(57)【要約】【課題】散気装置から排出したエアーによる気液混合流と、その気液混合流による分離膜の揺動で汚泥が付着し難い高効率な分離膜モジュールを提供すること。【解決手段】透過側の面が互いに対向するように配置された２枚の分離膜を有する分離膜対と、互いに対向する前記透過側の面の両方に接着する複数の樹脂部とを備え、前記樹脂部が２種類以上の異なる高さを有し、前記分離膜の一辺に平行な、前記分離膜上の任意の直線における前記分離膜対の断面において、前記分離膜が凹部及び凸部を有するように前記樹脂部が配置されている。【選択図】図１
2017080688.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透過側の面が互いに対向するように配置された２枚の分離膜を有する分離膜対と、互いに対向する前記透過側の面の両方に接着する複数の樹脂部とを備え、前記樹脂部が２種類以上の異なる高さを有し、前記分離膜の一辺に平行な、前記分離膜上の任意の直線における前記分離膜対の断面において、前記分離膜が凹部及び凸部を有するように前記樹脂部が配置されていることを特徴とする分離膜エレメント。
【請求項２】
前記樹脂部がドット状または線状に配置されることを特徴とする、請求項１に記載の分離膜エレメント。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の分離膜エレメントが複数平行に配列されてなるエレメントブロックと、散気管を具備し前記エレメントブロックの下方に配置されるエアレーションブロックを備えた分離膜モジュールであって、前記分離膜エレメントの少なくとも一方の面の分離膜が、前記散気管から散気される気泡の上昇方向に対して凹部及び凸部を有するように配置されたことを特徴とする分離膜モジュール。
【請求項４】
相対向する分離膜エレメントの少なくとも一方の面に凹部及び凸部を有するように分離膜エレメントが配置されていることを特徴とする請求項３に記載の分離膜モジュール。
【請求項５】
分離膜エレメントが複数平行に配列されてなるエレメントブロックと、散気管を具備し前記エレメントブロックの下方に配置されるエアレーションブロックを備えた分離膜モジュールであって、前記分離膜エレメントが凹部及び凸部を有さない平らな分離膜エレメントと、請求項１または請求項２に記載の分離膜エレメントであって前記分離膜エレメントの両面に凹部及び凸部を有する分離膜エレメントとが、交互に配置されていることを特徴とする分離膜モジュール。
【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および分離膜モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、平膜状や中空糸状の分離膜は、水処理分野や食品工業分野に使われるようになってきており、例えば分離膜を配設した分離膜エレメントや、この分離膜エレメントを複数配置した分離膜モジュールが水浄化処理装置に使用されている。分離膜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、有機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。
【０００３】
また、分離膜活性汚泥法（Ｍｅｍｂｒａｎｅ  Ｂｉｏｒｅａｃｔｏｒ；ＭＢＲ）は、活性汚泥槽に分離膜を浸漬し、活性汚泥と処理水を膜で分離する処理方法である。ＭＢＲは、省スペースで、良好な水質が得られるため、国内では小規模な施設を中心に、新設の多い海外では１０万ｍ３／ｄａｙを超える大規模な施設に導入が進められている。
【０００４】
活性汚泥処理は、処理槽内で好気性の微生物を飼育するために槽内への散気が必要である。この散気する装置を具備したエアレーションブロックを膜ユニット（以下、「エレメントブロック」という。）の下方に据え付ければ、散気による気液混合流がエレメントブロック内を上昇し、膜表面（膜面）の汚れをかきとることができるので、膜面洗浄しつつ固液分離を行うことができ、低コストでの膜ろ過運転が可能となる。この場合、通常、エレメントとエアレーションブロックを合わせて分離膜モジュールと称されている。
【０００５】
従来、平膜状の分離膜エレメントは、平板状で強度のある多孔性の支持板の表裏全面に、膜（半透膜）の周辺部分を熱融着などで固定したものである。この分離膜エレメントを複数枚平行に重ね、内部に溝を有し上下のみを開放した直方体状のモジュールハウジングに挿入したものがエレメントブロックである。
【０００６】
また、支持板を使用しない袋状の分離膜エレメントも提案されている。分離膜の周辺をシールし、一部に穴をあけて、透過液の切り出し口を取り付けたものがある。また、上記同様これらを複数枚集合させ、取り出し口を連通させることで分離膜モジュールとしている（たとえば特許文献１、２参照）。
これら支持板を使用しない袋状の分離膜エレメントについては、エレメント重量が軽く柔軟性を有しているため、分離膜が散気による気液混合流により揺動して、汚泥が付着し難くなるとしている。しかし、分離膜エレメントは気泡の上昇方向に対して平行に配置されているため、気液混合流により誘起される分離膜エレメントの揺動は、汚泥の付着を抑制するのに不十分である。
気液混合流により分離膜エレメントを効果的に揺動させる方法として、分離膜エレメントの表面に凸状体を設けることで、対向する分離膜エレメントの膜面を叩き、局部的な揺動を与えるが、凸状体を分離膜エレメントの表面に接着することで、その接着部の分離機能は失われ、有効膜面積が減少してしまう。（特許文献３参照）。
【０００７】
膜分離エレメントの揺動により汚泥の付着を抑制する方法として、揺動装置により分離膜モジュールを機械的に揺らす方法が提案されているが、散気による気液混合流がないため、汚泥が分離膜の表面付近に滞留し、膜表面に汚泥が堆積して膜閉塞の原因となる（特許文献４参照）。すなわち、汚泥の堆積により有効膜面積が減少し、透過水量の低下を招く。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平８−１５５２７７号公報
【特許文献２】特開平１１−２４４６７２号公報
【特許文献３】特開２００８−２４６３７１号公報
【特許文献４】国際公開第２０１４／０５８７８９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、上記の問題点を解消し、散気装置から排出したエアーによる気液混合流と、その気液混合流による分離膜の揺動で汚泥が付着し難い高効率な分離膜エレメントおよび分離膜モジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上記の目的を達成するために、以下に述べる構成からなる。
【００１１】
（１）透過側の面が互いに対向するように配置された２枚の分離膜を有する分離膜対と、互いに対向する前記透過側の面の両方に接着する複数の樹脂部とを備え、前記樹脂部が２種類以上の異なる高さを有し、前記分離膜の一辺に平行な、前記分離膜上の任意の直線における前記分離膜対の断面において、前記分離膜が凹部及び凸部を有するように前記樹脂部が配置されていることを特徴とする分離膜エレメント。
【００１２】
（２）前記樹脂部がドット状または線状に配置されることを特徴とする（１）に記載の分離膜エレメント。
【００１３】
（３）（１）または（２）に記載の分離膜エレメントが複数平行に配列されてなるエレメントブロックと、散気管を具備し前記エレメントブロックの下方に配置されるエアレーションブロックを備えた分離膜モジュールであって、前記分離膜エレメントの少なくとも一方の面の分離膜が、前記散気管から散気される気泡の上昇方向に対して凹部及び凸部を交互に有するように配置されたことを特徴とする分離膜モジュール。
【００１４】
（４）相対向する分離膜エレメントの少なくとも一方の面に凹部及び凸部を有するように分離膜エレメントが配置されていることを特徴とする（３）に記載の分離膜モジュール。
【００１５】
（５）分離膜エレメントが複数平行に配列されてなるエレメントブロックと、散気管を具備し前記エレメントブロックの下方に配置されるエアレーションブロックを備えた分離膜モジュールであって、前記分離膜エレメントが凹部及び凸部を有さない平らな分離膜エレメントと、（１）または（２）に記載の分離膜エレメントであって前記分離膜エレメントの両面に凹部及び凸部を有する分離膜エレメントとが、交互に配置されていることを特徴とする分離膜モジュール。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の分離膜モジュールは、散気装置から排出したエアーによる気液混合流と、その気液混合流による分離膜の揺動で汚泥が付着し難い高効率な分離膜モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１（ａ）（ｂ）（ｃ）は、本発明の分離膜エレメントの実施形態の一例を模式的に示す断面図であり、図１（ａ）は、分離膜エレメントの厚さ中心付近で平面状の膜表面と平行に切断したときの断面図、図１（ｂ）は分離膜エレメントを厚さ横方向に切断したときの断面図、図１（ｃ）は分離膜エレメントを厚さ縦方向に切断したときの断面図である。
【図２】図２は、本発明の分離膜エレメントの実施形態の一例を模式的に示す断面図であり、図１（ａ）に相当する断面図である。
【図３】図３（ａ）（ｂ）（ｃ）は、本発明の分離膜エレメントの実施形態の一例を模式的に示す断面図であり、図１（ａ）（ｂ）（ｃ）に相当する断面図である。
【図４】図４（ａ）（ｂ）（ｃ）は、本発明の分離膜エレメントの実施形態の一例を模式的に示す断面図であり、図１（ａ）（ｂ）（ｃ）に相当する断面図である。
【図５】図５（ａ）（ｂ）（ｃ）は、本発明の分離膜エレメントの実施形態の一例を模式的に示す断面図であり、図１（ａ）（ｂ）（ｃ）に相当する断面図である。
【図６】図６（ａ）（ｂ）（ｃ）は、本発明の説明に供する線図である。
【図７】図７は、本発明の分離膜エレメントを含む膜モジュールを用いた水処理装置の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図７は浸漬型膜ろ過装置を示しており、膜モジュール１４は複数枚の膜エレメント１５が、互いに平行に、かつ、隣接する膜エレメント１５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１６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１４の内部には鉛直方向に装填された複数枚の膜エレメント１５、その下方に散気装置１７が設けられている。散気装置１７はブロア１８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１４よりも下流側には透過水２２を吸引するポンプ１９を設けている。
１．分離膜エレメント
図１（ａ）（ｂ）（ｃ）は、本発明の分離膜エレメントの実施形態を例示する断面図であり、図１（ａ）は平面視の断面、図１（ｂ）は厚さ縦方向の断面、図１（ｃ）は厚さ横方向の断面を模式的に説明するものである。同様に図２（ａ）〜図５（ａ）は、分離膜エレメントの他の実施形態の平面視の断面図、図２（ｂ）〜図５（ｂ）は、分離膜エレメントの他の実施形態の厚さ縦方向の断面図、図２（ｃ）〜図５（ｃ）は、分離膜エレメントの他の実施形態の厚さ横方向の断面図である。
【００１９】
図１（ａ）（ｂ）（ｃ）〜図５（ａ）（ｂ）（ｃ）において、符号１は分離膜エレメント、符号２は分離膜、符号３は分離機能層、符号４は基材、符号５は分離膜間の間隙、符号６は周縁の樹脂層により形成された封止部、符号７，８，９は内側の樹脂部、符号１０は集水部、符号１１は集水口を示す。 
【００２０】
本発明の分離膜エレメント１は、２枚の分離膜２，２の対で構成され、分離膜２，２は、透過側が互いに対向し、所定の間隙５をあけるように配置される。以下、分離膜エレメントを単に「エレメント」と称することがある。間隙５の周囲は樹脂により封止され、封止部６を構成する。また、周縁の封止部６より内側の分離膜２，２間の一部が、２種類または３種類の内側の樹脂部７，８，９により繋がれる。本例においては、樹脂部の高さは、樹脂部７，８，９の順に高いとするが、本発明はこれら２種類または３種類の樹脂部の高さに限定されるものではない。
【００２１】
すなわち２枚の分離膜２，２は所定の間隙を確保するように形態した樹脂部７〜９により両方の分離膜２，２が接着される。分離膜２，２の間に形成された所定の間隔５は、膜を透過した水が通る流路、すなわち集水流路となり、ここを通った水は集水部１０に集水され、ここから外部へ取り出される。分離膜エレメントの周囲（周縁部）は接着樹脂、熱溶着、超音波溶着等の方法により封止され、封止部６を構成する。周縁の封止部６の一部には集水部１０が設けられ、この集水部１０は封止されない。 
【００２２】
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、間隙が設けられる。 
【００２３】
また、封止部６は、分離膜の周縁に、間隙５を囲むように配置される。封止部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。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（つまり供給水が分離膜を透過せずに流入しないように）することである。また同時に、分離膜を透過した透過水が、集水部１０を除き、分離膜エレメントの外部に漏れないようにすることである。 
【００２４】
樹脂部７〜９により「分離膜の間が繋がれる」構成とは、１つの樹脂部７〜９が、１つの分離膜対において、一方の分離膜２の透過側面およびそれに対向する他方の分離膜２の透過側面の両方に接着する構成を指す。すなわち、分離膜対において、一方の分離膜は他方の分離膜に、樹脂を介して固定される。 
【００２５】
分離膜対において、分離膜２の透過側面およびそれに対向する他方の分離膜２の透過側面の間には支持体が配置されないことで、膜エレメント１に揺動させるための柔軟性を与えることができる。
【００２６】
本例においては、樹脂部７〜９は異なる高さを有し、膜エレメント１において分離膜の一辺に平行な、分離膜上の任意の直線における分離膜対の断面において、分離膜が凹部及び凸部を有するように樹脂部７〜９を配置する。さらに、分離膜の一辺に垂直な他の一辺に平行な、分離膜上の任意の直線における分離膜対の断面において、分離膜が凹部及び凸部を有さないように樹脂が配置されていることが好ましい。樹脂部がこのように配置されることにより、膜エレメントの相互間の流路を流れる気液混相の上昇流は、効果的に分離膜エレメント１を揺動させる。
膜エレメントの供給側に樹脂部を接着し、膜エレメントに凹部及び凸部を形成すると、接着部の分離機能は失われ、有効膜面積が減少してしまう。本発明は、膜エレメントの凹部及び凸部を形成する樹脂部は、分離膜の透過側に接着され、樹脂部と膜表面の間のろ過機能は失われないため、有効膜面積は維持される。
樹脂部７〜９の高さは、膜エレメント１の相互間の距離において、最も低い樹脂部７により膜エレメント１の供給側が凹になっている部分１１ａでの無曝気時の膜エレメント１の相互間の膜間距離をｄ（１）としたとき、最も高い樹脂部９の高さｈ（１）と最も低い樹脂部７の高さｈ（２）の差は、１．０ｍｍ＜｛ｈ（１）−ｈ（２）｝＜ｄ（１）の条件を満たすものが好ましい。樹脂部の高さの差が１．０ｍｍよりも大きいことにより、各膜エレメント１の相互間の流路を流れる気液混相の上昇流は、膜エレメント１を効果的に揺動させる。樹脂部の高さの差が凹部における膜間距離ｄ（１）未満であることにより気液混相の上昇流の流路が確保され、膜面を洗浄することができる。さらに好ましくは１．５ｍｍ＜｛ｈ（１）−ｈ（２）｝＜ｄ（１）／２の範囲である。樹脂部の高さの差が１．５ｍｍ以上であることにより、より効果的に揺動させる。樹脂部の高さの差が膜間距離ｄ（１）／２未満であることにより、膜エレメント１が揺動したときに、対向する膜エレメント１との衝突による衝撃を和らげ、膜エレメントの破損を防ぐことができる。
また、樹脂部７〜９の高さは、５０μｍ以上の範囲が好ましい。樹脂部の高さが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。透過液の流路を安定に確保するには、さらに好ましくは５００μｍ以上の範囲である。
複数の樹脂部７〜９は、対向する２つの透過側の面の両方に接着しているので、逆圧洗浄を行っても、圧力は封止部６に集中するのではなく、内側の接着部分（樹脂部７，８）にも分散される。よって、分離膜間の剥離の発生が抑制され、供給側から透過側への水のリークが起こりにくいという効果が得られる。
【００２７】
分離膜２の面積に対する樹脂部７〜９の面積割合は、分離膜２の内側の面積に対する割合が１％以上７０％以下の範囲になるようにすることが好ましい。内側の樹脂部の面積割合が、分離膜の内側の面積に対する割合が１％以上であると、薬液による透過側からの洗浄で分離膜が剥がれにくくなる。内側の樹脂部の面積割合が、分離膜の内側の面積に対する割合が７０％以下であると、透過液の流路が確保され、透過液の流動抵抗を低減することができる。さらに好ましくは１０％以上５０％以下の範囲である。
【００２８】
つぎに、本発明における樹脂部７〜９の平面形状、すなわち樹脂部７〜９を分離膜に投影した形状について説明する。本発明の重要なポイントは、分離膜２に樹脂を塗布し、樹脂部７〜９を形成することにより、分離膜エレメントに散気される気泡の上昇方向に対して凹部及び凸部を与え、散気装置から排出したエアーにより分離膜エレメントを揺動させることである。
【００２９】
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７〜９を膜平面の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（ａ）の平面視断面図において、内側の樹脂部７，８の断面形状は、円形をしたドット状であり、上下方向に隣り合う樹脂の高さが異なるように配列させ、左右方向に隣り合う樹脂の高さが同じにように配列させ、樹脂部を上下左右に整然と配列させた例である。内側の樹脂部７，８の断面形状は、この例に限定されることなく、楕円形、多角形、不定形などのドット状、或いは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。
【００３０】
例えば、図３に示した分離膜エレメントにおける樹脂部は、円形の異なる高さを有した樹脂部７，８を千鳥状に配列させた例である。
図４に示した分離膜エレメントにおける樹脂部は、左右方向を向いた破線状で平行に配列させた線形の樹脂部７，８を上下方向に隣り合う樹脂の高さが異なるように配列させ、左右方向に隣り合う樹脂の高さが同じにように配列させた例である。
図５に示した分離膜エレメントにおける樹脂部は、３種類の異なる樹脂部７〜９を上下方向に隣り合う樹脂の高さが異なるように配列させ、左右方向に隣り合う樹脂の高さが同じにように配列させ、樹脂部を上下左右に整然と配列させた例である。
【００３１】
内側の樹脂部７〜９の形状、配置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。
内側の樹脂部は、分離膜の一辺に平行な、分離膜上の任意の直線における分離膜対の断面において、分離膜が凹部及び凸部を有するように配置されるとするが、本願発明の樹脂部の配置における平行とは、＋５度〜−５度の範囲を含むものとする。
【００３２】
樹脂部７〜９の分離膜への投影図は、不連続である。つまり、１枚の分離膜に、分離膜の一辺の平行方向において、２つ以上の樹脂部を間隔をおいて配置される。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ていることが好ましい。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ていることが好ましい。
【００３３】
樹脂部７〜９の大きさ、数、ピッチ間隔は、上記したように、分離膜エレメントに適度な柔軟性と剛性を与えるという特性を満足する限り、特に限定されるものではない。
【００３４】
周縁の封止部６および内側の樹脂部７〜９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、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィンやオレフィン共重合体などが好ましく、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。
【００３５】
図６は、平行に配置された分離膜エレメントと、分離膜エレメントの下方に配置されるエアレーションブロックによる散気を例示した模式図である。分離膜エレメント１の少なくとも一方の面に散気装置１７から散気される気泡の上昇方向に対して凹部及び凸部を有するように樹脂部７〜９を配置することにより、各分離膜エレメントの相互間の流路を流れる気液混相の上昇流は、分離膜エレメントを揺動させる。さらに、分離膜エレメント１の少なくとも一方の面の分離膜が、散気装置１７から散気される気泡の上昇方向と垂直方向に対して凹部及び凸部を有さないように樹脂が配置されていることが好ましい。気泡の上昇方向と垂直方向に対して凹部及び凸部を有する場合、気液混相の上昇流は優先的に凹部へ流れてしまうため、流れの偏りが生じ、また分離膜エレメントを揺動させる効果が低下する。
図６（ａ）は、片面にのみ凹部及び凸部を有する分離膜エレメント１が平行に配置された例であり、凹部及び凸部を有する面と平らな面が相対向する。
このとき、分離膜エレメント１の相互間の距離において、樹脂部９により膜エレメント１の供給側が凸になっている部分１２ｂでは、流路幅が狭いので、水流が速く流れることでせん断応力が大きくなり、膜面の洗浄効果が増大する。また、樹脂部７により膜エレメント１の供給側が凹になっている部分１２ａでは、水流が変化し渦流などが発生することでせん断応力が大きくなり、膜面の洗浄効果が増大する。
図６（ｂ）は、両面に凹部及び凸部を有する分離膜エレメント１が平行に配置された例であり、凹部及び凸部を有する面が相対向する。図６（ｂ）の例は、図６（ａ）の例よりも凹部での膜間距離ｄ（１）と凸部での膜間距離ｄ（２）の差が大きいため、より水流の変化が大きくなり、渦流などによる膜面の洗浄効果が増大する。
図６（ｃ）は、両面に凹部及び凸部を有する分離膜エレメント１と両面に凹部及び凸部を有しない分離膜エレメント１３が交互に平行に配置された例であり、凹部及び凸部を有する面と平らな面が相対向する。凹部及び凸部を有しない分離膜エレメント１３とは、分離膜エレメント内部の樹脂部の高さにおいて、最も高さの大きい樹脂部の高さｈ（１）と最も高さの小さい樹脂部の高さｈ（２）の差が、０．５ｍｍ未満である以外は分離膜エレメント１と同じ構造である。
つぎに、本発明の分離膜エレメントの固定方法について説明する。本発明は、散気装置から排出したエアーにより分離膜エレメントを揺動させる効果が損なわれない範囲であれば、分離膜エレメントの固定方法は特に限定されない。
分離膜エレメントの面方向において外側の四隅に貫通孔が配置され、複数枚が平行に配列してまとめられ、隣接する貫通孔に例えばシャフトを貫通させてエレメントユニットとすることができる。このような構造をとることにより、分離膜エレメントには揺動させるための柔軟性を与えることができる。
また、貫通孔を有したスペーサーが相対向する分離膜エレメントの間に配置され、シャフトがそれぞれの貫通孔を貫通させることで連結され一体として束ねられていることが好ましい。スペーサーが配置されることにより、分離膜エレメント間の距離が保持され、気液混相の上昇流の流路が確保され、さらに対向する分離膜エレメントとの衝突による衝撃を和らげ、膜エレメントの破損を防ぐことができる。
２．分離膜
本発明において、分離膜は、平膜状の分離膜であり、好ましくは不織布ベースの基材の上に分離機能層を製膜したものである。 
【００３６】
分離膜の分離機能層の厚みは、薄すぎるとひび割れなどの欠陥が生じ、ろ過性能が落ちる場合があり、厚すぎると透水量が低下することがあるので、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。 
【００３７】
分離機能層としては、孔径制御、耐久性の点で、架橋高分子で構成されることが好ましい。分離対象にする成分の分離性能の点で、多孔性支持層上に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適である。また、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膜を用いることもできる。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。 
【００３８】
本発明の分離膜エレメントを構成する分離膜は、好ましくは基材と分離機能層とからなり、特に、ポリフッ化ビニリデン系樹脂からなる分離機能層が形成された分離膜を用いるとよい。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。 
【００３９】
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。 
【００４０】
また、本発明の分離膜エレメントは、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、分離対称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。
【符号の説明】
【００４１】
１    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    封止部
７，８，９    内側の樹脂部
１０    集水部
１１    集水口
１２    分離膜エレメント間の間隙
１３    分離膜エレメント
１４    分離膜モジュール
１５    分離膜エレメント
１６    分離膜浸漬槽
１７    散気装置
１８    ブロア
１９    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】
2017080688.tif 000003
【図２】
2017080688.tif 000004
【図３】
2017080688.tif 000005
【図４】
2017080688.tif 000006
【図５】
2017080688.tif 000007
【図６】
2017080688.tif 000008
【図７】
2017080688.tif 000009