过滤单元的制作方法

本发明涉及过滤单元。

本申请要求于2015年10月8日提交的日本专利申请号2015-200609的优先权，其全部内容被并入本文。

背景技术：

包括过滤模块的过滤单元被用作污水处理和药物制造过程等中的固液分离处理装置，在该过滤模块中在上下方向延伸并且并排布置的多个中空纤维膜在其顶端和底端被固定至一对保持部件。在使用时将这种过滤单元浸没在未处理的液体中，通过在中空纤维膜的表面处阻止未处理的液体中包含的杂质，使得除杂质以外的成分渗透到中空纤维膜的内部而进行过滤过程。

然而，由于过滤单元在中空纤维膜的表面处阻止未处理液体中包含的杂质，所以未渗透到中空纤维膜的内部的杂质可能附着至中空纤维膜的表面。因此，由于杂质附着至中空纤维膜的表面，上述过滤单元存在降低待过滤液的过滤效率的风险。

目前用于解决上述问题的结构向构成过滤模块的中空纤维膜排出气泡，以利用气泡去除附着至中空纤维膜的表面的杂质。在例如“多层多孔中空纤维、中空纤维膜模块和过滤装置(multilayeredporoushollowfiber,hollowfibermembranemodule,andfiltrationapparatus)”(日本特开2011-31122号公报)中提出了具有这种结构的过滤单元。

在上述公布中描述的过滤单元包括位于过滤模块下方的扩散管(空气供给管)。在该过滤单元中，扩散鼓风机向扩散管供给加压空气，使得空气能够从扩散管中形成的扩散孔(气体喷射孔)喷射。在该过滤单元中，从扩散孔喷射的空气通过刮擦中空纤维膜的表面，引起中空纤维膜的摇动而去除杂质。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本特开2011-31122号公报

技术实现要素：

技术问题

然而，根据上述公布中描述的过滤模块，从扩散管喷出的空气的一部分与固定中空纤维膜的底端的下部保持部件的底表面接触。因此，难以将从扩散管喷出的空气直接供给到过滤模块的中空纤维膜。因此，存在过滤模块的中空纤维膜的表面不能被充分清洁，或者由于供给的空气量的增加而导致清洁成本提高的风险。

本发明是鉴于上述情况而作出的，其目的在于提供一种过滤单元，其中能够有效地清洁中空纤维膜的表面。

问题的解决方案

根据为实现上述目标而做的本发明的一方面的过滤单元包括多个过滤模块和多个气泡生成模块。每个过滤模块包括多个中空纤维膜和一对保持部件，所述多个中空纤维膜在上下方向延伸并且以窗帘形状并排布置，所述中空纤维膜的顶端和底端固定于该一对保持部件。气泡生成模块向中空纤维膜排出气泡。过滤模块被间隔平行布置。每个气泡生成模块具有排出口，所述排出口位于一对相邻的过滤模块的下部保持部件之间以及所述下部保持部件的底端上方。

发明的有利效果

根据本发明的过滤单元，可以有效地清洁中空纤维膜的表面。

附图说明

图1是根据本发明实施方式的过滤单元的示意性侧视图。

图2是图1图解的过滤单元中包括的气泡生成模块的示意性透视图。

图3是图2中图解的气泡生成模块的示意性平面图。

图4是沿线a-a获得的图3中图解的气泡生成模块的截面图。

图5是沿线b-b获得的图3中图解的气泡生成模块的截面图。

图6是图解图1中所示的过滤单元中的下部保持部件和气泡生成模块的布置的示意性侧视图。

附图标记列表

1：过滤模块2：气泡生成模块3：框架

4：扩散管5：排出机构11：中空纤维膜

12：上部保持部件12a：排水喷嘴

13：下部保持部件21：排出口22：基部

23：突出部23a：前壁23b：后壁

24、30a、30b、31a、31b：开口

25：气体引入室26a：第一气体引导室26b：第二气体引导室

27：气体排出室28、29a、29b：隔离壁

32：圆棒51：集水管52：吸引泵

具体实施方式

[本发明实施方式的描述]

首先描述本发明的实施方式。

根据本发明一方面的过滤单元包括多个过滤模块和多个气泡生成模块。每个过滤模块包括在上下方向延伸并且以窗帘形状并排布置的多个中空纤维膜和固定中空纤维膜的顶端和底端的一对保持部件。气泡生成模块向中空纤维膜排出气泡。过滤模块被间隔平行布置。每个气泡生成模块具有排出口，所述排出口位于一对相邻的过滤模块的下部保持部件之间以及所述下部保持部件的底端上方。

由于过滤单元的每个气泡生成模块都具有位于一对相邻的过滤模块的下部保持部件之间和下部保持部件的底端上方的排出口，所以可以直接将从排出口排出的气泡供给至中空纤维膜，而不会被下部保持部件的底表面阻止。因此，在该过滤单元中，可以有效地清洁中空纤维膜的表面。

每个气泡生成模块的排出口优选位于接近一对相邻的过滤模块的下部保持部件的顶端的水平位置的水平位置。当每个气泡生成模块的排出口位于接近一对相邻的过滤模块的下部保持部件的顶端的水平位置的水平位置时，从排出口排出的气泡可以被供给至中空纤维膜，而不会引起气泡与下部保持部件的侧面接触。因此，可以容易地清洁中空纤维膜的底端周围的中空纤维膜部分。另外，根据该结构，能够增大被从排出口排出的气泡刮擦的中空纤维膜的表面上的距离。因此，可以进一步提高气泡提供的清洁效果。

每个气泡生成模块的排出口优选形成为纵向方向为平行于过滤模块的方向的长方形形状。当每个气泡生成模块的排出口具有纵向方向为平行于过滤模块的方向的长方形形状时，气泡的直径可相对于一对相邻的下部保持部件之间的间隙增大。结果，中空纤维膜的表面可以被更有效地清洁。

每个气泡生成模块优选配置为间歇地排出气泡。当每个气泡生成模块被配置为间歇地排出气泡时，可以排出相对大的气泡。因此，可以增加单个气泡的能量，并且可以更有效地清洁中空纤维膜的表面。

每个气泡生成模块优选在气泡生成模块与一对相邻的过滤模块的下部保持部件的侧表面之间具有间隔。当每个气泡生成模块在气泡生成模块与一对相邻的过滤模块的下部保持部件的侧表面之间具有间隔时，通过利用存在于气泡生成模块与一对相邻过的滤模块的下部保持部件的侧表面之间的未处理液体的向上流动，可以增加施加至从排出口排出的气泡的向上压力。因此，能够进一步提高从排出口排出的气泡所提供的清洁效果。

每个气泡生成模块优选与一对相邻的过滤模块的下部保持部件间隔开。当每个气泡生成模块与一对相邻的过滤模块的下部保持部件间隔开时，在气泡生成模块与一对相邻的过滤模块的下部保持部件之间容易产生未处理液体的向上流动。因此，通过利用未处理液体的向上流动，可以容易且可靠地增加施加到从排出口排出的气泡的向上的压力，并且可以进一步提高清洁效果。

在本说明书中，“上”表示相对于在使用状态中的(过滤单元被浸没在未处理液体中的状态)根据本发明的过滤单元的“上”，“下”与“上”相反。短语“中空纤维膜被以窗帘形状布置”是指存在中空纤维膜的区域在垂直于上下方向的横截面中具有长轴。短语“过滤模块被平行布置”是指布置过滤模块使得存在中空纤维膜的区域的长轴彼此平行。这里，短语“轴平行”是指轴之间的角度范围为0°±10°，更优选为0°±5°，进一步优选为0°±3°。“靠近下部保持部件的顶端的水平位置的水平位置”是与下部保持部件的顶端的水平位置在垂直方向(向上或向下)间隔小于或等于5mm、更优选小于或等于2mm的水平位置。

[本发明实施方式的详述]

现在将参考附图描述根据本发明实施方式的过滤单元。

[过滤单元]

图1中所示的过滤单元包括多个过滤模块1和多个气泡生成模块2。每个过滤模块1包括在上下方向延伸并且以窗帘形状并排布置的多个中空纤维膜11、固定中空纤维膜11的顶端的上部保持部件12和固定中空纤维膜11的底端的下部保持部件13。气泡生成模块2向中空纤维膜11排出气泡。图1中所示的过滤单元还包括保持过滤模块1和气泡生成模块2的框架3、向气泡生成模块2供给气体的多个扩散管4和排出已被过滤模块1过滤的处理过的液体的排出机构5。上部保持部件12和下部保持部件13的每一个均为棒状的。在每个过滤模块1中，上部保持部件12和下部保持部件13的纵向方向在与上下方向垂直的横截面中平行于存在中空纤维膜11的区域的长轴。因此，每个过滤模块1都是板状的。在下面的描述中，上部保持部件12和下部保持部件13的纵向方向也被称为y方向，上部保持部件12和下部保持部件13彼此相对的相对方向(上下方向)也被称为z方向，与纵向方向和相对方向垂直的上部保持部件12和下部保持部件13的横向方向也被称为x方向。

当使用时过滤单元被浸没在未处理的液体中。通过阻止包含在未处理液体中的杂质渗透到中空纤维膜11的内部并且允许除杂质以外的成分渗透到中空纤维膜11中，过滤单元进行过滤过程。

包括在过滤单元中的过滤模块1被间隔平行布置。过滤单元的每个气泡生成模块2具有排出口21，该排出口位于一对相邻的过滤模块1的下部保持部件13之间以及下部保持部件13的底端上方。

由于过滤单元的每个气泡生成模块2具有位于一对相邻的过滤模块1的下部保持部件13之间以及下部保持部件13的底端上方的排出口21，所以从排出口21排出的气泡可以直接被供给到中空纤维膜11，而不会被下部保持部件13的底表面堵塞。因此，在过滤单元中，可以有效地清洁中空纤维膜11的表面。

(气泡生成模块)

如图2所示，每个气泡生成模块2包括基部22和从基部22向上(图1中的z方向)突出的突出部23。突出部23包括彼此相对的前壁23a和后壁23b，并且其后表面(后壁23b的外表面)与基部22的后表面齐平。气泡生成模块2在基部22的底部具有开口24。气泡生成模块2在突出部分23的顶端具有排出口21。气泡生成模块2被配置，以便能够接收从相应的扩散管4通过开口24排出的气体，并将气体从排出口21向上排出。这里，气泡生成模块2的“前”是指图1中x方向的左边，气泡生成模块2的“后”是指x方向的右边。此外，气泡生成模块2的“左”是指当x方向的左边是前方时y方向的左边，气泡生成模块2的“右”是指当x方向的左边是前方时y方向的右边。这些方向是为了方便而定义的，并不限制气泡生成模块2的配置。

气泡生成模块2的结构没有特别限制，只要通过基部22引入的气体能够从排出口21排出即可，并且可以使得通过基部22引入的气体从排出口21被连续排出。然而，气泡生成模块2优选被配置成能够间歇地排出气泡。当过滤单元的每个气泡生成模块2被配置成能够间歇地排出气泡时，可以从排出口21排出相对大的气泡。因此，在过滤单元中，可以增加单个气泡的能量，并且中空纤维膜11的表面可以被更有效地清洁。

将参照图2至图5描述气泡生成模块2的实例，该气泡生成模块2被配置成能够间歇地排出气泡。下面描述的气泡生成模块2的外部尺寸，例如排出口21的尺寸，可以与气泡生成模块2被配置为连续排出气泡的情况下的尺寸相同。下面描述的构造是实例，配置为能够间歇地排出气泡的气泡生成模块2可以具有不同于以下描述的构造的构造。

气泡生成模块2包括气体引入室25、第一气体引导室26a、第二气体引导室26b以及气体排出室27。气泡生成模块2在气体引入室25的底端具有开口24。气泡生成模块2在气体排出室27的顶端具有排出口21。

气体引入室25在基部22中形成为长方体形状。气体引入室25与第一气体引导室26a、第二气体引导室26b和气体排出室27以隔离壁28隔开。隔壁28从突出部23的前壁23a的底端连续地向下延伸。气体引入室25与第一气体引导室26a隔开的隔离壁28的一部分在其顶端具有开口30a。气体引入室25与第二气体引导室26b隔开的隔离壁28的一部分在其顶端具有开口30b。因此，气体引入室25和第一气体引导室26a通过开口30a连通，并且气体引入室25和第二气体引导室26b通过开口30b连通。

第一气体引导室26a和第二气体引导室26b各自在基部22中形成为长方体形状。在平面图中第一气体引导室26a位于突出部23的左侧(y方向的左侧)，并且在平面图中第二气体引导室26b位于突出部23的右侧(y方向的右侧)。第一气体引导室26a与气体引入室25以隔离壁28隔开，并与气体排出室27以隔离壁29a隔开。第二气体引导室26b与气体引入室25以隔离壁28隔开，并与气体排出室27以隔离壁29b隔开。借以隔开第一气体引导室26a与气体排出室27的隔离壁29a在其底端具有开口31a。借以隔开第二气体引导室26b与气体排出室27的隔离壁29b在其底端具有开口31b。因此，第一气体引导室26a和气体排出室27通过开口31a连通，并且第二气体引导室26b和气体排出室27通过开口31b连通。

气体排出室27在基部22和突出部23中形成为长方体形状。气体排出室27与气体引入室25以隔离壁28隔开，与第一气体引导室26a以隔离壁29a隔开，并且与第二气体引导室26b以隔离壁29b隔开。

由于如上所述配置气体生成模块2，所以被引入气体引入室25的气体首先流至气体引入室25的上部。到达上部的气体通过开口30a被引入到第一气体引导室26a中，并通过开口30b进入第二气体引导室26b中。结果，引入气体引入室25中的气体在气体引入室25、第一气体引导室26a和第二气体引导室26b的顶端周围的区域中积聚。然后，当更多的气体被引入气体引入室25中时，气体与液体之间的界面被分成气体引入室25、第一气体引导室26a和第二气体引导室26b中的成分，并且界面的成分在基本相等的水平位置向下移动。当第一气体引导室26a和第二气体引导室26b中的气体量超过一定量时，气体通过开口31a和开口31b被引入气体排出室27中，并且相对大的气泡间歇地从排出口21排出。在本实施方式中，在平面图的突出部23的左右两侧配置有一对气体引导室。或者，然而，也可以仅在突出部23的左侧或右侧或者在突出部23的中央设置一个气体引导室。

如图6所示，气泡生成模块2的基部22的顶端位于一对相邻的下部保持部件13的底端的下方。另外，在平面图中气泡生成模块2的基部22与下部保持部件13部分地重叠。同样，在平面图中气泡生成模块2的突出部23位于一对相邻的下部保持部13之间。气泡生成模块2的突出部23的前壁23a和后壁23b在水平方向与一对相邻的下部保持部件13的侧面相对。

如图3所示，气泡生成模块2的排出口21优选形成为纵向方向为平行于过滤模块1的方向(y方向)的长方形形状。当过滤单元的每个气泡生成模块2的排出口21形成为纵向方向为平行于过滤模块1的方向的长方形形状时，气泡的直径可相对于该一对相邻的下部保持部件13之间的间隙d1增加。结果，可以更有效地清洁中空纤维膜11的表面。

尽管每个气泡生成模块2的排出口21优选形成为纵向方向为平行于过滤模块1的方向(y方向)的长方形形状，但是每个气泡生成模块2的构造不限于此。根据该过滤单元，即使当排出口21不具有上述长方形形状时，也能够防止从排出口21排出的气泡与下部保持部件13的底表面接触，因此可以提高清洁效果。

一对相邻的下部保持部件13之间的间隙d1的下限优选为15mm，更优选为18mm。一对相邻的下部保持部件13之间的间隙d1的上限优选为30mm，更优选为25mm。当一对相邻的下部保持部件13之间的间隙d1小于下限时，不能从气泡生成模块2排出足够大的气泡，并且存在从气泡生成模块2的排出口21排出的气泡不能提供充分的清洁效果的风险。当一对相邻的下部保持部件13之间的间隙d1大于上限时，气泡生成模块2的排出口21与中空纤维膜11在水平方向间隔较大距离，并且存在从气泡生成模块2的排出口21排出的气泡不能提供充分的清洁效果的风险。同样，当一对相邻的下部保持部件13之间的间隙d1大于上限时，存在过滤单元不必要地大的风险。

排出口21在横向方向的长度l1的下限优选为5mm，更优选为7mm。排出口21在横向方向的长度l1的上限优选为20mm，更优选为13mm。当排出口21在横向方向的长度l1小于下限时，不能排出足够大的气泡，并且存在中空纤维膜11的表面不能被从气泡生成模块2的排出口21排出的气泡适当地刮擦的风险。当排出口21在横向方向的长度l1大于上限时，单个气泡过大，并且从排出口21排出的气泡的数量将减少。因此，存在清洁效率不足的风险。另外，当排出口21在横向方向的长度l1大于上限时，存在气泡破裂以及中空纤维膜11的表面不能被从排出口21排出的气泡适当地刮擦的风险。

排出口21在纵向方向的长度l2的下限优选为20mm，更优选为30mm，进一步优选为35mm。排出口21在纵向方向的长度l2的上限优选为80mm，更优选为70mm，进一步优选为65mm。当排出口21在纵向方向的长度l2小于下限时，不能排出足够大的气泡，并且存在中空纤维膜11的表面不能被从气泡生成模块2的排出口21排出的气泡适当地刮擦的风险。当排出口21在纵向方向的长度l2大于上限时，单个的气泡过大，并且从排出口21排出的气泡的数量减少。因此，存在清洁效率不足的风险。另外，当排出口21在纵向方向的长度l2大于上限时，存在气泡破裂以及中空纤维膜11的表面不能被从排出口21排出的气泡适当地刮擦的风险。

排出口21的面积s的下限优选为100mm²，更优选为200mm²，进一步优选为300mm²。排出口21的面积s的上限优选为1000mm²，更优选为800mm²，进一步优选为600mm²。当排出口21的面积s小于下限时，不能排出足够大的气泡，并且存在中空纤维膜11的表面不能被从气泡生成模块2的排出口21排出的气泡适当地刮擦的风险。当排出口21的面积s大于上限时，单个气泡过大，并且从排出口21排出的气泡的数量减少。因此，存在清洁效率不足的风险。此外，当排出口21的面积s大于上限时，存在气泡破裂以及中空纤维膜11的表面不能被从排出口21排出的气泡适当地刮擦的风险。

排出口21的面积s与一对相邻的下部保持部件13之间的间隙d1的比例(s/d1)的下限优选为6，更优选为10，进一步优选为15。比例(s/d1)的上限优选为50，更优选为40，进一步优选为30。当比例(s/d1)小于下限时，从排出口21排出的气泡的直径相对于一对相邻的下部保持部件13之间的间隙d1过小，存在中空纤维膜的表面11不能被从气泡生成模块2的排出口21排出的气泡适当地刮擦的风险。当比例(s/d1)大于上限时，单个气泡过大，并且从排出口21排出的气泡的数量减少。因此，存在清洁效率不足的风险。另外，当比例(s/d1)大于上限时，存在气泡破裂以及中空纤维膜11的表面不能被从排出口21排出的气泡适当地刮擦的风险。

气泡生成模块2的排出口21优选位于靠近一对相邻的过滤模块1的下部保持部件13的顶端的水平位置的水平位置处。当过滤单元的每个气泡生成模块2的排出口21位于靠近一对相邻的过滤模块1的下部保持部件13的顶端的水平位置的水平位置时，从排出口21排出的气泡能够被供给至中空纤维膜11，不会使气泡与下部保持部件13的侧面接触。因此，可以容易地清洁中空纤维膜11的底端周围的中空纤维膜11的部分。另外，当如上所述配置过滤单元时，可以增加被从排出口21排出的气泡刮擦的中空纤维膜11的表面上的距离。因此，可以进一步提高气泡提供的清洁效果。

在气泡生成模块2的排出口21位于靠近一对相邻的过滤模块1的下部保持部件13的顶端的水平位置的水平位置的情况下，气体生成模块2的排出口21的水平位置优选在一对相邻的过滤模块1的下部保持部件13的顶端的下方。当过滤单元的每个气体生成模块2的排出口21的水平位置在一对相邻的过滤模块1的下部保持部件13的顶端的下方时，能够容易地提高一对相邻的过滤模块1的中空纤维膜11的底端部分的清洁效果。

尽管如上所述，气泡生成模块2的排出口21优选位于靠近一对相邻的过滤模块1的下部保持部件13的顶端的水平位置的水平位置处，但是气泡生成模块2的构造不限于此。同样，例如当过滤单元的每个气泡生成模块2的排出口21位于靠近一对相邻的过滤模块1的下部保持部13的底端的水平位置的水平位置时，可以防止气泡与下部保持部件13的底表面接触，从而可以提高清洁效果。

气泡生成模块2优选在其与一对相邻的过滤模块1的下部保持部件13的侧表面之间具有间隔。更具体地说，气泡生成模块2优选在其本身与一对相邻的过滤模块1的下部保持部件13之间在下部保持部件13的顶端与底端之间的区域中具有间隔。当过滤单元的每个气泡生成模块2在气泡生成模块2与一对相邻的过滤模块1的下部保持部件13的侧表面之间具有间隔时，施加至从排出口21排出的气泡的向上压力可通过利用存在于气泡生成模块2与一对相邻的过滤模块1的下部保持部件13的侧表面之间的未处理液体的向上流动来增加。因此，在过滤单元中，可以进一步提高由从排出口21排出的气泡所提供的清洁效果。这里，“每个气泡生成模块在气泡生成模块与一对相邻的过滤模块的下部保持部件的侧表面之间具有间隔”的状态不限于气泡生成模块与一对相邻的下部保持部件的侧表面完全(全部)间隔开的情况，还包括气泡生成模块与一对相邻的下部保持部件的侧表面部分接触的情况。为了提高清洁效果，气泡生成模块优选与一对相邻的下部保持部件的侧表面完全(全部)间隔开。

气泡生成模块2与相邻的过滤模块1的下部保持部件13的侧表面之间的平均间隙d2的下限优选为1mm，更优选为1.5mm。平均间隙d2的上限优选为4mm，更优选为3mm。当平均间隙d2小于下限时，存在未处理液体的向上流动量不足的风险。当平均间隙d2大于上限时，气泡生成模块2的排出口21与中空纤维膜11在水平方向上间隔较大距离，存在不能通过从气泡生成模块2的排出口21排出的气泡提供充分的清洁效果的风险。在本说明书中，术语“平均间隙”是在任意10个位置处的间隙的平均值。

在气泡生成模块2在其本身与一对相邻的过滤模块1的下部保持部件13的侧表面之间具有间隔的情况下，优选地，气泡生成模块2在其本身与一对相邻的过滤模块1的下部保持部件13的底表面之间也具有间隔。更具体地说，气泡生成模块2优选地布置成使得在气泡生成模块2的基部22的顶表面与置于基部22上方的下部保持部件13的底表面之间设置间隙。当过滤单元的每个气泡生成模块2不仅在气泡生成模块2与一对相邻的过滤模块1的下部保持部件13的侧表面之间而且也在气泡生成模块2与下部保持部件13的底表面之间具有间隔时，可以通过利用存在于气泡生成模块2与下部保持部件13之间的未处理液体的向上流动来进一步提高清洁效果。这里，“每个气泡生成模块在气泡生成模块与一对相邻的过滤模块的下部保持部件的底表面之间具有间隔”的状态不限于气泡生成模块的基部与下部保持部件完全(全部)间隔开的情况，还包括气泡生成模块的基部与下部保持部件的底表面部分接触的情况。

尤其是，气泡生成模块2优选与一对相邻的过滤模块1的下部保持部件13间隔开。换句话说，气泡生成模块2优选与一对相邻的过滤模块1的下部保持部件13的侧表面以及与一对相邻的过滤模块1的下部保持部件13的底表面完全间隔开。当过滤单元的每个气泡生成模块2与一对相邻的过滤模块1的下部保持部件13间隔开时，在气泡生成模块2与一对相邻的过滤模块1的下部保持部件13之间容易产生未处理液体的向上流动。因此，在过滤单元中，通过使用未处理液体的向上流动，施加至从排出口21排出的气泡的向上压力能够容易且可靠地增加，并且能够进一步提高清洁效果。

气泡生成模块2与相邻的过滤模块1的下部保持部件13的底表面之间的平均间隙d3优选大于气泡生成模块2与相邻的过滤模块1的下部保持部件13的侧表面之间的平均间隙d2。在过滤单元中，每个气泡生成模块2与相邻的过滤模块1的下部保持部件13的底表面之间的平均间隙d3大于气泡生成模块2与相邻的过滤模块1的下部保持部件13的侧表面之间的平均间隙d2。因此，通过每个气泡生成模块2与下部保持部件13的底表面之间的间隔以及通过气泡生成模块2与下部保持部件13的侧表面之间的间隔的未处理液体的向上流动可以容易地产生。

气泡生成模块2与相邻的过滤模块1的下部保持部件13的底表面之间的平均间隙d3的下限优选为6mm，更优选为8mm。平均间隙d3的上限优选为30mm，更优选为15mm。当平均间隙d3小于下限时，存在难以产生足够量的未处理液体向上流动的风险。当平均间隙d3大于上限时，存在过滤单元不必要地大的风险。

过滤单元的气泡生成模块2在平行于过滤模块1的方向(y方向)上连续延伸。过滤单元的扩散管4被布置成在平面图中与气泡生成模块2中的开口24重叠。当过滤单元具有这种构造时，从扩散管4排出的气体可以容易且可靠地被引入气泡生成模块2的气体引入室25中。另外，在过滤单元中，通过从连续延伸的气泡生成模块2的排出口21排出气泡，能够容易且可靠地向一对相邻的过滤模块1所包括的全部中空纤维膜11的表面供给气泡。

(扩散管)

扩散管4包括轴沿着与过滤模块1平行的方向(y方向)延伸的直管部分。直管部分位于气泡生成模块2的下方。扩散管4各自具有沿直管部分的轴向布置的多个扩散孔。扩散孔位于气泡生成模块2的开口24的下方。扩散管4被配置为使得气体从其一端被引入每个扩散管4中并通过扩散孔排出，并且使得排出的气体可以通过开口24被引入气泡生成模块2的气体引入室25。

(中空纤维膜)

中空纤维膜11是由允许液体渗透其中并且防止包含在未处理液体中的杂质渗透其中的多孔膜形成的管。

中空纤维膜11可以包含热塑性树脂作为其主要成分。热塑性树脂的实例包括聚乙烯、聚丙烯、聚偏二氟乙烯、乙烯-乙烯醇共聚物、聚酰胺、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚苯乙烯、聚砜、聚乙烯醇、聚苯醚、聚苯硫醚、乙酸纤维素、聚丙烯腈和聚四氟乙烯(ptfe)。在这些中，优选的是就机械强度、耐化学药品性、耐热性、耐候性、耐火性等而言优异并且多孔的ptfe，更优选单轴或双轴延伸的ptfe。例如，中空纤维膜11的材料可以适当地包含其他聚合物和比如润滑剂的添加剂。

在与上下方向垂直的截面中，中空纤维膜11的束在其纵向方向的平均长度(y方向的平均长度)的下限优选为300mm，更优选为500mm。中空纤维膜11的束在其长轴方向的平均长度的上限优选为1200mm，更优选为1000mm。当中空纤维膜11的束在其长轴方向的平均长度小于下限时，存在过滤效率不足的风险。当中空纤维膜11的束在其长轴方向的平均长度大于上限时，存在难以操作过滤模块1的危险。

在与上下方向垂直的截面中，中空纤维膜11的束在与其长轴垂直的方向(横向)上的平均长度(x方向的平均长度)的下限优选为10mm，更优选15mm。中空纤维膜11的束在与长轴垂直的方向上的平均长度的上限优选为100mm，更优选为75mm。当中空纤维膜11的束在与长轴垂直的方向上的平均长度小于下限时，存在不能获得充分的过滤效率的风险。当中空纤维膜11的束在与长轴垂直的方向上的平均长度大于上限时，存在从气泡生成模块2的排出口21排出的气泡不能被适当地供给到中空纤维膜11的束的中央部分的风险。

中空纤维膜11的平均有效长度(上部保持部件12的底端与下部保持部件13的顶端之间的中空纤维膜11的平均长度)的下限优选为1m，更优选为2m。中空纤维膜11的平均有效长度的上限优选为6m，更优选为5m。当中空纤维膜11的平均有效长度小于下限时，存在由于气泡的刮擦引起的中空纤维膜11的摇动不充分以及不能增加中空纤维膜11之间的间隔到足以引导气体通过其的风险。当中空纤维膜11的平均有效长度大于上限时，存在纤维膜11由于其重量而过度弯曲以及例如，当附接或者拆除过滤模块1时不能容易地处理过滤模块1的风险。

(上部保持部件)

每个上部保持部件12具有与由上部保持部件12保持的中空纤维膜11的中空部分连通的内部空间，并且设置有排水喷嘴12a，该排水喷嘴12a排出来自内部空间的已经被中空纤维膜11过滤的处理液。每个上部保持部件12具有长方体形状，其具有在中空纤维膜11的束的长轴方向(y方向)上的纵向方向、在与中空纤维膜11的束的长轴垂直的方向(x方向)上的横向方向以及上下方向(z方向)上的高度方向。

(下部保持部件)

每个下部保持部件13可以具有与每个上部保持部件12类似的内部空间，或者保持中空纤维膜11的底端以便阻挡中空纤维膜11的开口。每个气泡生成模块2的突出部23的前壁23a和后壁23b与下部保持部件13的一对侧表面相对。每个下部保持部件13具有长方体形状，其具有在中空纤维膜11的束的长轴方向(y方向)上的纵向方向、在与中空纤维膜11的束的长轴垂直的方向(x方向)上的横向方向以及在上下方向(z方向)上的高度方向。

下部保持部件13在横向方向上的平均长度(x方向上的平均长度)与中空纤维膜11的束在与长轴垂直的方向上的平均长度(x方向上的平均长度)的比例的下限优选为1.05，更优选为1.1。该比例的上限优选为1.3，更优选为1.2。当该比例小于下限时，存在中空纤维膜11的底端不能被适当地固定到下部保持部件13的风险。当该比例大于上限时，存在从气泡生成模块2的排出口21排出的气泡不能被适当地供给到中空纤维膜11的风险。上部保持部件12在横向方向上的平均长度(x方向上的平均长度)与中空纤维膜11的束在与长轴垂直的方向上的平均长度(x方向上的平均长度)的比例可以等于下部保持部件13在横向方向上的平均长度与中空纤维膜11的束在与长轴垂直的方向上的平均长度的比例。

(框架)

框架3包括保持过滤模块1的上部保持部件12和下部保持部件13的侧表面的多个圆棒32。框架3通过利用圆棒32保持过滤模块1的上部保持部件12和下部保持部件13的侧表面而保持过滤模块1。框架3还保持气泡生成模块2。框架3保持气泡生成模块2的方法不受特别限制。例如，框架3可以保持在平行于过滤模块1的方向(y方向)上连续延伸的气泡生成模块2的每一个，或者共同保持连接并固定在一起的气泡生成模块2。

(排出机构)

排出机构5与过滤模块1的排水喷嘴12a连接，并且包括收集已被过滤的处理液的集水管51和从集水管51吸入处理液的吸引泵52。

[其他实施方式]

应该理解的是，这里公开的实施方式是一个例子，在所有方面都不是限制性的。本发明的范围不受上述实施方式的构造的限制，而是由权利要求限定的，并且旨在包括权利要求的范围的等价物以及在权利要求的范围内的所有修改。

例如，气泡生成模块不一定在平行于过滤模块的方向(y方向)上连续。气泡生成模块而是可以在平行于过滤模块的方向上以一定间隔布置。

扩散管不一定位于气泡生成模块的开口下方。例如，而是可以提供扩散管，以便延伸通过气泡生成模块的气体引入室。

过滤单元的上部保持部件、下部保持部件、中空纤维膜、框架、排出机构等的构造不限于实施方式中所描述的那些，并且可以使用各种构造。

过滤单元可被用作各种类型的过滤装置，比如外压力型过滤装置(其中中空纤维膜的外周表面处的压力增加，使得未处理液向中空纤维膜的内周表面渗透)、浸没型过滤装置(其中使未处理液通过内周表面处的渗透压或负压向内周表面渗透)和内压力型过滤装置(其中中空纤维膜的内周表面处的压力增加，使得未处理液向中空纤维膜的外周面渗透)。特别是，过滤单元适合用作外压力型过滤装置。