平板陶瓷膜制造技术

平板陶瓷膜1具有由陶瓷制成的板状多孔支撑体21和在所述多孔支撑体21的外表面上形成的过滤膜22。在所述多孔支撑体21内部形成有多个集水通道2，其中，待处理水渗透通过所述过滤膜22而得到的过滤水在所述集水通道2中流通。另外，在所述多孔支撑体21内部确保有所述集水通道2之间的间隔不同的区域。通道2之间的间隔不同的区域。通道2之间的间隔不同的区域。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】平板陶瓷膜


[0001]本专利技术涉及应用于水处理的平板状的陶瓷膜(下文，称为平板陶瓷膜)的结构。

技术介绍

[0002]平板陶瓷膜用在水处理中的固液分离过程中(专利文献1等)。例如，通过泵等从浸渍在由图15中的箭头表示的待处理水11中的平板陶瓷膜1的排水侧进行抽吸时，待处理水11从膜表面渗透通过平板陶瓷膜1至作为膜内部的集水通路的集水通道2。然后，通过渗透而得到的由同一图像中的箭头表示的过滤水12通过抽吸从集水通道2的一端侧转移至系统外部。此外，在平板陶瓷膜1的运用中，通过适时地使过滤水12从集水通道2侧向膜表面侧回流，消除和抑制膜表面的阻塞。进而，如图16A所示，通过从平板陶瓷膜1的下侧连续或间歇地供给用于清洗膜的空气13，在膜表面上产生沿着空气13的供给方向的箭头方向的剪切力，该剪切力以在中间成为最大的抛物线形状分布，从而消除阻塞。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本未审查专利申请公开号2014
‑
028331
[0006]专利文献2：日本未审查专利申请公开号2015
‑
112527

技术实现思路

[0007]在平板陶瓷膜1的运用中，通过向膜表面供给空气13即通过所谓的向膜表面的空气扩散，消除和抑制膜表面的阻塞。然而，在电力消耗方面，需要空气13的供给量最小化。为了产生清洗平板陶瓷膜1所需的剪切力，需要预定供给量的空气。
[0008]如果减少空气13的供给量，虽然沿着空气13的供给方向在平板陶瓷膜1产生的剪切力在中间成为最大，但是沿着空气13的供给方向产生的剪切力在端部侧成为最小(参见图16B)，并且在中间和端部侧的清洗效果的差异明显。因此，稳定的水处理变得困难。
[0009]另外，虽然形成平板陶瓷膜1的陶瓷基材是物理和化学稳定的，但是由于其被分类为脆性材料，因此当由于例如机器或设备的误操作和自然灾害等意外情况而出现超过基材的机械强度的限额(允许值)的应力时，存在陶瓷基材破损的风险。
[0010]本专利技术是鉴于以上情况而作出的，并且本专利技术的目的是提高平板陶瓷膜的机械强度并使水处理稳定。
[0011]作为本专利技术的一方面，平板陶瓷膜包含：由陶瓷制成的板状多孔支撑体；和在多孔支撑体的外表面上形成的过滤膜，其中在多孔支撑体内部，形成有多个集水通路，并确保有集水通路之间的间隔不同的区域，其中，待处理水渗透通过过滤膜而得到的过滤水在集水通路中流通。
[0012]作为本专利技术的一方面，沿着用于膜清洗的空气的供给方向的在位于端部附近的区域中的集水通路之间的间隔大于在端部附近以外的区域中的集水通路之间的间隔。
[0013]作为本专利技术的一方面，在端部附近以外的区域中，沿着供给方向的在中间部分的
集水通路之间的间隔大于集水通路之间的其他间隔。
[0014]作为本专利技术的一方面，在位于端部附近的区域中的集水通路的横截面小于在端部附近以外的区域中的集水通路的横截面。
[0015]作为本专利技术的一方面，用于排出从集水通路的一端开口供给的过滤水的排水部固定在多孔支撑体的一个端部。
[0016]根据本专利技术，可以提高平板陶瓷膜的机械强度并使水处理稳定。
[0017]附图简要说明
[0018]图1为根据作为本专利技术的一方面的实施方案1的平板陶瓷膜的截面图。
[0019]图2为示出沉积物在实施方案1的膜表面上的沉积状态(积聚状态或附着状态)的截面图。
[0020]图3为根据作为本专利技术的一方面的实施方案2的平板陶瓷膜的截面图。
[0021]图4为示出沉积物在实施方案2的膜表面上的沉积状态(积聚状态或附着状态)的截面图。
[0022]图5为根据作为本专利技术的一方面的实施方案3的平板陶瓷膜的截面图。
[0023]图6为示出沉积物在实施方案3的膜表面上的沉积状态(积聚状态或附着状态)的截面图。
[0024]图7为示出实施方案3的膜内部反冲洗剂的浸透状态(浸入状态或透过状态)的截面图。
[0025]图8为根据作为本专利技术的一方面的实施方案4的平板陶瓷膜的截面图。
[0026]图9为示出膜表面和集水通道之间的厚度和过滤水的流速之间的关系的说明图。
[0027]图10为用于说明实施方案4的作用效果的平板陶瓷膜的截面图。
[0028]图11A为用于说明在实施方案4中进行反冲洗时的作用效果的平板陶瓷膜的截面图。图11B为示出实施方案4的膜内部反冲洗剂的浸透状态(浸入状态或透过状态)的截面图。
[0029]图12为根据作为本专利技术的一方面的实施方案5的平板陶瓷膜的截面图。
[0030]图13为根据作为本专利技术的一方面的实施方案6的平板陶瓷膜的截面图。
[0031]图14为示出本专利技术的实施例和比较例的膜压差随时间变化的特性。
[0032]图15为示出平板陶瓷膜的内部结构的立体图。
[0033]图16A为采用正常清洗空气量在平板陶瓷膜产生的剪切力的分布图。图16B为采用小于正常清洗空气量的清洗空气量在平板陶瓷膜产生的剪切力的分布图。
具体实施方式
[0034]以下将参考附图对本专利技术的实施方案进行说明。
[0035][实施方案1][0036]如图15所示，图1所示的实施方案1的平板陶瓷膜1具有由陶瓷制成的板状(例如长板状)多孔支撑体21和在多孔支撑体21的外表面上形成的过滤膜22。
[0037]多孔支撑体21的基材由金属氧化物(金属的氧化物)制成。例如，应用氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、氧化锆、或这些材料的混合物(专利文献2)。
[0038]形成过滤膜22的无机材料是基材和改性剂的多孔复合体。作为基材，例如优选氧
化铝；作为改性剂，例如优选二氧化钛(专利文献2)。
[0039]在多孔支撑体21内部，作为通过待处理水11渗透通过过滤膜22而得到的过滤水12在其中流通的集水通路，多个集水通道2彼此平行地形成。进而，在多孔支撑体21内部，确保有集水通道2之间的间隔彼此不同的至少两个区域。
[0040]特别地，在图1的平板陶瓷膜1的情况下，沿着用于膜清洗的空气13的供给方向(图16A和16B)的在位于端部3附近的每个区域A1(空气13的供给相对小的区域)中的集水通道2之间的间隔D1被设置为大于在端部3附近以外的区域A2(空气13的供给相对大的区域)中的集水通道2之间的间隔D2。
[0041]此外，如图16A和16B所示，作为用于排出从集水通道2的一端开口供给的过滤水12的排水部的集水管4液密地固定在平板陶瓷膜1的宽度方向的至少一个端部。另一方面，作为用于密封集水通道2的另一端开口的密封部的脚部(footer)5液密地固定在平板陶瓷膜1的宽度方向的另一端部。值得注意的是，可以在平板陶瓷膜1的宽度方向的两个端部提供集水管4，然后从这两个端部排出过滤水12。
[0042]将参考图1、2、15、16A和16B对本实施方案的平板陶瓷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.平板陶瓷膜，包含：由陶瓷制成的板状多孔支撑体；和在所述多孔支撑体的外表面上形成的过滤膜，其中，在所述多孔支撑体内部，形成有多个集水通路，并确保有所述集水通路之间的间隔不同的区域，其中，待处理水渗透通过所述过滤膜而得到的过滤水在所述集水通路中流通。2.根据权利要求1所述的平板陶瓷膜，其中，沿着用于膜清洗的空气的供给方向的在位于端部附近的区域中的所述集水通路之间的间隔大于在所述端部附近以外的区域中的所述集水通路之间的间隔。3.根据权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：土屋达，
申请(专利权)人：株式会社明电舍，
类型：发明
国别省市：