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特開2024-121591排水処理装置及び排水処理装置の製造方法、並びに、排水処理方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024121591
(43)【公開日】2024-09-06
(54)【発明の名称】排水処理装置及び排水処理装置の製造方法、並びに、排水処理方法
(51)【国際特許分類】
C02F 1/44 20230101AFI20240830BHJP
B01D 61/00 20060101ALI20240830BHJP
B01D 63/08 20060101ALI20240830BHJP
B01D 61/58 20060101ALI20240830BHJP
【ＦＩ】
C02F1/44 F
B01D61/00 500
B01D63/08
B01D61/58
【審査請求】未請求
【請求項の数】24
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023028771
(22)【出願日】2023-02-27
(71)【出願人】
【識別番号】504132272
【氏名又は名称】国立大学法人京都大学
(71)【出願人】
【識別番号】390014074
【氏名又は名称】前澤工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001656
【氏名又は名称】弁理士法人谷川国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】藤原 拓
(72)【発明者】
【氏名】石田 進
(72)【発明者】
【氏名】円谷 輝美
【テーマコード（参考）】
4D006
【Ｆターム（参考）】
4D006GA14
4D006HA44
4D006HA46
4D006JA07A
4D006JA08A
4D006JA14A
4D006JA18A
4D006JA31Z
4D006KA01
4D006KA43
4D006KA52
4D006KA53
4D006KA54
4D006KA55
4D006KA56
4D006KB17
4D006KC03
4D006KD04
4D006KD11
4D006KD14
4D006KD15
4D006KD16
4D006KD17
4D006MA03
4D006PA01
4D006PB08
(57)【要約】
【課題】本発明は、ＦＯ膜を用いた排水の処理を効率的に実行することができる排水処理装置を提供する。
【解決手段】排水処理システム１０は排水ＦＳが貯留されている排水貯留槽１２を備え、排水貯留槽１２内の排水ＦＳには排水処理装置であるＦＯ膜エレメント２０を格納するＦＯ膜モジュール１３が浸漬され、ＦＯ膜エレメント２０は複数のＦＯ膜エレメントパーツ２２からなり、複数のＦＯ膜エレメントパーツ２２は接続され、一本道の駆動溶液ＤＳの流路が形成され、隣接する２つのＦＯ膜エレメントパーツ２２は所定の間隙を有する離間部２５を有する。
【選択図】図２
【解決手段】排水処理システム１０は排水ＦＳが貯留されている排水貯留槽１２を備え、排水貯留槽１２内の排水ＦＳには排水処理装置であるＦＯ膜エレメント２０を格納するＦＯ膜モジュール１３が浸漬され、ＦＯ膜エレメント２０は複数のＦＯ膜エレメントパーツ２２からなり、複数のＦＯ膜エレメントパーツ２２は接続され、一本道の駆動溶液ＤＳの流路が形成され、隣接する２つのＦＯ膜エレメントパーツ２２は所定の間隙を有する離間部２５を有する。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
夾雑物、溶解性有機物及び水分を含む排水、並びに、前記排水の溶質濃度よりも高い溶質濃度の駆動溶液の間に配設される正浸透膜を有するとともに、前記排水又は前記駆動溶液が流入する第１の流入側端部及び前記第１の流入側端部から流入した排水又は駆動溶液を排出する第１の排出側端部を有する第１の正浸透膜部材と、
前記排水及び前記駆動溶液の間に配設される正浸透膜を有するとともに、前記排水又は前記駆動溶液が流入する第２の流入側端部を有する第２の正浸透膜部材と、を備える排水処理装置であって、
前記第１の正浸透膜部材及び前記第２の正浸透膜部材は所定の間隙を有し、前記第１の排出側端部及び前記第２の流入側端部は接続されていることを特徴とする排水処理装置。
前記排水及び前記駆動溶液の間に配設される正浸透膜を有するとともに、前記排水又は前記駆動溶液が流入する第２の流入側端部を有する第２の正浸透膜部材と、を備える排水処理装置であって、
前記第１の正浸透膜部材及び前記第２の正浸透膜部材は所定の間隙を有し、前記第１の排出側端部及び前記第２の流入側端部は接続されていることを特徴とする排水処理装置。
【請求項2】
前記排水処理装置は、
前記排水及び前記駆動溶液の間に配設される正浸透膜を有するとともに、前記排水又は前記駆動溶液が流入する第３の流入側端部を有する第３の正浸透膜部材と、をさらに備え、
前記第２の正浸透膜部材は前記第２の流入側端部から流入した排水又は駆動溶液を排出する第２の排出側端部を有し、
前記第２の正浸透膜部材及び前記第３の正浸透膜部材は所定の間隙を有し、前記第２の排出側端部及び前記第３の流入側端部は接続されていることを特徴とする請求項１記載の排水処理装置。
前記排水及び前記駆動溶液の間に配設される正浸透膜を有するとともに、前記排水又は前記駆動溶液が流入する第３の流入側端部を有する第３の正浸透膜部材と、をさらに備え、
前記第２の正浸透膜部材は前記第２の流入側端部から流入した排水又は駆動溶液を排出する第２の排出側端部を有し、
前記第２の正浸透膜部材及び前記第３の正浸透膜部材は所定の間隙を有し、前記第２の排出側端部及び前記第３の流入側端部は接続されていることを特徴とする請求項１記載の排水処理装置。
【請求項3】
前記第１の流入側端部は前記排水又は前記駆動溶液を前記第１の正浸透膜部材に供給する供給部を有することを特徴とする請求項１記載の排水処理装置。
【請求項4】
前記供給部に供給される排水又は駆動溶液から気泡を分離除去する脱気手段をさらに備えることを特徴とする請求項３記載の排水処理装置。
【請求項5】
前記第３の正浸透膜部材は前記第３の流入側端部から流入した排水又は駆動溶液を排出する第３の排出側端部を有することを特徴とする請求項２記載の排水処理装置。
【請求項6】
前記第３の排出側端部は前記排水に含まれる水分及び前記駆動溶液が混合された集水溶液を集水する集水部を有することを特徴とする請求項５記載の排水処理装置。
【請求項7】
前記第１の流入側端部、前記第１の排出側端部及び前記第２の流入側端部は複数の開口を有することを特徴とする請求項１記載の排水処理装置。
【請求項8】
前記第２の排出側端部及び前記第３の流入側端部は複数の開口を有することを特徴とする請求項２記載の排水処理装置。
【請求項9】
前記第３の排出側端部は複数の開口を有することを特徴とする請求項６記載の排水処理装置。
【請求項10】
前記第１の正浸透膜部材は前記第１の正浸透膜部材が有する正浸透膜を支持する第１の支持部材を有し、前記第２の正浸透膜部材は前記第２の正浸透膜部材が有する正浸透膜を支持する第２の支持部材を有することを特徴とする請求項１記載の排水処理装置。
【請求項11】
前記第１の支持部材及び前記第２の支持部材は複数の突起を有することを特徴とする請求項１０記載の排水処理装置。
【請求項12】
前記第１の支持部材及び前記第２の支持部材は、少なくとも１つの孔部を有することを特徴とする請求項１０又は１１記載の排水処理装置。
【請求項13】
前記第１の支持部材及び前記第２の支持部材は、前記正浸透膜を固定する位置を決める位置決め手段を有することを特徴とする請求項１０記載の排水処理装置。
【請求項14】
前記正浸透膜は、前記位置決め手段及び前記位置決め手段に嵌合される嵌合手段によって前記第１の支持部材及び前記第２の支持部材に固定されることを特徴とする請求項１３記載の排水処理装置。
【請求項15】
前記第１の支持部材及び前記第１の流入側端部の間、並びに、前記第１の支持部材及び前記第１の排出側端部の間には貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項１０記載の排水処理装置。
【請求項16】
前記第２の支持部材及び前記第２の流入側端部の間、並びに、前記第２の支持部材及び前記第２の正浸透膜部材が有し且つ前記第２の流入側端部から流入した排水又は駆動溶液を排出する第２の排出側端部の間には貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項１０記載の排水処理装置。
【請求項17】
前記第３の正浸透膜部材は前記第３の正浸透膜部材が有する正浸透膜を支持する第３の支持部材を有することを特徴とする請求項２記載の排水処理装置。
【請求項18】
前記第３の支持部材は複数の突起を有することを特徴とする請求項１７記載の排水処理装置。
【請求項19】
前記第３の支持部材は、少なくとも１つの孔部を有することを特徴とする請求項１７記載の排水処理装置。
【請求項20】
前記第３の支持部材は、前記正浸透膜を固定する位置を決める位置決め手段を有することを特徴とする請求項１７記載の排水処理装置。
【請求項21】
前記正浸透膜は、前記位置決め手段及び前記位置決め手段に嵌合される嵌合手段によって前記第３の支持部材に固定されることを特徴とする請求項２０記載の排水処理装置。
【請求項22】
前記第３の支持部材及び前記第３の流入側端部の間、並びに、前記第３の支持部材及び前記第３の正浸透膜部材が有し且つ前記第３の流入側端部から流入した排水又は駆動溶液を排出する第３の排出側端部の間には貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項１７記載の排水処理装置。
【請求項23】
夾雑物、溶解性有機物及び水分を含む排水、並びに、前記排水の溶質濃度よりも高い溶質濃度の駆動溶液の間に配設される正浸透膜を有するとともに、前記排水又は前記駆動溶液が流入する第１の流入側端部及び前記第１の流入側端部から流入した排水又は駆動溶液を排出する第１の排出側端部を有する第１の正浸透膜部材と、前記排水及び前記駆動溶液の間に配設される正浸透膜を有するとともに、前記排水又は前記駆動溶液が流入する第２の流入側端部を有する第２の正浸透膜部材と、を備える排水処理装置の製造方法において、
前記第１の正浸透膜部材及び前記第２の正浸透膜部材が所定の間隙に基づいて配置される配置ステップと、
前記第１の排出側端部及び前記第２の流入側端部を接続する接続ステップとを有することを特徴とする排水処理装置の製造方法。
前記第１の正浸透膜部材及び前記第２の正浸透膜部材が所定の間隙に基づいて配置される配置ステップと、
前記第１の排出側端部及び前記第２の流入側端部を接続する接続ステップとを有することを特徴とする排水処理装置の製造方法。
【請求項24】
夾雑物、溶解性有機物及び水分を含む排水、並びに、前記排水の溶質濃度よりも高い溶質濃度の駆動溶液の間に配設される正浸透膜を有するとともに、前記排水又は前記駆動溶液が流入する第１の流入側端部及び前記第１の流入側端部から流入した排水又は駆動溶液を排出する第１の排出側端部を有する第１の正浸透膜部材と、前記排水及び前記駆動溶液の間に配設される正浸透膜を有するとともに、前記排水又は前記駆動溶液が流入する第２の流入側端部を有する第２の正浸透膜部材と、を備え、前記第１の正浸透膜部材及び前記第２の正浸透膜部材が所定の間隙を有する排水処理装置によって実行される排水処理方法において、
前記第１の正浸透膜部材が有する正浸透膜及び前記第２の正浸透膜部材が有する正浸透膜が前記排水に含まれる水分を透過する透過ステップと、
前記排水に含まれる水分が前記第１の正浸透膜部材が有する正浸透膜及び前記第２の正浸透膜部材が有する正浸透膜を透過したとき、前記所定の間隙に位置する前記排水が前記第１の正浸透膜部材が有する正浸透膜及び前記第２の正浸透膜部材が有する正浸透膜に移動する移動ステップと、を有することを特徴とする排水処理方法。
前記第１の正浸透膜部材が有する正浸透膜及び前記第２の正浸透膜部材が有する正浸透膜が前記排水に含まれる水分を透過する透過ステップと、
前記排水に含まれる水分が前記第１の正浸透膜部材が有する正浸透膜及び前記第２の正浸透膜部材が有する正浸透膜を透過したとき、前記所定の間隙に位置する前記排水が前記第１の正浸透膜部材が有する正浸透膜及び前記第２の正浸透膜部材が有する正浸透膜に移動する移動ステップと、を有することを特徴とする排水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は排水処理装置及び排水処理装置の製造方法、並びに、排水処理方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、排水ＦＳ（Feed Solution）に溶解している溶解性有機物や排水ＦＳに分散されている夾雑物を排水ＦＳから分離除去する排水処理が実行されるときに用いられるＦＯ（Forward Osmosis）膜が知られている（例えば、特許文献１参照。）。ＦＯ膜は２種類の溶質濃度の異なる水溶液、例えば、所定の溶質濃度の排水ＦＳ及び排水ＦＳの溶質濃度よりも高い溶質濃度を有する海水等の駆動溶液ＤＳ（Draw Solution）の間に介在すると、排水ＦＳに含まれる水分を駆動溶液ＤＳに透過するとともに、排水ＦＳに含まれる夾雑物及び溶解性有機物を捕捉し、排水ＦＳを濃縮する。
【0003】
特許文献１のＦＯ膜エレメントはＦＯ膜及びＦＯ膜に囲まれた駆動溶液ＤＳの流路を備え、流路の一端は駆動溶液ＤＳをＦＯ膜エレメントに供給する供給部を有し、流路の他端は駆動溶液ＤＳと、排水ＦＳに含まれていた水分であってＦＯ膜を透過した水分とからなる集水溶液ＣＳを集水する集水部を有する。流路は駆動溶液ＤＳが供給部から集水部に向かう一本道であり、排水ＦＳに含まれる水分がＦＯ膜を透過する領域を確保するために、ＦＯ膜エレメント内部において蛇行し、隙間なく形成されている。
【0004】
ところで、ＦＯ膜エレメントは実際の排水処理設備において、一定の排水ＦＳの量が確保される場合、複数のＦＯ膜エレメントが等間隔に連結された一体型ＦＯ膜エレメント（図６）が用いられる。図６の一体型ＦＯ膜エレメント６０において、ＦＯ膜エレメント６１，６２は隣接し、ＦＯ膜エレメント６１はＦＯ膜６３，６４を有し、ＦＯ膜エレメント６２はＦＯ膜６５，６６を有し、ＦＯ膜６４及びＦＯ膜６５が対向している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０２０－１８５５２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、一体型ＦＯ膜エレメント６０をコンパクトにするために、ＦＯ膜エレメント６１，６２は近接して配置される。これにより、ＦＯ膜エレメント６１，６２の間の排水ＦＳは流動性を喪失し、ＦＯ膜６４及びＦＯ膜６５の間で停滞する。ＦＯ膜６４及びＦＯ膜６５の間で停滞している排水ＦＳの水分がＦＯ膜６４又はＦＯ膜６５を透過し、ＦＯ膜６４及びＦＯ膜６５の間で停滞している排水ＦＳが濃縮されると、次第に排水ＦＳの溶質濃度及び駆動溶液ＤＳの溶質濃度の濃度差は縮小し、ＦＯ膜６４，６５に生じる浸透圧は低下するので、効率的に排水ＦＳを濃縮することができないという問題がある。
【0007】
本発明の目的は、効率的に排水ＦＳを濃縮することができる排水処理装置及び排水処理装置の製造方法、並びに、排水処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記目的を達成するために、本発明の排水処理装置は、夾雑物、溶解性有機物及び水分を含む排水、並びに、前記排水の溶質濃度よりも高い溶質濃度の駆動溶液の間に配設される正浸透膜を有するとともに、前記排水又は前記駆動溶液が流入する第１の流入側端部及び前記第１の流入側端部から流入した排水又は駆動溶液を排出する第１の排出側端部を有する第１の正浸透膜部材と、前記排水及び前記駆動溶液の間に配設される正浸透膜を有するとともに、前記排水又は前記駆動溶液が流入する第２の流入側端部を有する第２の正浸透膜部材と、を備える排水処理装置であって、前記第１の正浸透膜部材及び前記第２の正浸透膜部材は所定の間隙を有し、前記第１の排出側端部及び前記第２の流入側端部は接続されていることを特徴とする。
【0009】
上記目的を達成するために、本発明の排水処理装置の製造方法は、夾雑物、溶解性有機物及び水分を含む排水、並びに、前記排水の溶質濃度よりも高い溶質濃度の駆動溶液の間に配設される正浸透膜を有するとともに、前記排水又は前記駆動溶液が流入する第１の流入側端部及び前記第１の流入側端部から流入した排水又は駆動溶液を排出する第１の排出側端部を有する第１の正浸透膜部材と、前記排水及び前記駆動溶液の間に配設される正浸透膜を有するとともに、前記排水又は前記駆動溶液が流入する第２の流入側端部を有する第２の正浸透膜部材と、を備える排水処理装置の製造方法において、前記第１の正浸透膜部材及び前記第２の正浸透膜部材が所定の間隙に基づいて配置される配置ステップと、前記第１の排出側端部及び前記第２の流入側端部を接続する接続ステップとを有することを特徴とする。
【0010】
上記目的を達成するために、本発明の排水処理方法は、夾雑物、溶解性有機物及び水分を含む排水、並びに、前記排水の溶質濃度よりも高い溶質濃度の駆動溶液の間に配設される正浸透膜を有するとともに、前記排水又は前記駆動溶液が流入する第１の流入側端部及び前記第１の流入側端部から流入した排水又は駆動溶液を排出する第１の排出側端部を有する第１の正浸透膜部材と、前記排水及び前記駆動溶液の間に配設される正浸透膜を有するとともに、前記排水又は前記駆動溶液が流入する第２の流入側端部を有する第２の正浸透膜部材と、を備え、前記第１の正浸透膜部材及び前記第２の正浸透膜部材が所定の間隙を有する排水処理装置によって実行される排水処理方法において、前記第１の正浸透膜部材が有する正浸透膜及び前記第２の正浸透膜部材が有する正浸透膜が前記排水に含まれる水分を透過する透過ステップと、前記排水に含まれる水分が前記第１の正浸透膜部材が有する正浸透膜及び前記第２の正浸透膜部材が有する正浸透膜を透過したとき、前記所定の間隙に位置する前記排水が前記第１の正浸透膜部材が有する正浸透膜及び前記第２の正浸透膜部材が有する正浸透膜に移動する移動ステップと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、十分な強度を有するＦＯ膜エレメントを用いて効率的に排水ＦＳを濃縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明の実施の形態に係る排水処理装置であるＦＯ膜エレメントを用いた排水処理システムを概略的に示すブロック図である。
【図3】図２におけるＦＯ膜エレメントパーツを説明するために用いられる図であり、図３（Ａ）はＦＯ膜エレメントパーツに用いられる基材の概略図であり、図３（Ｂ）は図３（Ａ）の基材を含むＦＯ膜エレメントパーツの概略図である。
【図6】従来の複数のＦＯ膜エレメントからなる一体型ＦＯ膜エレメントを説明するために用いられる図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。
【0014】
図１は、本発明の実施の形態に係る排水処理装置であるＦＯ膜エレメント２０を用いた排水処理システム１０を概略的に示すブロック図である。
【0015】
図１の排水処理システム１０は、夾雑物、溶解性有機物及び水分を含む排水ＦＳから大型の夾雑物を除去するためのスクリーン１１と、スクリーン１１によって大型の夾雑物が除去された排水ＦＳを貯留する排水貯留槽１２とを備え、排水貯留槽１２はＦＯ膜モジュール１３と、散気装置１４とを有する。また、排水処理システム１０は、海水等の駆動溶液ＤＳをＦＯ膜モジュール１３に供給する駆動溶液供給部１５を備える。ＦＯ膜モジュール１３は排水処理装置であるＦＯ膜エレメント２０を専用の筺体（ケーシング）に格納することによって構成され、排水貯留槽１２に供給された排水ＦＳに浸漬されている。これにより、ＦＯ膜モジュール１３を構成するＦＯ膜エレメント２０も排水ＦＳに浸漬されている。
【0016】
散気装置１４は排水貯留槽１２の底部に設置されている。散気装置１４には不図示のブロワが接続され、ブロワが駆動すると、散気装置１４は大量の気泡を排水ＦＳに供給する。これにより、排水貯留槽１２に貯留される排水ＦＳは撹拌されるとともに、ＦＯ膜エレメント２０に用いられるＦＯ膜３８（図３（Ｂ））の表面は洗浄される。これにより、ＦＯ膜３８の表面に付着したファウリング物質がＦＯ膜３８の表面から剥落するので、ＦＯ膜３８の目詰まりを防止することができる。
【0017】
ＦＯ膜モジュール１３及び駆動溶液供給部１５はポンプＰ１に接続されている。ポンプＰ１が駆動すると、駆動溶液ＤＳが駆動溶液供給部１５からＦＯ膜モジュール１３に供給される。また、排水貯留槽１２の外部にはポンプＰ２が配置され、ポンプＰ２はＦＯ膜モジュール１３に接続されている。ポンプＰ２が駆動すると、ポンプＰ１が駆動しているか否かに関わらず、駆動溶液ＤＳが駆動溶液供給部１５からＦＯ膜モジュール１３に供給される。また、ポンプＰ１，Ｐ２の少なくともいずれかが駆動すると、排水ＦＳに含まれていた水分及び駆動溶液ＤＳからなる集水溶液ＣＳがＦＯ膜モジュール１３から排水貯留槽１２の外部に排出される。
【0018】
【0019】
図２のＦＯ膜エレメント２０は駆動溶液ＤＳを供給する供給部２１と、複数のＦＯ膜エレメントパーツ２２と、ＦＯ膜エレメントパーツ２２の各々を連結する連結部材２３と、集水溶液ＣＳを集水する集水部２４とを備える。本実施の形態において、ＦＯ膜エレメント２０は７つの矩形状のＦＯ膜エレメントパーツ２２、具体的に、ＦＯ膜エレメントパーツ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ，２２ｆ，２２ｇ（第１の正浸透膜部材、第２の正浸透膜部材、第３の正浸透膜部材）を備え、ＦＯ膜エレメントパーツ２２ａは端部２２ａ１，２２ａ２を有し、ＦＯ膜エレメントパーツ２２ｂは端部２２ｂ１，２２ｂ２を有し、ＦＯ膜エレメントパーツ２２ｃは端部２２ｃ１，２２ｃ２を有し、ＦＯ膜エレメントパーツ２２ｄは端部２２ｄ１，２２ｄ２を有し、ＦＯ膜エレメントパーツ２２ｅは端部２２ｅ１，２２ｅ２を有し、ＦＯ膜エレメントパーツ２２ｆは端部２２ｆ１，２２ｆ２を有し、ＦＯ膜エレメントパーツ２２ｇは端部２２ｇ１，２２ｇ２を有する。
【0020】
ＦＯ膜エレメントパーツ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ，２２ｆ，２２ｇは長手方向を有し、連結部材２３はＦＯ膜エレメントパーツ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ，２２ｆ，２２ｇを並列に接続する。このとき、ＦＯ膜エレメントパーツ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ，２２ｆ，２２ｇの長手方向は一致し、端部２２ａ１，２２ｂ１，２２ｃ１，２２ｄ１，２２ｅ１，２２ｆ１，２２ｇ１は同一の直線上に配置され、また、端部２２ａ２，２２ｂ２，２２ｃ２，２２ｄ２，２２ｅ２，２２ｆ２も同一の直線上に配置されている。
【0021】
図３は、図２におけるＦＯ膜エレメントパーツ２２を説明するために用いられる図であり、図３（Ａ）はＦＯ膜エレメントパーツ２２に用いられる基材３１の概略図であり、図３（Ｂ）は図３（Ａ）の基材３１を含むＦＯ膜エレメントパーツ２２の概略図である。
【0022】
図３（Ａ）の基材３１（第１の支持部材、第２の支持部材、第３の支持部材）は基材枠３２、貫通孔３３ａ，３３ｂ及び支持板３４を備え、基材枠３２は導通孔３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ（開口）及び切り欠き３６（位置決め手段）を有する。支持板３４は１枚の矩形状の板状部材であり、支持板３４の表裏面には複数の突起３７が形成されている。したがって、支持板３４の表裏面は凹凸を形成している。支持板３４の長手方向における両端には貫通孔３３ａ，３３ｂが形成されるとともに、基材枠３２は貫通孔３３ａ，３３ｂ及び支持板３４を囲み、支持板３４の長手方向に沿う長端部３４ａが基材枠３２に接続されている。
【0023】
導通孔３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄは貫通孔３３ａ，３３ｂを介して支持板３４に対向している。支持板３４を正面から眺め、導通孔３５ａ，３５ｂ（複数の開口）が基材枠３２の右側面に形成され且つ導通孔３５ｃ，３５ｄ（複数の開口）が基材枠３２の左側面に形成されている場合において、切り欠き３６は、基材枠３２の平面及び／又は底面に形成されている。切り欠き３６には、切り欠き３６の形状に対応する棒状部材３９（嵌合手段）（図３（Ｂ））が嵌合される。基材３１は、例えば、矩形状の薄い板状部材に削り出し加工を施すこと又は射出成型によって形成される。したがって、基材３１の材質は加工を施しやすい樹脂製部材がよく、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン、塩化ビニルがよい。
【0024】
図３（Ｂ）のＦＯ膜エレメントパーツ２２はＦＯ膜３８（正浸透膜）を有し、ＦＯ膜３８は基材枠３２において露出されている導通孔３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄを除き基材３１を覆っている。このとき、ＦＯ膜３８は少なくとも貫通孔３３ａ，３３ｂ及び支持板３４を覆っている。ＦＯ膜３８が基材３１を覆った後、棒状部材３９が切り欠き３６に嵌合される。これにより、ＦＯ膜３８は基材３１に固定される。このとき、ＦＯ膜３８は基材枠３２との接触部分において、例えば、熱融着や接着、溶接によって固定されてもよい。これにより、ＦＯ膜３８は基材３１に確実に固定される。ＦＯ膜３８が基材３１に固定され、排水ＦＳに含まれる水分のみが選択されてＦＯ膜３８を透過するために必要な活性層がＦＯ膜３８の表面に付与されることにより、ＦＯ膜エレメントパーツ２２が形成される。
【0025】
ＦＯ膜３８が基材３１に固定されるとき、ＦＯ膜３８は乾燥状態であるのがよい。これにより、ＦＯ膜３８が基材３１に固定される際の作業性がよく、ＦＯ膜３８を損傷するリスクを軽減することができ、また、ＦＯ膜３８の表面に活性層を付与する作業性もよく、活性層の付与を失敗するリスクを軽減することができる。さらに、活性層が付与される前のＦＯ膜３８は乾燥状態での長期保存が容易であるが、活性層が付与された後のＦＯ膜３８は湿式状態で保存しなければならず且つ長期保存は困難である。ＦＯ膜３８は活性層が付与されるまでは乾燥状態で保存され、活性層は適切なタイミングに付与されるので、活性層が付与された後にＦＯ膜３８を湿式状態で長期保存し、活性層が劣化することを抑制することができる。
【0026】
基材３１のサイズについて説明する。ＦＯ膜エレメントパーツ２２の長手方向（図３（Ａ）における矢印Ｘの方向）における長さは５００～２０００ｍｍであり、ＦＯ膜エレメントパーツ２２の高さ方向（図３（Ａ）における矢印Ｙの方向）における長さは５０～２００ｍｍである。また、ＦＯ膜エレメントパーツ２２の厚み方向（図３（Ａ）における矢印Ｚの方向）において、基材枠３２部分の長さは５～１０ｍｍであり、支持板３４部分の長さは２～６ｍｍである。突起３７の厚み方向における支持板３４からの突出長さは1～２ｍｍである。基材枠３２のフレーム幅Ｌは５～２０ｍｍである。
【0027】
本実施の形態において、基材３１は、ＦＯ膜エレメントパーツ２２の長手方向における長さが１０００ｍｍであり、ＦＯ膜エレメントパーツ２２の高さ方向における長さが１００ｍｍであり、ＦＯ膜エレメントパーツ２２の厚み方向において、基材枠３２部分の長さは１０ｍｍであり、支持板３４部分の長さは６ｍｍである。突起３７の厚み方向における支持板３４からの突出長さは1～２ｍｍである。基材枠３２のフレーム幅は１０～２０ｍｍである。
【0028】
次いで、本実施の形態の基材３１に固定されているＦＯ膜３８のうち排水ＦＳに含まれる水分を透過する機能を有効に発揮する場合のＦＯ膜３８の面積（以下、「有効膜面積」という。）のサイズについて説明する。支持板３４の表面側のＦＯ膜３８の有効膜面積及び支持板３４の裏面側のＦＯ膜３８の有効膜面積は、いずれも、ＦＯ膜エレメントパーツ２２の長手方向における長さは９６０ｍｍであり、ＦＯ膜エレメントパーツ２２の高さ方向における長さは８０ｍｍであるため、７．６８×１０－２ｍ２である。したがって、ＦＯ膜エレメントパーツ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ，２２ｆ，２２ｇを有するＦＯ膜エレメント２０の有効膜面積は１．０８ｍ２である。
【0029】
ＦＯ膜エレメントパーツ２２の一端側を吸引してＦＯ膜エレメントパーツ２２の内部を負圧にすると、駆動溶液ＤＳがＦＯ膜エレメントパーツ２２の内部、すなわち、支持板３４の表面とＦＯ膜３８との間、及び、支持板３４の裏面とＦＯ膜３８との間を通過する。また、排水ＦＳに含まれる水分はＦＯ膜３８を透過して駆動溶液ＤＳに混合される。これらにより、ＦＯ膜３８は基材３１側に撓み、損傷する場合がある。これに対応して、ＦＯ膜３８を支持する突起３７は、ＦＯ膜３８を損傷することなく支持する必要があるので、ＦＯ膜３８が損傷しない形状がよい。また、突起３７は排水ＦＳに含まれる水分がＦＯ膜３８を透過することを妨げない形状がよい。したがって、突起３７は、例えば、鋭利な形状ではない形状である半球形状や錘台形状がよい。このような突起３７を支持体３４の表裏面に形成することにより、ＦＯ膜エレメントパーツ２２の内部が負圧になった場合でも、ＦＯ膜３８が損傷することなく排水ＦＳに含まれる水分の透過を継続することができる。
【0030】
支持板３４の表面側のＦＯ膜３８が透過する排水ＦＳに含まれる水分と、支持板３４の裏面側のＦＯ膜３８が透過する排水ＦＳに含まれる水分とは同量であるのがよく、したがって、支持板３４の表面とＦＯ膜３８との間を流れる駆動溶液ＤＳの流束と、支持板３４の裏面とＦＯ膜３８との間を流れる駆動溶液ＤＳの流束とは同等であるのがよい。導通孔３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄからＦＯ膜エレメントパーツ２２の内部に供給される駆動溶液ＤＳは貫通孔３３ａ，３３ｂを経由する。これにより、貫通孔３３ａ，３３ｂにおいて固有の流束を有する駆動溶液ＤＳが支持板３４の表面側及び支持板３４の裏面側に分配されるので、支持板３４の表面側を流れる駆動溶液ＤＳの流束と、支持板３４の裏面側を流れる駆動溶液ＤＳの流束とを同等にすることができる。
【0031】
支持板３４は複数の連通孔（孔部）を有してもよい。連通孔（孔部）は、例えば、直径が２～１０ｍｍの孔を１枚の支持板３４に１０～５００個、好ましくは２０～１００個形成するのがよい。これにより、駆動溶液ＤＳが導通孔３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄからＦＯ膜エレメントパーツ２２の内部に供給されたとき、支持板３４に設けられた連通孔を経由して支持板３４の表面側を通過する駆動溶液ＤＳと、支持板３４の裏面側を通過する駆動溶液ＤＳとは互いに往来するので、支持板３４の表面側を流れる駆動溶液ＤＳの流束と、支持板３４の裏面側を流れる駆動溶液ＤＳの流束とを確実に同等にすることができる。
【0032】
導通孔３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄのうち、支持板３４を正面から眺めたとき、導通孔３５ａ，３５ｂが基材枠３２の右側面に形成され、導通孔３５ｃ，３５ｄが基材枠３２の左側面に形成されている。すなわち、導通孔３５ａ，３５ｂは連通していない。また、導通孔３５ｃ，３５ｄは連通していない。導通孔３５ａ，３５ｂに代えて導通孔３５ａ，３５ｂを連通した開口が形成され、導通孔３５ｃ，３５ｄに代えて導通孔３５ｃ，３５ｄを連通した開口が形成されると、これらの開口周辺における基材枠３２の強度が低下し、ＦＯ膜３８が基材枠３２に熱融着や接着、溶接によって固定される場合、基材枠３２が破損し又はＦＯ膜３８の基材枠３２に対する融着強度が不足する。これに対応して、導通孔３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄのそれぞれが独立して基材枠３２に配設される。このように基材枠３２の右側面と左側面にそれぞれ複数の開口（導通孔）を形成することにより、基材枠３２に十分な強度を付与することができ、ＦＯ膜エレメントパーツ２２の製造を問題なく実施することができる。
【0033】
なお、支持板３４を正面から眺めたとき、長孔である導通孔３５ａ，３５ｂが基材枠３２の右側面に形成され、長孔である導通孔３５ｃ，３５ｄが基材枠３２の左側面に形成されているが、基材枠３２の右側面及び基材枠３２の左側面のそれぞれに複数の丸孔を設けてもよく、当該各丸孔の外径は基材枠３２の幅を考慮した外径、具体的に、１～１０ｍｍであるのがよく、さらに、当該各丸孔の目詰まり防止及び基材枠３２の強度確保を考慮した外径、具体的に、３～５ｍｍであるのがなおよい。
【0034】
図２に戻り、ＦＯ膜エレメントパーツ２２ａは供給部２１が接続される端部２２ａ１と、端部２２ａ１から供給された駆動溶液ＤＳがＦＯ膜エレメントパーツ２２ａから排出される端部２２ａ２とを有する。ＦＯ膜エレメントパーツ２２ｂは端部２２ａ２から排出された駆動溶液ＤＳが流入する端部２２ｂ２と、端部２２ｂ２から流入した駆動溶液ＤＳがＦＯ膜エレメントパーツ２２ｂから排出される端部２２ｂ１とを有する。ＦＯ膜エレメントパーツ２２ｃは端部２２ｂ１から排出された駆動溶液ＤＳが流入する端部２２ｃ１と、端部２２ｃ１から流入した駆動溶液ＤＳがＦＯ膜エレメントパーツ２２ｃから排出される端部２２ｃ２とを有する。ＦＯ膜エレメントパーツ２２ｄは端部２２ｃ２から排出された駆動溶液ＤＳが流入する端部２２ｄ２と、端部２２ｄ２から流入した駆動溶液ＤＳがＦＯ膜エレメントパーツ２２ｄから排出される端部２２ｄ１とを有する。
【0035】
ＦＯ膜エレメントパーツ２２ｅは端部２２ｄ１から排出された駆動溶液ＤＳが流入する端部２２ｅ１と、端部２２ｅ１から流入した駆動溶液ＤＳがＦＯ膜エレメントパーツ２２ｅから排出される端部２２ｅ２とを有する。ＦＯ膜エレメントパーツ２２ｆは端部２２ｅ２から排出された駆動溶液ＤＳが流入する端部２２ｆ２と、端部２２ｆ２から流入した駆動溶液ＤＳがＦＯ膜エレメントパーツ２２ｆから排出される端部２２ｆ１とを有する。ＦＯ膜エレメントパーツ２２ｇは端部２２ｆ１から排出された駆動溶液ＤＳが流入する端部２２ｇ１と、端部２２ｇ１から流入した駆動溶液ＤＳがＦＯ膜エレメントパーツ２２ｇから排出され且つ集水部２４が接続される端部２２ｇ２とを有する。
【0036】
つまり、ＦＯ膜エレメントパーツ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ，２２ｆ，２２ｇは、駆動溶液ＤＳが流入する端部２２ａ１，２２ｂ２，２２ｃ１，２２ｄ２，２２ｅ１，２２ｆ２，２２ｇ１（第１の流入側端部、第２の流入側端部、第３の流入側端部）と、流入側端部から流入した駆動溶液ＤＳを排出する端部２２ａ２，２２ｂ１，２２ｃ２，２２ｄ１，２２ｅ２，２２ｆ１，２２ｇ２（第１の排出側端部、第２の排出側端部、第３の排出側端部）を有する。
【0037】
駆動溶液ＤＳがＦＯ膜エレメントパーツ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ，２２ｆ，２２ｇを通過するとき、排水ＦＳに含まれていた水分がＦＯ膜３８を透過して駆動溶液ＤＳに混ざり、集水溶液ＣＳが形成される。集水溶液ＣＳはＦＯ膜エレメントパーツ２２ｇ--２から排出されて集水部２４において集水される。連結部材２３は複数のＦＯ膜エレメントパーツ２２を連結する。
【0038】
ＦＯ膜エレメントパーツ２２は、まず、ＦＯ膜エレメントパーツ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ，２２ｆ，２２ｇが等間隔且つ並列に配置され（配置ステップ）、次いで、連結部材２３によって連結されることにより（接続ステップ）、製造される（排水処理装置の製造方法）。したがって、ＦＯ膜エレメント２０において、隣接するＦＯ膜エレメントパーツ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ，２２ｆ，２２ｇは所定の間隙を有する離間部２５を備える。離間部２５は、例えば、５～５０ｍｍであればよく、本実施の形態において、離間部２５は２０ｍｍである。また、後述するように、離間部２５に存在する排水ＦＳがＦＯ膜３８の表面に向けて移動する水流を発生させて効率的に排水ＦＳを濃縮するためには、離間部２５はＦＯ膜エレメントパーツ２２の高さ方向（図３（Ａ）における矢印Ｙの方向）における長さの１／１０～１／２、好ましくは１／５～１／３に設定するのがよい。
【0039】
隣接する２つのＦＯ膜エレメントパーツ２２において、駆動溶液ＤＳを排出する一方のＦＯ膜エレメントパーツ２２の端部（以下、「排出側端部」という。）と、排出された駆動溶液ＤＳが流入する他方のＦＯ膜エレメントパーツ２２の端部（以下、「流入側端部」という。）とは近接し、連結部材２３は、隣接する２つのＦＯ膜エレメントパーツ２２の排出側端部及び流入側端部を接続する流路形成部２３ａと、流路形成部２３ａによって接続された排出側端部及び流入側端部の間に形成される隙間を埋める漏水防止部２３ｂとを備え、駆動溶液ＤＳが流れ方向を転換するための方向転換スペース２６を形成している。
【0040】
具体的に、本実施の形態では、流路形成部２３ａは、端部２２ａ２，２２ｂ２、端部２２ｃ２，２２ｄ２、端部２２ｅ２，２２ｆ２をそれぞれ接続するとともに、端部２２ｂ１，２２ｃ１、端部２２ｄ１，２２ｅ１、端部２２ｆ１，２２ｇ１をそれぞれ接続している。また、流路形成部２３ａは、供給部２１及び端部２２ａ１を接続し、端部２２ｇ２及び集水部２４を接続している。さらに、漏水防止部２３ｂは端部２２ａ２，２２ｂ２の間に形成される隙間、端部２２ｃ２，２２ｄ２の間に形成される隙間、端部２２ｅ２，２２ｆ２の間に形成される隙間、端部２２ｂ１，２２ｃ１の間に形成される隙間、端部２２ｄ１，２２ｅ１の間に形成される隙間、端部２２ｆ１，２２ｇ１の間に形成される隙間を埋めている。
【0041】
これにより、駆動溶液ＤＳは、供給部２１からＦＯ膜エレメントパーツ２２の内部に供給されたとき、端部２２ａ１，２２ａ２，２２ｂ２，２２ｂ１，２２ｃ１，２２ｃ２，２２ｄ２，２２ｄ１，２２ｅ１，２２ｅ２，２２ｆ２，２２ｆ１，２２ｇ１，２２ｇ２及び集水部２４を順次経由する流路、すなわち、一本道の駆動溶液ＤＳの流路を形成する。連結部材２３の材質は加工を施しやすい樹脂製部材がよく、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン、塩化ビニルがよい。
【0042】
【0043】
図４の排水処理（排水処理方法）において、まず、夾雑物、溶解性有機物及び水分を含む排水ＦＳはスクリーン１１を通過し、大型の夾雑物が排水ＦＳから除去される。大型の夾雑物が除去された排水ＦＳは排水貯留槽１２に貯留される。したがって、ＦＯ膜モジュール１３は排水貯留槽１２に貯留される排水ＦＳに浸漬されている。これにより、ＦＯ膜モジュール１３を構成するＦＯ膜エレメント２０も排水ＦＳに浸漬されている。ポンプＰ１，Ｐ２が駆動され（Ｓ４１）、駆動溶液ＤＳは駆動溶液供給部１５からＦＯ膜モジュール１３に供給される。ＦＯ膜モジュール１３に供給される駆動溶液ＤＳは、ＦＯ膜モジュール１３が有するＦＯ膜エレメント２０の供給部２１に供給される（Ｓ４２）。供給部２１には気泡を含まない駆動溶液ＤＳが供給されるのがよく、気泡を含まない駆動溶液ＤＳは、例えば、デガッサー（脱気手段）を用いて駆動溶液から気泡を分離除去することによって取得される。
【0044】
供給部２１に供給された駆動溶液ＤＳは、ＦＯ膜エレメントパーツ２２の端部２２ａ１，２２ａ２，２２ｂ２，２２ｂ１，２２ｃ１，２２ｃ２，２２ｄ２，２２ｄ１，２２ｅ１，２２ｅ２，２２ｆ２，２２ｆ１，２２ｇ１，２２ｇ２を順次経由する（図２（Ｂ））。このとき、排水ＦＳに含まれる水分はＦＯ膜エレメントパーツ２２の各々が有するＦＯ膜３８を透過して駆動溶液ＤＳに混合される（Ｓ４３、透過ステップ）。
【0045】
排水ＦＳに含まれる水分は、排水ＦＳの濃度及び駆動溶液ＤＳの濃度の差によってＦＯ膜３８に生じる浸透圧に基づいてＦＯ膜３８を透過する。ＦＯ膜エレメント２０を構成する複数のＦＯ膜エレメントパーツ２２のうち、隣接する２つのＦＯ膜エレメントパーツ２２は離間部２５を有する。したがって、ＦＯ膜エレメントパーツ２２の各々は排水ＦＳに浸かり、各ＦＯ膜エレメントパーツ２２が有するＦＯ膜３８が排水ＦＳに含まれる水分を透過するとき、ＦＯ膜３８周辺に負圧が発生するので、各ＦＯ膜エレメントパーツ２２を囲む排水ＦＳにおいて、離間部２５に存在する排水ＦＳがＦＯ膜３８の表面に向けて移動する水流が発生する（Ｓ４４、移動ステップ）。これにより、溶質濃度の低い排水ＦＳがＦＯ膜３８の表面に常に存在するため、排水ＦＳの溶質濃度及び駆動溶液ＤＳの溶質濃度の濃度差は縮小せず、ＦＯ膜３８に生じる浸透圧は低下しない。
【0046】
その後、排水ＦＳに含まれていた水分であってＦＯ膜３８を透過した水分と、駆動溶液ＤＳとが混合された集水溶液ＣＳが集水部２４から集水されるとともに（Ｓ４５）、排水ＦＳは濃縮される。集水溶液ＣＳは集水部２４から集水されると、ＦＯ膜モジュール１３から排水貯留槽１２の外部に排出され、本処理は終了する。
【0047】
排水貯留槽１２において、濃縮された排水ＦＳは、例えば、メタン発酵設備に送られ、発電に用いられるバイオガスの生成に活用される。また、本実施の形態において、排水貯留槽１２の外部に排出される集水溶液ＣＳは、例えば、海洋放出されるが、駆動溶液供給部１５及びＦＯ膜エレメント２０の間に駆動溶液ＤＳを貯留する駆動溶液貯留槽が設けられている場合、駆動溶液貯留槽に戻る構成にしてもよい。したがって、この場合、集水溶液ＣＳは駆動溶液貯留槽に戻り、駆動溶液貯留槽に貯留されている駆動溶液ＤＳと混合されるとともに、駆動溶液ＤＳとしてＦＯ膜エレメント２０に供給され、集水溶液ＣＳとして駆動溶液貯留槽に戻る。すなわち、集水溶液ＣＳは駆動溶液貯留槽、ＦＯ膜エレメント２０及び駆動溶液貯留槽を順次循環する。
【0048】
集水溶液ＣＳが駆動溶液貯留槽、ＦＯ膜エレメント２０及び駆動溶液貯留槽を循環することにより、駆動溶液貯留槽からＦＯ膜エレメント２０に供給される駆動溶液ＤＳの溶質濃度は低下するので、駆動溶液貯留槽における駆動溶液ＤＳの溶質濃度が予め設定された溶質濃度に達したとき、駆動溶液貯留槽に貯留されている駆動溶液ＤＳは海洋放出される。本実施の形態では駆動溶液の溶質濃度が排水の溶質濃度よりも高いことを前提とするが、集水溶液ＣＳが駆動溶液貯留槽とＦＯ膜エレメント２０の間を循環する構成とし、駆動溶液供給部１５から駆動溶液貯留槽に新たに供給する駆動溶液量と駆動溶液貯留槽から放出する駆動溶液量を調節することにより、駆動溶液貯留槽内の溶質濃度（塩分濃度）を効率的に制御することができる。
【0049】
図４の排水処理によれば、ＦＯ膜エレメント２０を構成する複数のＦＯ膜エレメントパーツ２２のうち、隣接する２つのＦＯ膜エレメントパーツ２２は所定の間隙を有する離間部２５を備える。これにより、各ＦＯ膜エレメントパーツ２２が有するＦＯ膜３８が排水ＦＳに含まれる水分を透過するとき、各ＦＯ膜エレメントパーツ２２を囲む排水ＦＳにおいて、離間部２５からＦＯ膜３８への水流が発生するので、溶質濃度の低い排水ＦＳがＦＯ膜３８に接触する。したがって、排水ＦＳの溶質濃度及び駆動溶液ＤＳの溶質濃度の濃度差は縮小せず、ＦＯ膜３８に生じる浸透圧は低下しないので、効率的に排水ＦＳを濃縮することができる。
【0050】
また、隣接する２つのＦＯ膜エレメントパーツ２２が離間部２５を有することにより、散気装置１４が気泡を排水ＦＳに供給するとき、一部の気泡は離間部２５に流入し、離間部２５における排水ＦＳの流動性が高まる。その結果、排水貯留槽１２に貯留されている排水ＦＳ全体の流動性も高まる。したがって、排水貯留槽１２に貯留されている排水ＦＳは確実且つ十分に混合されるので、ＦＯ膜３８に接触する排水ＦＳを更新することができ、もって、効率的に排水ＦＳを濃縮することができる。さらに、排水貯留槽１２に貯留されている排水ＦＳが確実且つ十分に混合されると、ＦＯ膜３８の表面にファウリング物質が付着しにくく、ＦＯ膜３８が目詰まりしにくいので、ＦＯ膜３８を長期間使用することができる。
【0051】
従来のＦＯ膜エレメント６１，６２において、ＦＯ膜６３，６４，６５，６６の膜面積は、例えば、１ｍ２であり、１ｍ２の膜面積を有するＦＯ膜６３，６４，６５，６６が厚みのない板状の筐体であるＦＯ膜エレメント６１，６２に取り付けられるとき、ＦＯ膜エレメント６１，６２の外郭であるフレームが簡単に歪み、ＦＯ膜エレメント６１，６２を容易に作製することができないという問題がある。これに対応して、ＦＯ膜エレメント２０は、複数のＦＯ膜エレメントパーツ２２を備えるとともに、各ＦＯ膜エレメントパーツ２２が有するＦＯ膜３８の面積は０．２５ｍ２～０．４ｍ２であり、ＦＯ膜エレメント２０は簡単に歪まない。したがって、ＦＯ膜エレメント２０を容易に作製することができる。
【0052】
ＦＯ膜エレメント２０はＦＯ膜モジュール１３に格納されて排水貯留槽１２の底部に設置される。このとき、供給部２１が排水貯留槽１２の底部側に位置するとともに、集水部２４が排水貯留槽１２に貯留されている排水ＦＳの水面側に位置するのがよい。これにより、ＦＯ膜エレメントパーツ２２内部に混入した気泡は排出されやすいので、駆動溶液ＤＳ及び排水ＦＳが確実にＦＯ膜３８に接触することができ、もって、ＦＯ膜３８は無駄なく排水ＦＳに含まれる水分を透過することができる。
【0053】
本実施の形態では、排水ＦＳが貯留されている排水貯留槽１２にＦＯ膜エレメント２０を格納するＦＯ膜モジュール１３を浸漬し、ＦＯ膜エレメント２０を構成するＦＯ膜エレメントパーツ２２の内部に駆動溶液ＤＳを供給することによって駆動溶液ＤＳ及び排水ＦＳがＦＯ膜３８に接触しているが、排水貯留槽１２に代えて駆動溶液ＤＳが貯留されている駆動溶液貯留槽にＦＯ膜エレメント２０を格納するＦＯ膜モジュール１３を浸漬し、ＦＯ膜エレメント２０を構成するＦＯ膜エレメントパーツ２２の内部に排水ＦＳを供給することによって駆動溶液ＤＳ及び排水ＦＳがＦＯ膜３８に接触してもよい。
【0054】
また、本実施の形態において、連結部材２３がＦＯ膜エレメントパーツ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ，２２ｆ，２２ｇを等間隔且つ並列に連結するＦＯ膜エレメント２０を説明したが、ＦＯ膜エレメントパーツ２２の数は排水貯留槽１２のサイズ及び排水ＦＳの量に基づいて決定すればよい。さらに、各ＦＯ膜エレメントパーツ２２が連結部材２３に脱着可能に構成されてもよい。これにより、損傷し又は汚れたＦＯ膜エレメントパーツ２２のみが新たなＦＯ膜エレメントパーツに交換されるので、ＦＯ膜エレメント２０の全部を新しいＦＯ膜エレメント２０に交換する大掛かりな作業を無くすことができる。
【0055】
ファウリング物質がＦＯ膜３８に付着して蓄積したとき、排水ＦＳに含まれる水分がＦＯ膜３８を透過する透過速度は低下するため、ＦＯ膜エレメント２０を洗浄する必要がある。具体的に、各ＦＯ膜エレメントパーツ２２の内部に水道水や洗浄液が駆動溶液ＤＳに代えて供給される。洗浄液は、例えば、硝酸水溶液、リン酸水溶液、酢酸水溶液、クエン酸水溶液、若しくはシュウ酸水溶液等の酸性水溶液、水酸化ナトリウム水溶液若しくは次亜塩素酸ナトリウム水溶液等のアルカリ性水溶液、又は、ラウリル硫酸ナトリウム水溶液等の界面活性剤である。
【0056】
ＦＯ膜モジュール１３は、複数のＦＯ膜エレメント２０からなる一体型ＦＯ膜エレメント５０（図５）を有してもよい。一体型ＦＯ膜エレメント５０は供給部連結材５１、集水部連結材５２、駆動溶液導入部５３、及び集水溶液合流部５４を備え、ＦＯ膜エレメント２０が有する供給部２１は供給部連結材５１に嵌合されることによって連結し、各ＦＯ膜エレメント２０が有する集水部２４は集水部連結材５２に嵌合されることによって連結する。駆動溶液導入部５３には駆動溶液供給部１５から供給される駆動溶液ＤＳが導入される。駆動溶液導入部５３に導入された駆動溶液ＤＳは分岐して供給部連結材５１に連結された各ＦＯ膜エレメント２０が有する供給部２１からＦＯ膜エレメント２０に供給され、その後、各ＦＯ膜エレメント２０に形成されている駆動溶液ＤＳの流路及び各集水部２４を経由し、集水溶液ＣＳとして集水溶液合流部５４で合流する。集水溶液合流部５４で合流した集水溶液ＣＳは一体型ＦＯ膜エレメント５０の外部に排出される。
【0057】
図５の一体型ＦＯ膜エレメント５０によれば、複数のＦＯ膜エレメント２０を連結するので、処理される排水ＦＳの量に応じて排水ＦＳの処理に必要なＦＯ膜３８の面積を簡単に拡充することができる。
【0058】
以上、本発明について、上述の実施の形態を用いて説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではない。
【符号の説明】
【0059】
ＦＳ 排水（供給溶液）
ＤＳ 駆動溶液
１０ 排水処理システム
１３ ＦＯ膜モジュール
２０ ＦＯ膜エレメント
２２ ＦＯ膜エレメントパーツ
２３ 連結部材
２５ 離間部
３８ ＦＯ膜
ＤＳ 駆動溶液
１０ 排水処理システム
１３ ＦＯ膜モジュール
２０ ＦＯ膜エレメント
２２ ＦＯ膜エレメントパーツ
２３ 連結部材
２５ 離間部
３８ ＦＯ膜
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】