は、予め決定された規定値であり、特に限定されないが、例えば０．２ＭＰａとしてもよい。
【００２７】
本実施形態における制御装置１２０は、洗浄工程が終了したか否かを判断するものであることが好ましい。さらに、制御装置１２０は、洗浄工程が終了したか否かの判断結果に基づいて、被処理液供給配管１０４に設置された第１弁１１１と、洗浄用処理液供給配管１０５に設置された第９弁３０１と第１０弁３０２と第１１弁３０３とを制御するものであることが好ましい。
具体的には、制御装置１２０は、洗浄工程が終了していないと判断した場合、第９弁３０１と第１０弁３０２と第１１弁３０３とを制御して、被処理液領域１０２ａまたは処理液領域１０２ｂへ処理液を供給し、第１弁１１１を制御して被処理液領域１０２ａへの被処理液を遮断する。
また、制御装置１２０は、洗浄工程が終了したと判断した場合、第９弁３０１と第１０弁３０２と第１１弁３０３とを制御して、被処理液領域１０２ａまたは処理液領域１０２ｂへの処理液の供給を遮断し、第１弁１１１を制御して被処理液領域１０２ａに被処理液を供給する。
【００２８】
洗浄工程が終了したか否かは、例えば、第９弁３０１と第１０弁３０２と第１１弁３０３とを切り替えて、被処理液領域１０２ａまたは処理液領域１０２ｂへの処理液の供給を開始してから（洗浄工程を開始してから）、予め決定された所定の時間が経過したことにより判断することが好ましい。洗浄工程を行う時間は、特に限定されないが、例えば、３分間としてもよい。
また、洗浄工程が終了したか否かは、洗浄工程が後述する処理液領域１０２ｂに処理液を供給する工程である場合、予め決定された所定の時間が経過したこと、および／または、被処理液領域１０２ａ内の被処理液の圧力が、予め決定されたしきい値以上であることにより判断してもよい。
【００２９】
制御装置１２０における、上記の圧力がしきい値以下であるか否かの判断機能と、その判断結果に基づいて第１弁１１１、第９弁３０１、第１０弁３０２、第１１弁３０３を制御する機能と、洗浄工程が終了したか否かの判断機能と、その判断結果に基づいて第１弁１１１、第９弁３０１、第１０弁３０２、第１１弁３０３を制御する機能とは、例えば、コンピュータの中央演算装置に備えられた機能によって実現される。
【００３０】
次に、処理槽１０２に設置されたフィルター１について説明する。フィルター１としては、表面に近接配置された高さ０．２〜２．５μｍの複数の針状構造物と、平均孔径０．５〜１０．０μｍの貫通孔とを有する第１フィルターまたは、表面に近接配置された最大外形寸法の平均値が０．５〜１０μｍである複数の多面体構造物と、内接円の直径の平均値が１．０〜２０μｍである貫通孔とを有する第２フィルターを用いる。
【００３１】
本実施形態においては、フィルター１として、第１フィルターである図２に示すフィルターを用いる。図２は、フィルターの一例を示した平面模式図である。図３は、図２に示すフィルターの一部を拡大して示した断面模式図である。図２および図３に示すフィルター１は、ＳＳ粒子を含む被処理液を通過させて一定量のＳＳ粒子を捕捉した後のものである。
【００３２】
図２に示すフィルター１は、図３に示すように、フィルター基材６と、フィルター基材６の表面に、電気めっき処理等によって形成されためっき層３とを有する。フィルター基材６は、線材２で形成された金網と、線材２の表面に形成された下地層４とで形成されている。めっき層３は、近接配置された複数の針状構造物５で形成されている。
【００３３】
フィルター１では、図２に示すように、線材２が綾織されて網目状となっている。このことにより、フィルター１には、複数の貫通孔８が規則的に形成されている。図２および図３に示すフィルター１の貫通孔８の近傍には、貫通孔８をふさぐように、図３に示すケーク７が形成されている。ケーク７は、フィルター１に捕捉されたＳＳ粒子によって形成されたものである。ケーク７は、被処理液中のＳＳ粒子を捕捉し、被処理液中からＳＳ粒子を分離するフィルターとして機能する。
【００３４】
貫通孔８の平均孔径は、０．５μｍ〜１０．０μｍの範囲である。貫通孔８の孔径が０．５μｍ以上であると、フィルター１の濾過流量が確保されやすくなるとともに、優れた洗浄性が得られる。貫通孔８の平均孔径は、１．０μｍ以上であることが、より好ましい。貫通孔８の孔径が１０．０μｍ以下であると、貫通孔８の近傍に、貫通孔８をふさぐようにケーク７が形成されやすくなる。貫通孔８の平均孔径は、７．０μｍ以下であることが、より好ましい。
【００３５】
フィルター１の貫通孔８の平均孔径は、以下に示す方法により測定したものである。まず、フィルター１の貫通孔８を真上から走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により撮影する。この時、貫通孔８は、縦方向に略平行に延在していて表面にめっき層３が形成されている２本のフィルター基材６と、縦方向と略直交する横方向に略平行に延在していて表面にめっき層３が形成されている２本のフィルター基材６とに囲まれた、略矩形の内面形状となっている。この略矩形の貫通孔８の内面における縦方向の最短距離と横方向の最短距離とを測定し、距離の短い方の寸法を貫通孔８の孔径とした。この距離は、針状構造物５の先端の間とした。なお、縦方向の最短距離と横方向の最短距離とが同じである場合には、どちらか一方の寸法を貫通孔８の孔径とした。このようにして貫通孔８の孔径を４箇所以上測定し、その平均値をフィルター１の貫通孔８の孔径と定義した。
【００３６】
フィルター１の開孔率は０．０１〜５％の範囲であることが好ましい。開孔率が０．０１％以上であると、フィルター１の濾過流量を確保しやすくなるとともに、より優れた洗浄性が得られる。開孔率が５％以下であると、ＳＳ粒子を捕捉しやすくなる。開孔率は０．１％以上であることがより好ましく、４％以下であることがより好ましい。
【００３７】
フィルター１の開孔率は、以下に示す方法により算出したものである。図２に示すフィルター１においては、隣接する貫通孔８間の最短距離の平均値は、めっき層３によって被覆された線材２の平均線径である。このため、隣接する貫通孔８間の最短距離の平均値として、めっき層３によって被覆された線材２の平均線径を用いて、開孔率を算出する。
【００３８】
まず、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて拡大したフィルター１の写真を撮影し、画像処理を行う。具体的には、めっき層３によって被覆された線材２の線径を、一つの写真に対して代表的な１０か所を選択して測定し、その平均値をめっき層３に被覆された線材２の平均線径と定義する。
次いで、めっき層３に被覆された線材２の平均線径をＡ、貫通孔８の孔径の平均値をＢとして、Ｂ２／（Ａ＋Ｂ）２（％）で算出される値を開孔率と定義する。
【００３９】
線材２の材料としては、フィルター１を用いて濾過される被処理液中で使用できるものが用いられる。線材２の材料は、めっき処理を用いて、めっき層３、またはめっき層３および下地層４を容易に形成できるように、金属であることが好ましい。線材２に用いる金属としては、例えば、鉄、ニッケル、銅、および、これらの合金などを用いることが好ましい。その中でも特に、線材２として、耐蝕性に優れ、低コストで、加工しやすい材料であるステンレス鋼線を用いることが好ましい。
【００４０】
下地層４は、めっき層３の線材２への接着性を高めるために、必要に応じて設けられるものである。下地層４に用いられる材料としては、例えば、線材２の表面にニッケル合金からなるめっき層３を形成する場合、ニッケルまたはニッケル合金を用いることが好ましい。ニッケル合金としては、ホウ素、リン、亜鉛から選ばれる一種以上の元素を含有するものが挙げられる。
下地層４の厚みは、めっき層３の線材２への接着性を向上させることができる厚み以上とされている。また、下地層４の厚みは、貫通孔８の平均孔径が、フィルター１にＳＳ粒子を含む被処理液を通過させる際に適している０．５μｍ〜１０．０μｍとなる範囲の厚みとされている。
【００４１】
本実施形態におけるめっき層３は、図３に示すように、近接配置された複数の針状構造物５が下地層４の表面に集合してなる複合体である。各針状構造物５では、各針状構造物５の基端５３ａよりも線材２側の領域である基部５ａが、隣接する他の針状構造物５の基部５ａと一体化されている。このことにより、針状構造物５の基部５ａは、下地層４の表面に連続して形成されている。各針状構造物５は、例えば、多角錐状または円錐状の形状を有する。このような錐状の形状を有する各針状構造物５は、図３に示すように、基端５３ａから先端５２に向けて先細りの形状を有している。このため、隣接する針状構造物５間には、断面視で基端５３ａに近づくにつれて幅が狭くなる谷５３が形成されている。谷５３は、平面視で各針状構造物５を取り囲むように形成されている。各針状構造物５を取り囲む谷５３は、隣接する別の針状構造物５を取り囲む谷５３と平面視で繋がって形成されている。
【００４２】
図２および図３に示すフィルター１では、複数の針状構造物５の一部に、被処理液中から捕捉したＳＳ粒子が付着している。
フィルター基材６の単位面積（１μｍ２）当たりの針状構造物５の数は、１．２〜１０．０個／μｍ２であることが好ましい。単位面積当たりの針状構造物５の数が１．２個／μｍ２以上であると、フィルター１の表面積が十分に広くなり、隣接する針状構造物５間にＳＳ粒子が引っかかりやすくなる。このため、深層濾過の機構によってＳＳ粒子が捕捉されやすく、捕捉されたＳＳ粒子によってケーク７が形成されやすいフィルター１となる。単位面積当たりの針状構造物５の数は、よりＳＳ粒子の除去機能の高いフィルター１とするために、３．０個／μｍ２以上であることが好ましい。
【００４３】
単位面積当たりの針状構造物５の数が１０．０個／μｍ２以下であると、隣接する針状構造物５間の隙間が狭くなりすぎることが防止される。このため、図３に示すように、隣接する針状構造物５間に形成されている谷５３と、めっき層３上に形成されているケーク７とに囲まれた十分な広さの空間３１が形成される。
空間３１は、ケーク７が形成された時に、ケーク濾過された処理液が流れる流路として機能する。このため、針状構造物５を有さないフィルターと比較すると、ケーク７を通過した処理液の得られる面積が大きくなるため、濾過流量を大きくすることができる。したがって、単位面積当たりの針状構造物５の数が１０．０個／μｍ２以下であるフィルター１は、ＳＳ粒子が除去されやすく、濾過流量の大きいものとなる。
また、空間３１は、フィルター１の洗浄時に、洗浄液が流れる流路としても機能する。したがって、単位面積当たりの針状構造物５の数が１０．０個／μｍ２以下であるフィルター１は、より優れた洗浄性を有する。
単位面積当たりの針状構造物５の数は、より濾過流量が大きく洗浄性に優れたフィルター１とするために、７．０個／μｍ２以下であることが好ましい。
【００４４】
フィルター基材６の単位面積（１μｍ２）当たりの針状構造物５の数は、以下に示す方法により測定したものである。
フィルターを電子顕微鏡で観察し、縦２μｍ横２μｍ面積４μｍ２の正方形内に存在する針状構造物の頂点の数を、４箇所測定する。そして、４箇所で測定した針状構造物の頂点の数を平均し、単位面積（１μｍ２）当たりの針状構造物の数を算出する。
【００４５】
フィルター基材６の断面における単位長さ（１μｍ）当たりの針状構造物５の数は１．０〜４．０個／μｍであることが好ましい。上記の単位長さ当たりの針状構造物５の数が１．０個／μｍ以上であると、単位面積当たりの針状構造物５の数が１．２個／μｍ２以上である場合と同様に、深層濾過の機構およびケーク濾過の機構を用いてＳＳ粒子を捕捉できる優れた除去機能を有するものとなる。上記の単位長さ当たりの針状構造物５の数は、よりＳＳ粒子の除去機能の高いフィルター１とするために、１．５個／μｍ以上であることが好ましい。
【００４６】
上記の単位長さ当たりの針状構造物５の数が４．０個／μｍ以下であると、単位面積当たりの針状構造物５の数が１０．０個／μｍ２以下である場合と同様に、隣接する針状構造物５間の隙間が狭くなりすぎることが防止される。このため、隣接する針状構造物５間に形成されている谷５３と、めっき層３上に形成されているケーク７とに囲まれた十分な広さの空間３１が形成されるものとなり、濾過流量が大きく洗浄性に優れたフィルター１となる。上記の単位長さ当たりの針状構造物５の数は、より一層濾過流量が大きく洗浄性に優れたフィルター１とするために、３．０個／μｍ以下であることが好ましい。
【００４７】
フィルター基材６の断面における単位長さ（１μｍ）当たりの針状構造物５の数は、以下に示す方法により測定したものである。
フィルター１を埋め込み樹脂で固定して切断し、その切断面をイオンミリングで平滑化して、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて撮影する。その後、撮影したフィルター基材の断面の拡大写真におけるフィルター基材の表面の略延在方向に沿って、１０μｍ当たりの針状構造物の数を測定する。そして、測定した針状構造物の数から単位長さ（１μｍ）当たりの針状構造物の数を算出する。
【００４８】
本実施形態において、フィルター基材６の断面における針状構造物５の平均高さＨおよび基端部の平均幅Ｄは、以下に示す部分の寸法を、以下に示す測定方法により測定したものである。
図３に示すように、フィルター基材６の断面において隣接する針状構造物５間には、谷５３が形成されている。フィルター基材６の断面において、針状構造物５を挟んで対向する谷底である基端５３ａ、５３ａ間を、直線５１でつなぎ、その長さを針状構造物５の基端部の幅Ｄ１、Ｄ２とする。また、針状構造物５の先端５２と上記の直線５１との最短距離を、針状構造物５の高さＨ１、Ｈ２とする。
【００４９】
フィルター基材６の断面において、２つの針状構造物５７、５８が一体化されている場合（図３における符号５９で示す針状構造物）には、以下に示す部分の寸法を、針状構造物５７、５８の高さＨ３、Ｈ４および針状構造物５７、５８の基端部の幅Ｄ３、Ｄ４とした。
まず、針状構造物５７、５８が一体化された針状構造物５９を挟んで対向する谷底である基端５３ａ、５３ａ間を、直線５４でつなぐ。次いで、２つの針状構造物５７、５８間の谷５５の谷底から直線５４に向かって垂線５６を引く。垂線５６と直線５４との交点から各基端５３ａ、５３ａまでのそれぞれの距離を、針状構造物５７、５８の基端部の幅Ｄ３、Ｄ４とする。また、各針状構造物５７、５８の先端５２ａ、５２ｂと上記の直線５４との最短距離を、各針状構造物５７、５８の高さＨ３、Ｈ４とする。なお、垂線５６の長さが、針状構造物５７、５８の高さＨ３、Ｈ４の両方の高さの３／４未満である場合には、独立した２つの針状構造物とみなす。また、２つの針状構造物５７、５８が一体化されているとする基準は、前記独立した２つの針状構造物とみなされる場合以外とする。
【００５０】
針状構造物５の高さおよび針状構造物５の基端部の幅を測定するには、フィルター１を埋め込み樹脂で固定して切断し、その切断面をイオンミリングで研磨して、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて撮影する。その後、撮影したフィルター基材６の断面の拡大写真におけるフィルター基材の表面の略延在方向に沿う長さ１０μｍの範囲を１つの測定領域とし、４箇所の測定領域に存在する全ての上記の針状構造物５の高さおよび基端部の幅を測定する。そして、測定した４箇所の針状構造物５の高さの平均値を、針状構造物５の平均高さＨとする。また、測定した４箇所の針状構造物５の基端部の幅の平均値を、針状構造物５の基端部の平均幅Ｄとする。
【００５１】
フィルター基材６の断面における針状構造物５の高さの変動係数は０．１５〜０．５０であることが好ましい。変動係数とは、上述したフィルター基材６の断面における針状構造物５の高さの分布の標準偏差を、前記針状構造物５の高さの算術平均値で除したものである。
上記の変動係数が０．１５〜０．５０の範囲であると、より一層ＳＳ粒子の除去機能および洗浄性の優れたフィルター１となる。上記の変動係数が０．１５以上であると、針状構造物５の高さのばらつきが十分に大きいものとなる。このため、フィルター１にＳＳ粒子を含む被処理液を通過させる際に、フィルター１の表面でのＳＳ粒子を含む被処理液の流れが複雑になるとともに、高さの高い針状構造物５にＳＳ粒子が引っかかりやすくなる。その結果、深層濾過の機構によってＳＳ粒子が捕捉されやすくなるとともに、高さの高い針状構造物５に引っかかったＳＳ粒子を起点として、めっき層３の表面にケーク７が形成されやすくなる。上記の変動係数は、よりＳＳ粒子が捕捉されやすいフィルター１とするために、０．１８以上であることが好ましい。
【００５２】
上記の変動係数が０．５０以下であると、めっき層３の表面に形成されたケーク７を、高さの低い針状構造物５が支えることによって、隣接する針状構造物５間に形成されている谷５３とケーク７とに囲まれた空間３１の広さが確保されやすくなる。このため、濾過によってケーク７が形成された後、ケーク濾過された処理液が空間３１内を流れやすくなり、濾過流量が増大するとともに、優れた洗浄性が得られる。したがって、フィルター１は、針状構造物のないフィルターと比較して濾過流量が多く洗浄性に優れたものとなる。上記の変動係数は、より一層、濾過流量が多く洗浄性に優れたフィルター１とするために、０．３６以下であることが好ましい。
【００５３】
フィルター基材６の断面における針状構造物５の基端部の平均幅Ｄと平均高さＨとのアスペクト比Ｈ／Ｄは０．５〜４．０であることが好ましい。アスペクト比Ｈ／Ｄが０．５以上であると、隣接する針状構造物５間に形成されている谷５３と、めっき層３上に形成されたケーク７とに囲まれた十分な高さの空間３１が形成される。このため、濾過によってケーク７が形成された後に、ケーク濾過された処理液が空間３１内を流れやすくなり、濾過流量が多く洗浄性に優れたものとなる。アスペクト比Ｈ／Ｄは、より一層濾過流量が多く洗浄性の優れたフィルター１とするために、１．０以上であることが好ましい。アスペクト比Ｈ／Ｄが４．０以下であると、強度に優れた針状構造物５となるため、耐久性に優れたフィルター１となる。アスペクト比Ｈ／Ｄは、より一層耐久性の優れたフィルター１とするために、３．０以下であることが好ましい。
【００５４】
フィルター基材６の断面における針状構造物５の平均高さＨは、０．２〜２．５μｍである。上記の針状構造物５の平均高さＨが０．２μｍ以上であると、隣接する針状構造物５間に形成されている谷５３と、めっき層３上に形成されるケーク７とに囲まれた十分な高さの空間３１が形成される。このため、濾過の際にケークが形成された後に、ケーク濾過された処理液が空間３１内を流れやすくなり、濾過流量が確保されやすく、かつ優れた洗浄性が得られるものとなる。上記の針状構造物５の平均高さＨは、より一層濾過流量および洗浄性の優れたフィルター１とするために、０．４μｍ以上であることが好ましい。上記の針状構造物５の平均高さＨが２．５μｍ以下であると、隣接する針状構造物５間の隙間が狭くなりすぎることが防止される。このため、空間３１が十分に確保され、濾過流量および洗浄性の優れたフィルター１となる。上記の針状構造物５の平均高さＨは、より一層濾過流量および洗浄性の優れたフィルター１とするために、１．９μｍ以下であることが好ましい。
【００５５】
フィルター基材６の断面における針状構造物５の基端部の平均幅Ｄと、除去対象物質の平均粒子径（Ｄ５０）ｂ（ＳＳ粒子の平均粒子径）との関係は、ｂ／Ｄ≧０．３３を満足することが好ましい。上記ｂ／Ｄが０．３３以上であると、ＳＳ粒子が隣接する針状構造物５間に形成されている谷５３の谷底の近傍に入り込みにくいものとなる。したがって、谷５３と、めっき層３上に形成されたケーク７とに囲まれた広い空間３１が形成されやすくなる。よって、フィルター１は、ケーク濾過された処理液が空間３１内を流れやすく、濾過流量および洗浄性に優れたものとなる。上記ｂ／Ｄは、より一層濾過流量が多く洗浄性の優れたフィルター１とするために、０．５０以上であることが好ましい。また、上記ｂ／Ｄは３．００以下であることが好ましい。上記ｂ／Ｄが３．００以下であると、ＳＳ粒子が隣接する針状構造物５間に、より一層引っかかりやすいものとなる。このため、より一層、深層濾過の機構によってＳＳ粒子が捕捉されやすく、捕捉されたＳＳ粒子によってケーク７が形成されやすいフィルター１となる。上記ｂ／Ｄは、よりＳＳ粒子が捕捉されやすいフィルター１とするために、２．００以下であることがより好ましい。
ここで、平均粒子径ｂは、レーザー回折法により測定されたものである。具体的には、株式会社島津製作所製のＳＡＬＤ−ＤＳ２１型測定装置（商品名）などにより測定することができる。
【００５６】
複数の針状構造物５で形成されためっき層３に用いられる金属としては、電気めっき等の処理によって、フィルター基材６の表面に複数の針状構造物５を析出できるものを用いる。このような金属としては、鉄、ニッケル、銅、および、これらの合金などが挙げられる。めっき層３に用いられる金属としては、上記の金属の中でも特に、針状構造物５の形状の制御がしやすく耐食性に優れた金属であるため、ニッケルまたはニッケル合金を用いることが好ましい。ニッケル合金としては、ホウ素、リン、亜鉛から選ばれる一種以上の元素を含有するものが挙げられる。
【００５７】
次に、図２および図３に示すフィルター１の製造方法について説明する。
フィルター１を製造するには、まず、綾織されて網目状とされた線材２を用意する。
次いで、線材２の表面全面に、めっき処理を用いて、下地層４を形成する。下地層４を形成するためのめっき処理としては、従来公知の方法を用いることができる。例えば、ニッケルまたはニッケル合金からなるめっき層３を形成する前に、ステンレスからなる線材２の表面に下地層４を形成する場合には、電解ニッケルめっき処理または無電解ニッケルめっき処理を用いて、ニッケルまたはニッケル合金からなる下地層４を形成することが好ましい。
【００５８】
次に、下地層４の設けられた線材２の表面全面に、電気めっき処理によって、複数の針状構造物５を析出させて、線材２をめっき層３で被覆する。めっき層３を形成するための電気めっき処理としては、従来公知の方法を用いることができる。例えば、下地層４およびめっき層３がニッケルまたはニッケル合金からなるものである場合、下地層４の形成後、めっき浴に添加剤を添加して、連続して電解ニッケルめっき処理または無電解ニッケルめっき処理を用いて、めっき層３を形成することが好ましい。
【００５９】
複数の針状構造物５を析出させる電気めっき処理では、めっき浴に添加する添加剤の種類、濃度、めっき時間を変化させることにより、針状構造物５の形状および大きさを変化させることができる（例えば、非特許文献１参照）。添加剤としては、エチレンジアミン二塩酸塩（ethylenediamine  dihydrochloride）、エチレンジアミン（ＥＤＡ）などが挙げられる。
【００６０】
めっき層３を形成するためのめっき処理を行った後、必要に応じて熱処理を行って、めっき層３の結晶化を促進してもよい。
また、めっき層３を形成するためのめっき処理を行った後、必要に応じて、フィルターの耐久性を向上させるために、めっき層３の表面に、他の金属や有機物などを用いて別の被覆層を形成してもよい。
【００６１】
次に、図２および図３に示すフィルター１の濾過性能について説明する。
フィルター１にＳＳ粒子を含む被処理液を通過させると、まず、表面濾過および深層濾過の機構によって、ＳＳ粒子が捕捉される。フィルター１は、表面に近接配置された所定の高さを有する複数の針状構造物５を有するものであるため、フィルター１とＳＳ粒子を含む被処理液との接触面積が多い。このため、本実施形態では、表面濾過および深層濾過の機構によって針状構造物５の表面に付着したＳＳ粒子を起点として、めっき層３の表面の複数の箇所で速やかにＳＳ粒子の凝集物が形成される。
【００６２】
形成された凝集物は、フィルター１へのＳＳ粒子を含む被処理液の通過を継続させることにより、成長して剥離し、ＳＳ粒子を含む被処理液とともに貫通孔８に向かって移動する。本実施形態では、貫通孔８が平均孔径０．５〜１０．０μｍのものである。このため、貫通孔８に移動した１つまたは複数の凝集物は、容易に貫通孔８をふさぐケーク７となる。このように、本実施形態のフィルター１では、表面濾過の機構だけでなく、深層濾過の機構およびケーク濾過の機構も利用して、被処理液中の小さなＳＳ粒子を除去できる。よって、優れた濾過性能が得られる。
【００６３】
また、フィルター１は、図３に示すように、隣接する針状構造物５間に谷５３を有している。谷５３は、断面視で谷底である基端５３ａに近づくにつれて幅が狭くなっている。このため、フィルター１に捕捉されたＳＳ粒子は、谷５３の基端５３ａ近傍には入り込みにくい。したがって、めっき層３の表面にケーク７が形成されているフィルター１では、図３に示すように、谷５３とケーク７とに囲まれた十分な広さの空間３１が形成される。空間３１が形成された後、さらにフィルター１へのＳＳ粒子を含む被処理液の通過を継続させても、空間３１の上部はケーク７で形成された蓋が被せられた状態となっているため、ＳＳ粒子は空間３１内に入り込みにくい。したがって、フィルター１へのＳＳ粒子を含む被処理液の通過を継続させて、ケーク７上にさらにＳＳ粒子が堆積されても、濾過流量が確保される。
【００６４】
次に、図２および図３に示すフィルター１の洗浄性について説明する。
一定量のＳＳ粒子を捕捉した本実施形態のフィルター１を洗浄する方法としては、例えば、フィルター１のＳＳ粒子を含む被処理液を通過させた側に、洗浄液を供給する方法（以下「第１方法」という場合がある。）と、フィルター１のＳＳ粒子を含む被処理液を通過させたのと反対向きに、洗浄液を供給（逆洗）する方法（以下「第２方法」という場合がある。）が挙げられる。
【００６５】
フィルター１を、第１方法を用いて洗浄すると、各針状構造物５を取り囲むように形成された谷５３を介して、空間３１に多方向から洗浄液が流入する。このことにより、フィルター１上に付着していたＳＳ粒子またはＳＳ粒子の凝集物が洗浄液に押し上げられ、ＳＳ粒子またはＳＳ粒子の凝集物の剥離が促進される。また、フィルター１の針状構造物５は、基端５３ａから先端５２に向けて先細りの形状を有している。このため、洗浄液に押し上げられたＳＳ粒子またはＳＳ粒子の凝集物は、フィルター１から容易に剥離される。また、針状構造物５が先細りの形状を有しているので、洗浄時に針状構造物５に付着しているＳＳ粒子が谷５３に挟まりにくく、針状構造物５から容易に剥離される。したがって、フィルター１を、第１方法を用いて洗浄することにより、フィルター１上に付着していたＳＳ粒子またはＳＳ粒子の凝集物は、速やかに除去される。
【００６６】
フィルター１を、第１方法を用いて洗浄した場合、貫通孔８に形成されているケーク７は除去されにくい。したがって、第１方法を用いて洗浄したフィルター１では、これに再度、ＳＳ粒子を含む被処理液を通過させた場合、被処理液の通過を開始してからすぐに所定の濾過性能が得られる。よって、被処理液の通過を開始してから、フィルター１にケーク７が形成されて所定の濾過性能が得られるようになるまで（初期リーク）の間が短時間であり、好ましい。
【００６７】
また、フィルター１を、第２方法を用いて洗浄すると、貫通孔８に形成されているケーク７が洗浄液に押し流されて除去される。このとき、貫通孔８内およびフィルター１のＳＳ粒子を含む被処理液を通過させた側に存在する空間３１には、各針状構造物５を取り囲むように形成された谷５３を介して、多方向から洗浄液が流入する。このことにより、谷５３の上部の少なくとも一部を覆うように形成されていたケーク７が、洗浄液に押し上げられて、ケーク７の剥離が促進される。また、フィルター１の針状構造物５は、基端５３ａから先端５２に向けて先細りの形状を有している。このため、洗浄液に押し上げられたケーク７は、貫通孔８内を通過しようとする洗浄液の流れによってフィルター１から容易に剥離される。また、針状構造物５が先細りの形状を有しているので、針状構造物５に付着しているＳＳ粒子が逆洗時に谷５３に挟まりにくく、針状構造物５から容易に剥離される。したがって、フィルター１を、第２方法を用いて洗浄することにより、フィルター１に形成されていた形成されていたケーク７およびフィルター１上に付着していたＳＳ粒子が速やかに除去される。
【００６８】
フィルター１を、第２方法を用いて洗浄した場合、フィルター１上に付着していたＳＳ粒子またはＳＳ粒子の凝集物だけでなく、貫通孔８に形成されていたケーク７も効果的に除去できる。したがって、洗浄後のフィルター１は、未使用のフィルターに近い状態に再生される。
【００６９】
実施形態のフィルター１は、表面に近接配置された高さ０．２〜２．５μｍの複数の針状構造物と、平均孔径０．５〜１０．０μｍの貫通孔とを有する。このため、実施形態のフィルター１は、深層濾過の機構およびケーク濾過の機構を用いてＳＳ粒子を捕捉でき、優れた除去機能を有する。しかも、実施形態のフィルター１では、ＳＳ粒子を含む被処理液を通過させることによってケーク７が形成され、その後に、針状構造物５間に形成されている谷５３とケーク７とに囲まれた十分な大きさの空間３１が形成されるため、濾過流量および洗浄性に優れる。
【００７０】
実施形態のフィルター１は、フィルター基材６の表面に形成された複数の針状構造物５を有するものであるので、フィルター基材６と針状構造物５との間には空間が存在しない。このため、例えば、フィルター基材６と針状構造物５との間に空間が存在している場合と比較して、針状構造物５が脱落しにくく、耐久性に優れたフィルター１となる。また、フィルター基材６と針状構造物５との間に空間が存在しないので、フィルター基材６と針状構造物５との間の空間に被処理液中のＳＳ粒子が詰まることがない。したがって、フィルター１は、洗浄が容易である。
【００７１】
実施形態のフィルター１において、フィルター基材６として線材２で形成された金網を有するものを用いた場合、例えば、フィルター基材が、不織布である場合と比較して、洗浄によりＳＳ粒子が除去されやすく、洗浄を短時間で行うことができる。
【００７２】
次に、処理方法の一例として、図１に示す処理システム１００を用いて、被処理液を処理する処理方法について説明する。
図４は、第１の実施形態の処理システムを用いた処理方法の一例を説明するためのフローチャートである。
本実施形態では、フィルター１として、未使用のフィルターまたは洗浄によりケークの除去されたフィルターを用いる。
【００７３】
本実施形態では、処理工程を開始する前に、開閉弁３０８および第４弁１１４を切り替えて、処理液排出配管１０８と初期通過液排出配管１０９とを連通させる。また、第５弁１２２を切り替えて、洗浄液排出配管１０７と濃縮汚泥槽１０６とを遮断させる。また、第１１弁３０３を閉じて、洗浄用処理液供給配管１０５と排出配管１１５との接続を遮断させる。さらに、第９弁３０１、第１０弁３０２を閉じて、処理液槽１０３から被処理液領域１０２ａまたは処理液領域１０２ｂへの処理液の供給を遮断させる。
【００７４】
次に、第１弁１１１を開とし、第１ポンプ１０４ａを駆動することにより、被処理液供給配管１０４を介して、被処理液槽１０１から処理槽１０２の被処理液領域１０２ａに被処理液を供給し、処理工程を開始する（図４におけるＳ１）。処理工程では、フィルター１の被処理液領域１０２ａ側から処理液領域１０２ｂ側に、被処理液を通過させて処理液を生成する。処理工程は、圧力計１２１によって被処理液領域１０２ａ内の被処理液の圧力を測定しながら行い、制御装置１２０によって圧力計１２１の測定した被処理液の圧力がしきい値以下であるか否かを判断する（図４におけるＳ２）。
【００７５】
圧力計１２１による被処理液領域１０２ａ内の被処理液の圧力を測定は、処理工程を行っている間中、連続して行ってもよいし、所定の時間毎に行ってもよい。圧力計１２１によって測定した被処理液の圧力の測定結果は、制御装置１２０に送られる。
また、制御装置１２０による被処理液の圧力がしきい値以下であるか否かの判断は、処理工程を行っている間中、連続して行ってもよいし、所定の時間毎に行ってもよい。
【００７６】
処理工程においては、平面視で処理槽１０２の上面略中央部から処理槽１０２の被処理液領域１０２ａに、第１ポンプ１０４ａにより圧送された処理液が供給される。被処理液領域１０２ａに供給された処理液は、処理槽１０２内に略水平に設置されているフィルター１上に広がって、フィルター１内を略垂直に通過する。
【００７７】
フィルター１を通過した処理液は、処理工程を開始してから、フィルター１にケークが形成されて所定の濾過性能が得られるようになるまで（初期リーク）の間、処理液領域１０２ｂに接続された処理液排出配管１０８を介して、処理液領域１０２ｂから排出され、初期通過液排出配管１０９を介して被処理液槽１０１に戻される。
そして、初期リークが終了した段階で、第４弁１１４を切り替えて、処理液排出配管１０８によって、処理槽１０２の処理液領域１０２ｂと処理液槽１０３とを連通する。すなわち、本実施形態の処理方法では、初期リークの間のみ、処理液排出配管１０８と初期通過液排出配管１０９とを連通させる。
【００７８】
フィルター１にケークが形成されたか否か（初期リークの期間が終了したか否か）は、例えば、処理槽１０２の処理液領域１０２ｂから排出される処理液の濁度が所定の値以下であるか否かによって判断される。
処理液排出配管１０８によって、処理槽１０２の処理液領域１０２ｂと処理液槽１０３とが連通された状態で、フィルター１を通過した処理液は、処理液領域１０２ｂに接続された処理液排出配管１０８を介して処理液槽１０３に貯留される。
【００７９】
その後、さらに処理工程を継続すると、フィルター１に形成されているケーク上にさらにＳＳ粒子が堆積し、徐々に被処理液領域１０２ａ内の被処理液の圧力が上昇する。
本実施形態においては、制御装置１２０により、圧力計１２１の測定した被処理液領域１０２ａ内の被処理液の圧力がしきい値以下であるか否かを判断する。その結果、被処理液の圧力がしきい値以下である場合には、処理工程を継続する。
【００８０】
一方、制御装置１２０により判断した結果、上記の圧力がしきい値超である場合、制御装置１２０によって、ポンプ１０４ａを停止するとともに第１弁１１１を切り替えて、被処理液槽１０１から被処理液領域１０２ａへの被処理液の供給を遮断し、処理工程を停止（処理停止工程）する（図４におけるＳ３）。
次に、本実施形態では、第５弁１２２を切り替えて、洗浄液排出配管１０７と濃縮汚泥槽１０６とを連通させる。
【００８１】
次に、制御装置１２０によって、第９弁３０１、第１０弁３０２、第１１弁３０３、第３弁１１３を切り替えて、被処理液領域１０２ａまたは処理液領域１０２ｂに処理液を供給し、フィルター１を洗浄する洗浄工程を開始する（図４におけるＳ４）。洗浄工程では、被処理液領域１０２ａに処理液を供給する工程と、処理液領域１０２ｂに処理液を供給する工程のうち、いずれか一方のみを行ってもよいし、両方を行ってもよい。
本実施形態においては、フィルター１の洗浄に用いる洗浄液として、フィルター１を通過した処理液を用いる。
【００８２】
洗浄工程において、第９弁３０１を開いて、第１分岐管１０５ａを介して被処理液領域１０２ａに処理液を供給する場合、供給された処理液は、被処理液領域１０２ａ側のフィルター１上を、被処理液領域１０２ａと洗浄液排出配管１０７との接続位置に向かって移動する。第１分岐管１０５ａと処理槽１０２との接続位置と、処理槽１０２と洗浄液排出配管１０７との接続位置とは、処理槽１０２の平面視中心部に対して略対向する位置に配置されている。したがって、被処理液領域１０２ａに供給された処理液が、被処理液領域１０２ａ内を流れる距離を十分に確保することができ、処理液と被処理液領域１０２ａ側のフィルター１とが十分に接触する。被処理液領域１０２ａを通過した処理液は、ＳＳ粒子を多く含む濃縮液として、被処理液領域１０２ａから洗浄液排出配管１０７を介して排出され、濃縮汚泥槽１０６に貯留される。被処理液領域１０２ａに処理液を供給する場合、主に、フィルター１の被処理液領域１０２ａ側の面上に堆積したＳＳ粒子が除去される。
【００８３】
また、洗浄工程において、第１０弁３０２を開いて、第２分岐管１０５ｂを介して処理液領域１０２ｂに処理液を供給する場合、供給された処理液は、洗浄液排出配管１０７と被処理液領域１０２ａとの接続位置に向かって移動しつつ、フィルター１内を処理液領域１０２ｂ側から被処理液領域１０２ａ側に通過する。第２分岐管１０５ｂと処理槽１０２との接続位置と、処理槽１０２と洗浄液排出配管１０７との接続位置とは、処理槽１０２の平面視中心部に対して略対向する位置に配置されている。したがって、第２分岐管１０５ｂに供給された処理液が、処理液領域１０２ｂ内および被処理液領域１０２ａ内を流れる距離を十分に確保することができ、処理液とフィルター１とが十分に接触する。処理液領域１０２ｂ内および被処理液領域１０２ａ内を移動しつつフィルター１内を通過した処理液は、ＳＳ粒子を多く含む濃縮液として、被処理液領域１０２ａから洗浄液排出配管１０７を介して排出され、濃縮汚泥槽１０６に貯留される。処理液領域１０２ｂに処理液を供給する場合、フィルター１の被処理液領域１０２ａ側の面上に堆積したＳＳ粒子だけでなく、フィルター１の貫通孔をふさぐケークも効果的に除去される。なお、処理液領域１０２ｂに処理液を供給する場合、処理液領域１０２ｂ内の圧力を維持するために、処理液排出配管１０８に設けられた開閉弁３０８を閉じることが好ましい。
【００８４】
次に、本実施形態では、制御装置１２０によって洗浄工程が終了したか否かを判断することが好ましい（図４におけるＳ５）。洗浄工程が終了したか否かは、例えば、洗浄工程を開始してから、予め決定された所定の時間が経過したことにより判断することが好ましい。また、洗浄工程が終了したか否かは、予め決定された所定の時間が経過したこと、および／または、被処理液領域１０２ａ内の被処理液の圧力が、予め決定されたしきい値以上であることにより判断してもよい。
そして、制御装置１２０によって洗浄工程が終了していないと判断された場合には、洗浄工程を継続する。
一方、制御装置１２０により洗浄工程が終了したと判断された場合には、制御装置１２０によって、第９弁３０１と第１０弁３０２と第１１弁３０３とを制御して、被処理液領域１０２ａまたは処理液領域１０２ｂへの処理液の供給を遮断する。
【００８５】
次に、第５弁１２２を切り替えることにより、洗浄液排出配管１０７と濃縮汚泥槽１０６とを遮断させる。そして、制御装置１２０によって第１弁１１１を制御して、被処理液領域１０２ａに被処理液を供給し、処理工程を再開する。
その後、図４に示す本実施形態の処理方法では、処理工程の開始（図４におけるＳ１）から洗浄工程の終了（図４におけるＳ５）までの工程を複数回連続して繰り返し行うことが好ましい。
【００８６】
本実施形態において、処理工程の開始から洗浄工程の終了までの工程を複数回繰り返し行う場合、洗浄工程は一回目から最後まで、全て被処理液領域１０２ａに処理液を供給する工程であってもよいし、処理液領域１０２ｂに処理液を供給する工程であってもよいし、一回目から最後までの間の一部の洗浄工程が異なっていてもよい。
一回目から最後までの間の一部が異なる洗浄工程である場合、例えば、被処理液領域１０２ａに処理液を供給する工程を１〜５回行う毎に、処理液領域１０２ｂに処理液を供給する工程を１回行うことが好ましい。この場合、充分に洗浄効果が得られるとともに、初期リークの期間が短期間となり、非処理液の処理効率の高い処理方法となる。
また、１回の洗浄工程において、被処理液領域１０２ａに処理液を供給する工程と、処理液領域１０２ｂに処理液を供給する工程の両方を行ってもよい。
【００８７】
なお、図４に示す本実施形態の処理方法では、処理液槽１０３内の処理液量に応じて、適宜第３弁１１３を切り替えることにより、洗浄用処理液供給配管１０５と排出配管１１５とが連通される。このことにより、処理液槽１０３内の処理液が、処理システム１００の外部に排出される。
【００８８】
本実施形態の処理システム１００は、フィルター１として、表面に近接配置された高さ０．２〜２．５μｍの複数の針状構造物５と、平均孔径０．５〜１０．０μｍの貫通孔８とを有する第１フィルターを用いている。このため、深層濾過の機構およびケーク濾過の機構を利用して被処理液中のＳＳ粒子を捕捉できる。しかも、洗浄によりフィルター１からＳＳ粒子が除去されやすく、好ましい。
【００８９】
本実施形態の処理システム１００は、被処理液領域１０２ａ内の被処理液の圧力を測定する圧力計１２１と、被処理液供給配管１０４に設置された第１弁１１１と、洗浄用処理液供給配管１０５に設置された第９弁３０１および第１０弁３０２と、圧力計１２１の測定した被処理液の圧力がしきい値以下であるか否かを判断し、圧力がしきい値超である場合、第１弁１１１を制御して被処理液領域への被処理液の供給を遮断し、第９弁３０１および第１０弁３０２を制御して被処理液領域１０２ａまたは処理液領域１０２ｂに処理液を供給する制御装置１２０とを有する。したがって、処理システム１００を用いて被処理液を処理する場合、被処理液領域１０２ａ内の被処理液の圧力を測定しながら処理工程を行い、被処理液の圧力がしきい値超であることに基づいて処理工程を終了して洗浄工程を開始することができる。よって、処理システム１００の濾過性能の低下に応じた適切なタイミングで、フィルター１を洗浄でき、効率よく被処理液を処理できる。
【００９０】
図１に示す処理システム１００では、処理液排出配管１０８に第４弁１１４を介して初期通過液排出配管１０９が連結されている場合を例に挙げて説明したが、初期通過液排出配管１０９は、処理液排出配管１０８とは別個に処理槽１０２に接続されていてもよい。
また、図１に示す処理システム１００では、洗浄用処理液供給配管１０５に第３弁１１３を介して排出配管１１５が連結されている場合を例に挙げて説明したが、排出配管１１５は、洗浄用処理液供給配管１０５とは別個に処理液槽１０３に接続されていてもよい。
【００９１】
また、洗浄用処理液供給配管１０５が、処理液槽１０３に連結された主管１０５ｃと、主管１０５ｃから分岐され、被処理液領域１０２ａに連結された第１分岐管１０５ａと、処理液領域１０２ｂに連結された第２分岐管１０５ｂと有する場合を例に挙げて説明したが、この例に限定されるものではない。例えば、洗浄用処理液供給配管１０５は、主管１０５ｃを設けずに、被処理液領域１０２ａと処理液槽１０３とに連結された第１分岐管１０５ａと、処理液領域１０２ｂと処理液槽１０３とに連結された第２分岐管１０５ｂとを有するものであってもよい。
【００９２】
本実施形態では、線材２とめっき層３との間に、下地層４が設けられているフィルターを例に挙げて説明したが、下地層は設けられていなくてもよい。
本実施形態では、線材２が綾織されて網目状となっている場合を例に挙げて説明したが、線材２の形状は、特に限定されるものではなく、例えば、平織、畳織であってもよい。
【００９３】
（第２の実施形態）
次に、処理システムの他の例について説明する。
図５は、第２の実施形態の処理システム１３０を示す模式図である。第２の実施形態の処理システム１３０が、図１に示す第１の実施形態の処理システム１００と異なるところは、被処理液供給配管１０４と、洗浄用処理液供給配管１０５と、洗浄液排出配管１０７と、処理液排出配管１０８とが、処理槽１０２に接続されている位置、及び洗浄液排出配管１０７から三方弁３０４を介して被処理液槽１０１へ戻る被処理水循環配管３０５が設置されているのみである。したがって、共通する部材については、同じ符号を付し、説明を省略する。
【００９４】
被処理液供給配管１０４と処理槽１０２の被処理液領域１０２ａとは、処理槽１０２の壁面（側面）上部で接続されている。処理液排出配管１０８と処理槽１０２の処理液領域１０２ｂとは、処理槽１０２の壁面下部で接続されている。処理液排出配管１０８と処理槽１０２との接続位置は、被処理液供給配管１０４と処理槽１０２との接続位置と、処理槽１０２の平面視中心部を介して略対向する位置となっている。
【００９５】
洗浄用処理液供給配管１０５の第１分岐管１０５ａと処理槽１０２の被処理液領域１０２ａとは、処理槽１０２の壁面上部で接続されている。第１分岐管１０５ａと処理槽１０２との接続部は、被処理液供給配管１０４と処理槽１０２との接続部の近傍に配置されている。また、第２分岐管１０５ｂと処理槽１０２の処理液領域１０２ｂとは、第１分岐管１０５ａと処理槽１０２との接続部と、平面視で略重なる位置の処理槽１０２の壁面下部で接続されている。
【００９６】
洗浄液排出配管１０７と処理槽１０２の被処理液領域１０２ａとは、処理槽１０２の壁面上部で接続されている。洗浄液排出配管１０７と処理槽１０２との接続位置は、第１分岐管１０５ａと処理槽１０２との接続位置と、処理槽１０２の平面視中心部を介して略対向する位置となっている。また、洗浄液排出配管１０７の途中には、被処理液循環配管３０５に接続された三方弁３０４が設置されている。被処理液循環配管３０５は、背圧弁３０６を介して被処理液槽１０１と連通されている。
【００９７】
次に、第２の実施形態の処理システム１３０を用いて、被処理液を処理する処理方法について説明する。
第２の実施形態の処理システム１３０を用いて、被処理液を処理する場合、図１に示す第１の実施形態の処理システム１００を用いた場合と、処理工程において被処理液領域１０２ａに供給された処理液の流れ方が異なる。その他については、図１に示す第１の実施形態の処理システム１００と同じであるので、説明を省略する。
【００９８】
第２の実施形態の処理システム１３０を用いて被処理液を処理する場合、処理工程において、第１ポンプ１０４ａにより圧送された被処理液が、処理槽１０２の壁面上部から被処理液領域１０２ａ内に略水平に供給される。被処理液領域１０２ａに供給された被処理液は、処理槽１０２内に略水平に設置されているフィルター１上を処理液排出配管１０８と処理槽１０２との接続位置に向かって移動しつつ、フィルター１内を被処理液領域１０２ａ側から処理液領域１０２ｂ側に通過する。被処理液供給配管１０４と処理槽１０２との接続位置と、処理液排出配管１０８と処理槽１０２との接続位置とは、処理槽１０２の平面視中心部を介して略対向する位置となっている。したがって、被処理液領域１０２ａに供給された被処理液が、被処理液領域１０２ａ内を流れる距離を十分に確保することができ、被処理液とフィルター１とが十分に接触する。この時、被処理液領域１０２ａは、三方弁３０４及び被処理液循環配管３０５を介して被処理液槽１０１と接続する。処理槽１０２内は、背圧弁３０６によって内圧が維持される。そして、処理槽１０２で濾過しきれなかった被処理液は、被処理液循環配管３０５を介して被処理液槽１０１へ返送される。また、第２の実施形態では、洗浄工程において、被処理液領域１０２ａが三方弁３０４及び洗浄液排出配管１０７を介して濃縮汚泥槽１０６と接続される。
【００９９】
本実施形態の処理システム１３０においても、フィルター１として、表面に近接配置された高さ０．２〜２．５μｍの複数の針状構造物５と、平均孔径０．５〜１０．０μｍの貫通孔８とを有する第１フィルターを用いている。このため、深層濾過の機構およびケーク濾過の機構を利用して被処理液中のＳＳ粒子を捕捉できる。しかも、洗浄によりフィルター１からＳＳ粒子が除去されやすく、好ましい。
【０１００】
また、本実施形態の処理システム１３０を用いて被処理液を処理する場合においても、処理システム１３０の濾過性能の低下に応じた適切なタイミングで、フィルター１を洗浄でき、効率よく被処理液を処理できる。
【０１０１】
（第３の実施形態）
次に、処理システムの他の例について説明する。
図６は、第３の実施形態の処理システム１５０を示す模式図である。第３の実施形態の処理システム１５０と、図１に示す第１の実施形態の処理システム１００とでは、処理槽１６０の形状が異なっている。また、第３の実施形態の処理システム１５０と、図１に示す第１の実施形態の処理システム１００とでは、被処理液供給配管１０４、洗浄用処理液供給配管１０５、洗浄液排出配管１０７、処理液排出配管１０８、初期通過液排出配管１０９の各配管と、処理槽１６０との配置が異なっている。第３の実施形態の処理システム１５０において、図１に示す第１の実施形態の処理システム１００と共通する部材については、同じ符号を付し、説明を省略する。
【０１０２】
処理システム１５０における処理槽１６０は、被処理液中からＳＳ粒子を除去して処理液を生成する。処理槽１６０は、本体１６２と、円筒状の２つのフィルター１６１ａ、１６１ｂとを有する。フィルター１６１ａ、１６１ｂは、図２および図３に示すフィルター１を円筒状の形状にしたものである。
処理槽１６０では、円筒状のフィルター１６１ａ、１６１ｂによって、本体１６２内のフィルター１６１ａ、１６１ｂの外側が被処理液領域、フィルター１６１ａ、１６１ｂの内側が処理液領域に区画されている。
【０１０３】
処理槽１６０内におけるフィルター１６１ａ、１６１ｂの形状および配置は、特に限定されるものではないが、例えば、上下方向に延在する円筒状のものであることが好ましい。このようなフィルター１６１ａ、１６１ｂでは、外側から内側に向かって流入する被処理液の方向が、略水平方向となりやすい。このため、フィルター１６１ａ、１６１ｂの外面全体から被処理液が均一に流入しやすく、好ましい。
処理槽１６０内におけるフィルター１６１ａ、１６１ｂの設置位置は、特に限定されるものではないが、フィルター１６１ａ、１６１ｂの外側全面が被処理液と十分に接触するように設置されることが好ましい。
【０１０４】
処理槽１６０の本体１６２は、側面視略台形状であり、上面から下面に向かって徐々に断面形状が小さくなる形状を有している。このため、本体１６２内に収容された被処理液中で沈降したＳＳ粒子の濃縮が促進される。
被処理液供給配管１０４と処理槽１６０とは、処理槽１６０の側面で接続されている。
洗浄液排出配管１０７と処理槽１６０とは、処理槽１６０の下面で接続されている。本実施形態では、洗浄液排出配管１０７にポンプ１０７ａが設置されている。ポンプ１０７ａは、処理槽１６０からＳＳ粒子を多く含む濃縮液を取り出して、濃縮汚泥槽１０６に圧送する。
【０１０５】
処理システム１５０には、配管１５３が設けられている。配管１５３には、流路１５１ａ、１５１ｂ、洗浄用ノズル１５２、初期通過液排出配管１０９、洗浄用処理液供給配管１０５、処理液排出配管１０８が接続され、第６弁１５６、第７弁１５５、第８弁１５４が設置されている（本実施形態における「第６弁１５６」「第７弁１５５」「第８弁１５４」は特許請求の範囲における第２弁に相当する）。第６弁１５６、第７弁１５５、第８弁１５４は、三方弁である。
配管１５３は、第６弁１５６と第８弁１５４とをつなぐものである。配管１５３は、被処理液がフィルター１６１ａ、１６１ｂを外側から内側に向かって通過して生成した処理液の移動と、フィルター１６１ａ、１６１ｂを内側から外側に向かって通過させる処理液の移動とに用いられる。
【０１０６】
第６弁１５６を切り替えることにより、流路１５１ａ、１５１ｂと配管１５３とが連通される、または洗浄用ノズル１５２と配管１５３とが連通される。
第７弁１５５を切り替えることにより、初期通過液排出配管１０９と第７弁１５５よりも流路１５１ａ、１５１ｂ側の配管１５３とが連通される、または初期通過液排出配管１０９と配管１５３とが遮断される。
第８弁１５４を切り替えることにより、処理液排出配管１０８と配管１５３とが連通される、または洗浄用処理液供給配管１０５と配管１５３とが連通される。
第６弁１５６、第７弁１５５、第８弁１５４の切り替えは、制御装置１２０によって制御される。
【０１０７】
本実施形態では、第８弁１５４を切り替えることにより、洗浄用処理液供給配管１０５と配管１５３とが連通され、第６弁１５６を切り替えることにより、流路１５１ａ、１５１ｂまたは洗浄用ノズル１５２と配管１５３とが連通されることで、配管１５３と流路１５１ａ、１５１ｂと洗浄用ノズル１５２とが、洗浄用処理液供給配管１０５の一部として機能する。
【０１０８】
流路１５１ａ、１５１ｂは、フィルター１６１ａ、１６１ｂの内側の空間の開口部と、配管１５３とに接続された配管である。流路１５１ａ、１５１ｂは、被処理液がフィルター１６１ａ、１６１ｂを外側から内側に向かって通過して生成した処理液を取り出すものである。また、流路１５１ａ、１５１ｂは、フィルター１６１ａ、１６１ｂを内側から外側に向かって通過させる処理液を供給するものである。
【０１０９】
洗浄用ノズル１５２は、フィルター１６１ａ、１６１ｂに向かって処理液を噴射するものである。洗浄用ノズル１５２は、円筒状であり、長さ方向に沿って並べられた複数の噴出口を有している。洗浄用ノズル１５２は、フィルター１６１ａ、１６１ｂに隣接して、フィルター１６１ａ、１６１ｂと略平行に配置されている。
【０１１０】
処理システム１５０では、制御装置１２０は、圧力計１２１の測定した被処理液領域内（本体１６２内のフィルター１６１ａ、１６１ｂの外側の領域）の被処理液の圧力が、予め決定されたしきい値以下であるか否かを判断する。その判断結果に基づいて、制御装置１２０は、被処理液供給配管１０４に設置された第１弁１１１と、洗浄用処理液供給配管１０５（洗浄用処理液供給配管１０５、配管１５３、流路１５１ａ、１５１ｂ、洗浄用ノズル１５２）に設置された第２弁（第６弁１５６、第７弁１５５、第８弁１５４）とを制御する。
【０１１１】
具体的には、制御装置１２０は、上記の圧力がしきい値以下である場合、第１弁１１１を制御して被処理液領域に被処理液を供給し、第６弁１５６、第７弁１５５、第８弁１５４を制御して被処理液領域または処理液領域（フィルター１６１ａ、１６１ｂの内側）への処理液の供給を遮断する。
また、制御装置１２０は、上記の圧力がしきい値超である場合、第１弁１１１を制御して被処理液領域への被処理液の供給を遮断し、第６弁１５６、第７弁１５５、第８弁１５４を制御して被処理液領域または処理液領域に処理液を供給する。
【０１１２】
次に、第３の実施形態の処理システム１５０を用いて、被処理液を処理する処理方法について説明する。
本実施形態では、フィルター１６１ａ、１６１ｂとして、未使用のフィルターまたは洗浄によりケークの除去されたフィルターを用いる。
【０１１３】
本実施形態では、処理工程を開始する前に、第７弁１５５を切り替えて、初期通過液排出配管１０９と、第７弁１５５よりも流路１５１ａ、１５１ｂ側の配管１５３とを連通させる。このことにより、第７弁１５５よりも流路１５１ａ、１５１ｂ側の配管１５３と、第７弁１５５よりも第８弁１５４側の配管１５３との接続が、遮断される。
また、第５弁１２２を切り替えて、洗浄液排出配管１０７と濃縮汚泥槽１０６とを遮断する。また、第３弁１１３を切り替えて、洗浄用処理液供給配管１０５と排出配管１１５との接続を遮断する。
【０１１４】
次に、第１弁１１１を開とし、第１ポンプ１０４ａを駆動することにより、被処理液供給配管１０４を介して、被処理液槽１０１から処理槽１６０の被処理液領域に被処理液を供給し、処理工程を開始する。処理工程では、フィルター１６１ａ、１６１ｂの被処理液領域側（外側）から処理液領域側（内側）に、被処理液を通過させて処理液を生成する。処理工程は、圧力計１２１によって被処理液領域内の被処理液の圧力を測定しながら行い、制御装置１２０によって圧力計１２１の測定した被処理液の圧力がしきい値以下であるか否かを判断する。
【０１１５】
処理工程においては、第１ポンプ１０４ａにより圧送された処理液が処理槽１６０の被処理液領域に供給される。処理槽１６０に供給された処理液は、フィルター１６１ａ、１６１ｂの外側から内側に向かって略水平に通過する。
フィルター１６１ａ、１６１ｂを通過した処理液は、処理工程を開始してから、フィルター１６１ａ、１６１ｂにケークが形成されて所定の濾過性能が得られるようになるまで（初期リーク）の間、処理液領域に接続された流路１５１ａ、１５１ｂを介して処理槽１６０から排出され、配管１５３、初期通過液排出配管１０９を介して被処理液槽１０１に戻される。
【０１１６】
そして、初期リークが終了した段階で、第７弁１５５を切り替えて、初期通過液排出配管１０９と配管１５３とを遮断する。このことにより、第７弁１５５よりも流路１５１ａ、１５１ｂ側の配管１５３と、第７弁１５５よりも第８弁１５４側の配管１５３とが、接続される。さらに、第８弁１５４を切り替えて、処理液排出配管１０８と配管１５３とを連通させ、処理槽１６０の処理液領域と処理液槽１０３とを連通させる。すなわち、本実施形態の処理方法では、初期リークの間のみ、配管１５３と初期通過液排出配管１０９とが連通される。
【０１１７】
処理槽１６０の処理液領域と処理液槽１０３とが連通された状態で、フィルター１６１ａ、１６１ｂを通過した処理液は、フィルター１６１ａ、１６１ｂの内側の空間に接続された流路１５１ａ、１５１ｂ、配管１５３、処理液排出配管１０８を介して処理液槽１０３に貯留される。
【０１１８】
その後、さらに処理工程を継続すると、フィルター１６１ａ、１６１ｂに形成されているケーク上にさらにＳＳ粒子が堆積し、徐々に被処理液領域内の被処理液の圧力が上昇する。
本実施形態においては、制御装置１２０により、圧力計１２１の測定した被処理液領域内の被処理液の圧力がしきい値以下であるか否かを判断する。その結果、被処理液の圧力がしきい値以下である場合には、処理工程を継続する。
【０１１９】
一方、制御装置１２０により判断した結果、上記の圧力がしきい値超である場合、制御装置１２０によって第１弁１１１を切り替え、及びポンプ１０４aを停止して、被処理液槽１０１から被処理液領域への被処理液の供給を遮断し、処理工程を停止（処理停止工程）する。
次に、本実施形態では、第５弁１２２を切り替えて、洗浄液排出配管１０７と濃縮汚泥槽１０６とを連通させる。
【０１２０】
次に、制御装置１２０によって第６弁１５６、第８弁１５４を切り替えて、被処理液領域または処理液領域に処理液を供給し、フィルター１６１ａ、１６１ｂを洗浄する洗浄工程を開始する。本実施形態の洗浄工程では、以下に示す被処理液領域に処理液を供給する工程と、処理液領域に処理液を供給する工程のうち、いずれか一方のみを行ってもよいし、両方を行ってもよい。
【０１２１】
まず、被処理液領域に処理液を供給する工程について説明する。この工程では、第６弁１５６、第８弁１５４を切り替えて、配管１５３と洗浄用処理液供給配管１０５を介して洗浄用ノズル１５２から、フィルター１６１ａ、１６１ｂの外側に向かって処理液を噴射する。噴射された処理液は、フィルター１６１ａ、１６１ｂの外側に付着していたＳＳ粒子またはＳＳ粒子の凝集物とともに、ＳＳ粒子を多く含む濃縮液となって処理槽１６０内に流れ落ちる。そして、処理槽１６０の下面に接続された洗浄液排出配管１０７を介して処理槽１６０から排出され、濃縮汚泥槽１０６に貯留される。洗浄用ノズル１５２からフィルター１６１ａ、１６１ｂの外側に向かって処理液を噴射する場合、主に、フィルター１６１ａ、１６１ｂの外側上に堆積したＳＳ粒子が除去される。
【０１２２】
次に、処理液領域に処理液を供給する工程について説明する。この工程では、第６弁１５６、第８弁１５４を切り替えて、配管１５３と洗浄用処理液供給配管１０５を介して流路１５１ａ、１５１ｂからフィルター１６１ａ、１６１ｂの内側の空間に処理液を供給する。供給された処理液は、フィルター１６１ａ、１６１ｂ内を内側から外側に通過する。そして、ＳＳ粒子を多く含む濃縮液として、フィルター１６１ａ、１６１ｂから処理槽１６０内に流れ落ちる。そして、処理槽１６０の下面に接続された洗浄液排出配管１０７を介して処理槽１６０から排出され、濃縮汚泥槽１０６に貯留される。流路１５１ａ、１５１ｂからフィルター１６１ａ、１６１ｂの内側の空間に処理液を供給する場合、フィルター１６１ａ、１６１ｂの外面上に堆積したＳＳ粒子だけでなく、フィルター１６１ａ、１６１ｂの貫通孔をふさぐケークも効果的に除去される。
【０１２３】
次に、本実施形態では、制御装置１２０によって洗浄工程が終了したか否かを判断することが好ましい。そして、制御装置１２０によって洗浄工程が終了していないと判断された場合には、洗浄工程を継続する。
一方、制御装置１２０により洗浄工程が終了したと判断された場合には、制御装置１２０によって第６弁１５６、第８弁１５４を制御して、被処理液領域または処理液領域への処理液の供給を遮断する。
【０１２４】
次に、第５弁１２２を切り替えることにより、洗浄液排出配管１０７と濃縮汚泥槽１０６とを遮断させる。そして、制御装置１２０によって第１弁１１１を制御して、被処理液領域に被処理液を供給し、処理工程を再開する。
その後、本実施形態の処理方法では、処理工程の開始から洗浄工程の終了までの工程を複数回連続して繰り返し行うことが好ましい。
【０１２５】
本実施形態の処理システム１５０は、フィルター１６１ａ、１６１ｂとして、表面に近接配置された高さ０．２〜２．５μｍの複数の針状構造物５と、平均孔径０．５〜１０．０μｍの貫通孔８とを有する第１フィルターを用いている。このため、深層濾過の機構およびケーク濾過の機構を利用して被処理液中のＳＳ粒子を捕捉できる。しかも、洗浄によりフィルター１６１ａ、１６１ｂからＳＳ粒子が除去されやすく、好ましい。
【０１２６】
本実施形態の処理システム１５０は、被処理液領域内の被処理液の圧力を測定する圧力計１２１と、被処理液供給配管１０４に設置された第１弁１１１と、洗浄用処理液供給配管１０５（洗浄用処理液供給配管１０５、配管１５３、流路１５１ａ、１５１ｂ、洗浄用ノズル１５２）に設置された第２弁（第６弁１５６、第７弁１５５、第８弁１５４）と、圧力計１２１の測定した被処理液の圧力がしきい値以下であるか否かを判断し、圧力がしきい値超である場合、第１弁１１１を制御して被処理液領域への被処理液の供給を遮断し、第６弁１５６、第７弁１５５、第８弁１５４を制御して被処理液領域または処理液領域に処理液を供給する制御装置１２０とを有する。したがって、処理システム１５０を用いて被処理液を処理する場合、被処理液領域内の被処理液の圧力を測定しながら処理工程を行い、被処理液の圧力がしきい値超であることに基づいて処理工程を終了して洗浄工程を開始することができる。よって、処理システム１５０の濾過性能の低下に応じた適切なタイミングで、フィルター１６１ａ、１６１ｂを洗浄でき、効率よく被処理液を処理できる。
【０１２７】
図６に示す処理システム１５０の処理槽１６０では、２つのフィルター１６１ａ、１６１ｂが設置されている場合を例に挙げて説明したが、フィルターの数は１つでもよいし、３つ以上でもよく、特に限定されない。
また、フィルター１６１ａ、１６１ｂの形状は、円筒状に限定されるものではなく、中空のものであって内部から外部に、および外部から内部に処理液を通過させることができるものであれば、如何なる形状であってもよい。具体的には、例えば、球状、多角柱状、プリーツ状などの外形を有するものが挙げられる。
【０１２８】
上述した実施形態では、フィルターとして、第１フィルターを用いた場合を例に挙げて説明したが、フィルターとして、表面に近接配置された最大外形寸法の平均値が０．５〜１０μｍである複数の多面体構造物と、内接円の直径の平均値が１．０〜２０μｍである貫通孔とを有する第２フィルターを用いてもよい。
【０１２９】
次に、第２フィルターの一例について、図面を用いて説明する。図７は、第２フィルターの一例を示した斜視模式図である。図７に示すフィルター２０１は、複数の貫通孔２０５を有する網目状のフィルター基材と、フィルター基材の表面を被覆するめっき層２０３とを持つ。図７に示すフィルター２０１では、フィルター基材が、線材２０２と、線材２０２の表面に形成された下地層２０４と、線材２０２間に形成された貫通孔２０５とで形成されている。
【０１３０】
図７に示すフィルター２０１では、平織された線材２０２が網目状に配置されている。したがって、複数の貫通孔２０５は、略等間隔でマトリクス状に配置されている。
線材２０２の材料としては、図２および図３に示すフィルター１の線材２と同様のものを用いることができる。
【０１３１】
下地層２０４は、めっき層２０３の線材２０２への接着性を高めるために、必要に応じて設けられるものである。図２および図３に示すフィルター１の下地層４と同様のものを用いることができる。
下地層２０４の厚みは、めっき層２０３の線材２０２への接着性を向上させることができる厚みであればよい。図７に示すフィルター１においては、下地層４の厚みを制御することによって、貫通孔２０５の大きさを調整してもよい。この場合、下地層２０４の厚みは、必要とする貫通孔２０５の大きさに応じて適宜決定される。
【０１３２】
図７に示すめっき層２０３は、近接配置された多面体形状の複数の析出物（多面体構造物）が下地層２０４の表面に集合してなる集合体で形成されている。図７に示す集合体は、複数の多面体が相互に結合して体積の一部を共有している。多面体形状の複数の析出物は、それぞれ、３つ以上の平面が交わる頂点を複数有している。各析出物は、それぞれ異なる形状および異なる大きさを有しており、下地層２０４の表面に密集して形成されている。その結果、多面体形状の辺に相当する部分は、不規則な方向を向いている。
【０１３３】
多面体形状の析出物（多面体構造物）の最大外形寸法の平均値は０．５〜１０μｍである。析出物の平均最大外形寸法が上記範囲内であると、被処理液中のＳＳ粒子が引っかかりやすいものとなる。特に、被処理液中のＳＳ粒子の平均粒子径が０．１〜１０μｍである場合、めっき層２０３にＳＳ粒子が引っかかりやすいものとなる。したがって、被処理液中のＳＳ粒子の平均粒子径が上記範囲である場合に、深層濾過の機構によって効率よくＳＳ粒子を捕捉できる。また、析出物の平均最大外形寸法が上記範囲内であると、めっき層２０３にＳＳ粒子が引っかかりやすいため、フィルター２０１に捕捉されたＳＳ粒子によってケークが形成されやすくなる。その結果、ケーク濾過の機構を用いてＳＳ粒子を捕捉しやすいものとなり、ＳＳ粒子を除去する機能の高いフィルター２０１となる。
【０１３４】
析出物の平均最大外形寸法が０．５μｍ未満であると、めっき層２０３の表面の凹凸が減少するとともに、多面体形状の析出物の間の空隙を通る被処理液量が低下して、めっき層２０３へのＳＳ粒子の付着が起こりにくくなる。析出物の平均最大外形寸法は、２μｍ以上であることがさらに好ましい。また、析出物の平均最大外形寸法が１０μｍを超えると、めっき層２０３とＳＳ粒子を含む被処理液との接触面積が減少して、めっき層２０３へのＳＳ粒子の付着が起こりにくくなる。析出物の平均最大外形寸法は、８μｍ以下であることがさらに好ましい。
【０１３５】
多面体形状の析出物の平均最大外形寸法は、以下に示す測定方法により測定する。
すなわち、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて拡大したフィルター２０１の写真を撮影し、画像処理を行う。具体的には、多面体形状の析出物の最も大きさの大きい部分の外形寸法を、一つの写真に対して代表的な１０か所を選択して測定し、その平均値を平均最大外形寸法と定義する。
【０１３６】
めっき層２０３に用いられる金属としては、図２および図３に示すフィルター１のめっき層３と同様のものを用いることができる。
【０１３７】
平面視で、めっき層２０３の被覆された貫通孔２０５の内壁に接する内接円５１の直径の平均値は１．０〜２０μｍである。内接円２５１の直径の平均値は、貫通孔２０５の大きさおよびフィルター２０１の開孔率を決定するものである。図７に示すフィルター２０１では、内接円２５１の直径の平均値は、下地層２０４およびめっき層２０３を形成する前の線材２０２間の間隔と、下地層２０４の厚みと、めっき層２０３の厚みのうち、いずれか一つ以上を変化させることによって、調整できる。
【０１３８】
平面視で、めっき層２０３の被覆された貫通孔２０５の内壁に接する内接円２５１の直径の平均値が、１．０〜２０μｍであると、特に、被処理液中のＳＳ粒子の平均粒子径が０．１〜１０μｍである場合に、貫通孔２０５の大きさが適切なものとなる。したがって、フィルター２０１に捕捉されたＳＳ粒子によって、貫通孔２０５をふさぐケークが容易に形成され、ケーク濾過の機構を用いてＳＳ粒子を捕捉しやすいものとなる。
【０１３９】
平面視で、めっき層２０３の被覆された貫通孔２０５の内壁に接する内接円２５１の直径の平均値が１．０μｍに満たないと、フィルター２０１を通過できる被処理液量が不十分となる。このため、内接円２５１の直径の平均値は、２．０μｍ以上であることがさらに好ましい。また、内接円２５１の直径の平均値が２０μｍを超えると、表面濾過の機構によって主に捕捉される大きいＳＳ粒子の大きさが大きいものとなる。このため、ＳＳ粒子の平均粒子径が例えば１．０〜１０μｍである場合、比較的大きいＳＳ粒子が捕捉されにくくなる。また、内接円２５１の直径の平均値が２０μｍを超えると、貫通孔２０５が大きくなるため、貫通孔２０５をふさぐケークが形成されにくくなる。したがって、内接円２５１の直径の平均値は１２μｍ以下であることが好ましく、７．０μｍ以下であることがさらに好ましい。内接円２５１の直径の平均値が１２μｍ以下であると、表面濾過の機構を利用して、ＳＳ粒子の平均粒子径が例えば１〜１０μｍである場合にＳＳ粒子を効率よく捕捉できる。
【０１４０】
本実施形態のフィルター２０１では、濾過するＳＳ粒子を含む被処理液中に、内接円２５１の直径の平均値よりも大きい粒径のＳＳ粒子が含まれていなくても、貫通孔２０５をふさぐケークが容易に形成される。これは、めっき層２０３の表面に捕捉された小さい粒径のＳＳ粒子が、めっき層２０３の表面で凝集して凝集体を形成し、これが貫通孔２０５へ移動してケークを形成するためと推定される。
【０１４１】
めっき層２０３の表面でのＳＳ粒子の凝集体は、ＳＳ粒子の平均粒子径が例えば１．０μｍである場合と比較して、平均粒子径が０．１μｍである場合の方が容易に形成される。これは、ＳＳ粒子の粒径が小さい程、被処理液に対する抵抗が小さいためと推定される。被処理液に対する抵抗が小さいＳＳ粒子は、めっき層２０３の表面にとどまる時間が長くなるため、凝集体として成長しやすいものと推定される。
【０１４２】
平面視で、めっき層２０３の被覆された貫通孔２０５の内壁に接する内接円２５１の直径の平均値は、以下に示す測定方法により測定する。
すなわち、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて拡大したフィルター２０１の写真を撮影し、画像処理を行う。具体的には、平面視で、めっき層２０３の被覆された貫通孔２０５の内壁に接する内接円２５１の直径を、一つの写真に対して代表的な１０か所を選択して測定し、その平均値を内接円２５１の直径の平均値と定義する。
【０１４３】
フィルター１においては、めっき層２０３の析出物の平均最大外形寸法と、平面視で、めっき層２０３の被覆された貫通孔２０５の内壁に接する内接円２５１の直径の平均値とが、下記の関係を満たすものであることが好ましい。すなわち、析出物の平均最大外形寸法をＡとし、上記の内接円２５１の直径の平均値をＢとしたときに、Ａ≦３Ｂを満たすものであることが好ましい。
上記のＡ≦３Ｂを満たす場合、目詰まりが生じにくく、深層濾過および表面濾過の機構を利用して効率よくＳＳ粒子を捕捉できるフィルター２０１となる。内接円２５１の直径の平均値が、析出物の平均最大外形寸法に対して極端に小さいと、深層濾過の機構によってめっき層２０３の表面に捕捉されるＳＳ粒子の粒径と、表面濾過の機構によって貫通孔２０５に捕捉されるＳＳ粒子の大きさとが逆転し、目詰まりが起こりやすくなる場合がある。
【０１４４】
フィルター２０１のめっき層２０３の表面には、被処理液との親和性が異なる領域が形成されていることが好ましい。具体的には、めっき層２０３の表面に、島状の複数の第１領域２０６と、被処理液との親和性が第１領域２０６とは異なる第２領域２０７とが形成されていることが好ましい。第１領域２０６は、第２領域２０７中に略均一に分布していることが好ましい。各第１領域２０６の形状は、特に限定されるものではなく、例えば、平面視で、円形、楕円形、多角形など如何なる形状であってもよい。また、複数の第１領域２０６の形状および面積は、それぞれ異なっていてもよいし、一部または全部が同じであってもよい。
【０１４５】
フィルター２０１において、平面視で、フィルター基材の面積（フィルター１の面積）に対するめっき層２０３の被覆された貫通孔２０５の面積である開孔率は、０．０４〜５％であることが好ましい。フィルター２０１の開孔率が０．０４〜５％であると、めっき層２０３を形成している多面体形状の析出物の間の空隙を通過して貫通孔２０５に向かう被処理液の量が十分に多くなり、めっき層２０３の表面にＳＳ粒子が付着しやすくなる。このため、深層濾過の機構によってＳＳ粒子を捕捉しやすいものとなる。また、開孔率が０．０４〜５％であると、めっき層２０３に捕捉されたＳＳ粒子が凝集して、フィルター２０１の貫通孔２０５をふさぐケークが形成されやすいものとなる。貫通孔２０５にケークが形成されると、ケーク濾過の機構を用いて、貫通孔２０５よりも大きさの小さいＳＳ粒子を効率よく捕捉できるフィルター２０１となる。
【０１４６】
フィルター２０１の開孔率が０．０４％未満であると、フィルター２０１の通液量が不足して、実用性に劣るものとなる。フィルター２０１の開孔率は、０．１５％以上であることが好ましい。
また、フィルター２０１の開孔率が５％を超えると、めっき層２０３を形成している多面体形状の析出物の間の空隙を通過して貫通孔５に向かう被処理液の量が不足するため、めっき層２０３の表面へのＳＳ粒子の付着が抑制される。また、フィルター２０１の開孔率が５％を超えると、めっき層２０３の表面において、めっき層２０３の表面に付着したＳＳ粒子の凝集を十分に促進できなくなる。このため、貫通孔２０５をふさぐケークが形成されにくくなる。フィルター２０１の開孔率は２．５％以下が好ましく、１．５％以下であることがさらに好ましい。
【０１４７】
フィルター２０１の開孔率は、隣接する貫通孔２０５間の最短距離の平均値と、上述した方法を用いて測定した内接円２５１の直径の平均値とを用いて、以下に示す方法により算出する。隣接する貫通孔２０５間の最短距離の平均値としては、図２および図３に示すフィルター１の隣接する貫通孔８間の最短距離の平均値と同様に、めっき層２０３に被覆された線材２０２の平均線径を用い、図２および図３に示すフィルター１と同様にして定義する。
そして、めっき層２０３に被覆された線材２０２の平均線径をＡ、内接円の直径の平均値をＢとして、Ｂ２／（Ａ＋Ｂ）２（％）で算出される値を開孔率と定義する。
【０１４８】
次に、図７に示すフィルター２０１の製造方法について説明する。
フィルター２０１を製造するには、まず、平織の網目状に配置された線材２０２を用意する。
次いで、線材２０２の表面全面に、めっき処理を用いて、下地層２０４を形成する。下地層２０４を形成するためのめっき処理としては、図２および図３に示すフィルター１の下地層４と同様の方法を用いることができる。
【０１４９】
次に、下地層２０４の設けられた線材２０２の表面全面に、めっき処理によって、複数の多面体形状を有する析出物を析出させて、線材２０２をめっき層２０３で被覆する。めっき層２０３を形成するためのめっき処理としては、従来公知の方法を用いることができる。例えば、下地層２０４およびめっき層２０３がニッケルまたはニッケル合金からなるものである場合、下地層２０４の形成後、めっき浴に添加剤を添加して、連続して電解ニッケルめっき処理または無電解ニッケルめっき処理を用いて、めっき層２０３を形成することが好ましい。
【０１５０】
複数の多面体形状を有する析出物で形成されているめっき層２０３を形成するためのめっき処理では、めっき浴に添加する添加剤の種類および濃度を変化させることにより、多面体形状の析出物の形状および大きさを変化させることができる（例えば、非特許文献２参照）。添加剤としては、２−ブチン−１，４−ジオールなどが挙げられる。
【０１５１】
めっき層２０３を形成するためのめっき処理を行った後、必要に応じて熱処理を行って、めっき層２０３の結晶化（多面体化）を促進してもよい。
また、めっき層２０３を形成するためのめっき処理を行った後、必要に応じて、フィルターの耐久性を向上させるために、めっき層２０３の表面に金などで形成されている別のめっき層を形成してもよい。
【０１５２】
次に、本実施形態においては、めっき層２０３の表面に、島状の複数の第１領域２０６と、第１領域２０６と被処理液との親和性が異なる第２領域２０７とを形成する。
第１領域２０６は、めっき層２０３の表面の一部を改質処理することによって形成できる。改質処理とは、めっき層２０３の表面の物性を変化させて、被処理液との物理的相互作用を変える処理である。したがって、めっき層２０３の表面のうち、改質処理された領域は、第１領域２０６となり、改質処理されなかった領域は、第１領域２０６と被処理液との親和性が異なる第２領域２０７となる。
【０１５３】
改質処理は、フィルター２０１の表面を形成しているめっき層２０３の一部にのみ行う。めっき層２０３の表面の一部に改質処理を行うことにより、例えば、改質処理された被処理液の流れやすい（または流れにくい）第１領域２０６と、改質処理されなかった被処理液の流れにくい（または流れやすい）第２領域２０７とが形成される。その結果、めっき層２０３の表面における被処理液の流れが複雑になり、被処理液に含まれるＳＳ粒子とめっき層２０３の表面との接触する確率が増加する。したがって、ＳＳ粒子を除去する機能の高いフィルター２０１となる。
【０１５４】
これに対し、例えば、フィルター２０１の表面を形成しているめっき層２０３の全体に改質処理を行った場合、めっき層２０３の表面全体が均一な状態を有していることに変わりはない。すなわち、改質処理後のめっき層２０３の表面における被処理液との物理的相互作用の変化は、めっき層２０３の表面全体で均一となる。したがって、改質処理を行っても、被処理液の流れやすい領域と、被処理液の流れにくい領域は形成されない。
【０１５５】
めっき層２０３の改質処理としては、具体的には、親水化処理と疎水化処理とが挙げられる。
親水化処理としては、例えば、めっき層２０３にプラズマなどを放射することによってめっき層２０３の表面に水酸基を付与する処理、めっき層２０３の表面に親水性素材（二酸化チタンなど）を塗布する処理、めっき層２０３の表面と親水性の官能基を有するシランカップリング剤とを反応させる処理などが挙げられる。
疎水化処理としては、例えば、めっき層２０３の表面に疎水性素材を塗布する処理、めっき層２０３の表面と疎水性の官能基を有するシランカップリング剤とを反応させる処理などが挙げられる。
【０１５６】
次に、図７に示すフィルター２０１の濾過性能について説明する。
フィルター２０１にＳＳ粒子を含む被処理液を通過させると、まず、表面濾過および深層濾過の機構によって、ＳＳ粒子が捕捉される。フィルター２０１は、表面に近接配置された所定の最大外形寸法を有する複数の多面体構造物を有するものであるため、表面にＳＳ粒子がひっかかりやすいものであるとともに、フィルター２０１とＳＳ粒子を含む被処理液との接触面積が多い。このため、実施形態のフィルター２０１は、めっき層２０３の表面に付着するＳＳ粒子が多く、表面濾過および深層濾過の機構によって、効率よくＳＳ粒子を捕捉できる。
【０１５７】
また、フィルター２０１は、内接円の直径の平均値が１．０〜２０μｍである貫通孔を有する。したがって、表面濾過および深層濾過の機構によって捕捉されたＳＳ粒子によって、貫通孔２０５をふさぐように速やかにケークが形成される。このように、フィルター２０１は、表面濾過の機構と深層濾過の機構に加えて、ケーク濾過の機構も利用できるものである。よって、実施形態のフィルター２０１は、優れた濾過性能が得られる。
【０１５８】
次に、図７に示すフィルター２０１の洗浄性について説明する。図７に示すフィルター２０１を洗浄する方法としては、図２および図３に示すフィルター１を洗浄する場合と同様に、上述した第１方法と第２方法とが挙げられる。
【０１５９】
フィルター２０１を、第１方法を用いて洗浄すると、多面体構造物間の空隙に多方向から洗浄液が流入する。このことにより、フィルター２０１上に付着していたＳＳ粒子またはＳＳ粒子の凝集物が洗浄液に押し流され、ＳＳ粒子またはＳＳ粒子の凝集物の剥離が促進される。したがって、フィルター２０１を、第１方法を用いて洗浄することにより、フィルター２０１上に付着していたＳＳ粒子またはＳＳ粒子の凝集物は、速やかに除去される。
【０１６０】
また、フィルター２０１を、第２方法を用いて洗浄すると、貫通孔をふさいでいたケークが洗浄液に押し上げられて剥離される。さらに、多面体構造物間の空隙に多方向から洗浄液が流入するため、ＳＳ粒子またはＳＳ粒子の凝集物の剥離が促進される。したがって、フィルター２０１を、第２方法を用いて洗浄することにより、フィルター２０１に形成されていた形成されていたケークおよびフィルター２０１上に付着していたＳＳ粒子が速やかに除去される。
【０１６１】
実施形態のフィルター２０１は、表面に近接配置された最大外形寸法の平均値が０．５〜１０μｍである複数の多面体構造物と、内接円の直径の平均値が１．０〜２０μｍである貫通孔とを有する。このため、実施形態のフィルター２０１は、深層濾過の機構およびケーク濾過の機構を用いてＳＳ粒子を捕捉できる優れた除去機能を有する。
また、実施形態のフィルター２０１では、洗浄時に、多面体構造物間の空隙に多方向から洗浄液が流入するため、優れた洗浄性が得られる。
【０１６２】
上記の実施形態では、線材２０２とめっき層２０３との間に、下地層２０４が設けられている濾過用のフィルターを例に挙げて説明したが、下地層は設けられていなくてもよい。
上記の実施形態では、網目状に配置された線材２０２の形状が平織である場合を例に挙げて説明したが、網目状に配置された線材２０２の形状は、特に限定されるものではなく、例えば、綾織、畳織であってもよい。フィルター基材が織物である場合、線材２０２同士が交差して重なることによって、フィルター２０１の表面に凹凸が形成される。このため、フィルター２０１の表面にＳＳ粒子がひっかかりやすいものとなり、より一層濾過性能の高いものとなる。
【０１６３】
上記の実施形態では、フィルター基材が、線材２０２と、線材２０２の表面に形成された下地層２０４と、線材２０２間に形成された貫通孔５とで形成されている場合を例に挙げて説明したが、フィルター基材は、例えば、金属などで形成された板材に、貫通孔として所定の間隔で複数の開孔が設けられたもの（パンチングメッシュ）であってもよいし、その表面に下地層が形成されたものであってもよい。また、ノッチフィルターやウエッジフィルターなどの線材が平行に保持されたものを用いても良い。この場合の貫通孔の幅は線材間の距離である。
【０１６４】
上記の実施形態では、めっき層２０３の表面に、島状の複数の第１領域２０６と、被処理液との親和性が第１領域２０６とは異なる第２領域２０７とを有する場合を例に挙げて説明したが、第１領域２０６および第２領域２０７は形成されていなくてもよい。
【０１６５】
上述した実施形態では、圧力測定装置および制御装置を有する処理システムを例に挙げて説明したが、圧力測定装置および制御装置はなくてもよい。
上述した実施形態では、処理工程において圧力測定装置の測定した被処理液の圧力がしきい値以下であるか否かを判断し、被処理液の圧力がしきい値超である場合、処理工程を停止して洗浄工程を行う場合を例に挙げて説明したが、処理工程を開始してからの時間、処理工程において処理した被処理液の液量などに基づいて処理工程を終了し、洗浄工程を開始してもよい。
【０１６６】
上述した実施形態では、洗浄用処理液供給配管として、処理槽と処理液槽とに連結されたものを用い、フィルターの洗浄に用いる洗浄液として、フィルターを通過した処理液を用いる場合を例に挙げて説明したが、この例に限定されるものではない。例えば、処理システムに、処理液槽とは別個に、水などの洗浄液が収容された洗浄液槽を設け、洗浄用処理液供給配管として、処理槽と洗浄液槽とに連結されたものを設けてもよい。この場合、フィルターの洗浄に用いる洗浄液として、洗浄液槽内に収容された洗浄液を用いる。
【０１６７】
本実施形態の処理方法では、処理工程の開始から洗浄工程の再開までの工程を複数回連続して繰り返し行う場合を例に挙げて説明したが、１回のみであってもよい。
また、洗浄工程が終了したか否かは、洗浄工程を開始してから、予め決定された所定の時間が経過したことにより判断してもよいが、例えば、フィルターの洗浄に使用した後の処理液中の濁度など他の項目を用いて判断してもよい。
【０１６８】
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、被処理液を貯留する被処理液槽と、フィルターによって被処理液領域と処理液領域とに区画された処理槽と、前記被処理液槽と前記被処理液領域とを連結させる被処理液供給配管と、前記処理槽に接続された洗浄用処理液供給機構とを持ち、前記フィルターが、表面に近接配置された高さ０．２〜２．５μｍの複数の針状構造物と、平均孔径０．５〜１０．０μｍの貫通孔とを有する第１フィルターまたは、表面に近接配置された最大外形寸法の平均値が０．５〜１０μｍである複数の多面体構造物と、内接円の直径の平均値が１．０〜２０μｍである貫通孔とを有する第２フィルターであることにより、深層濾過の機構およびケーク濾過の機構を利用して被処理液中のＳＳ粒子を捕捉でき、さらに洗浄によりフィルターからＳＳ粒子が除去されやすいものとなる。
【実施例】
【０１６９】
以下、実施例を用いて詳細に説明する。
（実施例１）
以下の方法によりフィルターを作製した。まず、ステンレス製の平織りの金網（目開き４５μｍ，線径３２μｍ）を用意した。これを、リンと亜鉛とニッケルとを含むめっき浴中に浸漬し、ニッケルめっき処理を行った。このことにより、ステンレス鋼線で形成された金網を、ニッケル亜鉛合金からなる下地層で被覆した。
【０１７０】
その後、下地層を形成しためっき浴中に、ホウ酸と添加剤としてのエチレンジアミン（ＥＤＡ）とを添加して、ニッケルめっき処理を行った。このことにより、下地層で被覆された線材を被覆するめっき層を形成し、実施例１のフィルターを得た。
【０１７１】
実施例１のフィルターの表面を電子顕微鏡で観察し、表面に針状構造物が形成されているか否かを確認した。その結果、表面に近接配置された複数の針状構造物が形成されていた。また、実施例１のフィルターについて、針状構造物の平均高さ、貫通孔の平均孔径、開孔率を、それぞれ上述した方法により調べた。
【０１７２】
次に、実施例１のフィルターを用いて、図１に示す処理システムの処理槽を模擬した濾過装置を作成し、以下に示す処理工程と洗浄工程とを１０回繰り返し行って、以下に示す項目について評価した。
（処理工程）
フィルターに、圧力０．１ＭＰａで被処理液を１０分間通過させた。被処理液には、平均粒子径０．１μｍのアルミナ粒子（バイカロックスＣＲ０．１）をＳＳ粒子として１００ｍｇ／Ｌ含む水で形成されているスラリー（濁度２６６ＮＴＵ）を用いた。
（洗浄工程）
処理工程後のフィルターを取り出し、被処理液を通過させたのと反対側から、イオン交換水を水圧０．１ＭＰａで３分間通水する（逆洗）ことにより洗浄した。
【０１７３】
「濁度」
１回目の処理工程によって生成した処理水の濁度と、１０回目の処理工程によって生成した処理水の濁度を測定した。
濁度が５ＦＴＵ未満である場合を○、５ＦＴＵ以上１０ＦＴＵ未満である場合を△、１０ＦＴＵ以上である場合を×と評価した。
【０１７４】
「洗浄性」
１０回目の洗浄工程後のフィルターの表面を電子顕微鏡で観察した。
電子顕微鏡の観察結果より、貫通孔のＳＳ粒子が剥離しているものを○とし、貫通孔にＳＳ粒子が残留しているがフィルター表面のＳＳ粒子が剥離している場合を△とし、貫通孔およびフィルター表面にＳＳ粒子が残留しているものを×と評価した。
図８は、１０回目の洗浄工程後に実施例１のフィルターの表面を撮影した顕微鏡写真である。図９は、図８に示す顕微鏡写真の一部を拡大した写真である。
【０１７５】
「濾過流量」
１回目の濾過流量と１０回目の濾過流量とを求め、その低下率を算出した。
濾過流量の低下率が２０．０％未満であったものを◎、２０．０％以上３０．０％未満であったものを○、３０．０％以上であったものを×と評価した。
【０１７６】
（実施例２）
針状構造物の平均高さが０．３μｍ、貫通孔の径が３．５μｍ、開孔率が０．３１％のフィルターを用いたこと以外は、実施例１と同様にして評価した。
（実施例３）
針状構造物の平均高さが１．９μｍ、貫通孔の径が４．１μｍ、開孔率が０．４４％のフィルターを用いたこと以外は、実施例１と同様にして評価した。
【０１７７】
（実施例４）
貫通孔の孔径が０．５μｍ、開孔率が０．１３％のフィルターを用いたこと以外は、実施例１と同様にして評価した。
（実施例５）
貫通孔の孔径が１０．０μｍ、開孔率が３．９２％のフィルターを用いたこと以外は、実施例１と同様にして評価した。
【０１７８】
（実施例６）
洗浄工程として、フィルターの被処理液を通過させた側の表面に、イオン交換水を水圧０．１ＭＰａで３分間かけ流すことにより洗浄したこと以外は、実施例１と同様にして評価した。
（実施例７）
１０回の洗浄工程のうち、１〜４回目と６〜９回目の洗浄工程を実施例６と同様にして行い、５回目と１０回目の洗浄工程を実施例１と同様にして行ったこと以外は、実施例１と同様にして評価した。
【０１７９】
（実施例８）
実施例1と同様のステンレス製の平織りの金網を用意し、実施例1と同様の方法で下地層を被覆した。
その後、下地層を形成しためっき浴中に、添加剤として２−ブチン−１，４−ジオールを添加して、無電解ニッケルめっき処理を行った。このことにより、下地層で被覆された線材を被覆するめっき層を形成し、実施例８のフィルターを得た。
【０１８０】
図１０は、実施例８のフィルターの顕微鏡写真である。
図１０に示すように、実施例８のフィルターには、表面に近接配置された複数の多面体構造物が形成されていた。また、実施例８のフィルターの多面体構造物の平均最大外形寸法、貫通孔の孔径（貫通孔の内接円の直径の平均値）、開孔率を、それぞれ上述した方法により調べた。
実施例８のフィルターを用いて、実施例１と同様にして評価した。
【０１８１】
（比較例１）
ステンレス製の平織りの金網（目開き４５μｍ、線径３２μｍ）上にニッケルめっき処理を施したフィルターを用いたこと以外は、実施例１と同様にして評価した。
図１１は、１０回目の洗浄工程後に比較例１のフィルターの表面を撮影した顕微鏡写真である。図１２は、図１１に示す顕微鏡写真の一部を拡大した写真である。
【０１８２】
実施例１〜７、比較例１の断面における針状構造物の平均高さ、貫通孔の平均孔径、開孔率と、実施例８の多面体構造物の平均最大外形寸法、貫通孔の孔径、開孔率と、実施例１〜８、比較例の評価結果とを表１に示す。
【０１８３】
【表１】
2018122303.tif 000003
【０１８４】
表１、図８、図９、図１１、図１２に示すように、実施例１〜８では、比較例１と比較して、洗浄性が優れていることが明らかとなった。また、実施例１〜８では、濾過流量の著しい低下も見られなかった。さらに、実施例１〜８は、濾過性能に優れており、洗浄工程を行うことにより濾過性能を維持できることが分かった。
また、表１に示すように、針状構造物の平均高さおよび貫通孔の平均孔径が好ましい範囲である実施例１および実施例３では、濾過流量の評価が◎であった。
【０１８５】
また、実施例１と実施例６の結果から、洗浄工程として逆洗を行う場合、洗浄工程としてフィルターの被処理液を通過させた側の表面にイオン交換水をかけ流す場合と比較して、より一層洗浄効果が優れることが分かった。さらに、実施例１、実施例６、実施例７の結果から、洗浄工程としてフィルターの被処理液を通過させた側の表面にイオン交換水をかけ流す場合と、洗浄工程として逆洗を行う場合とを組み合わせることにより、フィルターの被処理液を通過させた側の表面にイオン交換水をかけ流す場合よりも洗浄効果が高まることが分かった。
【０１８６】
また、実施例１〜８の結果から、針状構造物を有するフィルターは、多面体構造物を有するフィルターよりも、優れた洗浄性が得られることが分かった。
【０１８７】
また、実施例１のフィルターと比較例１のフィルターとをそれぞれ用い、直径１００ｍｍの円形のフィルターに、上記の処理工程と同じ被処理液を圧力０．１ＭＰａで通過させて、１時間あたりの処理液量を調べた。その結果を表２に示す。
【０１８８】
【表２】
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【０１８９】
表２より、表面に近接配置された複数の針状構造物が形成されている実施例１のフィルターを用いることで、針状構造物の形成されていない比較例１と比較して、処理液量が大幅に増加することが明らかとなった。
【０１９０】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１９１】
１、２０１…フィルター、２、２０２…線材、３、２０３…めっき層、４、２０４…下地層、５、５７、５８、５９…針状構造物、５ａ…基部、６…フィルター基材、７…ケーク、８、２０５…貫通孔、３１…空間、５１、５４…直線、５２…先端、５３、５５…谷、５３ａ…基端、５６…垂線、１００、１３０、１５０…処理システム、１０１…被処理液槽、１０２…処理槽、１０２ａ…被処理液領域、１０２ｂ…処理液領域、１０３…処理液槽、１０４…被処理液供給配管、１０４ａ…第１ポンプ、１０５…洗浄用処理液供給配管、１０５ａ…第１分岐管、１０５ｂ…第２分岐管、１０５ｃ…主管、１０５ｄ…第２ポンプ、１０６…濃縮汚泥槽、１０７…洗浄液排出配管、１０７ａ…ポンプ、１０８…処理液排出配管、１０９…初期通過液排出配管、１１１…第１弁、１１３…第３弁、１１４…第４弁、１１５…排出配管、１２０…制御装置、１２１…圧力測定装置、１２２…第５弁、１５１ａ、１５１ｂ…流路、１５２…洗浄用ノズル、１５３…配管、１５４…第８弁、１５５…第７弁、１５６…第６弁、１６０…処理槽、１６１ａ、１６１ｂ…フィルター、１６２…本体、２０６…第１領域、２０７…第２領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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