公开了一种用于制造成形接触式过滤部件的方法，包括：经喷嘴挤出形式为线状物的热熔热塑性树脂并且使线状物流下并堆积在具有规定水平形状的开口的框架内，其中该框架相对于下落的热塑性树脂线状物二维地水平移动并且冷却下落的线状物以便使处于半固体状态的线状物流下并堆积在框架中，从而提供因而形成的具有５０－９０％的受控孔隙率的成形接触式过滤部件。这样形成的成形接触式过滤部件包括由热塑性树脂的熔融线状物的固化和堆积产品形成的熔粘线状物叠层，其中多个由堆积的线状物形成的水平层在竖直方向上堆叠。该接触式过滤部件重量轻并且表现出透水性与水质改善效果的良好平衡。通过设置多种成形接触式过滤部件使得热塑性树脂线状物的直径相继变小，提供了这样一种过滤设备，其展现出优良的水质改善效果和小的水过滤压力增加，并且特别适合各种污染程度大的废水，并且还提供了利用该过滤设备处理废水的方法。
【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有效的成形接触式过滤部件制造方法、这样制造的透水性和水质 改善效果优良的成形过滤部件以及过滤设备和使用该成形接触式过滤部件处理污水的方法。
技术介绍
多孔接触式过滤部件已用于清洁包括河水、排污水和工厂废水的污水、物理接触 沉淀和/或借助于附于其上的微生物促进生化接触反应(氧化或还原)。例如，已知由合成 树脂制成的三维外形网状部件(下面列出的非专利文献1)，包括通过穿过喷丝头向下纺出 热塑性树脂线并将线堆积(Cbposite，沉积)在不间断地上下移动的传送装置上并且冷却 和固化线以形成多条堆积线的环而形成的无纺垫式成形部件(专利文献1和2)。这样形成 的无纺垫式成形部件一般具有超过90%的孔隙率，因而表现出良好的透水性，但水质改善 的性能不佳。孔隙率可通过压缩降低，但是当曾经固化的过滤部件被强制压缩时，压缩率倾 向于局部偏离，因而导致被处理的水(污水)偏流。此外，上述生产工艺还存在难以形成适 合大型水处理设施的接触式过滤部件的问题。另一方面，由于接触式过滤部件具有较低孔 隙率以便提高水质改善效果，特别是增强COD减小效果，已提出一种接触式过滤部件，其包 括平均直径为5-20cm且均由平均直径均为l_3cm的混凝土碎石或砾石形成的骨料(下面 列出的专利文献3)。但是，虽然接触式过滤部件表现出透水性与水质改善效果之间的良好 平衡，但其由于比重为2. 6或更大而笨重，使得其伴有诸如运输成本增加、必需可耐重负荷 的水处理槽以及水处理设施的施工和维护成本增加等困难。另一方面，近来主要通过借助于微生物减小诸如生化耗氧量(BOD)和悬浮固体 (SS)的污染物质的量的方法执行污水处理，特别是污浊程度严重的各种废水的处理。根据 此方法，随着悬浮固体的量变大，待处理的污染物质的量增加。相应地，需要单位体积比表 面积较大的载体材料作为能够稳定承载更大量的生物膜的废水过滤部件。包括直径较小的 线的载体材料可提供较大的比表面积和改善的过滤性能。但是，如果线直径在孔隙率一定 的情况下减小，则线之间的距离变小并且线之间的空间被闭塞以随着生物膜增加而增加过 滤压力，因而导致用于废水处理槽的流水的入口和出口之间的水头差增加，并最终导致必 须减小废水流率并降低过滤效率。为了减轻闭塞，目前的现状是采取90-98% (专利文献 4)或92-99% (专利文献5)的增加的孔隙率。作为使用这种接触式过滤部件的水处理设施，还已提出一种用于取水设施的过滤 设备，其包括具有15-40%的孔隙率的用于生物处理的连续多孔部件，以及分别设置在用于 生物处理的多孔部件前后的均具有30-65%的孔隙率的一对用于过滤的连续多孔部件(专 利文献6)。但是，该设备被描述为需要逆流冲洗以防止连续多孔部件随着处理时间经过而 闭塞(W013]段)，并且不适合处理污染程度较大的废水。佐藤健(TakeshiSATO)《三维网状接触部件的特性和应用》(Properties and Application of Three-dimensional NetContacting Member),《水禾口废 水》(Water and Waste Water)杂志，23 卷 4 期 51-61 页(1981)。 JP-B 63-32907， JP-B 63-32908， JP-B 8-17901， JP-A 10-14569, JP-A 11-279922，以及 JP-B 5-185083。
技术实现思路
鉴于上述现有技术状态，本专利技术的主要目的是提供一种接触式过滤部件，其重量 轻而且具备良好的透水性和水质改善效果，并且还提供一种制造接触式过滤部件的工艺。本专利技术的另一目的是提供一种适合连续处理污水、特别是污浊程度较高的各种废 水的过滤设备，以及一种使用该过滤设备处理污水的方法。在带着上述目的研究过程中，本专利技术人已获得如下知识如专利文献1和2的接触 式过滤部件中采用的超过90%的孔隙率从水质改善效果(包括占污染物质的主要部分的 BOD(生化耗氧量)和SS(悬浮固体)的减小和淤泥产生率的减小)的观点看是不希望的 (下文所述的示例3至5与对比例3-2至5-2之间的比较)。这一点类似于专利文献3所 提供的知识。但是，专利文献3中采用的碎石骨料具有这些骨料笨重的缺点。本专利技术人已 实现，通过接触式过滤部件展现了良好的水质改善，该接触式过滤部件已通过使经喷嘴挤 出的热塑性树脂热熔线状物落下同时在其落下过程中冷却该线状物并使冷却的线状物以 其受控的相互熔粘性堆积而形成有90%以下的减小的孔隙率，而非如专利文献1等之中使 这种热熔线状物以环的形式堆积以提供增加的孔隙率。另一方面，低于50%的孔隙率导致 与待处理的水的渗透性相关的问题(下文所述的对比例3-1至5-1)。还已发现优选的是， 考虑到大型水处理设施(例如，尺寸为宽5mX高2mX长IOm以上)的适用性，形成具有适 合于在处理槽内在堆积状态下进行多重排列的形状的单位过滤部件。根据本专利技术的用于制造成形接触式过滤部件的工艺基于上述知识，并且更具体而 言包括经喷嘴挤出形式为线状物的热熔热塑性树脂并且使该线状物流下并堆积在具有规 定水平形状的开口的框架内，其中该框架相对于下落的热塑性树脂线状物二维地水平移动 并且下落的线状物被冷却以使处于半固体状态的线状物流下并堆积在框架内，从而提供因 而形成的具有50-90%的受控孔隙率的成形接触式过滤部件。顺便提一下，本文所用的用语 “喷嘴”是指广义上具有能够经其挤出熔融树脂线状物的穿孔或开口的固定或可动部件，其 不一定包括突出部分。特别地，其有代表性的示例可包括如下文所述的示例中所用的形成 在挤出机模具中的每个穿孔。本专利技术人还已发现，使用通过上述工艺获得并具备特有的线状物堆积状态的成形 接触式过滤部件，还可使待处理的水均勻流经成形部件内部同时提供足以处理污染物质的 接触时间和减小的水头。因此，根据本专利技术的成形接触式过滤部件基于该知识，并且更具体 而言，包括由熔融热塑性树脂线状物的固化和堆积产品形成的熔粘线状物叠层，其中多个 由堆积的线状物形成的水平层在竖直方向上堆叠。特别优选的是，该多个由堆积的线状物形成的水平层包括包含大致沿X轴方向延伸的线状物的第一水平线状物堆积层和包含大 致沿垂直于X轴方向的Y轴方向延伸的线状物的第二水平线状物堆积层，并且第一和第二 线状物堆积层在竖直方向上交替地堆叠。此外，根据本专利技术的用于污水的过滤设备包括污水处理室和至少两种均如上所 述设置在污水处理室内的成形接触式过滤部件，其中所述至少两种成形接触式过滤部件包 括具有互相不同的厚度的热塑性树脂线状物并且设置成使得包括较厚树脂线状物的第一 种设置在污水处理室的上游侧上而包括较薄树脂线状物的第二种设置在污水处理室的下 游侧上。使用根据本专利技术的上述过滤设备处理污水的方法包括使污水相继流经所述至少 两种成形接触式过滤部件。更具体而言，虽然包括多个上述包含设置在污水处理槽内的厚度均勻的熔粘线状 物的成形接触式过滤部件的过滤设备一般表现出优良的水质改善效果和长期运行稳定性， 但使用包含较薄线状物的成形过滤部件的过滤设备表现出大的水质改善效果，而它也表现 出过滤压力增加的倾向(即，入口-出口水头差)，因而不免担心长期运行稳定性(下文所本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：松冈毅，赤津正浩，冈本恒夫，新井辉一，
申请(专利权)人：株式会社吴羽工程，
类型：发明
国别省市：JP
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