过滤设备及使用该过滤设备的浸渍式过滤方法_3

文档序号:9552541阅读:来源:国知局
端的方式单独固定中空纤维膜4,但还可以以如下方式固定中空纤维膜4:使一个中空纤维膜4弯曲呈字母U的形状,并且用上固定部件5固定两个开口且用下固定部件6在底部处固定向上转向部分(弯曲部分)。
[0071]外框架6a是用于保持固定部分6b的部件。外框架6a的一侧可以具有例如50mm以上且200mm以下的长度。外框架6a的截面形状不受特别限制。除了图2a中所示的四边形形状之外,外框架6a还可以具有其他多边形形状或圆形形状。
[0072]由气体供应装置3(其将在下文中描述)供给的气泡B与固定部分6b碰撞并被分割成多个气泡B’。分开的气泡B’穿过固定部分6b之间的间隙并在擦洗中空纤维膜4的表面的同时向上行进。如图2b所示,多个固定部分6b设置在沿上下方向的对准位置。
[0073]固定部分6b的宽度(横向尺寸)和间隔不特别限制,只要可以固定充足数量的中空纤维膜4,并且由气体供应装置3供应的每个气泡可以被分割成多个气泡。固定部分6b可以具有例如3mm以上且1mm以下的宽度以及例如Imm以上且1mm以下的间隔。
[0074]用被下保持部件6保持的中空纤维膜4的数量N除以中空纤维膜4的设置区域的面积A可以得到中空纤维膜4的存在密度(N/A)。期望的是,该存在密度具有15膜/cm2的上限值,更优选地具有12膜/cm2的上限值。当中空纤维膜4的存在密度超过上述上限值时,中空纤维膜4的间隔变小,使得可能不能充分地进行表面清洁,或者可能不能充分地产生对中空纤维膜4的摇动。另一方面,期望的是,中空纤维膜4的存在密度具有4膜/cm2的下限值,更优选地具有6膜/cm2的下限值。当中空纤维膜4的存在密度小于上述下限值时,过滤设备I的每单位体积的过滤效率可能下降。在以上描述中,术语“中空纤维膜的设置区域”指的是:当从轴向观察时,在均包括属于过滤组件2的所有中空纤维膜4在内的假想多边形之中,具有最小面积的多边形。
[0075]此外,当假设中空纤维膜是实心的时,用被下保持部件6保持的中空纤维膜4的截面面积的总和S除以中空纤维膜4的设置区域的面积A可以得到中空纤维膜4的面积百分比(S/A)。期望的是,该面积百分比具有60%的上限值,更优选地具有55%的上限值。当中空纤维膜4的面积百分比超过上述上限值时,中空纤维膜4的间隔变小,使得可能不能充分地进行表面清洁。另一方面,期望的是,中空纤维膜4的面积百分比具有20%的下限值,更优选地具有25%的下限值。当中空纤维膜4的面积百分比小于上述下限值时,过滤设备I的每单位体积的过滤效率可能下降。
[0076]上保持部件5和下保持部件6的材料不受特别限制。例如,可以使用环氧树脂、ABS树脂和有机娃树脂。
[0077]将中空纤维膜4固定至上保持部件5和下保持部件6的方法不受特别限制。例如,为了固定它们,可以使用粘合剂。
[0078]此外,为了方便过滤组件2的处理(运输、放置和更换等),需要利用连接部件将上保持部件5与下保持部件6连接。作为连接部件,例如,可以使用由金属制成的支撑杆或由树脂制成的壳体(外筒)。
[0079]<气体供应装置>
[0080]气体供应装置3从上述过滤组件2的下方供应用于清洁中空纤维膜4表面的气泡Bo如上所述,借助上述固定部分6b把气泡B分割成多个气泡B’。分开的气泡B’擦洗中空纤维膜4的表面以清洁中空纤维膜4。气体供应装置3具有一个气泡出口。也就是说,过滤设备I具有与一个过滤组件2 —对一地相关联的气泡出口。[0081 ] 可以使用已知的供应装置作为前述气体供应装置3。例如,可以使用与上述过滤组件2 —起被浸渍在被处理液体中的气体供应装置,该气体供应装置内部储存由压缩机等经由气体供应管道(未示出)连续供应的气体,并通过间隙地输送已经累积至预定体积的气体来供应气泡B。
[0082]由气体供应装置3供应的气泡的平均水平直径比过滤组件2中的多个中空纤维膜4的固定部分(固定部分6b的固定位置)的最大间隔大。期望的是,由气体供应装置3供应的气泡的平均水平直径的下限值是过滤组件2中的多个中空纤维膜4的固定部分的最大间隔的两倍,更优选地是三倍,优选地是四倍。当由气体供应装置3供应的气泡的平均水平直径小于上述下限值时,气泡在被固定部分6b分割之后的数量和尺寸是不足的,使得气泡的用于清洁中空纤维膜4的表面的能力可能变得不足。在上述描述中,“气泡的平均水平直径”指的是由气体供应装置3直接输送的气泡在与下保持部件6碰撞之前的沿水平方向的最小宽度的平均值。术语“中空纤维膜中的固定部分的最大间隔”指的是相邻中空纤维膜4中的被下保持部件6保持的保持部分的间隔之中的最大间隔。
[0083]由气体供应装置3供应的气体不受特别限制,只要该气体为惰性气体即可。需要考虑到运行成本来使用空气。
[0084]<操作方法>
[0085]可以通过将过滤设备I浸渍在储存有将要过滤的被处理液体的过滤槽中来使用过滤设备I。过滤设备I的具体应用包括废水处理、工业废水处理;工业自来水过滤;用于清洁机器等的水的处理;池水的过滤;河水的过滤;海水的过滤;发酵过程(酶和氨基酸的净化)中的泥污的消毒和去除;食物、米酒、啤酒和葡萄酒等(特别是未煮过的产品)的过滤;从药房等中的发酵罐中分离细菌细胞;染料行业中的工业水和溶解染料的过滤;动物细胞的培植过滤;在使用RO膜的纯水制造过程(包括海水的除盐)中的预处理过滤;在使用离子交换膜的过程中的预处理过滤;以及在使用离子交换树脂的纯水制造过程中的预处理过滤。
[0086]在水净化处理中,过滤设备I可以与粉末状活性碳组合使用。首先,微细溶解性有机物被粉末状活性碳吸附。然后,利用过滤设备I对含有已经吸附了溶解性有机物的粉末状活性碳的水进行过滤。该过程可以有效地进行水净化处理。
[0087]在废水处理中,过滤设备I可以与繁殖有细菌细胞的水箱组合使用。首先,将废水引入到水箱中。细菌细胞分解废水中的污染成分以清洁废水。然后,利用过滤设备I对含有细菌细胞的废水进行过滤。该过程可以有效地进行废水处理。
[0088]< 优点 >
[0089]在过滤设备I中,由气体供应装置3供应的气泡B的平均水平直径比多个中空纤维膜4的固定部分的最大间隔大。结果,每个气泡B均被固定部分6b分割成多个气泡B’。分开的气泡B’在保持与中空纤维膜4的表面接触的同时上升。分开的气泡B’具有接近中空纤维膜4的间隔的平均直径,使得分开的气泡B’容易地在中空纤维膜4之间均匀地分散开。结果,分开的气泡B’可以清洁中空纤维膜4的表面,而不会有遗漏。此外,前述分开的气泡B’具有比常规的微小气泡的上升速度大的上升速度,使得分开的气泡B’可以以高擦洗压力有效地清洁中空纤维膜4的表面。因为分开的气泡B’沿着各个中空纤维膜4纵向地上升,所以过滤设备I可以以较高的效率有效地清洁中空纤维膜4的表面。
[0090]此外,过滤设备I通过使用被下保持部件6分割的气泡来容易地摇动中空纤维膜
4。通过如上所述那样有效地摇动中空纤维膜4,过滤设备I不仅可以使中空纤维膜4彼此分离,而且还可以除去沉积在中空纤维膜4的表面上的杂质。
[0091]在过滤设备I中,通过使用内部储存有连续供给的气体且间歇地输送该气体以供应气泡的气体供应装置3,可以以低成本容易且可靠地将具有大体积的气泡供应至过滤组件2。
[0092]<浸渍式过滤方法>
[0093]因为如上所述那样气泡保持过滤设备I的中空纤维膜4的表面通过气泡保持清洁,所以使用过滤设备I的浸渍式过滤方法可以在保持高过滤效率的同时进行过滤处理。
[0094][第二实施例]
[0095]图3a和图3b中所示的过滤设备11设置有:过滤组件2 ;气体供应装置3,其从过滤组件2下方供应气泡;以及引导盖8,其包围上述过滤组件2的多个中空纤维膜4。过滤设备11通过被浸渍在储存有被处理液体的过滤槽X中来使用。过滤组件2和气体供应装置3与在上述第一实施例的过滤设备I中使用的过滤组件2和气体供应装置3相同。结果,过滤组件2和气体供应装置3被给予相同的符号,并且省略了它们的说明。
[0096](引导盖)
[0097]引导盖8是包围过滤组件2的多个中空纤维膜4的筒状体。引导盖8至少包围中空纤维膜4的上部,以防止清洁气泡B’在过滤组件2的上部分散。
[0098]期望的是,引导盖8设置为沿上下方向与上保持部件5相距一定距离。更具体地说,期望的是,引导盖8不包围上保持部件5,并且在引导盖8与上保持部件5这两个部件之间形成间隙。如上所述,通过使引导盖8与上保持部件5隔开,因气泡的作用而从中空纤维膜4中分离的杂质(残留物)可以经由引导盖8与上保持部件5之间的间隙被排出到过滤组件2的外部。因此,可以提高清洁效果。另一方面,期望的是,引导盖8包围下保持部件6的一部分。
[0099]期望的是,长度LI (其为引导盖8的围绕中空纤维膜4的包围区域沿上下方向的长度)具有上保持部件5与下保持部件6之间的平均距离L2的30%的下限值,更优选地具有50%的下限值,优选地具有80%的下限值。另一方面,期望的是,上述包围区域的长度LI具有上保持部件5与下保持部件6之间的平均距离L2的100%的上限值,更优选地具有98%的上限值,优选地具有95%的上限值。当上述包围区域的长度LI小于上述下限值时,防止气泡B’分散的效果以及增加气泡B’的上升速度的效果可能变得不足。与之相反,当上述包围区域的长度LI超过上述上限值时,变得难以将与中空纤维膜4分离的杂质排出至过滤组
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1