褶皱式过滤器、压载水处理设备以及使用压载水处理设备的压载水处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种主要用于过滤液体的褶皱式过滤器的结构。具体而言，本发明涉及一种在储存于船舶内的压载水的处理系统中使用且用于过滤大量水的褶皱式过滤器以及使用该褶皱式过滤器的设备。
【背景技术】
[0002]各种各样的过滤器被用于从气体或液体中分离并除去作为污染物的固体。通过将过滤器折叠成褶皱式来增大过滤面积的褶皱式过滤器也主要用于涉及气体的应用，例如，用于空气净化系统。专利文献(PTL)l公开了使用筒形褶皱式过滤器作为用于从机床的切削液中除去淤渣的过滤装置的实例。关于该装置，描述了以下内容:通过在旋转筒形过滤器的同时朝向过滤器的外表面喷射液体可以提供具有较好过滤器清洁效果的过滤装置。
[0003]同时，船舶所承载的压载水的处理近年来已成为一个问题。压载水是当船舶没有货物时承载在船舶中以提供安全航行的海水。已经开发出通过净化压载水来除去、杀死或者杀灭微生物的各种方法。另外，已经开发出利用过滤除去相对较大的微生物的方法。例如，专利文献2描述了使用过滤膜的压载水处理设备，该设备由本发明的申请人提出。
[0004]引用列表
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本未审查专利申请公开N0.2008-93783
[0007]专利文献2:日本专利N0.4835785
[0008]专利文献3:日本未审查专利申请公开N0.2012-245428
【发明内容】
[0009]技术问题
[0010]在海水淡化、诸如压载水等微咸水/海水的利用、或诸如污水、人类生活污水或工业废水等的水处理的情况下，需要用于除去水中的异物、污染物和微生物的初步过滤处理。本申请的发明人一直在研究将褶皱式过滤器应用于这种过滤。在这种情况下，需要在最短的时间内过滤大量的水。然而，在一般情况下，大规模/高流量的操作会造成以下技术问题:因早期阶段的堵塞而容易造成处理量或过滤功能的下降。
[0011]专利文献2中公开的设备是这样一种过滤装置:筒形过滤器安装在管状壳体中，并且从筒形过滤器的外部流动到内部的液体被收集作为滤液。从设置在管状壳体侧表面上的喷嘴将待过滤的液体喷射到过滤器的过滤表面的一部分上，从而清洁沉积在过滤器表面上的过滤物，以恢复渗透通量，并且从过滤前室排出已被冲洗下来的过滤物。通过这种结构，持续保持稳定的过滤状态。用于稳定保持这种系统的连续过滤的重要因素是通过将待过滤液体喷射在过滤器的过滤表面上而获得清洁效果。为了通过随时间改变过滤器的清洁区域而高效地清洁整个过滤器，在过滤期间通过驱动电动机等来旋转上述装置的筒形过滤器，由此连续且周期性地改变喷嘴所喷射的待过滤液体的施加位置。为了可靠地进行该旋转清洁和稳定地保持高过滤流量，需要将喷嘴所喷射的待过滤液体保持在一定的高流量水平以上。然而，根据发明人进行的研究，发明人发现，由于以这样高的流量喷射待过滤液体，因此筒形过滤器随时间劣化和破损，并且待过滤液体可能与滤液直接混合，而不穿过过滤器。
[0012]鉴于此，本发明的目的在于提供一种能够防止因使用而造成的劣化和破损且能够被长时间稳定地使用的褶皱式过滤器、一种使用褶皱式过滤器作为过滤装置的压载水处理设备、一种使用该褶皱式过滤器的压载水处理方法。
[0013]解决技术问题的方案
[0014]本发明的发明人对过滤器的劣化进行了深入的研究，并确认:在与受到高流量的待过滤液体喷射的过滤器的褶皱的峰部和谷部对应的折叠部中容易出现破损。在本发明的申请人所提出的专利文献3中公开的措施是通过例如将树脂施加到褶皱的折叠部上的方法形成的加强手段。本发明的发明人进一步发现，撕裂的特定原因在于筒形褶皱式过滤器的谷部，并且通过下述结构实现了上述目的。
[0015]具体而言，本发明的滤筒是一种褶皱式滤筒，该褶皱式滤筒包括:褶皱式过滤器，其由具有折叠部的过滤基材形成，折叠部重复地形成峰部和谷部，褶皱式过滤器具有圆筒的形状，圆筒的轴向是折叠部的脊线方向；以及盖部，其设置在褶皱式过滤器的上底部和下底部，其中，当从圆筒的形状的外侧观察时，在谷部中设置有加强部件，加强部件的顶部和底部固定在盖部中。
[0016]本发明的压载水处理设备是使用上述筒形褶皱式滤筒作为过滤膜的压载水处理设备，该褶皱式滤筒能够围绕圆筒轴线旋转。本发明的压载水处理设备包括:未处理水喷嘴，其将未处理水喷向褶皱式过滤器的外周表面；壳体，其包括外筒部，外筒部设置为围绕褶皱式过滤器，并且外筒部中包括未处理水喷嘴的喷管开口 ；过滤水流动路径，其将已经穿过褶皱式过滤器的过滤水从褶皱式过滤器的圆筒的内部引导至壳体外部；以及排出流动路径，其将未被褶皱式过滤器过滤的排出水排出到壳体外部。
[0017]此外，本发明的压载水处理方法是用于处理压载水的方法，该方法包括:将上述压载水处理设备安装到船体中；使用取自船体外部的海水作为未处理水；对压载水处理设备所处理的过滤水进一步施加灭菌处理；以及随后将所得到的水储存在船体中作为压载水。
[0018]本发明的有益效果
[0019]根据上述内容，可以提供一种能够防止因使用而造成的破损且由此有助于被长时间稳定使用的褶皱式过滤器、一种压载水处理设备、一种使用该褶皱式过滤器的压载水处理方法。
【附图说明】
[0020]图1是示出褶皱式滤筒的基本结构的示意性透视图。
[0021]图2是示出通过从图1的褶皱式滤筒中移除盖部而得到的褶皱式过滤器的结构的示意性透视图。
[0022]图3是从圆筒上方观察到的褶皱式过滤器的一部分的示意性剖视图，并且是示出与未处理水喷嘴的关系的视图。
[0023]图4是示出因未处理水的压力而变形的褶皱式过滤器的状态的示意图。
[0024]图5A是示出加强部件的实施例的实例的视图。
[0025]图5B是示出加强部件的实施例的另一实例的视图。
[0026]图5C是示出加强部件的实施例的另一实例的视图。
[0027]图?是示出加强部件的实施例的另一实例的视图。
[0028]图5E是示出加强部件的实施例的另一实例的视图。
[0029]图6是示出褶皱式滤筒的另一实施例的示意性剖视图。
[0030]图7A是示出根据本发明实施例的压载水处理设备的实例的视图，并且是示出包含轴线的竖直截面的结构的示意性剖视图。
[0031]图7B是示出图7A中的压载水处理设备的水平AA-AA截面的结构的示意图。
[0032]图8是示出使用根据本发明实施例的压载水处理设备的压载水处理系统的整体结构的实例的框图。
[0033]附图标记列表
[0034]2加强板
[0035]10褶皱式过滤器
[0036]101褶皱式滤筒
[0037]11过滤基材
[0038]12、13 盖部
[0039]15加强部件
[0040]16未处理水喷嘴
[0041]17浅谷部
[0042]18深谷部
[0043]41 栗
[0044]42过滤装置
[0045]43灭菌装置
[0046]44 罐
[0047]31、32、33、34、35、36 配管
[0048]102未处理水喷嘴
[0049]103 壳体
[0050]106未处理水流动路径
[0051]107过滤水流动路径
[0052]108排出流动路径
[0053]115加强部件
[0054]121 喷管开口
[0055]131外筒部
[0056]132 盖部
[0057]133 底部
[0058]140中心配管
[0059]141取水孔
[0060]190电动机
[0061]191电动机盖
[0062]A柱状