中空纤维膜组件及中空纤维膜单元的制作方法

中空纤维膜组件及中空纤维膜单元的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种中空纤维膜组件及中空纤维膜单元，所述中空纤维膜单元具有多个所述中空纤维膜组件，所述中空纤维膜组件包括多个中空纤维膜，该中空纤维膜单元将所述多个中空纤维膜划分成多个分区，具有可将运行模式切换成所述被划分出的至少一个分区的运行模式与其它分区的运行模式不同的部件。采用本实用新型，当中空纤维膜产生破损时，通过仅使产生破损的中空纤维膜的特定分区处于停止模式，并使中空纤维膜组件的其它分区以过滤模式进行运行，从而不会污染整个处理水而能持续运行。
【专利说明】中空纤维膜组件及中空纤维膜单元
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于水处理等固液分离操作的中空纤维膜组件及中空纤维膜单元。
[0002]本申请以2010年9月7日在日本申请的特愿2010 — 200017号以及2010年12月20日在日本申请的特愿2010 — 283169号为基础要求优先权，并在这里引用其内容。
【背景技术】
[0003]中空纤维膜组件，在无菌水、饮料水和高度纯水的制造、空气净化等许多用途中用作为滤材。作为中空纤维膜组件，被制成具有这样的各种形态:将中空纤维膜做成束状的形态、以及将中空纤维膜做成片材状并将其层叠的形态等(参照专利文献I)。
[0004]将中空纤维膜层叠的形态的中空纤维膜组件，是用壳体将多根中空纤维膜予以固定的组件(参照专利文献2)。在壳体的内部，多个中空纤维膜以两端部开口的状态被收容。另外，壳体与中空纤维膜之间用浇注树脂封止，具有将中空纤维膜的集合体支承固定在壳体内的构造。
[0005]使用中空纤维膜组件的中空纤维膜单元，设置在收容有被处理液的膜分离槽内进行使用。中空纤维膜单元的结构是，中空纤维膜组件通过取水管与合流管连接，在合流管上连接有吸引装置。通过使用该吸引装置进行吸引，在各中空纤维膜的表面被处理液中所含有的固体被分离去除后的滤液就经过中空纤维膜而被导入壳体，借助取水管聚集于合流管，被取出到膜分尚槽外。
[0006]然而，在构成中空纤维膜单元的中空纤维膜组件中，有时中空纤维膜会产生破损。此时，由于所有的中空纤维膜组件与合流管连接，因此，会有因受污染的被处理液而将合流管污染的问题。为了防止这种污染，专利文献3公开了一种通过在各流路设置阀机构而将污染抑制成最小限度的中空纤维膜单元。
[0007]专利文献1:日本专利特开平4 - 310219号公报
[0008]专利文献2:日本专利特开2009 - 195844号公报
[0009]专利文献3:日本专利特开2004 - 188252号公报
[0010]实用新型所要解决的课题
[0011]但是，在具有以往的阀机构的中空纤维膜单元中，阀机构的构造是复杂的，有必须加大配管、或在过滤流路中压力损失大的问题。
实用新型内容
[0012]本实用新型是考虑这种情况而做成的，其目的在于提供一种具有可切换运行模式的部件的中空纤维膜单元。
[0013]另外，其目的在于提供一种流路中无凹凸、在通常的使用中不会妨碍处理水流动的开闭机构(阀机构)。
[0014]另外，其目的在于，通过将构成中空纤维膜组件的壳体内部的集水部分隔而形成二个集水部，从而将因中空纤维膜的破损而产生影响的部位予以分散。
[0015]用于解决课题的手段
[0016]作为解决上述课题的手段，本实用新型的第I实施方式是，提供一种中空纤维膜单元，具有多个中空纤维膜组件，所述中空纤维膜组件包括多个中空纤维膜，该中空纤维膜单元将所述多个中空纤维膜划分成多个分区，具有可将运行模式切换成所述被划分出的至少一个分区的运行模式与其它分区的运行模式不同的部件。
[0017]所述膜组件最好是平型形状。
[0018]所述可切换的部件最好是开闭机构。
[0019]所述开闭机构最好每个膜组件分别进行设置。
[0020]本实用新型的第2实施方式是，提供一种中空纤维膜单元，用于将所述膜组件的处理水出口与合流管侧的处理水入口连接起来的取水管对于每个膜组件分别进行设置，所述取水管具有通水管路部、以及收容阀主体用的阀收容部，所述开闭机构包括:所述阀主体；使所述阀主体在将所述通水管路部的内周壁密封的闭位置与所述阀主体被收容于所述阀收容部的开位置之间进行移动的移动构件；以及将阀主体固定在所述开位置及闭位置的阀固定构件。
[0021]最好是，所述阀收容部设在延长部上，所述延长部设在所述取水管的弯曲部上。
[0022]最好是，所述移动构件是与所述阀主体连接的杆，所述杆贯通设于所述延长部的端部的开口部并突出地设置。
[0023]最好是，所述阀固定构件是设成可插入所述杆及阀柱护套的锁定销。
[0024]最好是，所述阀主体处于闭位置时，所述开口部与所述杆之间被密封。
[0025]最好是，所述取水管通过连接二个大致L字状的管部件的端部而形成为大致-字状。
[0026]最好是，所述取水管的至少一部分由透明部件构成。
[0027]本实用新型的第3实施方式是，提供一种中空纤维膜单元，所述分区是利用设在膜组件内的隔壁形成至少二个独立的集水部而设置的分区，在所述独立的集水部设有对于各个集水部独立的处理水出口。
[0028]本实用新型的第3实施方式最好是，还对于各所述独立的集水部分别设有开闭机构。
[0029]本实用新型的第4实施方式是，提供一种中空纤维膜组件，该中空纤维膜组件将多根中空纤维膜束扎后的中空纤维膜束收纳在壳体内，且中空纤维膜束的至少一方的端部在保持中空纤维膜的端部的开口状态下利用固定用树脂固定在壳体上，在所述壳体的内部具有形成至少二个独立的集水部地设置的分区。
[0030]本实用新型的第5实施方式是，提供一种中空纤维膜单元，在将中空纤维膜组件的处理水出口与合流管的处理水入口连接起来的取水管上，设有相对于一方管路而将另一方管路弯曲成L字状的弯曲部，在该弯曲部上设有使一方管路从该一方管路与另一方管路连接的连接部延长的延长部，使所述延长部的端部开口而设置开口部，在该开口部插入安装在杆上的阀主体，由阀柱护套将所述开口部封闭并使所述杆从所述阀柱护套突出，具有取水管的开闭机构，该取水管的开闭机构被支承成，可借助所述杆而使所述阀主体在将所述一方管路的所述延长部的内周壁密封的开位置、以及将一方管路的内周壁密封的闭位置之间移动。
[0031]本实用新型的第5实施方式最好是，所述取水管通过连接二个L字状的管部件的端部而形成为-字状。
[0032]本实用新型的第5实施方式最好是，所述开闭机构设在与所述合流管连接的L字状的管部件上。
[0033]本实用新型的第5实施方式最好是，所述集水管的所述杆在所述阀主体处于闭位置时将所述杆与所述阀柱护套之间密封。
[0034]本实用新型的第5实施方式最好是，与所述阀主体的开位置和所述阀主体的闭位置相对应地将所述杆定位于所述阀柱护套的锁定销被设成可插入所述杆和所述阀柱护套。
[0035]本实用新型的第5实施方式最好是，所述取水管的至少一部分的内部被可视化。
[0036]本实用新型的第6实施方式是，提供一种中空纤维膜组件，将多根中空纤维膜束扎后的中空纤维膜束的至少一方的端部在保持中空纤维膜的端部的开口状态下利用固定用树脂而固定在壳体内，所述壳体内部被分隔成形成至少二个集水部，各集水部设有与各个集水部对应而独立的处理水出口。
[0037]本实用新型的第7实施方式是一种中空纤维膜单元，其具有第6实施方式的中空纤维膜组件以及与各处理水出口连接的取水管，在各取水管上设有阻止流体流动的封止机构。
[0038]实用新型的效果
[0039]采用本实用新型的第I实施方式，当中空纤维膜产生破损时，通过仅使产生破损的中空纤维膜的特定分区处于停止模式，并使中空纤维膜组件的其它分区以过滤模式进行运行，从而不会污染整个处理水而能持续运行。
[0040]采用本实用新型的第2实施方式，当中空纤维膜破损时，能切断从取水管流入污染的被处理液，因此能防止污染扩散到合流管。此外，由于能将取水管的内周壁设作为阀主体的密封面而有效利用并设置开闭机构，因此，在开位置，流路无凹凸，不会妨碍处理水的流动。
[0041]采用本实用新型的第2实施方式，能将阀主体正确地定位在开位置和闭位置。
[0042]采用本实用新型的第2实施方式，当阀主体处于闭位置时，能可靠地将与阀柱护套之间予以密封。
[0043]采用本实用新型的第2实施方式，通过将二个L字状的管部件的端部连接而将取水管做成〕字状，从而能调整二个管部件的端部的连接余量地连接取水管，故能容易地进行配管作业。
[0044]采用本实用新型的第2实施方式，取水管的至少一部分由透明部件构成，由此能容易确认取水管内部的运行模式，能可靠地确认开闭机构是否发挥作用。
[0045]采用本实用新型的第3实施方式，当中空纤维膜破损时，由于受污染的被处理液不会波及整个集水部，因此，能分散因中空纤维膜的破损而产生影响的部位。
[0046]采用本实用新型的第4实施方式，当中空纤维膜破损时，由于受污染的被处理液不会波及构成壳体的整个集水部，因此，能分散因中空纤维膜的破损而产生影响的部位。
[0047]采用本实用新型的第5实施方式，当中空纤维膜破损时，由于能从取水管切断已破损的中空纤维膜，因此，能防止污染扩散到合流管。另外，由于能将取水管的内周壁设作为阀主体的密封面而有效利用并设置开闭机构，因此，在开位置，流路无凹凸，不会妨碍处理水的流动。
[0048]采用本实用新型的第5实施方式，通过将二个L字状的管部件的端部连接而将取水管做成〕字状，从而能调整二个管部件的端部的连接余量地连接取水管，故能容易地进行配管作业。
[0049]采用本实用新型的第5实施方式，当取下中空纤维膜组件时，通过在构成取水管的二个管部件的连接部位使取水管分离而取出，从而能在由设在与合流管连接的管部件上的开闭机构封止流路的状态下取下中空纤维膜组件。
[0050]采用本实用新型的第5实施方式，当阀主体处于闭位置时，能可靠地将与阀柱护套之间密封。
[0051]采用本实用新型的第5实施方式，能将阀主体正确地定位在开位置和闭位置。
[0052]采用本实用新型的第5实施方式，由于能目视来判断开闭机构的状态，因此，能可靠地对中空纤维膜进行切断。
[0053]采用本实用新型的第6实施方式及第7实施方式，当中空纤维膜破损时，由于受污染的被处理液不会波及构成壳体的整个集水部，因此，能分散因中空纤维膜的破损而产生影响的部位。
[0054]采用本实用新型的第6实施方式及第7实施方式，由于能将过滤用的有效中空纤维膜面积的下降确保成最小限度，并能从取水管切断来自中空纤维膜的受污染的被处理液的流入，因此，能防止污染扩散到合流管。
【专利附图】

【附图说明】
[0055]图1是具有本实用新型实施方式的阀机构(开闭机构)的膜分离污泥处理装置的大致结构图。
[0056]图2是沿图1中A — A线的剖视图，是表示安装在取水管上的开位置的阀机构(开闭机构)的示图。
[0057]图3是表示闭位置的阀机构(开闭机构)的示图。
[0058]图4是开位置的阀机构(开闭机构)的放大图。
[0059]图5是表示阀机构(开闭机构)的其它方式的示图。
[0060]图6是表示位置保持机构的其它方式的示图。
[0061]图7是使用本实用新型实施方式的平型中空纤维膜组件的膜分离污泥处理装置的大致结构图。
[0062]图8是沿图7中A — A线的剖视图，是表示壳体周围的示图。
[0063]符号说明
[0064]I 膜分离处理装置
[0065]2 膜分离槽
[0066]3 中空纤维膜单元
[0067]4 放气装置
[0068]5 吸引泵
[0069]6 放气管[0070]7中空纤维膜
[0071]8第一壳体
[0072]9第二壳体
[0073]10平型中空纤维膜组件
[0074]11合流管[0075]13处理水出口
[0076]14处理水入口
[0077]20取水管
[0078]21第一 L字形管
[0079]21a—管路(管路)
[0080]21b另一管路(管路)
[0081]22第二 L字形管
[0082]22c弯曲部
[0083]22d延长部
[0084]30阀机构(开闭机构)
[0085]31阀主体
[0086]32杆
[0087]33阀柱护套
[0088]36锁定销
[0089]I’膜分离处理装置
[0090]2’膜分离槽
[0091]3’中空纤维膜单元
[0092]4’放气装置
[0093]5’吸引泵
[0094]6’放气管
[0095]V中空纤维膜
[0096]7a，端部
[0097]8，第一壳体(壳体)
[0098]9’第二壳体(壳体)
[0099]10’平型中空纤维膜组件
[0100]11’合流管
[0101]13’处理水出口
[0102]17’浇注树脂(固定用树脂)
[0103]20’取水管
[0104]25’开闭机构
[0105]81’、82’ 集水部
【具体实施方式】
[0106]现说明本实用新型的中空纤维膜组件及中空纤维膜单元的实施方式。[0107]另外，本实施方式是为了更好地理解实用新型的宗旨而进行具体说明的实施方式，只要不特别指定，就不对本实用新型进行限定。
[0108](I) “运行模式”:吸引、停止、液体逆向流过。
[0109]运行模式表示膜组件的运行状态，可以列举过滤模式(液体、气体)、停止、气体加压等。
[0110]另外，在这里所定义的运行模式中，即使是相同的过滤模式，当过滤流量、压力负荷不同时，也被认为是不同的运行模式。
[0111]例如，在使用浸溃于非被处理液的中空纤维膜的水处理中，通过对中空纤维膜内部进行减压而从中空纤维膜外周部向中空纤维膜内部侧透过的吸引过滤、不进行增减压力的停止、对中空纤维膜内部进行加压而从中空纤维膜内部侧向中空纤维膜外周部透过的逆过滤来进行处理。
[0112]另外，还考虑对膜的二次侧进行加压而将被处理液从二次侧通向一次侧的逆清洗、使清洗液与中空纤维膜表面接触而对膜表面进行清洗的清洗、以及使清洗液从中空纤维膜内部侧向中空纤维膜外周部透过的逆通液等。
[0113]另外，为了确认是否从中空纤维膜或配管等产生泄漏，有时还进行气体加压。
[0114]在本实用新型中，在与一个机械系列连接的中空纤维膜组件中，最重要的是能在特定分区中控制其过滤模式。
[0115]采用本实用新型，在通常的处理场所，由于由一个过滤泵控制一个以上的中空纤维膜组件，因此所有的中空纤维膜的集水分区是连通的，例如当中空纤维膜产生破损时，仅使产生破损的中空纤维膜的特定分区处于停止模式，使中空纤维膜组件的其它分区以过滤模式进行运行，由此，不会污染整个处理水，能持续运行。
[0116]若按照每个膜组件或在各组件的内部进行细致的分区，则能相应地减少停止分区，持续运行。
[0117](2)开闭机构(阀)
[0118]开闭机构例如可使用浮球阀、球形阀、针阀和蝶形阀等一般的阀机构，除了手动夕卜，也可使用气动、电动等各种驱动系统，但需要以简单的构造充分确保通水流路。
[0119]尤其，在将多个膜组件密集地配置的情况下、或对于每个膜组件单独设置开闭机构的情况下，管路自身设置的空间被限制，在通常的阀机构中不能确保充分的设置空间。
[0120]在本实用新型中，为了在受限的设置空间中确保通水流路，重要的是在开闭机构中具有不限制通水流路的阀收容部。
[0121]另外，重要的是，在受限的设置空间中，阀主体具有使开闭位置进行移动的移动构件以及固定构件。
[0122]阀收容部只要设在不妨碍通水管路的地方则不特别限定，但如果设在取水管的弯曲部上，则只要使具有O形圈等密封件的阀主体进行滑动就能开闭通水管路，构造简单，是较佳的。
[0123]移动构件可使用杆或螺纹机构、气动、电动、弹簧等任何方法，但从在受限的空间中能简易地操作的观点出发，最好在阀主体上安装杆并使杆工作。
[0124]固定构件可使用螺纹构造、键槽构造、锁定销等任何方法，但最好是操作性或在长期使用条件下也较小错位的锁定销构造。[0125]另外，在使用杆的情况下，由于需要从取水管的外部进行操作，因此，最好具有对杆所贯通并突出的取水管的开口部与杆之间的气密性予以确保的密封件。
[0126]下面，参照附图来详细说明本实用新型的实施方式。
[0127]图1是表示本实施方式的膜分离处理装置I的整体结构的示图，图2是表示设在取水管20上的阀机构30 (开闭机构)的示图。在以下的说明中，将图1?2中的上称为上方，将下称为下方。
[0128]膜分离处理装置I具有设在膜分离槽2内的中空纤维膜单元3、以及膜清洗用的放气装置4。在中空纤维膜单元3上连接有吸引泵5，在放气装置4上连接有未图示的鼓风机。
[0129]放气装置4具有设在中空纤维膜单元3的下方并与所述鼓风机连通的多个管状体即放气管6。放气装置4将由所述鼓风机送出的空气从形成于放气管6的多个气体排出口放出。由此，在膜分离处理装置I中，从放气装置4的气体排出口连续或断续放出的气泡在被处理液的液体中通过而到达中空纤维膜单元3，然后从水面放出。
[0130]中空纤维膜单元3具有:多个中空纤维膜组件10，其排列有许多液透性的中空纤维膜7，且具有将该中空纤维膜7的两端分别收容在内部而固定成一体的第一壳体8以及第二壳体9 ;取水管20 ;以及一对合流管11，其配设在各中空纤维膜组件10的上方，利用取水管20而与第一壳体8连接。
[0131]在中空纤维膜7上形成有多个细孔，在中空纤维膜单元3中，利用吸引泵5经中空纤维膜7的细孔对膜分离槽2内的被处理液进行吸引过滤，由此对被处理液进行固液分离而获得处理水。
[0132]中空纤维膜7的上端与第一壳体8连通，且下端与第二壳体9连通，在配设于上方的第一壳体8的两侧面上设有可连接取水管20的处理水出口 13 (膜组件的净水出口)。第一壳体8的内部被分隔而形成集水部81，该集水部81与处理水出口 13连通。
[0133]中空纤维膜7被插入形成于第一壳体8的下部的插入口，并使该中空纤维膜7的端部在集水部81开口。中空纤维膜7在插入口由浇注树脂(固定树脂)固定。
[0134]合流管11是中空的，在中空纤维膜组件10的上方配置二个，且其长度方向沿着与壳体8、9的长度方向正交的方向。
[0135]合流管11的一侧面形成有可连接取水管20的多个处理水入口 14，该处理水入口14向与形成于第一壳体8的处理水出口 13相同的方向开口，且沿连续设置多个中空纤维膜组件10的方向等间隔形成有多个。另外，合流管11的长度方向的一端部形成有用于取出滤液的取出口 15，在取出口 15上连接有管体16，管体16与吸引泵5连接。
[0136]接着，参照图2来说明将中空纤维膜组件10侧的处理水出口 13与合流管11侧的处理水入口 14连接起来的取水管20。
[0137]处理水出口 13是设成向沿着第一壳体8的长度方向的方向突出的管状的部位，在其端部近旁形成有二个槽，如图2所示，在各槽安装有由弹性体构成的环状的密封部件18A。在处理水出口 13，从处理水出口 13的外侧连接有由该密封部件18A密封的取水管20。
[0138]取水管20包括第一 L字形管21和第二 L字形管22，在处理水出口 13连接有第一L字形管21。[0139]第一 L字形管21是呈L字状的管形状部件，一管路21a沿水平方向延伸，与处理水出口 13连接，另一管路21b沿垂直方向延伸，与第二 L字形管22连接。由此，在一管路21a与另一管路21b之间设有弯曲部21c。
[0140]第二 L字形管22从第一 L字形管21的另一管路21b的外侧与其嵌合而连接，且长度方向可调整。在第一 L字形管21的另一管路21b的端部近旁形成有二个槽，在各槽中安装有相对于第二 L字形管22的另一管路22b可滑动的由弹性体构成的密封部件18B。第二 L字形管22的另一管路22b从外侧经由密封部件18B而与第一 L字形管21的另一管路21b连接。
[0141]第二 L字形管22，若除了后述的延长部22d外则是呈L字状的管形状部件，如前所述，另一管路22b与第一 L字形管21的另一管路21b连接。第二 L字形管22的弯曲部22c向合流管11沿水平方向弯曲，通过连接所述的第一 L字形管21与第二 L字形管22而形成〕字状。第二 L字形管22的一管路22a插入合流管11的处理水入口 14的内侧而被连接。与第一 L字形管21相同，在第二 L字形管22的一管路22a的端部近旁形成有二个槽，在各槽中安装有密封部件18C。第二 L字形管22的一管路22a经由密封部件18C插入合流管11的处理水入口 14的内侧而被连接。
[0142]取水管20具有由第一 L字形管21和第二 L字形管22形成的口字形的通水管路部。所谓通水管路部，是取水管20中除了阀收容部外的部分，即是指被处理液进行流动的取水管内部。被处理液经通水管路部的内部而从处理水出口 13向处理水入口 14流动。
[0143]第二 L字形管22的弯曲部22c上设有使一管路22a从该一管路22a与另一管路22b连接的连接部延长的延长部22d。第二 L字形管22的延长部22d的中心轴形成为与一管路22a的中心轴相一致。延长部22d的端部开口而形成有开口部22e。在第二 L字形管22的延长部22d上，沿着与合流管11连接的一管路22a而设有阀机构30 (开闭机构)。
[0144]阀机构30包括:阀主体31、杆32、以及阀柱护套33，通过使阀主体31向沿着第二L字形管的一管路22a及延长部22d的中心轴的方向移动，从而就可获得开位置(图2)和闭位置(图3)。
[0145]下面，参照图4来说明阀机构30的细节。
[0146]阀主体31是由聚缩醛(POM)树脂等树脂形成的圆筒形的部件，具有比第二 L字形管22的一管路22a的内径稍小的外径。阀主体31的一端31a侧形成有外径稍小的锥面31c0
[0147]另外，阀主体31上沿周向形成有槽，在该槽内安装有密封部件34。
[0148]在使阀主体31向前进方向移动、使阀机构30处于闭位置的情况下，该密封部件34与第二 L字形管22的内周壁22f滑动接触而进行密封。此时，第二 L字形管22的内周壁，起到与密封部件34对应的密封面的作用。另外，阀主体31在阀机构30的开位置，被收容在后述的阀柱护套33的阀收容部33c内。
[0149]阀柱护套33由聚缩醛(POM)树脂等树脂形成，是将延长部22d的开口部22e封住的帽状的部件。阀柱护套33包括:将延长部22d的内周部封住的圆筒状的密封部33a、以及外径比该密封部33a外径稍大的主体部33b。在密封部33a上形成有内径与第二 L字形管22的内周壁22f的内径相同的截面为圆形的孔即阀收容部33c。在阀机构30处于开位置的情况下，阀主体31的密封部件34与阀收容部33c的内周面滑动接触而进行密封。[0150]另外，在阀柱护套33上形成有插通杆32的杆孔33d。当将阀柱护套33安装在开口部22e上时，杆孔33d的中心轴和阀收容部33c的中心轴形成为与第二 L字形管22的一管路22a及延长部22d的中心轴相一致。
[0151]此外，在阀柱护套33上形成有与杆孔33d正交的锁定销孔33e。后述的锁定销36插入锁定销孔33e内。
[0152]杆32是一体地安装在阀主体31的另一端31b侧的截面为圆形的轴部件。通过杆32向轴向移动，阀主体31就可在阀机构30的开位置与闭位置之间移动。
[0153]在杆32的沿轴向隔开规定间隔的位置上沿周向形成有二个槽，在各槽内安装有二个密封部件35A、35B。在阀机构30处于开位置的情况下，密封部件35A安装在与阀柱护套33的杆孔33d的内周面滑动接触而进行密封的位置上。在阀机构30处于闭位置的情况下，密封部件35B安装在与杆孔33d的内周面滑动接触而进行密封的位置上。
[0154]另外，在杆32上，在与杆32中心轴正交的方向形成有第一锁定销孔32a及第二锁定销孔32b。在阀机构30处于开位置的情况下，第一锁定销孔32a形成在与锁定销孔33e处于同一直线的位置上。另外，在阀机构30处于闭位置的情况下，第二锁定销孔32b形成在与锁定销孔33e处于同一线上的位置上。
[0155]锁定销36插入第一锁定销孔32a与锁定销孔33e内、或第二锁定销孔32b与锁定销孔33e内。这些第一锁定销孔32a、第二锁定销孔32b、锁定销孔33e以及锁定销36构成位置保持机构。在阀主体31的开位置，通过将锁定销36插入锁定销孔33e内及与该锁定销孔33e处于同一线上的第一锁定销孔32a内，就可对开位置进行正确的定位保持。同样，在阀主体31的闭位置，通过将锁定销36插入锁定销孔33e内及与该锁定销孔33e处于同一线上的第二锁定销孔32b内，就可对闭位置进行正确的定位保持。
[0156]作为壳体8、9的材质，只要具有机械强度及耐久性即可，例如，可使用聚碳酸酯、聚砜、聚烯烃(聚乙烯、聚丙烯等)、PVC(聚氯乙烯)、丙烯酸类树脂、ABS树脂、改性PPE (聚苯醚)以及聚缩醛树脂等。
[0157]这里，作为中空纤维膜7，例如可使用纤维素类、聚烯烃类、聚乙烯醇类、聚甲(基丙)烯酸甲酯类、聚砜类、聚偏氟乙烯类、聚氟乙烯类、聚丙烯腈类以及陶瓷类等中空纤维膜。另外，中空纤维膜7的孔径、空隙率、膜厚和外径等可根据平型中空纤维膜组件的使用目的而适当选择来选定中空纤维膜7。
[0158]构成取水管20的第一 L字形管21及第二 L字形管22，从比较廉价和容易成形加工的观点看最好是树脂成形件，树脂成形件是对树脂进行成形而获得的，成形方法可从射出成形等公知的树脂成形方法中来适当选取。用于树脂成形件的树脂，可考虑使用环境和加工性等来适当选取。作为例子，如有氯乙烯树脂、聚烯烃树脂、聚苯乙烯树脂、ABS树脂、聚酰胺树脂、聚酯树脂、改性聚苯醚树脂和聚缩醛树脂等热塑性树脂。可根据用途单独或组合使用这些树脂。
[0159]另外，构成取水管20的第一 L字形管21及第二 L字形管22，还可利用具有透明性的树脂(例如聚碳酸酯树脂、透明氯乙烯树脂、丙烯酸类树脂等)进行成型。如此，通过使用具有透明性的树脂，能目视判断阀机构30的位置状况，故能可靠地进行封止作业。
[0160]作为密封部件18、34、35的材质，从能利用对于按压的回弹力而发挥较高的液密性的观点看，可根据被处理液来选择使用硅胶、氟橡胶、丙烯腈一丁二烯橡胶(NBR)等橡胶或弹性体。
[0161]下面，说明本实施方式的中空纤维膜单元3的作用。
[0162]将中空纤维膜单元3沉入活性污泥槽即膜分离槽2内，通过膜分离进行固液分离处理。在能确认某根中空纤维膜7损伤的情况下，使与预计损伤的中空纤维膜7所连接的第一壳体8连通的取水管20的阀机构30移动到闭位置，受污染的被处理液就不通过该取水管20。
[0163]要确认中空纤维膜7的损伤，可使用利用浊度计对通过中空纤维膜组件10后的已过滤的被处理液的浊度进行测量的方法等任何方法。
[0164]采用本实施方式，在检测出中空纤维膜7已破损的中空纤维膜组件10的情况下，将取水管20切断，就可防止合流管11的污染。于是，能防止污染扩散到整个中空纤维膜单元3。阀机构30处于通常的使用状态即开位置，由于阀主体31不是使取水管20的流路形成凹凸的构造，因此不妨碍处理水流动。另外，由于不形成凹凸，因此，能提高取水管20的聚集度，能提高每个单元的处理能力。
[0165]另外，将取水管20做成把第一 L字形管21的另一管路21b与第二 L字形管22的一管路22a连接起来而形成口字状的构造。由此，当装配中空纤维膜单元3时，能通过改变第二 L字形管22相对于第一 L字形管21的插入长度来调整连接有取水管20的处理水出口 13及处理水入口 14的连接余量，因此容易进行配管作业。
[0166]此外，由于设在阀主体31上的密封部件34是与第二 L字形管22的内周壁抵接的结构，因此，第二 L字形管22的内周壁能有效地用作为密封面，构造能简单化。
[0167]并且，由于是利用杆32使阀主体31前进后退的阀机构30，因此，不必进行转动手柄等操作，容易进行作业。另外，能利用锁定销36正确地定位阀机构30的开位置和闭位置，且不会错位，故也不会因振动等产生偏移，可靠性提高。
[0168]此外，由于利用杆32从阀柱护套33突出的突出量来直观地把握阀主体31的开闭状态，故容易进行作业。
[0169]另外，本实用新型并不限于上述实施方式，阀机构30的设置部位可根据膜分离装置的结构等而适当变更。例如，如图5所示，也可做成将阀机构30A设在第一 L字形管21A的弯曲部上的结构。通过做成这种结构，能省略第二 L字形管等而使取水管20的构造更简单化。
[0170]另外，可在将锁定销36插入阀柱护套33的锁定销孔33e上安装弹簧，做成向插入方向对锁定销36施力的构造。
[0171]此外，位置保持机构不限于使用锁定销的方法，只要能对阀机构的开位置及闭位置进行保持，也可是任何的机构。例如，如图6所示，也可是使用止动螺钉37来阻止杆32向前后方向移动的结构。通过做成这种结构，可使杆32B的构造更简单化。
[0172]图7是使用了本实用新型实施方式的平型中空纤维膜组件10’的膜分离处理装置I’的大致结构图。
[0173]图8是沿图7中A —A线的首I]视图，是表不壳体周围的视图。
[0174]下面的说明中，将图7、8中的上称为上方，将下称为下方。
[0175]膜分离处理装置I’具有设在膜分离槽2’内的中空纤维膜单元3’、以及膜清洗用的放气装置4’。[0176]在中空纤维膜单元3’上连接有吸引泵5’，在放气装置4’上连接有未图示的鼓风机。
[0177]放气装置4’设在中空纤维膜单元3’的下方，具有多个与所述鼓风机连通的管状体即放气管6’。
[0178]放气装置4’，将由所述鼓风机送出的空气从形成于放气管6’的多个气体排出口放出。
[0179]由此，在膜分离处理装置I’中，从放气装置4’的气体排出口连续或断续放出的气泡在被处理液的液体中通过而到达中空纤维膜单元3’，然后从水面放出。
[0180]中空纤维膜3’具有:多个中空纤维膜组件10’，其排列有许多液透性的中空纤维膜7’，且具有将该中空纤维膜7’的两端分别收容在内部而固定成一体的第一壳体8’以及第二壳体9’ ；以及一对合流管11’，其配设在各中空纤维膜组件10’的上方，利用取水管20’与第一壳体8，连接。
[0181]在中空纤维膜7’上形成有多个细孔，在中空纤维膜单元3’中，利用吸引泵5’经中空纤维膜7’的细孔对膜分离槽2’内的被处理液进行吸引过滤，由此对被处理液进行固液分离而获得处理水。
[0182]中空纤维膜7’的上端与第一壳体8’连通，且下端固定在第二壳体9’上，在配设于上方的第一壳体8’的两侧面上设有可连接取水管20’的处理水出口 13’。
[0183]合流管11’是中空的，在中空纤维膜组件10’的上方配置二个，且该合流管11’的长度方向沿着与壳体8’、9’的长度方向正交的方向。
[0184]合流管11’的一侧面形成有可连接取水管20’的多个连接口 14’，该连接口 14’向与形成于第一壳体8’的处理水出口 13’相同的方向开口，且沿连续设置多个中空纤维膜组件10’的方向等间隔形成有多个。
[0185]另外，合流管11’长度方向的一端部形成有用于取出滤液的取出口 15’，在取出口15’上连接有管体16’，管体16’与吸引泵5’连接。
[0186]下面，参照图8来说明第一壳体8’的结构。
[0187]本实施方式的第一壳体8’的内部被分隔而形成有二个集水部81’、82’。
[0188]具体来说，第一壳体8’的内部由内部壁83’ 一分二，由此，在第一壳体8’的下部形成有二个插入口 84’、85’。
[0189]各个中空纤维膜7’的端部7a’以开口的状态插入二个插入口 84’、85’，由浇注树脂17’(固定树脂)固定。
[0190]另外，如上述那样，在第一壳体的两端形成有处理水出口 13’，但该处理水出口独立设在各集水部81’、82’上。
[0191]处理水出口 13’是设成向沿着第一壳体8’长度方向的方向突出的管状的部位，在其端部近旁形成有槽，如图8所示那样安装有由弹性体构成的环状的密封部件18A’。
[0192]在处理水出口 13’，经由该密封部件18A’连接有取水管20’。
[0193]在取水管20 ’上设有阀25 ’ (封止机构)。
[0194]另外，阀25’也可使用闸阀(分隔阀)、球形阀(球式阀)等。
[0195]作为壳体8’、9’的材质，只要具有机械强度及耐久性即可，例如，可使用聚碳酸酯、聚砜、聚烯烃(聚乙烯、聚丙烯等)、PVC(聚氯乙烯)、丙烯酸类树脂、ABS树脂、改性PPE (聚苯醚)等。
[0196]这里，作为中空纤维膜7’，可使用例如纤维素类、聚烯烃类、聚乙烯醇类、聚甲(基丙)烯酸甲酯类、聚砜类、聚偏氟乙烯类、聚氟乙烯类、聚丙烯腈类以及陶瓷类等中空纤维膜。
[0197]另外，中空纤维膜7’的孔径、空隙率、膜厚和外径等可根据平型中空纤维膜组件的使用目的而适当选择来选定中空纤维膜7’。
[0198]取水管20’，从比较廉价和容易成形加工的观点看最好是树脂成形件，树脂成形件是对树脂进行成形而获得的，成形方法可从射出成形等公知的树脂成形方法中来适当选取。
[0199]用于树脂成形件的树脂，可考虑使用环境和加工性等来适当选取。
[0200]作为例子，如有氯乙烯树脂、聚烯烃树脂、聚苯乙烯树脂、ABS树脂、聚碳酸酯树脂、聚酰胺树脂、聚酯树脂、改性聚苯醚树脂和聚缩醛树脂等热塑性树脂。可根据用途单独或组合使用这些树脂。
[0201]作为密封部件18’的材质，从能利用对于按压的回弹力而发挥较高的液密性的观点看，可根据被处理液来选择使用硅胶、氟橡胶、丙烯腈一丁二烯橡胶(NBR)等橡胶或弹性体。
[0202]下面，说明本实施方式的中空纤维膜单元的作用。
[0203]将中空纤维膜单元3’沉入活性污泥槽即膜分离槽2’内，通过膜分离进行固液分离处理。
[0204]在能确认某根中空纤维膜V损伤的情况下，使与预计损伤的中空纤维膜V所连接的集水部81’、82’连通的取水管20’的阀25’动作，受污染的被处理液就不通过该取水管 20，。
[0205]即使在中空纤维膜V损伤的情况下，受污染的被处理液也只是对构成第一壳体8，的二个集水部81’、82’中的某一个产生污染。
[0206]要确认中空纤维膜7’的损伤，可使用利用浊度计对通过中空纤维膜组件10’后的已过滤的被处理液的浊度进行测量的方法等任何方法。
[0207]采用本实施方式，通过将第一壳体8，的内部分隔而形成二个集水部81’、82’，从而能使因中空纤维膜7’的破损而产生影响的部位分散。
[0208]另外，通过在取水管20 ’上设置阀25 ’，从而在检测出中空纤维膜7 ’已破损的中空纤维膜组件10’的情况下，将取水管20’切断，由此，就可以在合流管11’的跟前阻止具有已破损的中空纤维膜7’的集水部81’、82’中的某一个的污染。
[0209]于是，能防止污染扩散到整个中空纤维膜单元3’。
[0210]另外，本实用新型并不限于上述实施方式，例如，第一壳体8’的内部也可被分隔成三个以上。
[0211]另外，在上述实施方式中，虽然将平型中空纤维膜组件用作为中空纤维膜组件，但只要是将由多根中空纤维膜过滤的被处理液集中在与中空纤维膜连通的集水部的形式的中空纤维膜组件，就不限于此。
[0212]例如，也可做成如下的结构:使用将多根中空纤维膜束收容于圆筒状的外壳组件的圆筒型中空纤维膜组件，并分隔与中空纤维膜束连通的集水部。[0213]产业上的实用性
[0214]采用本实用新型，当中空纤维膜产生破损时，通过仅使产生破损的中空纤维膜的特定分区处于停止模式，并使中空纤维膜组件的其它分区以过滤模式进行运行，从而不会污染整个处理水而能持续运行。
【权利要求】
1.一种中空纤维膜单元，具有多个中空纤维膜组件，所述中空纤维膜组件包括多个中空纤维膜，该中空纤维膜单元的特征在于， 将所述多个中空纤维膜划分成多个分区， 具有可进行切换的部件，所述可进行切换的部件可将运行模式切换成所述被划分出的至少一个分区的运行模式与其它分区的运行模式不同。
2.如权利要求1所述的中空纤维膜单元，其特征在于，所述膜组件是平型形状。
3.如权利要求1或2所述的中空纤维膜单元，其特征在于，所述可进行切换的部件是开闭机构。
4.如权利要求3所述的中空纤维膜单元，其特征在于，所述开闭机构对于每个膜组件分别进行设置。
5.如权利要求4所述的中空纤维膜单元，其特征在于，用于将所述膜组件的处理水出口与合流管侧的处理水入口连接起来的取水管对于每个膜组件分别进行设置， 所述取水管具有通水管路部、以及收容阀主体用的阀收容部， 所述开闭机构包括: 所述阀主体； 使所述阀主体在将所述通水管路部的内周壁密封的闭位置与所述阀主体被收容于所述阀收容部的开位置之间进行移动的移动构件；以及 将阀主体固定在所述开位置及闭位置的阀固定构件。
6.如权利要求5所述的中空纤维膜单元，其特征在于，所述阀收容部设在延长部上， 所述延长部设在所述取水管的弯曲部上。
7.如权利要求6所述的中空纤维膜单元，其特征在于，所述移动构件是与所述阀主体连接的杆， 所述杆贯通设于所述延长部的端部的开口部并突出地设置。
8.如权利要求7所述的中空纤维膜单元，其特征在于，所述阀固定构件是设成可插入所述杆及阀柱护套的锁定销。
9.如权利要求7所述的中空纤维膜单元，其特征在于，所述阀主体处于闭位置时，所述开口部与所述杆之间被密封。
10.如权利要求5所述的中空纤维膜单元，其特征在于，所述取水管通过连接二个L字状的管部件的端部而形成为〕字状。
11.如权利要求5所述的中空纤维膜单元，其特征在于，所述取水管的至少一部分由透明部件构成。
12.如权利要求1所述的中空纤维膜单元，其特征在于，所述分区是利用设在膜组件内的隔壁形成至少二个独立的集水部而设置的分区，在所述独立的集水部设有对于各个集水部独立的处理水出口。
13.如权利要求12所述的中空纤维膜单元，其特征在于，还对于各所述独立的集水部分别设有开闭机构。
14.一种中空纤维膜组件，将多根中空纤维膜束扎后的中空纤维膜束收纳在壳体内，且中空纤维膜束的至少一方的端部在保持中空纤维膜的端部的开口状态下利用固定用树脂固定在壳体上，该中空纤维膜组件的特征在于，在所述壳体的内部具有形 成至少二个独立的集水部地设置的分区。
【文档编号】B01D63/02GK203484060SQ201190000869
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2011年9月6日 优先权日:2010年9月7日
【发明者】笹川学, 取违哲也, 冈崎博行, 木下育男 申请人:三菱丽阳株式会社