[发明专利]过滤膜、过滤单元、过滤系统以及过滤方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于过滤处理海水、河水等的过滤膜、使用该过滤 膜的过滤单元、以及使用该过滤单元以制造滤液的过滤系统(滤液制 造装置)和过滤方法。

背景技术

本领域已经提出了用于被废水等污染的海水、河水等的无害化 和排水的各种水处理系统(例如专利文献1)。压舱水是出于使船舶 安全航行的原因而可能由船舶装载的海水，并且也已经提出了用于防 止因排出的压舱水而导致的环境污染的各种水处理系统(例如专利文 献1、专利文献2、专利文献4、专利文献5)。

在这种处理系统中，膜过滤广泛用于除去悬浮物(其为包含于 待处理水中的固体)并除去浮游生物和微生物(例如细菌)。作为膜 过滤使用的过滤膜，已经提出了由各种材料制成的多孔过滤膜。例如， 专利文献1公开了一种过滤装置，其包括作为过滤器(过滤膜)的多 孔层，该多孔层由选自以下材料中的材料制成：聚丙烯纤维；纤维素 纤维和蜜胺树脂；纤维素纤维和酚醛树脂；纤维素纤维和蜜胺树脂和 苯酚树脂；以及纤维素纤维和丙烯酸纤维和酚醛树脂，并且还描述了 该过滤装置进一步设置有位于前述过滤装置的下游、并包括由聚四氟 乙烯(PTFE，氟聚合物)制成的多孔膜的过滤装置。专利文献3公 开了作为过滤膜的PTFE拉伸膜(多孔膜)，其用于从海水中有效地 除去被称为TEP(透明胞外聚合物颗粒)的粘性物质(胶状悬浮物)， 该物质分泌自浮游生物或微生物的细胞。

用于河水、海水、压舱水等的处理系统通常需要以高速执行处 理。因此，期望的是能够进行高流量处理的过滤膜。在前述的材料中， 聚酯(如聚对苯二甲酸乙二醇酯)被广泛地用作过滤膜用材料，这是 因为聚酯是结实的并且有利于制造能够承受高流量所伴随的过滤压 力的过滤膜。例如，专利文献4(第0022段)描述了：关于过滤膜 用材料，“例如，当使用由聚酯、尼龙、聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯、 聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏二氟乙烯(PVdF)等制成的拉伸多孔体、 相分离多孔体或无纺布等多孔结构体时，由聚对苯二甲酸乙二醇酯等 聚酯制成的无纺布特别适合用于进行高流量处理“。专利文献5(第 0010段，第5至7行)描述了由聚酯等制成的相对结实的过滤器可 用作为处理船舶压舱水的装置的过滤器，以从海水中除去悬浮物并除 去微生物。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本专利特开No.2010-119999

专利文献2：日本专利特开No.2011-251284

专利文献3：日本专利特开No.2012-196618

专利文献4：日本专利特开No.2012-245428

专利文献5：日本专利No.4835785

发明内容

技术问题

然而，在将聚酯(如聚对苯二甲酸乙二醇酯)用于过滤膜的情况 下，存在的问题是，过滤膜中的孔隙不能确保用于使待处理水通过的 足够的流路，从而妨碍了过滤流速。虽然有必要增加处理水压以提高 过滤流速，但是随之而来的问题是膜的机械寿命缩短。例如，这一点 也存在于上述专利文献1和专利文献3中所披露的膜中。

在使用过滤膜的水处理的情况下，该膜被水中的微生物(如浮游 生物等)、漂浮物、固体物质等所堵塞，从而过滤流速随着时间推移 而降低，最后过滤变得困难。当试图通过进行逆洗或用化学品清洗而 恢复过滤流速时，仍然存在的问题是在常规过滤膜(如聚酯制成的过 滤膜)的情况下，通过逆洗或利用化学品清洗而恢复过滤流速是不够 的。在为了通过逆洗或利用化学品清洗恢复过滤流速从而增加喷流的 情况下，膜的机械寿命缩短。在反复进行不足以恢复过滤流速的逆洗 的情况下，最后的结果是即使当进行逆洗时，堵塞仍然使得过滤流速 难以恢复。由聚酯制成的常规过滤膜存在的问题在于，在过滤流速恢 复变得困难之前的膜使用时间(即膜的寿命)较短。

本发明的目的在于提供一种由多孔体制成的过滤膜，以及能够 有效处理海水、河水等的过滤单元、过滤系统以及过滤方法，其中所 述过滤膜能够用于海水、河水等的处理系统，并且能够实现高过滤流 速，可通过逆洗或利用化学品清洗而使过滤流速充分恢复，并具有长 的使用寿命。

问题的解决方案

本发明的第一方面是一种过滤膜，其使用了由具有亲水性的合成 纤维形成的无纺布。

本发明的第二方面是一种过滤单元，其使用了第一方面的过滤膜。