浸渍型平膜元件及其制造方法技术

提供一种浸渍型平膜元件及其制造方法，通过设计在滤板的周边部接合分离膜而形成的单一的止水部的剥离强度和截面轮廓，在只有止水部的透水部侧部分地剥离时，仍可防止分离膜的断裂，长期维持过滤性能，并通过对止水部的透水部侧的剥离进行修补就可以延长使用寿命。一种沿着树脂制的滤板的周边部的全周接合分离膜而形成止水部而成的浸渍型平膜元件，其特征在于，止水部由单一的凹状截面的连续的线构成，形成止水部的透水部侧的凹状截面的肩部的熔接部位(1)的剥离强度，是形成止水部的滤板外侧的凹状截面的肩部的熔接部位(2)的剥离强度的30～90％，止水部的熔接部位(2)的剥离强度，是8N以上且40N以下。是8N以上且40N以下。是8N以上且40N以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】浸渍型平膜元件及其制造方法


[0001]本专利技术涉及膜生物反应器法所使用的膜分离装置的浸渍型平膜元件，特别是涉及，通过设计在滤板的周边部接合分离膜而形成的止水部的剥离强度和截面轮廓，防止从止水部的透水部侧发生剥离时分离膜整体断裂，从而长期维持平膜元件的过滤性能，从而实现通过只对止水部的透水部侧进行修补而得到的使用寿命的延长化。

技术介绍

[0002]近年来，以世界人口的增加、工业化、都市化和生活水平的提高为背景，生活用水和工业用水所需要的质、量升高。膜生物反应器法，因为是使用分离膜对于经由活性污泥处理过的水进行过滤，所以能够得到澄清滤液，也有设备紧凑性和易运转管理等优点，成为近年来非常受注目的技术。用于膜生物反应器法的固液分离装置中，例如有图1所示这样的浸渍型的膜分离装置。在图1中，膜分离装置1具备平膜元件2和气体扩散装置3。
[0003]如图2所示，平膜元件2在热塑性树脂制的滤板4的正反面配置分离膜5，并沿着滤板4的周边部的全周进行接合。经活性污泥处理过的水，由分离膜5的接合部所包围的面过滤。被接合部包囲的面称为透水部。分离膜5其构成为，使作为基材的无纺布中浸渗膜聚合物。平膜元件2由于运转时的吸滤而在透水部的膜面附着、堆积污泥和夹杂物，但可借助从气体扩散装置3喷出的气泡和由其产生的上升流清洗膜面，除去附着、堆积在膜面的污泥和夹杂物，从而防止平膜元件的过滤性能降低。
[0004]但是存在的问题是，由于与该气泡的碰撞和上升流的影响，导致分离膜摆动，在滤板与分离膜的接合部产生负荷，分离膜剥离，污泥向透水侧泄漏。在滤板与分离膜的接合法中，有超声波熔接法。其是将振荡超声的焊头按压在应该接合的部位，利用超声波振动所产生的热，使滤板树脂和分离膜熔融，并进行熔接。
[0005]如图3所示，滤板与分离膜的熔接弱时，存在的问题是，由于膜面清洗时膜的摆动，导致分离膜容易从滤板剥离。如果活性污泥处理中分离膜的剥离造成的污泥向透水侧发生泄漏，没有在膜分离装置内的90％以上的平膜元件中得到阻止，则并不实用。另一方面，若熔接过强，则熔接时熔融的滤板树脂以直达分离膜的内部深处的状态凝固，结果存在的问题是，滤板与分离膜的熔接部容易断裂。
[0006]针对这样的问题，在专利文献1中公开有一种技术，其通过使位于滤板外侧的熔融留边形成得比位于透水部侧的熔融留边高，由此抑制滤板与分离膜的剥离和分离膜的断裂。但是，在专利文献1所述的专利技术中，若一旦毁坏熔融留边，则难以部分性地修理剥离掉的分离膜而再度使用。另外，必须在平膜元件的同一表面独立设置多个止水部，平膜元件制作的操作复杂。因此在熔接时，特别是在透水部侧的止水部，容易发生超声波振荡焊头的接触不良，有无法在多个止水部间大幅设置熔接强度差这样的问题。
[0007]另外，在专利文献2中，通过设定不抵达无纺布层的适度的熔接条件，防止使用时的分离膜的断裂，但实际上难以完全防止分离膜的断裂，在防止分离膜的断裂的熔接条件下容易发生分离膜的剥离，在防止分离膜的剥离的熔接条件下容易发生分离膜的断裂，因
此同时防止两者有困难(图3)。
[0008]在先技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1：日本专利第3576050号
[0011]专利文献2：日本专利第3778758号

技术实现思路

[0012]专利技术所要解决的问题
[0013]本专利技术鉴于上述现有技术的问题而创建，其目的在于，提供一种通过设计在滤板的周边部接合分离膜所形成的单一的止水部的剥离强度和截面轮廓，从而在只有止水部的透水部侧部分地剥离时，仍可以防止分离膜的断裂，长期维持过滤性能，经过对止水部的透水部侧的剥离进行修补就可以延长使用寿命的浸渍型平膜元件及其制造方法。
[0014]解决问题的手段
[0015]本专利技术人为了达成上述目的，对于剥离强度与超声波焊头形状的关系进行了锐意研究，其结果发现，使用形成特定截面形状的超声波焊头设置单一的凹状截面连续的止水部，在透水部侧与滤板外侧能够恰当地设定止水部的熔接部位的强度，由此，能够轻松地制造止水部的耐久性与易修补性得以兼顾的浸渍型平膜元件，从而完成了本专利技术。
[0016]即，本专利技术具有以下(1)～(5)的构成。
[0017](1)一种浸渍型平膜元件，其特征在于，是沿着树脂制的滤板的周边部的全周接合树脂制的分离膜而形成止水部而成的浸渍型平膜元件，止水部由单一的凹状截面的连续的线构成，形成止水部的透水部侧的凹状截面的肩部的熔接部位1的剥离强度，是形成止水部的滤板外侧的凹状截面的肩部的熔接部位2的剥离强度的30～90％，止水部的熔接部位2的剥离强度为8N以上且40N以下。
[0018](2)根据(1)所述的浸渍型平膜元件，其特征在于，止水部的透水部侧的凹状截面的肩部的升高部形成曲线，止水部的滤板外侧的凹状截面的肩部的升高部，在凹状截面的两肩部间的平坦部的滤板外侧一端，从平坦部通过明显向上的角度变化而升起，形成该角度变化的边缘角为80度以上且135度以下。
[0019](3)根据(1)或(2)所述的浸渍型平膜元件，其特征在于，上述熔接部位1的剥离强度为30N以下。
[0020](4)一种(1)～(3)中任一项所述的浸渍型平膜元件的制造方法，其特征在于，包括形成止水部的过程，在树脂制的滤板上重叠树脂制的分离膜，沿着重叠的周边部全周从分离膜侧下压超声波焊头，形成由单一的凹状截面的连续的线构成的止水部，并且，超声波焊头下压的部分，具有与止水部的凹状截面对应的凸起形状。
[0021](5)根据(4)所述的制造方法，其特征在于，超声波焊头下压的部分，还包括与止水部的凹状截面所对应的凸起形状部接续的的花样部。
[0022]专利技术效果
[0023](1)本专利技术的浸渍型平膜元件，因为在单一的凹状截面的止水部的熔接部位的透水部侧与滤板外侧恰当地控制剥离强度，所以在使用时负荷最大的止水部的透水部侧，可抑制因熔接时的热造成的分离膜劣化，能够防止使用时分离膜断裂，另外，即使经过长期使
用而在止水部的透水部侧发生部分剥离时，也能够在滤板外侧保持止水功能，从而维持平膜元件的过滤性能，能够实现通过部分的修补得到的使用寿命的延长。
[0024](2)本专利技术的浸渍型平膜元件，止水部的截面形状的凹状部的内侧升高部形成曲线，止水部的滤板外侧的凹状截面的肩部的升高部，在凹状截面的两肩部间的平坦部的滤板外侧一端，从平坦部通过明显向上的角度变化而升起，将形成该角度变化的边缘角控制在特定的范围，因此，在止水部的内侧，在尽可能保持分离膜结构的同时，还能够实现防止分离膜剥离的充分的熔接强度，能够轻松地取得上述效果。
[0025](3)本专利技术的浸渍型平膜元件的制造方法，因为使用具有特定形状的超声波焊头，所以通过一次熔接操作就能够在滤板的平滑面形成具有上述效果的单一的凹状止水部，能够减轻滤板的加工费用、熔接的工时和电源容量。
附图说明
[0026]图1是现有技术的浸渍型膜分离装置的示意图。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种浸渍型平膜元件，其特征在于，是沿着树脂制的滤板的周边部的全周接合树脂制的分离膜而形成止水部而成的浸渍型平膜元件，其中，止水部由单一的凹状截面的连续的线构成，形成止水部的透水部侧的凹状截面的肩部的熔接部位1的剥离强度，是形成止水部的滤板外侧的凹状截面的肩部的熔接部位2的剥离强度的30～90％，止水部的熔接部位2的剥离强度是8N以上且40N以下。2.根据权利要求1所述的浸渍型平膜元件，其特征在于，止水部的透水部侧的凹状截面的肩部的升高部形成曲线，止水部的滤板外侧的凹状截面的肩部的升高部，在凹状截面的两肩部间的平坦部的滤板外侧一端，从平坦部通过明显向上的角度变化而...

【专利技术属性】
技术研发人员：桧垣绫乃，森田纯辅，东昌男，岛田宪史，高杉健，
申请(专利权)人：东洋纺株式会社，
类型：发明
国别省市：