本发明专利技术提供了一种紧凑的过滤装置，它通过使来自空气扩散管的气泡的鼓泡作用有效地作用在整个空心纤维膜，可以有效地分离和除去粘附在膜表面上或膜之间的悬浮成分；并且该过滤装置可以高密度地设置在空心纤维膜内部。在过滤装置（１１）中，通过使包含悬浮成分的要处理的液体（１２）透过膜组件，进行浸渍式吸入过滤或外部压力过滤，实现固－液分离；所述膜组件（１４）由成束的膜（１６）构成，在该成束的膜中，多个轴线处于垂直方向的空心纤维膜（１５）在其上端和下端处互相紧密接触；扩散管（２１）穿入所述多个空心纤维膜（１５）之间，以插入所述成束的膜（１６）的下部。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及过滤装置，更具体地说，涉及使包含悬浮成分的要处理的液体透过一个膜组件以实现固-液分离的过滤装置。另外，本专利技术还特别涉及带有利用从扩散管发出的气泡进行空气鼓泡(air bubbling)的空气扩散器的过滤装置。
技术介绍
利用与浸渍式吸入过滤装置或外部压力式过滤装置()连接的膜组件作为捕集(catchment)部分，在该捕集部分中，成束地设置多个空心纤维膜，该空心纤维的一端或两端在开放状态下与固定件固定。通常，在诸如河水或湖水净化一类的称为微孔过滤(microfiltration)的领域中，广泛使用膜组件。近来，不限于水净化领域，在高度污染的水的处理-例如下水道污水、排水污水、工业废水、工业用水等的第二次和第三次处理的过滤中的应用也受到了很多关注。在水净化和高度污染的水的处理的任何一种情况下，利用使用膜组件的过滤装置连续进行过滤处理导致包含在要处理的液体中的悬浮成分沉积在膜表面上或膜之间，这会成为膜堵塞的原因。即，空心的纤维膜通过沉积物连结在一起，成为一个整体，使得在该膜组件内的空心纤维膜的有效的膜面积减小，从而降低渗透的流量。因此，需要定期地进行清洁操作，除去在膜表面上的沉积物。作为该清洁操作，可进行这样的处理在浸渍槽充满要处理的液体的状态下，从该膜组件的下部导入空气，并且通过进行空气鼓泡，利用产生的气泡使空心纤维膜振动，分离膜表面上的沉积物。进行空气鼓泡的方法，已知有一种分离膜表面上的沉积物的装置(参见日本专利3014248号)，其中，设置片状的平面空心纤维膜组件，使片的表面处于垂直方向而空心纤维膜处于水平方向，并且设有具有扩散孔的一个扩散板，只有该空心纤维膜在气泡作用下振动。另外还已知一种分离膜表面上的沉积物的装置(参见日本公开专利(Kokai)公报Hei 8-215548号)，该装置该空心纤维膜的一端或两端开放的状态下，通过由一个固定件固定，可起捕集作用，并通过在一个端部(下端)上设置扩散孔，而进行空气鼓泡。另外还已知一种分离膜表面上的沉积物的装置(参见日本早期专利公报Hei 7-61420号)，该装置从插入一束空心纤维中的一根多孔管的下部导入空气(在该束空心纤维中，多根空心纤维在一个外壳体内排列成一直线)并且当气泡沿着多孔管上升时，使空心纤维振动，进行空气鼓泡等。然而，由于根据日本专利3014248号的分离膜表面上的沉积物的装置，从一块扩散器板上的扩散孔，在整个空心纤维膜上进行空气扩散，所以为了充分地进行空气扩散，必须使相邻的片状平面空心纤维膜组件互相隔开一定距离设置。这样，很难高密度地设置膜。因此，设置膜的部分的体积大，导致过滤装置的尺寸增大。另外，还有一个问题，因为只从膜组件的下部进行总的空气扩散，所以只有空心纤维膜的表面暴露在空气扩散中，使得空气不能充分扩散至膜之间，特别是产生膜堵塞的捕集部分附近。另外，根据日本早期公开专利(Kokai)公报Hei 8-215548号的分离膜表面上的沉积物的装置在该膜组件的一个末端上有空气扩散结构，该空气扩散结构中空气通过空气扩散孔扩散，因此，空气只扩散至空心纤维膜的外表面，而不扩散至其内表面，这使清洁效率不够高。此外，还有一个问题，该装置不能用在多个空心纤维膜排列成圆形的膜组件中。另外，根据日本专利公报Hei 7-61420号的分离膜表面上沉积物的装置只具有多根多孔管混合到空心纤维束中的结构，其中多个空心纤维过滤膜排列成圆形，这使得空气不能充分扩散至膜之间。在任何情况下，当构成膜组件的空心纤维膜数目大时，清洁效率变差。因此，对构成一个膜组件的空心纤维膜数目有限制，因此，过滤效率的改善也有限制。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是要提供一种紧凑的过滤装置，它可以通过使来自空气扩散管的气泡的鼓泡作用有效地作用在全部空心纤维膜上，而有效地分离和除去粘附在膜表面上或膜之间的悬浮成分；并可以高密度地设置在空心纤维膜内。本专利技术的过滤装置是这样一种过滤装置，其用于通过使包含悬浮成分的要处理的液体透过膜组件，进行浸渍式吸入过滤(immersion type suctionfiltration)或外部压力过滤，而实现固-液分离；该过滤装置包括利用气泡对上述膜组件进行鼓泡的扩散管；所述膜组件由成束的膜构成，在该成束的膜中，多个轴线处于垂直方向的空心纤维膜在其上端和下端处互相紧密接触；在所述成束的膜的下部，所述扩散管从与所述空心纤维膜的轴线交叉的方向插入所述多个空心纤维膜之间。此外，所述扩散管可以由小直径的、末端倒角成圆形的管体形成；其末端或整体可以用保护管覆盖；并且其可以具有开设在其末端的扩散孔。此外，插入所述成束的膜的多个空心纤维膜之间的多个扩散管的插入所述空心纤维膜中的长度是不同的。根据本专利技术的过滤装置，在从扩散管喷出的气泡上升的过程中产生的振动可以传递至整个成束的膜，并可有效地分离和除去沉积在膜表面上或膜之间的悬浮成分。另外，由于该扩散管由小直径的、可穿入空心纤维膜之间实现插入的管体构成，所以即使将多个扩散管插入一个成束的膜中，也不需要很多的设置空间，使得可以高密度地设置空心纤维膜，从而可改善过滤性能，并减小过滤装置的尺寸。附图说明图1为示出了本专利技术的过滤装置用在浸渍式吸入过滤装置中的一个实施例的示意性正视图；图2为该同一个过滤装置的示意性平面图；图3为示出成束的膜和扩散管之间的关系的平面图。具体实施例方式以下将根据图1-3更加详细地说明本专利技术的过滤装置，所述图1-3中示出了装置用在浸渍式吸入过滤装置中的一个实施例。图1～3中所用的标号如下11-过滤装置，12-要处理的液体，13-浸渍槽，14-膜组件，15-空心纤维膜，16-成束的膜，17-捕集部分，18-经处理液体的排放管，19-泵，21-扩散管，22-空气压缩机，23-空气导入管，24-集气管，25-扩散孔。在本实施例所示的过滤装置11中，膜组件14以浸渍方式设置在充满导入的要处理的液体12的浸渍槽13中。该膜组件14由10个成束的膜16的组合构成，该10个成束的膜排列成二排，每排有5个膜，每一排中轴线处于垂直方向的多个空心纤维膜15的上端和下端处互相紧密接触。如图3所示，每一个成束的膜16由多个空心纤维膜15构成，使其水平截面为矩形。每一个成束的膜16通过捕集部分17与处理液体排放管18连通，该捕集部分使该空心纤维膜15的端部在其上端和下端处保持开放状态。另外，利用泵19抽吸经处理液体的排放管18的内部，使空心纤维膜15的内部压力降低，以利用空心纤维膜15进行过滤工作。另外，在成束的膜16的下部，扩散管21插入上述多个空心纤维膜15之间。这个扩散管21通过一个集气管24与带有空气压缩机22的空气导入管23连接，并且形成为使由该空气压缩机22压缩的空气从设在扩散管21末端的扩散孔25射出。该扩散管21可由诸如不锈钢一类的金属材料制成，或由诸如聚氯乙烯等一类的硬塑料制成。为了推进展宽成束的膜16的空心纤维膜15以改变其形状，为了穿入空心纤维膜15之间以实现插入，以及为了不损伤空心纤维膜15，扩散管21最好由小直径的管体形成，管的端部倒角成圆形，并且管体的末端和整体用保护管覆盖。扩散管21的数目和单个成束的膜16中扩散管之间的间隙以及扩散孔25的位置可根据条件-例如成束的膜16的水平截面形状本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种过滤装置，用于通过使包含悬浮成分的要处理的液体透过膜组件，进行浸渍式吸入过滤或外部压力过滤，而实现固－液分离；该过滤装置包括利用气泡进行鼓泡的扩散管；其中，所述膜组件由成束的膜构成，在该成束的膜中，多个轴线处于垂直方向的空心纤维膜在其上端和下端处互相紧密接触；在所述成束的膜的下部，所述扩散管从与所述空心纤维膜的轴线交叉的方向插入所述多个空心纤维膜之间。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：铃木辰彦，森田彻，井田清志，
申请(专利权)人：前泽工业株式会社，住友电工超效能高分子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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