过滤组件和过滤设备制造技术

本发明专利技术旨在提供一种具有极佳的中空纤维膜表面清洁性能且能够维持高过滤性能的过滤组件和过滤设备。本发明专利技术提供的过滤组件设置有：多个中空纤维膜，其被保持为沿着一个方向拉伸且布置；以及保持部件，其固定中空纤维膜的两端。中空纤维膜包括：支持层，其含有作为主要成分的聚四氟乙烯；以及过滤层，其层叠在所述支持层的表面上且含有作为主要成分的聚四氟乙烯。中空纤维膜的平均长度与平均外径的比值为500到3000。中空纤维膜优选地在竖直方向上拉伸且布置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种过滤组件和一种过滤设备。
技术介绍
作为用于污水处理和制药过程等过程的固液分离处理设备，使用包括过滤组件的过滤设备，在所述过滤组件中多个中空纤维膜捆扎成束。这种过滤组件的实例包括:外压型过滤组件，其中，中空纤维膜的外周表面侧的压力增高，并且使被处理液向中空纤维膜的内周表面侧渗透；浸渍型过滤组件，其中，被处理液通过渗透压或内周表面侧上的负压渗透到内周表面侧；以及内压型过滤组件，其中，中空纤维膜的内周表面侧上的压力增高，并且使被处理液向中空纤维膜的外周表面侧渗透。在上述的过滤组件之中的外压型过滤组件和内压型过滤组件中，因为例如被处理液中包含的物质的吸附，各个中空纤维膜的表面随着使用会脏。因此，如果放其不管，就会降低过滤性能。因此，在以往，使用以下清洁方法(空气擦洗法):从过滤组件下方供应气泡来擦洗各个中空纤维膜的表面，此外，通过使中空纤维膜振动，去除污物(参考未经审查的日本专利申请公开N0.2010-42329)。引用列表专利文献专利文献1:未经审查的日本专利申请公开N0.2010-42329
技术实现思路
技术问题通常，持续供应用于清洁中空纤维膜的表面的气泡以保持中空纤维膜的表面清洁。因此，如果使用气泡清洁中空纤维膜的表面的效率降低，存在如下的担心:供应清洁用气泡所需的能量可能增加，从而过滤成本增加。降低过滤成本的一个方法是沿纵向连接多个过滤组件。但是，存在如下的担心:气泡可能在中空纤维膜的保持部件(多个过滤组件之间的连接部)处扩散，并且气泡可能无法接触到上部中空纤维膜的表面，从而清洁性能降低。在上述情况下作出本专利技术。本专利技术的目的是提供过滤组件和过滤设备，它们都具有清洁中空纤维膜的表面的高效率以及极佳的过滤性能。解决方案根据为解决上述问题而作出的本专利技术的其中一个方面，过滤组件包括:多个中空纤维膜，其被保持为沿着一个方向平行布置的状态；以及保持部件，其构造成用于固定所述中空纤维膜的两端；其中，每个所述中空纤维膜均包括:支持层，其含有作为主要成分的聚四氟乙烯；以及过滤层，其布置在所述支持层的表面上且含有作为主要成分的聚四氟乙烯；并且所述中空纤维膜的平均长度与平均外径的比值为500到3000。根据为解决上述问题而作出的本专利技术的另一个方面，过滤设备包括:过滤组件；以及气体供应装置，其构造成从所述过滤组件下方供应气体。专利技术效果根据本专利技术的过滤组件和过滤设备都具有清洁中空纤维膜的表面的高效率以及极佳的过滤性能。即，本专利技术能够减少清洁每单位中空纤维膜所需的气泡供应量，从而能够降低运行成本。【附图说明】图1是示出根据本专利技术的实施例的过滤组件的剖视示意图。图2是示出图1所示的过滤组件的中空纤维膜的剖视示意图。图3a是示出图1所示的过滤组件的下部保持部件的示意俯视图。图3b是沿图3a中的线A_A截取的剖视图，示出图3a所示的下部保持部件。图4是示出根据本专利技术的实施例的过滤设备的示意说明图。图5a是示出与图1所示的过滤组件不同的另一个过滤组件的实施例的示意俯视图。图5b是沿图5a中的线B-B截取的剖视图，示出图5a所示的过滤组件。图6是示出与图3b所示的下部保持部件形状不同的下部保持部件的示意剖视图。图7是示出与图3a所示的下部保持部件形状不同的下部保持部件的示意俯视图。图8是示出实例I的操作结果的曲线图。图9是示出实例2的操作结果的曲线图。图10是示出实例3的操作结果的曲线图。图11是示出实例4的操作结果的曲线图。图12是示出实例5的操作结果的曲线图。【具体实施方式】本专利技术提供一种过滤组件，包括:多个中空纤维膜，其被保持为沿着一个方向平行布置的状态；以及保持部件，其构造成用于固定所述中空纤维膜的两端；其中，每个所述中空纤维膜均包括:支持层，其含有作为主要成分的聚四氟乙烯；以及过滤层，其布置在所述支持层的表面上且含有作为主要成分的聚四氟乙烯；并且所述中空纤维膜的平均长度与平均外径的比值为500到3000。纵横比为中空纤维膜的平均长度与平均外径的比值，在过滤组件中，纵横比等于或大于上述比值的下限值。因此，可以增加单个气泡能够擦洗的中空纤维膜的表面积，从而能够减少中空纤维膜的清洁成本。即，当供应的气泡沿着中空纤维膜平行布置的方向在中空纤维膜的表面上流动时，随着中空纤维膜的平均长度的增加，气泡擦洗的中空纤维膜的表面积增大。此外，随着中空纤维膜的平均外径(平均外周长)的减小，容易增加气泡和中空纤维膜之间的接触面积。由于上述原因，通过将纵横比设定为等于或大于下限值，能够增加每个气泡的清洁面积，从而能够显著减少中空纤维膜的清洁成本。此外，通过将纵横比设定为等于或小于上述上限值，能够防止由于中空纤维膜的内径的过度减小而导致的过滤性能的降低以及由于中空纤维膜的长度的过度增大而导致的偏移的发生及可处置性的下降等，因而能够以平衡的方式表现出过滤性能和表面清洁效率。此外，本专利技术的专利技术人发现通过将中空纤维膜的纵横比设定在上述范围内，S卩，通过形成相对细长的中空纤维膜，中空纤维膜容易因为与气泡接触和气泡上升引起的水流等而发生振动，并且中空纤维膜的振动可以显著地抑制过滤组件的压损的增加。即，在使用多个中空纤维膜的常用的过滤组件中，中空纤维膜因为水流而彼此接触。当杂质沉积在互相接触的中空纤维膜之间时，中空纤维膜的表面积减小，并且过滤组件的压损趋于增加。与之相比，在根据本专利技术实施例的过滤组件中，通过有效地振动中空纤维膜，可以将中空纤维膜相互分开，并且可以去除沉积在中空纤维膜的表面上的杂质。因此，与现有过滤组件相比较，在根据实施例的过滤组件中可以保持高等级的过滤性能。此外，根据实施例的过滤组件的多个中空纤维膜包括:支持层，其含有作为主要成分的聚四氟乙烯(PTFE);以及过滤层，其也含有作为主要成分的PTFE。因此显示出极佳的机械强度。即使纵横比如上所述设定为高，偏移量也是小的，并且能够防止因气泡的擦洗而导致损坏中空纤维膜的表面等。中空纤维膜可以沿着竖直方向平行布置。通过将中空纤维膜沿着竖直方向平行布置，在过滤组件与构造为从下方供应气泡的气体供应装置相组合的情况下，气泡沿着平行布置的中空纤维膜的表面上升。因此，就能够更有效地改善清洁过滤设备的表面的效率。中空纤维膜的平均外径优选为2mm到6mm，平均内径优选为0.5mm到4mm。通过将中空纤维膜的平均外径和平均内径设定在上述范围内，可以以平衡的方式显示出中空纤维膜的机械强度和过滤组件的处理性能。中空纤维膜的平均长度优选为3m到6m。通过将中空纤维膜的平均长度设定在上述范围内，可以在防止中空纤维膜发生偏移等情况的同时，更有效地改善清洁过滤组件的中空纤维膜的表面的效率。中空纤维膜的平均内径和平均外径的比值优选为0.3到0.8。通过将中空纤维膜的平均内径和平均外径的比值设定在上述范围内，即使纵横比如上所述设定为高，也可以沿中空纤维膜的纵向(轴向)保持高的机械强度，并且可以可靠地实现改善清洁过滤组件的效率的效果。此外，可靠地防止了被处理液中所包含的颗粒渗透穿过中空纤维膜，并且可以进一步改善过滤组件的过滤性能。中空纤维膜的拉伸强度优选为50N以上。通过将中空纤维膜的拉伸强度设定为等于或大于上述下限值，即使纵横比如上所述设定为高，也可以沿中空纤维膜的纵向(轴向)保持高的机械强度，并且可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种过滤组件，包括：多个中空纤维膜，其被保持为沿着一个方向平行布置的状态；以及保持部件，其构造成用于固定所述中空纤维膜的两端；其中，每个所述中空纤维膜均包括：支持层，其含有作为主要成分的聚四氟乙烯；以及过滤层，其布置在所述支持层的表面上且含有作为主要成分的聚四氟乙烯；并且所述中空纤维膜的平均长度与平均外径的比值为500到3000。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：田中育，森田彻，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP