本发明专利技术公开了一种用于薄膜生物处理程序的固液分离型过滤器的滤材，包含一无纺布支撑层，及至少一层形成于该支撑层表面的过滤层，其特征在于：该过滤层是由直径介于２０～１０００纳米的纤维构成，且其厚度介于１０～２００微米，并具有介于０．００１～１５微米的孔隙。本发明专利技术的滤材具有良好的透膜性能，以该滤材应用于固液分离型过滤器及过滤模块能维持较大的操作通量且具有较佳透膜性能。
【技术实现步骤摘要】
固液分离型薄膜生物处理用的滤材及过滤器与过滤模块
本专利技术涉及一种适用于废水处理的滤材，特别是涉及一种适用于固液分离型薄膜生物处理技术的滤材(filtration media)。
技术介绍
薄膜生物反应器(Membrane Bioreactor，简称MBR)技术，因为具有优质的出流水、污泥产量少、占地面积小、可 去除难分解的有机物等优点，已应用于越来越多的商业化废 水处理系统。由于薄膜生物反应器处理技术是利用薄膜截留微生物与 固体物，而滤出净化过的水，因此，薄膜被污染、阻塞或积 垢(fouling)导致薄膜通量降低，是MBR技术较常见的问题。早期薄膜(membrane)滤材大多为微孑L性(microporous)(孑L 径大小0.1~10pm范围)的聚合物材料或无机陶瓷材料，常见 的聚合物滤材有中空纤维膜(hollow-fiber),及利用相转换 (phase inversion)技术，使聚合物溶液涂层上溶剂挥发后产生 的微孔性聚合物薄膜。其中陶瓷制的薄膜因为成本昂贵且易 碎，较少被使用，中空纤维膜则容易阻塞且不易清洗，为其 最大的缺点，而微孔性聚合物薄膜虽然成本较低、清洗容易， 但是机械强度较差，所以其应用范围即受限制。近来已有人提出利用无纺布作为滤材，由于无纺布容易 制造，且机械强度良好，而具有极佳的发展潜力。然而，无纺布为多层纤维互相重迭的网状结构物，具有多个相连开放 性孔隙，当水或废水通过无纺布时，液相中的粒子可被拦截 而吸附在无纺布表面上或孔隙内，经过一段时间后，许多粒 子会在纤维表面上集结成团粒，最后，在织物网表面形成滤饼，也就是所谓的积垢现象(foiiling)，而造成薄膜通量降低。 为了减少无纺布滤材阻塞，已有商品在无纺布表面涂布 多孔性聚合物涂层，使该多孔性涂层的孔隙尺寸小于无纺布 的孔隙尺寸，以减少进入无纺布的粒子，而降低无纺布阻塞 的机率，且以无纺布为支撑结构可保有较佳的机械强度。但 是，因多孔性聚合物涂层本身布满孔隙，造成涂层的强度差 变差，容易与无纺布剥离，而减少滤材的使用寿命。因此，如何减少滤材阻塞机率，以降低滤材清洗频率， 增加滤材使用寿命，仍为一待解决的课题。
技术实现思路
为了解决前述课题，专利技术人等经过多方研究与实验，发 现以孔隙尺寸较一般无纺布孔隙尺寸窄小的纤维薄层，来取 代现有的聚合物涂层作为过滤层，并可利用贴合方式将至少 一层的纤维薄层贴合于作为支撑结构的无纺布的表面，或可 利用静电纺丝法(electrostatic-spinning method)直接在无纺 布表面形成纤维薄层，由于纤维薄层的结构为非常细的纤维 所组成，具有较佳的过滤效果。再者，以具疏水性的纤维所 制成的纤维薄层，较不易吸附液相中的粒子，能减少表面积 垢以维持较大的薄膜通量，而具有较佳的透膜性能 (permeability)。因此，本专利技术的目的是在提供一种表面不易积塘而能维 持较大的操作通量、具有较佳透膜性能的滤材。本专利技术一种固液分离型薄膜生物处理用的滤材，包含一 无纺布支撑层，及至少一层形成于该支撑层表面的过滤层，其特征在于该过滤层是由直径介于20~1000纳米的纤维构 成，较佳为50 300纳米，且其厚度介于10~200微米，较佳 为10 80微米，并具有介于0.001~15微米的孔隙，可依照出 流水的水质需求而决定要采用的孔隙尺寸。适用于制作本专利技术过滤层的材质为具有疏水性的聚烯 烃，可举例如聚四氟乙烯(PTFE)、聚乙烯(PE)及聚丙烯 (PP)，其中以聚四氟乙烯为较佳。适用于形成本专利技术的过滤层的方式可以是使过滤层先形 成薄膜再贴合于该支撑层上，贴合的方法可举例如热压粘合 (thermal bonding)，也可贴合较多层数的过滤层，以增加 过滤效率；另 一方式是以静电纺丝法(electrostatic spinning) 直接于该支撑层上成膜而形成过滤层。适用于本专利技术的无纺布支撑层的基重介于10~1000克/ 平方公尺(g/m2)，其孔隙一般可在1~50微米，而用于制作无 纺布的已知材质众多，包括聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、 聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT) 及复合纤维等，适用于本专利技术的无纺布的材质可依制造成本 及制程简便性等考量选用。本专利技术的另一目的，是提供一种以前述本专利技术的滤材与 支撑材(supporting media)所构成的过滤器，以及一种由多个 前述的过滤器所组合而成的过滤模块。适用于本专利技术过滤器的支撑材可以是平面形(flat sheet) 或为多孔圆管形(perforated tube),该支撑材的具体结构及其 与本专利技术的滤材的组装方式，可参考现有的固液分离型薄膜生物处理技术中所用的过滤器的制备方式，另外，将多个以 本专利技术的滤材制成的过滤器组合成过滤模块的方法也可采用 已知的组合技术，在此不再详述。本专利技术的有益效果在于本专利技术的滤材的过滤层是以纤 维所制成，具有疏水性且其孔隙尺寸小于该支撑层的孔隙尺 寸，可减少表面积垢的形成以维持较大的薄膜通量，而具有 较佳的透膜性能。附图说明图1是一示意图，说明本专利技术固液分离型薄膜生物处理 用的滤材的一较佳实施例。图2是一部份剖视示意图，说明本专利技术固液分离型薄膜 生物处理用的过滤器的一第一较佳实施例。图3是一示意图，说明本专利技术固液分离型薄膜生物处理 用的过滤器的一第二较佳实施例。图4是一示意图，说明本专利技术固液分离型薄膜生物处理用的过滤模块的一较佳实施例。具体实施方式下面结合附图及实施例对本专利技术进行详细说明 <实施例〉参阅图1，为本专利技术固液分离型薄膜生物处理用的滤材 的一较佳实施例的结构示意图。滤材1是由过滤层11及支撑层12所构成。过滤层11是由PTFE材质所制成，且其纤维 直径为75 nm、孔隙尺寸0.5 pm、厚度为18 pm，并与聚酯 (PET)无纺布支撑层12贴合。支撑层12的纤维直径7.8nm、 孔隙尺寸17pm、厚度为0.5mm，基重为250 g/m2。参阅图2，为本专利技术固液分离型薄膜生物处理用的过滤 器的第一较佳实施例，过滤器2由平面形多孔支撑材21及包 覆于支撑材21两面的滤材1所构成，并设有一出水口 22用 以连接抽水帮浦(图未示)。滤材1的过滤层11位于最外侧， 支撑层12位于过滤层11与支撑材21之间。污水是由过滤器 2四周先经由过滤层11过滤，再通过支撑层12后成为净水， 并由出水口 22抽出放流。参阅图3，为本专利技术固液分离型薄膜生物处理用的过滤 器的第二较佳实施例，过滤器3由多孔圆管形支撑材31及包 覆于支撑材31外的滤材1所构成，并设有一出水口32用以 连接抽水帮浦(图未示)。滤材1的过滤层11位于最外侧， 过滤后的水经由出水口 32抽出。参阅图4，为本专利技术固液分离型薄膜生物处理用的过滤 模块的一较佳实施例，过滤模块4是利用框架41将多个过滤 器2组合在一起，并将过滤器2的出水口21 (参见图2)以 管线(图未示)连结至框架41上的出水口 42，并由出水口 42连接抽水帮浦(图未示)，将过滤后的水抽出。 <实验例>将单片平板形过滤器2 (参见图2)的出口水连接抽水帮 浦，置入体积为30公升的活性污泥反应槽体中，其活性污泥 浓度介于8100~8500 m本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种固液分离型薄膜生物处理用的滤材，包含一无纺布支撑层，及至少一层形成于该支撑层表面的过滤层；其特征在于：该过滤层是由直径介于２０～１０００纳米的纤维构成，且其厚度介于１０～２００微米，并具有介于０．００１～１５微米的孔隙。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：胡衍荣，陈玺聿，黄文俊，
申请(专利权)人：康那香企业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]
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