膜單元和膜分離裝置制造方法及圖紙

通過洗滌提高膜元件的清洗效果的膜分離裝置。膜分離裝置（14）包括：在處理槽（15）中的處理液中浸漬的分離膜（5）（膜元件）；用于將清洗分離膜（5）的氣泡（6）擴散的空氣擴散裝置（2）；和設置在空氣擴散裝置（2）和分離膜（5）之間的氣泡滯留板（3）。氣泡滯留板（3）設計為使從空氣擴散裝置（2）擴散的氣泡（6）滯留，通過所述氣泡滯留板氣泡（6）彼此聚集并形成具有大直徑的氣泡（6）。通過使具有大直徑的氣泡（6）作用于分離膜（5），可使氣泡（6）作用于分離膜（5）全體。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及膜分離裝置，并特別涉及用于水處理領域的膜單元和膜分離裝置。
技術介紹
膜分離技術迄今已用于海水淡化、水的凈化處理、氣體分離、清血法(hemocatharsis)等，其中從環境保護的觀點出發，研究最近已進展至將膜分離技術應用于廢水處理。迄今為止，砂濾、重力沉降等已按照用于實現高混濁度的被處理水的固-液分離的方法(例如水的凈化處理、污水和廢水處理、工業廢水等處理)來進行。然而,利用這些方法的固-液分離具有問題，例如，發生獲得的被處理水的水質變得不足或需要大的固-液分離場所的情況。 作為解決這些問題的方法，近年來已進行了對于通過使用設置有分離膜(例如精濾膜、超濾膜等)的膜組件實現被處理水的固-液分離方法的各種研究。利用這些方法，通過使用分離膜進行被處理水的過濾處理，并因此可獲得高水質的被處理水(參見，例如，非專利文獻I)。在通過使用分離膜實現被處理水的固-液分離的情況下，懸浮物隨著過濾處理的持續在分離膜表面堵塞，從而導致過濾流速降低或橫跨膜的壓差的上升。為了恢復這樣的條件，如圖8中所示，將空氣擴散裝置2配置于膜組件23的下方，以實現通過在使空氣從空氣擴散裝置2進行擴散時搖動(洗滌)在分離膜5表面的被處理水而將在分離膜表面的懸浮物脫離的方法(參見，例如，專利文獻I和2)。作為用于至空氣擴散裝置2的洗滌空氣的供應源，使用鼓風機和壓縮機。在專利文獻I和2公開的膜分離裝置中，對每個分離膜5配置一個空氣擴散裝置2 (擴散管)，以使用于洗滌的氣泡6均勻且充分地作用于分離膜5全體。此外，為了提高洗滌空氣進入被處理水的溶解效率，使氣泡直徑變小。現有技術引證專利文獻引證專利文獻I :日本專利臨時公開第(平)8-281080號專利文獻2 :日本專利臨時公開第2001-162141號非專利文獻引證非專利文獻引證I :Taichi Kamisaka 與其他 3 人，“Kubota Submerged MembraneUnit Applied for Upgrading of Wastewater Treatment and Water Re-use，，，Kubotatechnical report, Kubota Corporation, 2005 年 6 月，第 39 卷，第 42-50 頁。
技術實現思路
專利技術所要解決的問題然而，在用于洗滌的氣泡6的直徑較大的情形下，可獲得較高的清洗效果。換而言之，如果使氣泡直徑較小，可獲得高溶解效率但溶解效率相對清洗效率處于權衡的關系中，并因此必須增加洗滌空氣的量以為了提高清洗效率。因此，需要大的能量用于空氣吹向全部裝置。此外，如果使氣泡6的直徑較大，則溶解效率降低。因此，為了獲得相同的溶解量，需要增加用于將洗滌空氣供應到空氣擴散裝置2的供應源的空氣供應量。從節能的觀點出發，需要抑制空氣供應量，其中，在以小空氣供應量產生具有大直徑的氣泡6的情況下，從空氣擴散裝置2釋放的氣泡6的量不可避免地下降。如果使氣泡6的量減少，則難以使用于洗滌的氣泡6均勻且充分地作用于膜元件全體。解決問題的方法鑒于上述情況，本專利技術具有提供有助于在洗滌中膜元件的清洗效果改善的膜分離單元和膜分離裝置的目的。具體地，本專利技術的膜單元的特征在于包括浸潰在處理槽中的處理液中的膜元件；配置于該膜元件下方的空氣擴散裝置；以及，用于收集從該空氣擴散裝置擴散的氣泡的配置于該膜元件和該空氣擴散裝置之間的氣泡收集裝置。此外，在上述的膜單元中，氣泡收集裝置包括多個氣泡收集裝置，所述氣泡收集裝置配置于多段。此外，在上述的膜單元中，配置于多段的氣泡收集裝置的大小隨著氣泡收集裝置變得遠離空氣擴散裝置而變小。此外，用于解決上述問題的膜分離裝置的特征在于包括處理槽；浸潰在該處理槽中的處理液中的膜元件；用于將氧供應到該處理液中的氧供應裝置；配置于該膜元件下方的空氣擴散裝置；以及，用于收集從該空氣擴散裝置擴散的氣泡的配置于該膜元件和該空氣擴散裝置之間的氣泡收集裝置。附圖說明是示出根據本專利技術實施方案I的膜分離裝置的實例的示意剖面圖；是示出根據本專利技術的實施方案I的空氣擴散裝置的實例的圖；是示出根據本專利技術的實施方案I的氣泡滯留板的實例的示意圖；是根據本專利技術的實施方案I的膜組件的實例的透視圖；是示出根據本專利技術的實施方案I的膜組件的實例的部分截面的透視圖；是示出根據本專利技術實施方案2的膜分離裝置的實例的示意圖；是根據本專利技術的實施方案2的膜分離裝置的改進實例的示意圖；和是示出根據常規技術的膜分離裝置的實例的示意剖面圖。具體實施方案將參考圖1-7詳細討論根據本專利技術實施方案的膜單元和膜分離裝置。本專利技術涉及用于被供給膜單元(膜分離單元)的分離膜的洗滌。洗滌是指通過用含上升氣泡的流動的水搖動在分離膜的表面的被處理水來除去在分離膜表面的附著物的方法。已知，關于待用于洗滌的氣泡，具有較大粒徑的氣泡對于分離膜的清洗效果較高。因此，根據本專利技術的膜單元和膜分離裝置設置有對分離膜提供具有大粒徑氣泡的氣泡滯留板(或氣泡收集裝置)。在實施方案的說明中，例示了在污水和廢水處理設施中的使用隔膜分離活性污泥法(膜生物反應器MBR)的系統的膜分離裝置；但根據本專利技術的膜分離單元和膜分離裝置并不限于該實施方案。換而言之，膜單元和膜分離裝置適用于過濾各種被處理水(被處理水不限于水，并且因此可以是有機溶劑等)的裝置中的分離膜的清洗。如圖I中所示，根據本專利技術實施方案I的膜分離單元I包括空氣擴散裝置2、氣泡滯留板3 (氣泡收集裝置)和膜組件4。空氣擴散裝置2配置在膜組件4的下方，并產生用于清洗(洗滌)配置在膜組件4中的分離膜5的氣泡6。如圖2中所示，空氣擴散裝置2的實例包括由金屬或塑料形成且形成有具有約I至10毫米直徑的孔的筒狀件7。空氣流入管9被連接至筒狀件7的端部，從鼓風機或壓縮機(未示出)供應的洗滌空氣經由所述空氣流入管9流入筒狀件7，在所述筒狀件7中，流入筒狀件7的洗滌空氣從孔8噴射，從而生成氣泡6。 將氣泡滯留板3設置在空氣擴散裝置2和膜組件4之間，并設計為使從空氣擴散裝置2產生的氣泡暫時滯留。小氣泡6 —旦被氣泡滯留板3收集就彼此結合，從而使得有可能將具有大粒徑的氣泡6送到膜組件4。氣泡滯留板3的形狀可以是在使從空氣擴散裝置2產生的氣泡彼此結合時可產生具有大粒徑的氣泡6的形狀。因此，氣泡滯留板3可以是圖3中以(a)至(f)所示的半圓柱、半棱柱等形狀，而非如圖I中所例示平板的形狀，其中，可以適當地選擇使用這些形狀中的一種，或也可以組合使用這些形狀中的一些。此外，氣泡滯留板3的材料沒有特別限定，其中氣泡滯留板由金屬、塑料、陶瓷等形成。要指出的是，可以設置多個氣泡滯留板3。此外，可以將氣泡滯留板3配置為平行或垂直于分離膜5的膜表面。例如，如圖4中所示，膜組件4包括多個平坦的分離膜5、用于支承每個分離膜5的側端部的支持部10、和導流件(guide)，其中每個導流件連接支持部10的相對側部以關閉相對側部之間的空間。換而言之，具有分別位于上側和下側的開口部的箱狀體由支持部10和導流件11構成。此時，如果導流件11是這樣形成的上部開口端的橫截面積小于下部開口端的橫截面積，則分離膜5的過濾效率得到改善。換而言之，當膜組件4彼此疊置時，在膜組件4的上部開口端和疊置在前一個膜組件4之上的膜組件(圖中未本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：豐岡和宏，野口寬，佐藤茂雄，
申請(專利權)人：株式會社明電舍，
類型：
國別省市：