散气装置和其运行方法及水处理装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种配置在膜组件单元的下方的散气装置和其运行方法、及在膜组件 单元的下方配置有散气装置的水处理装置。
[0002] 本发明基于2012年10月25日在日本申请的特愿2012-235750号、和2012年11 月22日在日本申请的特愿2012-256145号而要求优先权，并将其内容引用在此。
【背景技术】
[0003] 以往，在具有膜组件单元的水处理装置（例如活性污泥处理装置、膜清洗装置、膜 分离装置和排水处理装置等）的水槽内，将具有形成有多个散气孔的散气管的散气装置配 置成位于膜组件单元的下方，使空气等的散气用气体喷出到水槽内，对被处理水进行曝气， 且利用散气用气体的气泡上升而使附着在膜组件上的污泥等剥离（膜组件的清洗）。
[0004] 作为散气装置，已知有：在与鼓风机等连接的气体供给管上直接连接有散气管的 散气装置；或例如专利文献1所示那样在气体供给管上通过总管等主配管而连接有多个散 气管的散气装置等。
[0005] 当在水槽内配置散气装置时，例如图10所示，将末端Ilb封住的散气管11以散气 孔14朝上的方式配置于水平方向，从散气管11的基端Ila侧由气体供给管42供给散气用 气体。另外，专利文献2提出了这样一种散气装置，例如图11所示，在两方末端Ilb封住的 散气管11的中央连接有主配管15。
[0006] 但是，在这种情况下，在散气管11内的末端Ilb附近，容易产生散气用气体的紊 流，不能均匀地进行从末端Ilb侧的散气孔14的散气。其结果，有如下的问题：由于散气产 生偏差，因此不能充分清洗膜组件，膜组件的功能因污泥等的附着（阻塞）而下降。
[0007] 另外，散气装置通常在大风量的条件下运行，但是有如下的问题：散气风量越大， 耗电的增加所带来的运行成本和设备费等就越昂贵。
[0008] 这里，在本发明中所谓的"基端"，是供给散气用气体的一侧的一端，所谓"末端"是 相对于基端的另一端。在本发明中，有时也将"基端"仅称为"一端"，将"末端"仅称为"另 一端"。
[0009] 因此，为了均匀散气，专利文献3提出了如下的散气装置，例如图12所示，为使主 配管15的基端15a侧比末端15b侧高，而以一定角度配置主配管15。
[0010]另外，专利文献4提出了如下的散气装置：例如图13所示，为使主配管15的末端 15b侧比基端15a侧高，而以一定角度配置主配管15 ;或如图14所示，为使散气管11的末 端Ilb侧壁基端Ila侧高，而以一定角度而与散气管11的中央连接主配管15。
[0011] 专利文献1 :日本特开平11-244674号公报
[0012] 专利文献2 :日本特开2010-119976号公报
[0013] 专利文献3 :日本特开2003-144876号公报
[0014] 专利文献4 :美国专利申请公开第2009/0051057号说明书
[0015] 但是，如图12~图14所示，难以以一定角度配置主配管和散气管，另外，大多情况 下根据经验来进行计算并判断配置场所，缺乏通用性。另外，还有配管容易复杂化的倾向。
【发明内容】
[0016] 发明所要解决的课题
[0017] 本发明是鉴于上述问题而做成的，其目的在于，提供一种散气装置和其运行方法 及具有所述散气装置的水处理装置，可均匀散气且设置的方便性高，配管难以复杂化。
[0018] 用于解决课题的手段
[0019] 本发明具有如下技术方式。
[0020] [1] 一种散气装置，具有：在上部形成有多个散气孔的沿水平方向延伸的散气管； 以及一端与所述散气管的末端直接或间接连通、另一端向纵向下方侧开放的沿纵向延伸的 开放管，该散气装置满足下式（1):
[0021] (DXdXn)/Q ^ 8 ...(1)
[0022] 上述式（1)中，D是散气管的内径（mm)，d是散气孔的直径（mm)，η是每一根散气 管的散气孔的数量（个），Q是供给到每一根散气管的气体的风量（Ι/min)。
[0023] [2]如上述[1]记载的散气装置，具有：从外部供给气体的主配管；基端与所述主 配管连通的多个所述散气管；以及所述开放管。
[0024] [3]如上述[2]记载的散气装置，具有：所述主配管；所述多个散气管；以及每一 个所述散气管的一端与所述散气管的末端直接连通的所述开放管。
[0025] [4]如上述[2]记载的散气装置，具有：所述主配管；所述多个散气管；使所述散 气管的末端之间连通的连通部件；以及一端与所述连通部件连通的一个或多个所述开放 管。
[0026] [5]如上述[4]记载的散气装置，所述散气管的根数A和所述开放管的根数B之比 (Α/Β)是 1 ~3. 5。
[0027] [6]如上述[1]~[5]中任一项记载的散气装置，所述散气管的内径D是6~ 20mm，所述散气孔的直径d是5~6mm。
[0028] [7]如上述[1]~[6]中任一项记载的散气装置，所述散气孔的数量是，每一根所 述散气管为3~5个。
[0029] [8]如上述[1]~[7]中任一项记载的散气装置，所述多个散气孔的间隔是50~ 120mm〇
[0030] [9] 一种水处理装置，具有：水槽；配置在所述水槽内的膜组件单元；以及配置在 所述膜组件单元的下方的如上述[1]~[8]中任一项记载的散气装置。
[0031] [10] -种散气装置的运行方法，散气装置具有：在上部形成有多个散气孔的沿水 平方向延伸的散气管；一端与所述散气管的末端直接或间接连通、另一端向纵向下方侧开 放的沿纵向延伸的开放管，该散气装置的运行方法满足下式（1):
[0032] (DXdXn)/Q ^ 8 ...(1)
[0033] 上述式（1)中，D是散气管的内径（mm)，d是散气孔的直径（mm)，η是每一根散气 管的散气孔的数量（个），Q是供给到每一根散气管的气体的风量（Ι/min)。
[0034] 另外，本发明具有如下方面技术。
[0035] 〈1> 一种散气装置，具有：从外部供给气体的主配管；基端与所述主配管连通、在 上部形成有散气孔的沿水平方向延伸的多个散气管；使所述散气管的末端之间连通的连通 部件；以及一端通过所述连通部件而与所述散气管的末端连通的一个或多个开放管。
[0036] 〈2>如〈1>所述的散气装置，所述开放管的另一端向纵向下方侧开放，且沿纵向延 伸。
[0037] 〈3>如〈1>或〈2>所述的散气装置，所述散气管的根数A和所述开放管的根数B之 比（A/B)是 1 ~3. 5。
[0038] 〈4>如〈1>~〈3>中任一项所述的散气装置，所述散气管的内径D是6~20mm，所 述散气孔的直径d是5~6_。
[0039] 〈5>如〈1>~〈4>中任一项所述的散气装置，所述散气孔的数量是，每一根所述散 气管为3~5个。
[0040] 〈6>如〈5>记载的散气装置，所述散气孔的间隔是50~120mm。
[0041] 〈7> -种水处理装置，具有：水槽；配置在所述水槽内的膜组件单元；以及配置在 所述膜组件单元的下方的上述〈1>~〈6>中任一项记载的散气装置。
[0042] 本发明还具有如下技术方式。
[0043] [1] -种散气装置，具有：在上部形成有多个散气孔的沿水平方向延伸的散气管； 以及开口管，所述开口管的一端与所述散气管的末端直接或间接连通，所述开口管的开口 端向纵向下方侧开放，且该散气装置满足下式（1):
[0044] (DXdXn)/Q ^ 7. 5 ... (1)
[0045] 上述式⑴中，D是散气管的内径（mm)，d是散气孔的直径（mm)，η是每一根散气 管的散气孔的数量（个），Q是供给到每一根散气管的气体的风量（Ι/min)。
[0046] [2]如上述[1]记载的散气装置，表示散气均匀性的指标的方差满足下式（2):
[0047] 方差={以「￥)2+以2-￥)2+- + %，)2}/11彡2 ... (2)
[0048] 上述式（2)中，'、V2、…Vn是从形成于每一根散气管的η个散气孔分别散气的空 气的流速，V是从各散气孔散气的空气的平均流速。
[0049] [3]如上述[1]或[2]记载的散气装置，具有：从外部供给气体的主配管；多个所 述散气管；以及所述开口管，所述散气管的基端与所述主配管连通。
[0050] [4]如上述[3]记载的散气装置，具有：所述主配管；所述多个散气管；以及所述 开口管，所述开口管的一端与每个所述散气管的末端直接连通。
[0051] [5]如上述[3]记载的散气装置，具有：所述主配管；所述多个散气管；使所述散 气管的末端之间连通的连通部件；以及一端与所述连通部件连通的一个或多个所述开口 管。
[0052] [6]如上述[5]记载的散气装置，所述散气管的根数A和所述开口管的根数B之比 (Α/Β)是 1 ~3. 5。
[0053] [7]如上述[1]~[6]中任一项记载的散气装置，所述散气管的长度L是200~ 500mm〇
[0054] [8]如上述[1]~[7]中任一项记载的散气装置，所述散气管的内径D是6~ 20mm，所述散气孔的直径d是3~10mm。
[0055] [9]如上述[1]~[8]中任一项记载的散气装置，每一根所述散气管的上述散气孔 的数量是3~5个。
[0056] [10]如上述[1]~[9]中任一项记载的散气装置，所述多个散气孔的间隔是50~ 120mm〇
[0057] [11] -种水处理装置，具有：水槽；配置在所述水槽内的膜组件单元；以及配置在 所述膜组件单元的下方的上述[1]~[10]中任一项记载的散气装置。
[0058] [12] -种散气装置的运行方法，散气装置具有：在上部形成有多个散气孔的沿水 平方向延伸的散气管；以及开口管，所述开口管的一端与所述散气管的末端直接或间接连 通，所述开口管的开口端向纵向下方侧开放，且沿纵向延伸，该散气装置的运行方法满足下 式（1)，以调节供给到每一根散气管的气体的风量：
[0059] (DXdXn)/Q ^ 7. 5 ... (1)
[0060] 上述式（1)中，D是散气管的内径（mm)，d是散气孔的直径（mm)，η是每一根散气 管的散气孔的数量（个），Q是供给到每一根散气管的气体的风量（Ι/min)。
[0061] 发明的效果
[0062] 采用本发明，可提供一种散气装置和其运行方法及具有所述散气装置的水处理装 置，可均匀散气，且设置的方便性高，配管难以复杂化。
【附图说明】
[0063] 图1是表示表示本发明一实施方式的散气装置的一例的立体图。
[0064] 图2是图1所示的散气装置的剖视图。
[0065] 图3是表示本发明一实施方式的散气装置的其他例的立体图。
[0066] 图4是将图3所示的散气装置按照各个部件分解后的分解立体图。
[0067] 图5是表示本发明一实施方式的散气装置的其他例的立体图。
[0068] 图6是表示本发明一实施方式的散气装置的其他例的立体图。
[0069] 图7是表示本发明一实施方式的散气装置的其他例的剖视图。
[0070] 图8是表示本发明一实施方式的水处理装置的一例的概略结构图。
[0071] 图9是表示本发明一实施方式的膜组件单元的一例的立体图。
[0072] 图10是表示以往的散气装置的一例的剖视图。
[0073] 图11是表示以往的散气装置的其他例的剖视图。
[0074] 图12是表示以往的散气装置的其他例的剖视图。
[0075] 图13是表示以往的散气装置的其他例的剖视图。
[0076] 图14是表示以往的散气装置的其他例的剖视图。
[0077] 符号说明
[0078] 1 水处理装置
[0079] 10 散气装置
[0080] 11 散气管
[0081] Ila 基端
[0082] Ilb 末端
[0083] 12 开口管
[008