过滤装置和使用该过滤装置的过滤方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及过滤装置和使用该过滤装置的过滤方法。
【背景技术】
[0002]作为用于污物处理等的固液分离器，已使用具有由一束中空纤维膜形成的过滤组件的过滤装置。具有过滤组件的过滤装置的实例包括:外压式过滤装置，其中通过提高作用在中空纤维膜的外周面侧的压力使被处理液穿至中空纤维膜的内周面侧；浸入式过滤装置，其中通过作用在内周面侧的渗透压力或负压使被处理液穿至内周面侧；以及内压式过滤装置，其中通过提高作用在中空纤维膜的内周面侧的压力使被处理液穿至中空纤维膜的外周面侧。
[0003]在上述过滤装置中，所使用的外压式过滤装置是包括具有用于被处理液的入口和出口的管状主体和在管状主体中排列的多个中空纤维膜的过滤装置。在该过滤装置中，利用外压使被处理液中的水穿至中空纤维膜的内侧，并且通过向上抽吸所穿过的水而获得经过过滤的溶液。
[0004]在所述过滤装置中，各中空纤维膜的表面随着使用而例如因被处理液中所含的材料的粘附被污染。这意味着，如果什么也不做，过滤性能会降低。因此，所述过滤装置定期执行包括给中空纤维膜施加反压力的反向冲洗操作(参见日本未审查专利申请公开N0.2010-36183)。该反向冲洗操作还涉及将空气供应到管状主体以使中空纤维膜振动。
[0005]引文列表
[0006]专利文献
[0007]PTL 1:日本未审查专利申请公开N0.2010-36183
【发明内容】
[0008]技术问题
[0009]常规的外压式过滤装置在过滤过程中不能适当地防止中空纤维膜的表面上的污染。因此，需要定期执行上述反向冲洗操作。为了通过向中空纤维膜的内侧供应已处理液来执行反向冲洗操作，需要停止过滤操作。因此，如果频繁地执行反向冲洗操作，会降低过滤效率。
[0010]基于上述情况，本发明旨在提供包括表面更不易受污染的中空纤维膜并可以获得高过滤效率的过滤装置，还提供使用该过滤装置的过滤方法。
[0011]问题的解决方案
[0012]根据本发明的一方面用于解决上述问题的过滤装置包括具有用于被处理液的入口和出口的管状主体以及在该管状主体中排列的多个中空纤维膜。通过在中空纤维膜的外侧和内侧之间产生压力差，使被处理液中的水从外侧穿至内侧。所述过滤装置还包括构造用于从多个中空纤维膜的下方供应气泡的气体供应单元。管状主体具有位于入口和出口上方的气体排出孔口。气体排出孔口被设置为用于将从气体供应单元供应的气泡排出到外部。
[0013]根据本发明另一方面用于解决上述问题的过滤方法包括在使气体供应单元供应气泡的同时使用所述过滤装置来过滤被处理液。
[0014]本发明的有益效果
[0015]上述过滤装置和过滤方法通过在过滤期间从气体供应单元供应气泡可以减少污垢粘附到中空纤维膜的表面，并由此可以获得高的过滤效率。
【附图说明】
[0016]图1是根据本发明实施例的过滤装置的示意性说明图。
[0017]图2是示出根据本发明实施例的过滤装置中的过滤的示意性说明图。
[0018]图3a是包括在图1所示过滤装置的过滤组件中的下部保持部件的示意性仰视图。
[0019]图3b是沿图3a所示下部保持部件中的线A-A截取的端视图。
[0020]图4是根据与图1所示不同的实施例的过滤装置的示意性说明图。
[0021]图5是根据与图1和4所示不同的实施例的过滤装置的示意性说明图。
[0022]图6是与图3a所示下部保持部件的形状不同的下部保持部件的示意性仰视图。
[0023]图7是与图3b所示下部保持部件的形状不同的下部保持部件的示意性剖视图。
【具体实施方式】
[0024][对本申请的发明的实施例的描述]
[0025]根据本发明一方面的过滤装置包括具有用于被处理液的入口和出口的管状主体以及在该管状主体中排列的多个中空纤维膜。通过在中空纤维膜的外侧和内侧之间产生压力差，使被处理液中的水从外侧穿至内侧。所述过滤装置还包括构造用于从多个中空纤维膜的下方供应气泡的气体供应单元。管状主体具有位于入口和出口上方的气体排出孔口。气体排出孔口设置为用于将从气体供应单元供应的气泡排出到外部。
[0026]当通过在中空纤维膜的外侧和内侧之间产生压力差使被处理液中的水穿过时(即在过滤期间)，通过从气体供应单元供应气泡，所述过滤装置可以减少污垢粘附到中空纤维膜的表面。因此，使得过滤装置几乎不出现由于污垢的粘附而导致过滤性能的降低。另夕卜，由于从气体供应单元供应的气泡通过管状主体的气体排出孔口排出到外部，过滤装置可以适当地执行过滤。
[0027]所述过滤装置可以是外压式。因此，所述过滤装置可以利用常规使用的外压式过滤装置的基本结构来构造。
[0028]所述气体排出孔口可以是位于所述管状主体的顶部的开口。因此，从气体供应单元供应的气泡可以从位于管状主体的顶部的开口排出到外部。另外，通过利用由开口和中空纤维之间的高度差产生的液压，可以以合适的压力执行过滤。
[0029]所述管状主体可以具有用于打开和关闭所述气体排出孔口的开关阀。因此，通过打开开关阀，从气体供应单元供应的气泡可以从气体排出孔口排出到外部。另外，通过使用开关阀，可以以合适的压力执行外压式过滤。
[0030]所述过滤装置可包括过滤组件，所述过滤组件包括所述多个中空纤维膜和构造为用于保持所述中空纤维膜的下部的多个下部保持部分，所述下部保持部分间隔地设置。因此，从气体供应单元供应的气泡穿过下部保持部分之间的空间，并沿中空纤维膜的纵向向上移动。由此可以适当地清洁中空纤维膜的表面。
[0031]从所述气体供应单元供应的气泡可以在与所述过滤组件碰撞后被分割成多个气泡。因此，从气体供应单元供应的气泡被过滤组件分割成多个气泡，所述多个气泡在与中空纤维膜的表面接触的同时向上移动。这些气泡具有与相邻中空纤维膜之间的距离接近的平均直径，并且容易在中空纤维膜之间均匀地分布。因此，利用这些气泡可以彻底地清洁中空纤维膜的表面。由于这些气泡比微气泡大并且比微气泡向上移动得快，所以可以利用高摩擦压力有效地清洁中空纤维膜的表面。
[0032][对本申请的发明的实施例的详细说明]
[0033]现在结合附图详细描述根据本发明实施例的过滤装置。
[0034]图1所示的过滤装置I包括管状主体7和过滤组件2。换句话说，过滤装置I包括过滤组件2，并且管状主体7的内部空间容纳过滤组件2并具有用于被处理液的入口 7a和出口 7b。入口 7a和出口 7b允许管状主体7的内部空间与外部连通。可以使用外压式过滤装置作为过滤装置I ο外压式过滤装置不受特别的限制，但例如是使诸如含有石油的废水等未处理水循环并排出的外压循环过滤式(外压错流式)过滤装置。
[0035]过滤装置I还包括从过滤组件2下方供应气泡的气体供应单元3。该气体供应单元3具有用于供应气泡的气体供应栗9c。过滤装置I还包括用于将被处理液供应到管状主体7中的供应栗9a以及用于从过滤组件2收集已处理液的抽吸栗％。供应栗9a将管状主体7中的压力和中空纤维膜4外侧的压力增加至高水平，而抽吸栗9b将中空纤维膜4内侧的压力减小至低水平。
[0036]<管状主体>
[0037]如上所述，管状主体7具有用于被处理液的入口 7a和出口 7b。入口 7a布置在出口 7b下方。管状主体7的形状不受特别的限制，但管状主体7例如是有底筒形并在其侧壁中具有入口 7a和出口 7b。管状主体7是圆形横截面，并具有圆筒形形状。管状主体7安置成使得其纵向(轴向)沿竖直方向。
[0038]管状主体7的尺寸不受特别的限制，但管状主体7的长度例如在从Im至7m范围内。管状主体7的内径例如在1cm至40cm范围内。
[0039]管状主体7具有位于出口 7b和入口 7a上方的气体排出孔口 7c。从气体供应单元3供应的气泡从气体排出孔口 7c排出到外部。气体排出孔口 7c由位于管状主体7的顶部的开口形成。
[0040]气体排出孔口 7c与出口 7b之间的竖直距离不受限，只要在过滤组件2中且在过滤组件2周围能够获得足够的液压即可。然而，竖直距离的最小值优选是0.5m，更优选是Im,并且更优选的是2m。如果竖直距离小于所述最小值，则在过滤组件2中且在过滤组件2周围不能获得足够的液压。竖直距离的最大值不受特别的限制，但例如是5m。
[0041]管状主