(57)【要約】  本発明は、膜マイクロ凝固法を使用する膜濾過ユニットの最適化された管理方法であって、前記マイクロ凝固法は、膜の上流で、流出液のゼータ電位を０にさせる容量の３０〜８０分の１である凝固剤の容量を注入する工程からなり、少なくとも、  −  流出液温度の測定と；  −  濾過速度の測定と；および  −  膜間圧の測定とを含み、このとき  −  膜の透過性が閾値を下回るとすぐに凝固剤の注入が開始されること；および  −  凝固剤の注入は、膜の透過性が所定保持時間にわたって再び低下前の安定値Ｌｐ0以上になると停止される方法である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
膜マイクロ凝固法を使用する膜濾過ユニットの最適化された管理方法であって、前記マイクロ凝固法は、膜の上流で、流出液のゼータ電位を０にさせる容量の３０〜８０分の１である凝固剤の容量を注入する工程からなり、少なくとも、
−  流出液温度の測定と；
−  濾過速度の測定と；および
−  膜間圧の測定とを含み、
このとき
−  膜の透過性が閾値を下回るとすぐに凝固剤の注入が開始されること；および
−  凝固剤の注入は、膜の透過性が所定保持時間にわたって再び低下前の安定値Ｌｐ0以上になると停止されることを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記膜透過性は、参照温度に対して補正され、透過性閾値は前記参照温度で初期膜透過性Ｌｐiの１０〜８０％であるが、他方凝固剤の注入は、参照温度に対して補正された膜透過性が再び所定保持時間にわたって前記参照温度での低下前の安定値Ｌｐ0以上になると停止されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記閾値は、固定時間にわたって参照温度に対して補正された膜透過性の１０〜４０％の低下に対応しており、そして凝固剤の注入は、参照温度に対して補正された膜透過性が再び前記参照温度での低下前の安定値Ｌｐ0以上になると停止されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記凝固剤の注入は、流出液の実際温度で、前記流出液の温度での初期膜透過性Ｌｐiの１０〜８０％の閾値未満への膜透過性における低下によって開始され、そして凝固剤の注入は、実際の流出液温度で膜の透過性が再び低下前の流出液の温度で安定値Ｌｐ0以上になると停止されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記閾値は、固定時間にわたって、実際の流出液温度で、膜透過性における１０〜４０％の低下に対応しており、そして凝固剤の注入は、実際の流出液温度での膜透過性が再び、低下前の流出液の温度での安定値Ｌｐ0以上になると停止されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記参照温度は、２０℃または２５℃であることを特徴とする、請求項２または３に記載の方法。
【請求項７】
前記透過性変動のための固定期間は、１０分間〜５日間であることを特徴とする、請求項３または５に記載の方法。
【請求項８】
前記透過性変動のための固定期間は、１０分間〜６０分間であることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記凝固剤の注入は、膜の透過性が再び、１２時間を越える保持時間にわたって低下前の安定値Ｌｐ0以上になり、維持されたときに停止される、請求項１から８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
膜マイクロ凝固法を用いる膜濾過ユニットの最適化された管理のための装置であって、前記マイクロ凝固法は、膜の上流で、流出液のゼータ電位を０にさせる容量の３０〜８０分の１である凝固剤の容量を注入する工程からなり、少なくとも、
−  流出液の温度の測定と；
−  濾過速度の測定と；および
−  膜間圧の測定とを、請求項１から９のいずれか１項に記載の方法を実行するために含み、
このとき
−凝固剤の注入を制御するために、流出液の温度を測定するための手段（７）と、濾過速度を測定するための手段（８）と、および膜間圧を測定するための手段（９）とに接続された制御ユニット（Ｕ）を含み、前記制御ユニットは、
−  膜透過性を決定してそれを閾値と比較するため；
−  膜の透過性が前記閾値を下回るとすぐに凝固剤の注入を開始するため；および
−  膜の透過性が、所定保持時間にわたって、再び低下前の安定値Ｌｐ0以上になると凝固剤の注入を停止するために設計されていることを特徴とする、装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、その所有者が本出願人である国際公開第０１／４１９０６号パンフレット（特許文献１）の結果として生じる欧州特許第１２３９９４３号明細書（特許文献２）による膜マイクロ凝固法を使用して、膜の汚れの状態および／または温度による、膜濾過ユニットの最適化された管理方法に関する。
【０００２】
マイクロ凝固法は、膜の上流で、流出液のゼータ電位を０にさせる凝固剤容量の３０〜８０分の１である容量の凝固剤を注入する工程からなる。
【背景技術】
【０００３】
主要な技術的および経済的挑戦課題は、液体、例えば詳細には地上水、廃水および海水を処理するための精密濾過膜、限外濾過膜、ナノ濾過膜および超濾過膜の水理学的性能を保守整備することである。
【０００４】
詳細には、膜の水理学的性能はその透過性によって、つまり所定温度で膜のいずれかの側で１ｂａｒで加えられた標準化した圧力差に対して膜の単位面積を通過する流出液の速度によって示される。初期透過性もしくはＬｐiは、その目詰まり指数および温度が公知であるに違いない飲料水について測定された新鮮膜の透過性であることを想起されたい。
【０００５】
本発明においては重要ではない膜構造の劣化とは別に、膜の水理学的性能に影響を及ぼす２つのパラメーターは、
−未処理流出液の温度；および
−膜の目詰まり度、である。
【０００６】
温度
温度が流出液の、特に水の粘度に影響を及ぼすことは周知である。したがって温度の低下は、水の粘度を上昇させることによって水が膜を通過することをより困難にさせる。このため、これは流出液の温度では透過性における低下を生じさせる。２０℃の近辺での１℃の差は、例えば所定の膜間圧に対する流量における約２．５％の減少を生じさせることに留意されたい。これは物理学の法則であるが、当業者にとっては障害となる可能性がある。
【０００７】
産業上の観点からは、これは、所定の生産速度を得るためには処理ユニットが最低温度に合わせて設計されなければならないことを意味しており、つまり、この最低温度が２０℃未満の場合には、結果として取り付けられる膜の面積が増加させられなければならない。
【０００８】
相違する温度での透過性測定値を比較する場合には、当業者は、温度の影響を取り除くための補正率を決定しなければならないことに留意されたい。そこで、Ｌｐ（Ｔref）＝Ｋ×Ｌｐ（Ｔ）であり、このときＫは流出液温度と参照温度Ｔrefとの関数である。この参照温度は、通常は２０℃または２５℃に設定される。
【０００９】
目詰まり
当業者にとって一般用語である「目詰まり」は、文献において明確に解説されているが、機械的もしくは化学的のいずれかで膜の抵抗性を増加させるすべての現象を意味する。これは膜上および膜の孔内への表面沈着（ケーキ形成）や吸着、ならびに水に含まれる様々な物質、つまり浮遊物質、コロイドおよび有機物や鉱物が含まれている現象を包含している。
【００１０】
実際に、目詰まりは、
−  加えられる一定の膜間圧に対する濾過流量の減少、
−  または濾過流量定数を維持するための加えられる膜間圧の増加、のいずれかを含んでいる。
【００１１】
どちらの場合も、この目詰まり現象は、膜の透過性における低下、つまり膜の技術的−経済的効率の減少を生じさせる。
【００１２】
残りの説明のために、以下の用語が定義されている。
−  Ｌｐi。膜が最初に使用された時点の膜の初期透過性；および
−  Ｌｐ0。実際の作動条件下での安定透過性であり、例えば、膜の汚れの状態に依存して変動する可能性がある。
【００１３】
このため目詰まりの制御は、当業者によって明確に確認されている大きな挑戦課題であり、当業者は目詰まりを防止することを目的とする多くの解決策（予防措置）を提案しているが、目詰まりが発生してしまえば、救済措置によってしか排除できない。
【００１４】
救済措置は、本質的には、文献において詳細に説明されているように、膜の繰り返しの化学的洗浄を含んでいる。これらの措置は、主としてその間に膜が、１つまたは複数の化学試薬、例えば酸および／またはキレート剤、洗剤、酸化剤などを含有する可能性がある洗浄溶液と接触させられる段階を提供することからなる。
【００１５】
あらゆる場合に、それらが必要とするこれらの洗浄作業および生産中止は、結果として水の浪費を引き起こすとともに、名目生産スループットを保持するためには装置が過剰設計されなければならないことを意味しており、これは追加の投資およびランニングコストを招く。さらに、これらの洗浄作業は、膜のために予定される作業ではあるが、それでもなお膜の寿命を短縮させる攻撃的な作業である。
【００１６】
産業上の観点からは、これらの救済段階の誘発は、膜の目詰まり測定値、すなわち透過性が例えば膜供給業者によって設定された閾値より下へ低下したことを示す測定値に基づいて制御される。変形態様として、これらの救済措置は、例えば月１回から年１回の範囲に及ぶ所定の頻度で予防目的のために実施できる。
【００１７】
化学的洗浄の頻度を制限するために、文献には予防措置が記載されている。それらは、本質的には、
−  例えば電場もしくは超音波場の適用などの物理的作用、；
−  非定常条件（２相流、乱流もしくは渦流の促進）または膜の表面近くでの乱流のいずれかを作り出すことによる水力学的作用；
−  例えば酵素を使用する、生物学的作用；および最後に
−  膜製造段階中にの膜の表面を修飾すること、または処理済みマトリックスの構造を修飾できるように未処理流出液へ反応物質を直接的に添加することのいずれかによる化学作用、に依存している。
【００１８】
効果的であるためには、これらすべての予防措置は、連続的に実施されなければならない、または目詰まりを予測するために、慎重に選択された誘発因子、一般的には流出液の品質と関連付けられなければならない。これは、目詰まりが（詳細には透過性における低下の観察によって）観察された時点では、予防措置は効果がないために、救済措置しか膜の水理学的性能を回復させることができないためである。
【００１９】
予防措置が連続的に実施されない場合は、当業者は、膜の目詰まりに適した状況を予想できるように、センサーを使用して未処理流出液の品質を分析する。
【００２０】
この方策は、困難を伴い、流出液の品質を分析するためのセンサーの使用を原因とする多数の欠点を有している。
−  汚れに適した状況を示す品質パラメーターを同定することは必ずしも容易ではなく、予想することは困難である；
−  これらのパラメーターは、流出液の性質および場所、ならびに時間の経過に依存して、質的および量的に変動する可能性がある；
−  センサーのコストおよびそれらが生成するシグナルを処理するコスト；および
−  上記センサーの保守整備コスト。
【００２１】
本出願人は、膜の生産能力を向上させるための化学マイクロ凝固法について記載している欧州特許第１２３９９４３号明細書（特許文献２）および国際公開第０１／４１９０６号パンフレット（特許文献２）の所有権者である。この膜マイクロ凝固法は、膜の上流で、流出液のゼータ電位を０にさせる凝固剤の容量Ｘの３０〜８０分の１、および変形態様では４０〜６０分の１である容量Ｙの凝固剤を注入する工程からなる。言い換えると、ＹはＸ／３０〜Ｘ／８０、および変形態様ではＸ／４０〜Ｘ／６０である。
【００２２】
凝固剤が膜洗浄特性を有していないことは、当業者には公知である。
【００２３】
欧州特許第１２３９９４３号明細書（特許文献２）によるマイクロ凝固法は、連続的に実行されてもよいが、そのような実行は必ずしも必要、あるいは望ましいわけではなく、あらゆる場合に技術的および経済的には最適化されていない。
【００２４】
第一に、膜汚れのリスクがない場合には、マイクロ凝固法の実行は厳密には必要ではなく、不要な凝固剤のコストを招くことがある。第二に、膜を凝固剤と接触させる工程は、経時的に膜の劣化を生じさせることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２５】
【特許文献１】国際公開第０１／４１９０６号パンフレット
【特許文献２】欧州特許第１２３９９４３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２６】
本発明の目的は、詳細には、マイクロ凝固法が実行される時間を最適化する、そして膜の寿命を維持することであるが、これは技術的および経済的に極めて重要である。
【００２７】
本発明の１つの目的は、流出液の品質などを測定するための追加のセンサーを加える必要なく、膜装置の作動フィードバックの関数として、すなわち透過性の測定値の関数として、膜マイクロ凝固法（予防措置）の実行の管理を最適化することである。一般には膜装置において（温度測定、濾過速度測定および膜間圧測定のための）標準として存在するセンサーだけが使用される。
【００２８】
そこで本発明のまた別の目的は、時間の経過に伴って膜の水理学的性能を維持できるようにマイクロ凝固法の実行を最適化することである。これに関連して、本発明は、膜濾過ユニットを制御する最適化された信頼できる安全な方法を開示しており、新規な概念、つまり温度Ｔでの等流量および／または等透過率を備える膜という概念への道を開く。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
先行技術が強調しているように、参照温度に対して補正した透過性における低下は、膜汚れを示す観察結果である。
【００３０】
欧州特許第１２３９９４３号明細書によって記載された膜マイクロ凝固法は予防措置であると思われるが、本発明者は、極めて驚くべきことに、マイクロ凝固法が目詰まりした膜の性能を回復させることを見いだした。マイクロ凝固法の介入を行わないと、目詰まりした膜は、救済のための洗浄段階、つまり化学的洗浄を必要とする。この特別に驚くべき観察結果は、完全に新規である。
【００３１】
結果として生じる膜マイクロ凝固法の管理は、まさに驚くべきことに、予防措置（膜マイクロ凝固法）を実行して成功させるために救済措置（汚れの観察）の誘発因子の使用を推奨することによる。
【００３２】
本発明によると、膜マイクロ凝固法を使用する膜濾過ユニットの最適化された管理方法は、少なくとも、
−  流出液温度の測定と；
−  濾過速度の測定と；および
−  膜間圧の測定とを含み、
このとき  −  膜の透過性が閾値を下回るとすぐに凝固剤の注入が開始されること；および
−  凝固剤の注入は、膜の透過性が所定保持時間にわたって再び低下前の安定透過性値Ｌｐ0以上になると停止されることを特徴とする。
【００３３】
膜の透過性は、参照温度に対して補正することができ、透過性閾値は上記参照温度で膜の初期透過性値Ｌｐiの１０〜８０％であるが、他方凝固剤の注入は、参照温度に対して補正された膜の透過性が所定保持時間にわたって再び上記参照温度での低下前の安定透過性値Ｌｐ0以上になると停止される。
【００３４】
また別の可能性によると、閾値は、固定時間にわたって、参照温度に対して補正された膜透過性における１０〜４０％の低下に対応し、そして凝固剤の注入は、参照温度に対して補正された膜透過性が再び上記参照温度での低下前の安定透過性値Ｌｐ0以上になると停止される。
【００３５】
凝固剤の注入は、実際の流出液温度で、上記流出液温度での膜の初期透過性Ｌｐiの１０〜８０％の閾値未満への膜透過性における低下によって開始することができ、そして凝固剤の注入は、実際の流出液温度で膜の透過性が再び低下前の流出液温度での安定透過性値Ｌｐ0以上になると停止される。
【００３６】
閾値は、固定時間にわたって、実際の流出液温度で、膜透過性における１０〜４０％の低下に対応してよく、そして凝固剤の注入は、膜透過性が、実際の流出液温度で再び低下前の流出液温度での安定透過性値Ｌｐ0以上になると停止される。
【００３７】
参照温度は、一般には２０℃または２５℃である。
【００３８】
透過性における変動についての固定時間は、１０分間〜５日間、好ましくは１０分間〜６０分間であってよい。
【００３９】
凝固剤の注入は、膜の透過性が、１２時間を超える保持時間にわたって、再び低下前の安定透過性値Ｌｐ0以上になり、維持されると停止されてよい。
【００４０】
本発明は、膜マイクロ凝固法を用いる膜濾過ユニットの最適化された管理のための装置であって、少なくとも、
−  流出液温度の測定と；
−  濾過速度の測定と；および
−  膜間圧の測定とを、上記に規定した方法を実行するために含み、
このとき
−  凝固剤の注入を制御するために、流出液の温度を測定するための手段と、濾過速度を測定するための手段と、および膜間圧を測定するための手段とに接続された制御ユニットを含み、この制御ユニットは、
−  膜透過性を決定してそれを閾値と比較するため；
−  膜の透過性が上記閾値を下回るとすぐに凝固剤の注入を開始するため；および
−  膜の透過性が、所定保持時間にわたって、再び低下前の安定透過性値Ｌｐ0以上になると凝固剤の注入を停止するために設計されていることを特徴とする装置にさらに関する。
【００４１】
こうして、膜マイクロ凝固法を実行した結果は、膜の性能が、目詰まり状況となる前に回復されて維持されることである。
【００４２】
詳細には、本発明は、
−  参照温度での、設定閾値未満への膜透過性における低下が観察されると、マイクロ凝固法の実行を誘発することを提案する。
【００４３】
有益には、この閾値は、上記参照温度で膜の初期透過性の１０〜８０％である；および／または所定の期間にわたる、参照温度での膜透過性における重大な低下である。有益には、この閾値は１０分間〜５日間の範囲に及ぶ濾過時間にわたって上記参照温度での透過性の１０〜４０％に設定される。
【００４４】
流出液の温度での透過性における低下は、
−  膜の汚れ；および／または
−  温度の低下、の指標である。
【発明の効果】
【００４５】
膜マイクロ凝固法を実行することによる驚くべき救済作用とは別に、本発明者によるまた別の観察は、膜の水理学的性能を改善する作用は、有益にも、膜の水理学的性能に温度の低下が及ぼすマイナスの作用を補償するように利用できるということであり、その適用についてはこれまで記載されたことがなかった。これに関連して、マイクロ凝固法の慎重な実行によって、驚くべきことに、そして新規な方法で、膜の操作技術者がそれについて障害を感じてきた物理学の基本法則を回避することが可能である。
【００４６】
このようにして誘発／制御されるマイクロ凝固法の実行は、本発明によって、温度の低下および／または流出液の目詰まりする性質の増加が及ぼすマイナスの作用を排除することを可能にする。
【００４７】
そこで本発明により最適化される膜マイクロ凝固法の管理は、流出液の温度および／またはその目詰まりする性質における変動がどのようなものであれ水理学的性能を維持することを可能にする。
【００４８】
本発明によって最適化された膜マイクロ凝固法の管理は、上記方法の適切な非連続的作動を許容し、上記方法の実行を、それを実行するのが必要な期間だけに慎重に制限することを可能にする。したがって、この管理方法は、凝固剤を節約することを可能にし、有益にも膜の寿命を維持する。
【００４９】
本発明のまた別の利点は、膜濾過装置上に今までは存在していなかった任意の装置、つまりそれらから流出液の温度および／または参照温度での透過性が計算される、流出液の温度、濾過速度および膜間圧を測定するための装置の追加を必要としないことである。
【００５０】
そのように行うことによって、本発明は、追加のセンサーのための投資もしくは保守整備コストを全く必要とせず、さらに流出液の性質に依存して各場所に特異的であり、そのために実行が複雑になる上記センサーの常に困難な選択をも伴わない。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明による方法を実行するための、ケースに入れられた循環型の膜を用いる装置を示す図である。
【図２】本発明による方法を実行するための、浸漬させた自由膜を用いる装置を示す図である。
【図３】実施例１による、時間の経過にわたる、膜の水理学的性能および流出液の有機汚染物質濃度における変動を示すプロット図である。
【図４】実施例２による、時間の関数としての、膜の水理学的性能および流出液の質における変動を示すプロット図である。
【発明を実施するための形態】
【００５２】
上記に提示した配置とは別に、本発明は、添付の図面を参照して記載した、決して限定的ではない例示的実施形態に関して以下により明示的に示す多数の他の配置からなる。
【００５３】
図１および図２では、同一参照番号によって同一もしくは類似の要素が表示されている。
【００５４】
図１に示した装置では、凝固剤は、膜の上流の２で未処理水１中へ注入される。未処理水／凝固剤混合液は、次にケースに入れられた膜４を越えて濾過される。この装置は、任意で再循環ループ５を含んでいる。処理水３は、ラインを通って出て行く。
【００５５】
図２に示した装置では、凝固剤は、膜の上流の２で未処理水１中へ注入される。未処理水／凝固剤混合液は、次に未処理水を含有する溜めます内に浸漬させた自由膜６を越えて濾過される。処理水３は、ポンプＰによって放出される。
【００５６】
膜の上流で未処理水１中へ注入される凝固剤の容量Ｙは、未処理水１のゼータ電位を０にさせる凝固剤の容量Ｘの３０〜８０分の１、および変形態様では４０〜６０分の１である。このため、ＹはＸ／３０〜Ｘ／８０、および変形態様ではＸ／４０〜Ｘ／６０である。
【００５７】
この装置は、詳細にはプログラム可能な制御装置もしくはコンピュータからなる制御ユニットＵを含んでいる。このユニットＵに接続されているのは、作動パラメーターについての情報を上記ユニットへ送信するための測定センサーである。
【００５８】
詳細には、本装置は、少なくとも、
−  流出液１の温度を測定するためのセンサー７と；
−  処理水３を放出するためのパイプ上に装備された、濾過速度を測定するためのセンサー８と；および
−  膜間圧を測定するための１つまたは複数のセンサー９と、を含んでいる。
【００５９】
これらのセンサーの出力端子は、提供された測定結果から膜の瞬間透過性を決定するユニットＵに接続されている。
【００６０】
凝固剤供給ライン２上に装備されたバルブ１０は、注入制御手段を構成するプログラムがインストールされているユニットＵによって制御され、それによって、
−  凝固剤の注入は、バルブ１０を開放することによって、任意で参照温度に対して補正された膜の透過性が上記参照温度での膜の初期透過性の１０〜８０％の閾値未満へ低下するとすぐに開始される；および
−  凝固剤の注入は、バルブ１０を閉鎖することによって、参照温度に対して補正された膜の透過性が、所定保持時間にわたって再び低下前の安定透過性値Ｌｐ0以上になると停止される。
【００６１】
この保持時間は、好ましくは１２時間より長く、参照温度は一般に２０℃または２５℃である。
【００６２】
また別の変形態様によると、閾値は、固定時間にわたって、任意で参照温度に対して補正された膜透過性の１０〜４０％の低下に対応しており、そして凝固剤の注入は、任意で参照温度に対して補正された膜透過性が再び低下前の透過性値Ｌｐ0以上になると停止される。
【００６３】
マイクロ凝固法の実行を誘発する透過性における変動についての固定時間は、一般には１０分間〜５日間、および有益には１０分間〜６０分間である。
【実施例１】
【００６４】
２０℃での透過性の測定値に基づく膜マイクロ凝固法を実行する最適化された管理の実施例
第１の実施例は、２，０００ｍ3／日の生産能力を有する工業用限外濾過ユニットによるカルスト水の濾過に関する。これは、ケースに入れられた中空糸タイプの膜であり、２０℃でのその初期透過性Ｌｐiは、ＡＳＴＭ  Ｄ４１８９．９５標準規格によって測定された５％／分の目詰まり指数（すなわち、ＳＤＩ）を有する飲料水について測定された３００Ｌ／ｈ．ｍ2．ｂａｒである。
【００６５】
図３は、ｘ軸上にプロットして時間で表示した、時間の関数としての膜の水理学的性能、および有機汚染物質濃度における変動を示す図である。Ｌ／ｈ．ｍ2．ｂａｒの単位で表示した２０℃での透過性は、左側のスケール上に目盛りを表示したｙ軸上にプロットされている。Ｌ／ｈ．ｍ2で表示した２０℃での流量は、左側のスケール上に目盛りを表示したｙ軸上にプロットされている。未処理流出液の２５４ｎｍでのＵＶ吸光度（単位：ｍ-1）は、右側のスケール上に目盛りを表示したｙ軸上にプロットされており、測定期間（試験片を２４時間にわたって平均化した）に対応するたて棒によって表されている。
【００６６】
その特性が下記の表１に要約されている起源水は、現時点ではその理由は明確には理解されていないが雨降りの現象中には有機性汚濁が突然に増大する、低濁度の冷水（８℃の温度）である。この汚濁は、大きな不飽和有機分子の濃度における増加の指標である１５ｍ-1より上への、２５４ｎｍで測定されたＵＶ吸光度における極めて実質的な増加によって示される。雨降りの現象以外では、２５４ｎｍで測定されたＵＶ吸光度は２〜４ｍ-1のレベルで比較的一定である。
【００６７】
【表１】
2010513009.tif 000003
【００６８】
雨降りの現象以外では、膜の水理学的性能は、２０℃での１０５〜１１０Ｌ／ｈ．ｍ2の適用された濾過流量に対して２０℃での１７０〜１７５Ｌ／ｈ．ｍ2．ｂａｒの範囲内の透過性ＬＰ0を備えていて安定かつ十分であり、膜マイクロ凝固法の実行を必要としない。
【００６９】
これとは対照的に、雨降りの現象中には、有機性汚濁の突然の増加は、透過性における低下によって明らかになる膜の目詰まりを生じさせるが、他方２０℃での濾過流量は１０５Ｌ／ｈ．ｍ2で一定に維持され、水温は８℃で維持される。
【００７０】
この実施例の状況の範囲内では、１０８時間目の頃に、マイクロ凝固法の実行は、２０℃での透過性が１２０Ｌ／ｈ．ｍ2の閾値、すなわち、
−  Ｌｐiの３４％（１２０／３５０）に等価の閾値へ低下すると；
−  または、膜の実質的目詰まりに対応する、９６時間後に２０℃での１７０Ｌ／ｈ．ｍ2の安定透過性Ｌｐ0から３０％の低下が生じると、誘発される。
【００７１】
極めて驚くべきことに、次に、約１５０時間目には起源水の劣化前の透過性測定値Ｌｐ0に類似するレベル（すなわち、２０℃での１７０〜１７５Ｌ／ｈ．ｍ2．ｂａｒ）へ回復する透過性の急速な回復が観察され、他方流量は一定に保持され、起源水の有機性汚濁のレベルは極めて高いまま維持される。
【００７２】
透過性が実質的に低下前の安定値Ｌｐ0で保たれた約１００時間にわたる保持時間後には、マイクロ凝固法は停止される。
【００７３】
極めて驚くべきことに、マイクロ凝固法を約２５０時間の作動後に停止させた場合、透過性は以前に観察された最小レベルへ突然には低下しない。これとは対照的に、膜マイクロ凝固法を実行する救済作用の指標である、未汚染膜に類似する汚れ率が観察される。
【００７４】
マイクロ凝固法は、約３５０時間目に再び適用され、透過性における変動への類似の大きな影響が繰り返される。
【００７５】
この膜マイクロ凝固法の管理は、特にこの場所で行うのが適切である。これは、装置のサイズが小さいことを考慮に入れて完全に自動化されているので、現場には常駐職員が配属されないためである。山中に取り付けられると、装置に接近するのが困難でもある。
【００７６】
本発明によるマイクロ凝固法の実行の全自動管理は、このため、人間が介入せずに膜の水理学的性能を回復させて維持する、そして介入しなければオペレータが化学的洗浄作業を実施することを必要とするであろう目詰まりを「補正する」ことを可能にする。
【００７７】
さらに、装置のサイズを前提にすると、上記方法の作動を調節するための起源水の品質センサーを作動させるコストは、装置のコストに重大な影響を及ぼす。さらに、上記センサーを維持するためには、現時点ではこの装置に指定されていなかった資源および技術の使用が必要とされたであろう。
【実施例２】
【００７８】
流出液の実際温度であるＴでの透過性の測定値に基づく膜マイクロ凝固法の最適化された管理の実施例
以下に示す実施例は、Ａｑｕａｓｏｕｒｃｅ社製の皮内（ｉｎｔｅｒｎａｌ  ｓｋｉｎ）中空糸有機膜モジュールを使用するパイロット限外濾過ユニット上で実施された試験に関する。
【００７９】
２０℃での膜の初期透過性Ｌｐiは、３５０Ｌ／ｈ．ｍ2．ｂａｒ、つまり温度補正後には１０℃で約２７０Ｌ／ｈ．ｍ2．ｂａｒである（ＡＳＴＭ  Ｄ４１８９．９５標準規格にしたがって６％／分のＳＤＩを備える飲料水について実施された測定値）。
【００８０】
この実験は、セーヌ川由来の水で実施されたが、その温度は自然には２０℃であり、実験のために冷却装置を用いて定期的に１０℃へ冷却された。
【００８１】
試験中のセーヌ川の水の品質は以下のとおりであった。
【００８２】
【表２】
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【００８３】
実験の結果は、下記に注釈するように、図４に示されている。この試験を通して、膜に適用された流量は一定であり、温度Ｔでは７０Ｌ／ｈ．ｍ2に設定された。流量測定点は、図４において×印で示した。温度測定点は四角形で示し、他方吸光度の測定点は黒丸で示し、透過性測定点はダイヤモンド形によって示した。
【００８４】
図４では、時間はｘ軸上にプロットされている。Ｌ／ｈ．ｍ2．ｂａｒで表示したＴ℃での透過性は、左側のスケール上に目盛りを表示したｙ軸上にプロットされている。Ｌ／ｈ．ｍ2で表示したＴ℃での流量は、左側のスケール上に目盛りを表示したｙ軸上にプロットされている。未処理流出液の２５４ｍｍ（単位：ｍ-1）でのＵＶ吸光度は、右側のスケール上に目盛りを表示したｙ軸上にプロットされている。温度は、右側のスケール上に目盛りを表示したｙ軸上にプロットされている。
【００８５】
第１期中には、流出液の温度は２０℃であり、膜は未使用である。水の性質のために、膜の透過性は自然にその初期値Ｌｐiである２０℃での３５０Ｌ／ｈ．ｍ2．ｂａｒから２０℃での２５０Ｌ／ｈ．ｍ2．ｂａｒの安定値Ｌｐ0へ低下する。つまりこの場合には２０℃での膜の初期透過性から約７１％の低下が生じる（２５０ｕ０．７１×３５０）。
【００８６】
第２期中には、セーヌ川の水は冷却装置を用いて１０℃へ冷却させられる。このため温度の低下が水の粘度に及ぼす影響は、先行技術によると約２３〜２５％の透過性における漸進的低下を生じさせるが、他方セーヌ川の水の特性、詳細には有機性汚濁のレベルは一定のままである。このため透過性の測定値は、温度Ｔでは１９０Ｌ／ｈ．ｍ2．ｂａｒのレベルで安定化する。
【００８７】
この段階で、本発明による膜マイクロ凝固法は、試験の第３期中に実行される。本発明者は、次に１０℃での膜の性能において、２０℃での流出液について得られたレベルに類似するレベルへの回復を観察した。マイクロ凝固法の非存在下での２０℃での透過性は、このため膜マイクロ凝固法を用いた１０℃での透過性、すなわち２５０Ｌ／ｈ．ｍ2．ｂａｒに類似する。
【００８８】
実験のこの段階では、流出液の冷却は停止させられ、膜マイクロ凝固法は、起源水の品質における自然な劣化を予測しておよそ１５日間（第４期）にわたり中断された。
【００８９】
第５期中には、この劣化は有機汚染の増加、３〜５ｍｇ（炭素）／ＬへのＴＯＣ値の増加および２５４ｎｍでの３〜４ｍ-1から５〜７ｍ-1へのＵＶ吸光度の増加を伴って発生した。この起源水におけるそのような変動は、本発明者には周知であり、流出液の目詰まり能力における現実的増加の指標である。
【００９０】
実際には、透過性における低下が観察され、実施された流出液の冷却はさらにこの透過性における低下を倍加させる。１０℃での透過性測定値が１１０Ｌ／ｈ．ｍ2．ｂａｒ、すなわち１０℃での膜の初期透過性Ｌｐiの４０％（１１０ｕ０．４×２７０）に等価の閾値に達すると、本発明によるマイクロ凝固法が誘発される。
【００９１】
このため図４は、１０℃での膜透過性の流出液の温度での２５０Ｌ／ｈ．ｍ2．ｂａｒへの驚くべき回復を示しており、性能はその後、試験の第６期の持続期間を通して、目詰まりしにくい水および相当に高温で得られたレベルに類似するレベルで維持されることを示している。
【００９２】
この実施例は、流出液の実際温度での透過性に基づいて膜マイクロ凝固法の誘発を管理し、目詰まりの作用および／または温度低下の作用を排除し、したがって補償する可能性を例示している。
【００９３】
この管理方法は、限外濾過ユニットの作動を安定化させるための新しい可能性を開き、年間を通して等流量および等透過性下での作動につながる。
【００９４】
本発明は、交互の濾過／逆洗作動を除いて、特別に生産プロセスを停止させる工程を含んでいない。使用される凝固剤は洗浄剤ではなく、それらは酸化特性も消毒特性も有していない。
【符号の説明】
【００９５】
１  未処理水
２  凝固剤供給ライン
３  処理水
４  膜
５  再循環ループ
６  自由膜
７  センサー
８  センサー
９  センサー
１０  バルブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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