专利名称：集水装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种集水装置。
技术背景作为用于下排水处理、污泥浓缩等的固液分离装置，已知有浸入型膜分离 装置。在该浸入型膜分离装置中， 一般地，在箱内的上部排列有平板状膜滤芯(cartridge),在其下方设有通气装置。在处理槽的内部设置有与处理水量对应 的台数的浸入型膜分离装置。将被处理液连续地导入该处理槽中，在通气装置 通气的状态下由膜滤芯对槽内的处理对象液进行过滤。将透过了膜滤芯的膜面 的过滤液，通过管道、集水管、透过水导出管、作为吸引单元的泵，导出到槽 外(例如参照专利文献l)。专利文献1特开2000-301134但是，在浸入膜的分离过程中，由于溶入用于洗净膜面的气体，所以被处 理液成为溶解了气体的状态，即易于产生气泡的状态。因此，溶解在过滤液中 的气体由于温度、压力变化而气相化成气体，并积存在浸入膜和吸引单元之间 的配管内。此外，出于维护等目的将浸入膜的一部分或者全部取出之后再次安 装时，也会导致大量气体存在于配管内。积存的气体由配管内的压力变化、温度变化导致体积变化，使得浸入膜的 吸引压力、透过液流量不稳定。特别是在流路的后段处设有吸引单元以及压力 和/或流量的测定单元来调节压力或流量时，由于测定单元的测定值被扰乱， 所以不能进行稳定的调整。另外，在使后段处与大气连通并通过水位压差来取 出过滤液时，同样地由于气泡使得压力和/或流量不稳定。 实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种集水装置，其可在取出过滤液时不易受到 气泡的影响。本实用新型的第一种实施形态是一种集水装置，具有浸入配置在被处理液中的第一集水管，该第 一集水管使来自浸入在被处理液中的多个膜元件的透过 液集合，其特征在于，具有配置在比被处理液液面更上方的位置的第二集水管， 该第二集水管使来自多个第一集水管的透过液集合，从第二集水管送出透过液 的配管的流路截面积比向第二集水管送入透过液的各配管的流路截面积总和 小。根据本实用新型的第一种实施形态，通过设有第一集水管，可提高配管内 的流速抑制产生气泡。并且，从第二集水管送出透过液的配管的流路截面积， 比向第二集水管送入透过液的各配管的流路截面积的总和小。因此，可以使从第二集水管送出透过液的配管内的流速，比将来自多个第一集水管的透过液送 入到第二集水管的各配管内的流速高。通过上述结构可以防止产生气泡，并且对于由剪切力对流入到管内的气泡进行分割而成的直径较小的气泡，可防止由 气泡直径小导致的气泡滞留。此外，例如在管路的中途存在下游配管部分时， 通过降低气泡的上升速度可以更加易于排出气泡。并且，由于可在维修等时防 止所产生的气泡滞留于管内，所以能够较小地受气泡的影响。还例如，在连接第二集水管和吸引单元时，可使从第二集水管到吸引单元 的区间中的配管(从第二集水管送出透过液的配管)流路截面积最小的部分的 流路截面积，比向第二集水管送入透过液的各配管的流路截面积的总和小。又 例如，当使第二集水管的后段为打开并通过水位压差取出过滤液时，可使从第 二集水管到大气开放的区间中的配管(从第二集水管送出透过液的配管)流路 截面积最小的部分的流路截面积，比向第二集水管送入透过液的各配管的流路 截面积的总和小。在这种情况下也能起到上述效果。这里，所谓"可以容易排出气泡"的效果在以下情况下十分明显在上述的"流路截面积最小的部分，， 位于比上述下游管部分更靠前(上游侧)时、被包含在上述下游配管部分时，或者包含有上述下游配管部分时。本实用新型的第二种实施形态的特征在于，在第一种实施形态中，在从第 二集水管送出透过液的配管的下游位置，设有吸引透过液的吸引单元，并且设 有压力计和/或流量计，吸引单元的吸引口的位置比第二集水管的位置低，吸引单元和压力计和/或流量计，与控制单元电连接，根据压力计和/或流量计的 输出值改变吸引单元的吸引量，在设有压力计时，将其设于比吸引单元更上游的位置。根据第二实施形态的集水装置，根据压力计和/或流量计的输出值来改变 吸引单元的吸引量。由此，可以适当地调整压力和/或流量。另外，通过设有 第二集水管来提高流速，即使在吸引单元的吸引口位置比第二集水管位置低 时，也可以使其不易受气泡导致的影响。本实用新型的第三种实施形态的特征在于，在第一或第二种实施形态中， 在连接多个第 一集水管与第二集水管的各配管中，具有在比被处理液液面更上 方的位置且第二集水管以下的高度位置处可装卸的构造，或者，具有可装卸的 构造和阀。根据第三实施形态的集水装置，通过在连接多个第一集水管和第二集水管 的各配管中，在比被处理液液面更上方的位置(例如水平部)处设有可拆卸的 构造(例如法兰构造)，由此可以不降低液面地进行维护。另外，在设有可拆 卸的构造和泵时(例如法兰和泵)，可以将特定膜单元从管路中分离取出进行 维护，而维持其他膜单元继续运转。并且，在重新接入时通过来自其他膜单元 的过滤水将带入的气泡冲走，可实现稳定的运转。这里，当将第一集水管设于液面上方时，在维护结束时在第一集水管内部 以及连接浸入膜和第一集水管的多个配管内残留有空气，容易产生问题。此外， 当将第二集水管设于液面下方时，由于法兰结构位于液面下所以不降低液面地取出特定膜单元是比较困难的。另夕卜，当只将法兰构造的部分设于液面上方时， 不得不跨过法兰构造部分成为"凸，，字形，容易积累大量气泡，因此，优选将 第一集水管设于液面下，将第二集水管设于液面上。另外，当在浸入膜与第一集水管之间设有法兰构造时，当需要分离多个配 管(管道)时难以实现。此外，在此种情况下由于第一集水管处于液面下也难 以不降低液面地分离。当在第二集水管的后方设有法兰构造时，不能分离出特 定的膜单元，并且，在对特定膜单元进行维护后，不能通过来自正继续运转的 其他膜单元的过滤液冲走由该特定膜单元排出的气泡。因此，优选将法兰构造 设于第一集水管和第二集水管之间、并设在液面上。本实用新型的第四种实施形态的特征在于，在第一或第二种实施形态中， 第二集水管的流路截面积比向第二集水管送入透过液的各配管的流路截面积总和大。根据第四实施形态的集水装置，由于第二集水管的流路截面积比向第二集 水管送入透过液的各配管的流路截面积的总和大，所以降低第二集水管内的流 速，可以减小第二集水管内的静压差，可以使向第二集水管送入透过液的各配 管的压力均匀，由此可以使来自各膜单元的过滤液量均等。此外，当使后段的 下游配管的截面积比第二集水管的截面积小时，由于流速超过了配管内的较大 气泡的上升速度，所以可更容易地排出气泡。
图1是排水处理设备的示意图。图2是膜分离槽的示意图。 图3是膜单元的示意图。 符号说明10排水处理设备；12传送泵；14流量调整槽；16膜分离槽；18A、 18B 吸引泵；20机械室；22A、 22B膜单元；24膜外框；26通气装置外框；28通 气管；30膜滤芯；32管道；34A、 34B集水管；36A、 36B连接管；3SA、 38B法兰；40A、 40B插入管；42总管(header pipe); 46下游配管；48压 力计；50水平管；52A、 52B定流量阀；54A、 54B球阀；56处理水槽用管； 58流量计；60阀具体实施方式
图1和图2表示排水处理设备10。排水处理设备10具有设有传送泵12 的流量调整槽14、进行废水处理的膜分离槽16、以及设有吸引泵18A、 18B (吸引单元)等的机械室20。在膜分离槽16中浸入有2个膜单元22A、 22B。各膜单元22A、 2犯由膜 外框24、通气装置外框26、通气管28、以及多个平板状膜滤芯30 (膜元件) 构成。膜外框24容纳多个膜滤芯30。在膜外框24的下部设有通气装置外框26。 在通气装置外框26的内部设有通气管28。通气管28喷出用于洗净膜面的气 体。膜滤芯30由ABS树脂制的滤板、以及配置在该滤板的两表面上的过滤膜构成。在滤板与过滤膜之间以及滤板的内部，形成有透过液流路。在滤板的上端缘形成有与透过液流路连通的透过液取出口 。各膜滤芯30经过与透过液取 出口连接的管道32与集水管34A、 34B (第一集水管)相连通。如图2所示，将集水管34A、 34B配置在比被处理液的液面低的位置。此 外，集水管34A、 34B其前端封闭，并沿长度方向彼此间隔一定距离地与多个 管道32相连接，从而使来自多个膜滤芯30的透过液集合。在图2中省略了管 道32等的图示。各集水管34A、 34B的一端分别与向铅直方向延伸的连接管36A、 36B连 通。各连接管36A、 36B经过配置在比液面高的位置处的法兰38A、 38B与插 入管40A、 40B相连通。通过设有法兰38A、 38B,可以不降低液面地进行特 定膜滤芯的维护。各插入管40A、 40B与配置在比被处理液液面更靠上方位置 的、圆筒状的总管42 (第二集水管)相连接。总管42的流路截面积(与总管42的长度方向垂直的截面积)比各插入管 40A、 40B的流路截面积总和大。因此，可以降低总管42内的流速、减小总 管42内的静压差，可以使向总管42输送透过液的各插入管40A、 40B的压力 均匀，由此能够使来自各膜单元22A、 22B的过滤液量均等。总管42使来自2个集水管34A、 34B的透过液集合，并在长度方向的中 央部与下游配管46 (从第二集水管送出透过液的配管)相连接。下游配管46 的流路截面积比各插入管40A、 40B的流路截面积总和小。所以，可使得下游 配管46的流速比各插入管40A、 40B的流速高，能够防止气泡的滞留。这里， 下游配管46是从总管42到吸引泵18A、 18B的区间中流路截面积最小的部分。 此外，当在总管42的下游侧分支成多个管时，流路截面积表示该多个管的流 路截面积的总和。下游配管46的流路截面积比后述的水平管50的流路截面积 的2倍小，该水平管50位于下游配管46的下端^Jt过液分支成2部分。另外，下游配管46的流路截面积比总管42的流路截面积小。因此，流速 超过了配管内的较大气泡上升速度，从而更容易排出气泡。下游配管46向与 总管42的长度方向垂直且水平的方向延伸，在机械室20内将其方向变为铅直 方向的向下方向。在作为吸引泵18A、 18B的上游侧的下游配管46上，设有 对作用于过滤膜面的驱动压力进行测量的压力计48。下游配管46的下端与在水平方向上配置的水平管50的长度方向的中央部 相连接。该水平管50的两端分别与吸引泵18A、 18B的一端相连接。各吸引 泵18A、 18B的另一端分别经过定流量阀52A、 52B、球阀54A、 54B,与用 于将液体输送到处理7jc槽(图中未示)的处理水槽用管56相连接。在吸引泵 18A、 18B的下游测的处理水槽用管56上，i殳有对处理水的水量进4亍测量的 流量计58。吸引泵18A、 18B的吸引口被设置在比总管42低的位置处，由于 设有总管42提高了流速，从而能够不易受到吸引口与总管42之间的气泡导致 的影响。压力计48和流量计58与图中未示的控制器(控制单元)电连接。通过该 控制器可根据压力计48和流量计58的测量值，改变(控制)各吸引泵18A、 18B的吸引量(吸引力)，对作用于过滤膜面的驱动压力以及下游配管46的流 量进行适当地调整。图3表示与图l和图2中所示的集水装置不同的例子。与图l和图2实施 例的不同点在于，在法兰38与插入管40之间设有阀60。通过设有阀，可以 不降低液面地将特定膜单元从管路中分离取出进行维护、并继续维持其他膜单 元的运转。以上对本实用新型的实施例进行了说明，但本实用新型并不限定于此。在 实施例中在膜分离槽16中设有2个膜单元22A、 22B、在总管42中插入2个 插入管40A、 40B，但是并不限定于此，也可以在膜分离槽16中设有3个以 上的膜单元、在总管42中插入3个以上的插入管。此外，吸引泵的数量也不 限定于2个，可以是1个、3个以上等。此外，在实施例中总管42与吸引泵 18A、 18B连接，但并不限定于此，也可以使总管42的后段(例如下游配管 46的一端等)为开放，通过水位压差来取出过滤液。另外，总管42中的插入管的连接位置、总管42中的下游配管46的连接 位置、集水管中的连接管的连接位置都不限定于实施例中的位置。此外，实施 例中将法兰38和阀60设于与总管42相同的高度，但并不限定于此，也可以 将其设置于比被处理液液面更上方、且比总管42的高度低的位置处。另外， 实施例的集水装置，大致包括集水管34A、 34B和处理水槽用管56,并且包 括构成其间的流路的管、设于该流路内的吸引泵18A、 18B、法兰38A、 38B、 压力计48、流量计58以及阀60。
权利要求1. 一种集水装置，具有浸入配置在被处理液中的第一集水管，该第一集水管使来自浸入在被处理液中的多个膜元件的透过液集合，其特征在于，具有与多个第一集水管相连通、并且配置在比被处理液液面更上方的位置的第二集水管，该第二集水管使来自所述多个第一集水管的透过液集合，从所述第二集水管送出透过液的配管的流路截面积比向所述第二集水管送入透过液的各配管的流路截面积总和小，所述配管与所述第二集水管相连接。
2. 根据权利要求1所述的集水装置，其特征在于，在从所述第二集水管送出透过液的配管的下游位置，设有吸引透过液的吸 引单元，并且设有压力计和/或流量计，所述吸引单元的吸引口的位置比所述第二集水管的位置低，所述吸引单元和所述压力计和/或所述流量计，与控制单元电连接，根据 所述压力计和/或所述流量计的输出值改变所述吸引单元的吸引量，在设有所述压力计时，将其设于比所述吸引单元更上游的位置。
3. 根据权利要求1或2所述的集水装置，其特征在于， 在连接所述多个第一集水管与所述第二集水管的各配管中，具有在比被处理液液面更上方的位置且所述第二集水管以下的高度位置处可装卸的构造，或 者，具有可装卸的构造和阀。
4. 根据权利要求1或2所述的集水装置，其特征在于， 所述第二集水管的流路截面积比向所述第二集水管送入透过液的各配管的流路截面积总和大。
专利摘要本实用新型提供一种集水装置，其可在取出过滤液时不易受到气泡导致的影响。集水装置，具有浸入配置在被处理液中的集水管(34A、34B)，该集水管使来自浸入在被处理液中的多个膜元件(30)的透过液集合，该集水装置具有配置在比被处理液液面更上方的位置的总管(42)，该总管(42)使来自多个集水管(34A、34B)的透过液集合，从总管(42)送出透过液的下游配管(46)的流路截面积比向总管(42)送入透过液的各插入管(40A、40B)的流路截面积的总和小。
文档编号C02F1/00GK201082864SQ200720004598
公开日2008年7月9日 申请日期2007年3月30日 优先权日2007年3月30日
发明者上岛达也, 和泉清司 申请人:株式会社久保田