[發明專利]膜模塊、膜單元和膜分離裝置

有效

• 申請號: 201080048333.1
• 申請日: 2010-10-25
• 公開（公告）號: CN102596374A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 豐岡和宏;佐藤茂雄
• 申請（專利權）人: 株式會社明電舍
• 主分類號: B01D63/00
• 分類號: B01D63/00;B01D63/08;B01D65/02;C02F1/44
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 柳愛國

技術領域

本發明涉及膜模塊、通過將所述膜模塊一個堆疊在另一個上形成的膜單元和設有所述膜模塊或所述膜單元的膜分離裝置，并且特別地涉及將用于水處理領域中的膜模塊、膜單元和膜分離裝置。

背景技術

膜分離技術迄今為止已用于海水淡化、水凈化處理、氣體分離、清血法等，其中，從環境保護的觀點來看，研究最近已進展到將膜分離技術應用于廢水處理。

迄今為止，濾砂、重力沉降等已經被實施作為用于實現高混濁度的被處理水的固-液分離的工藝，例如水凈化處理，污水、廢水處理，工業廢物和工業廢水的處理等。然而，由這些工藝進行的固-液分離存在問題，例如出現所獲得的被處理水的水質變得不足或需要大型場所用以進行固-液分離的情況。

作為用于解決這些問題的工藝，近年來已經對通過使用膜模塊來實現被處理水的固-液分離的工藝進行了許多研究，其中，所述膜模塊設有分離膜，例如精濾膜、超濾膜等。利用這些工藝，通過使用分離膜執行被處理水的過濾處理，并且因此可以獲得高水質的被處理水(例如參見非專利引用文獻1)。

在通過使用分離膜實現被處理水的固-液分離的情況下，隨著過濾處理的持續進行，在分離膜表面處出現懸浮物堵塞，由此導致過濾流量降低或膜兩側的差壓升高。為了修復這樣的狀態，將擴散管布置在膜模塊下方以執行通過在從該擴散管擴散的空氣的作用下搖晃地移動膜表面處的被處理水而剝離分離膜表面處的懸浮物的工藝。(例如參見專利引用文獻1和2)。

現有技術引用文獻

專利引用文獻

專利引用文獻1：日本專利臨時公報第2000-84553號。

專利引用文獻2：日本專利臨時公報第2007-152282號。

非專利引用文獻

非專利引用文獻1：上坂太一和其他三人，“用于廢水處理和水再利用的久保田浸入式膜單元”，《久保田技術報告》，久保田公司，2005年6月，第39卷，第42-50頁。

發明內容

本發明要解決的問題

然而，對于使用膜模塊實現過濾的模式，會出現這樣的情況，即，在操作持續進行長時間的情況下，在膜表面由懸浮物堵塞的情況下過濾流量降低，并且因此需要頻繁的維護操作以便修復被降低的過濾流量。

特別地在膜模塊沿高度方向堆疊并且擴散管布置在膜模塊組下方的膜分離裝置中，膜分離裝置的流動路徑相對于外部的被處理水被簡單地被阻隔，使得被處理水由分離膜過濾，并且因此隨著膜分離裝置中的位置變高，在膜分離裝置內流動的被處理水的活性污泥濃度升高。因此，過濾的負荷增加，由此產生加速膜堵塞和能量消耗增加的憂慮。

已提出本發明以解決以上問題并且本發明的目的是提供一種懸浮物堵塞膜表面的程度低并且同時緩解長時間過濾過程中負荷增加的膜模塊、通過將所述膜模塊一個堆疊在另一個上而構造的膜單元以及設有所述膜模塊或所述膜單元的膜分離裝置。

用于解決問題的手段

根據本發明的用于獲得上述目的的一種膜模塊的特征在于包括殼體、和儲存在所述殼體內的多個膜元件，其中所述殼體的被處理水流出所通過的流動通道的開口面積小于所述殼體的被處理水流入所通過的流動通道的開口面積。

另外，在上述膜模塊中，根據本發明的膜模塊的特征在于在所述膜元件的下端部處布置流動穩定元件，以將被處理水引入所述膜元件之間的空間中。

另外，根據本發明的用于獲得上述目的的一種膜單元的特征在于包括多個膜模塊，所述膜模塊中的每一個包括：形成有開口部的殼體，所述開口部分別沿向上和向下方向敞開，所述膜模塊沿所述殼體的高度的方向一個堆疊在另一個上；以及儲存在每個殼體內的多個膜元件，其中每個膜模塊被構造成使得所述殼體的被處理水流出所通過的流動通道的開口面積小于所述殼體的被處理水流入所通過的流動通道的開口面積。

另外，根據本發明的用于獲得上述目的的一種膜分離裝置的特征在于包括：多個膜模塊，所述膜模塊中的每一個包括：形成有開口部的殼體，所述開口部分別位于上側和下側；儲存在每個殼體內的多個膜元件；以及布置在所述膜模塊下方的空氣擴散設備。

另外，根據本發明的用于獲得上述目的的所述膜分離裝置的特征在于，所述膜模塊沿所述殼體的高度的方向一個堆疊在另一上以構造膜單元。

本發明的效果

根據以上發明，在膜模塊、膜單元和膜分離裝置中，膜堵塞被緩解，同時減小了過濾過程中的負荷。

附圖說明

圖1是示意性剖視圖，示出了根據本發明的實施方式的膜分離裝置的例子；