專利名稱：膜分離裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及在對自來水或廢水等一般的水處理過程中用于進行過濾或濃縮的膜分離裝置，并且涉及膜組件的保持結構。
背景技術：
作為以往的膜分離裝置，例如存在如圖20所示的膜分離裝置。在膜分離裝置的膜組件1中，將多個膜元件2以規定間隔排列配置，在膜元件2彼此之間沿著縱向形成被處理水的流道，在膜元件2的兩側配置集水箱3。各集水箱3為中空狀，內部具有集水空間，在集水空間中匯集來自各膜元件2的透過液。在彼此相鄰的膜元件2之間以及膜元件2與集水箱3之間填充樹脂4，多個膜元件2通過樹脂4而一體化，并且不透水地封固在集水箱3 上。匯集在集水箱3的內部的透過液被吸引而通過設置在集水箱3的上端面上的排出口 5 向外部排出。在日本國公開公報(11-33370)記載的膜分離裝置中，使并排設置的多個過濾膜體在兩側部進行一體化，并且在一體化的側部設置與各過濾膜體內連通的濾液集水部，各膜過濾體是將2張平膜在它們之間隔著隔板(spacer)進行層積且將2張平膜的兩端部彼此封固而形成的。在日本國專利公報(3^32159)記載的膜分離裝置中，使多個單位部件以規定的間隔配置，將單位部件的左右的側部固定在殼體上。單位部件是在隔板的兩側設置膜而形成的，并且具有如下的結構，即，單位部件的上下的邊緣被粘接劑封固，單位部件與殼體的連接部分也被密封構件或填充構件封固，使原液不會侵入到透過液室和集水室內。
發明內容
發明要解決的問題但是，上述的膜分離裝置，在進行過濾運轉時，集水箱3的集水空間的壓力低于周圍的水壓，因此在樹脂4的層上作用有從集水箱3的外部側向內部側的力，尤其在進行吸引過濾時，由于在樹脂4上作用有吸引壓，所以樹脂4被向集水箱3的內部側牽拉。因此，有時隨著樹脂4的層的移動，膜元件2發生移動，膜組件變形而發生損壞，而且有時在膜元件 2與樹脂4之間以及集水箱3與樹脂4之間的粘結面產生液體泄漏，并且不能夠將膜元件2 彼此之間的膜間距保持為恒定。本發明用于解決上述問題，其目的在于提供能夠防止因集水箱的內外壓力差而引起的膜元件的移動以及膜組件的變形的膜分離裝置。用于解決問題的手段為了解決上述問題，本發明的膜分離裝置，其特征在于，具有多個平膜式的膜元件，并排配置，并且在彼此之間形成有被處理液流道，集水箱，內部形成有與膜元件的透過液流道連通的集水空間；集水箱具有膜元件保持部，具有用于對各膜元件的側部進行保持的多個狹縫，擋止構件，在集水箱的內部與膜元件的側部端面和膜元件保持部中的至少
3一方抵接。本發明的膜分離裝置，其特征在于，具有多個平膜式的膜元件，并排配置，并且在彼此之間形成有被處理液流道；填充件，不透水地對各膜元件的側部彼此之間進行封固，由此使多個膜元件的全體一體化；集水箱，通過所述填充件一體地保持多個膜元件的側部，該集水箱的內部形成有與筒膜元件的透過液流道連通的集水空間；擋止構件，在集水箱的內部與膜元件的側部端面抵接。發明的效果根據以上的本發明，在集水箱的內部具有與膜元件保持部或膜元件抵接的擋止構件，從而，即使膜元件保持部或填充件受到由集水箱的內外的壓力差引起的力，也能夠防止膜元件保持部、膜元件以及填充材料移動，和防止膜組件變形、損壞，并且能夠將膜元件彼此之間的膜間距保持為恒定。而且，能夠防止在膜元件與填充材料之間、在膜元件保持部與集水箱之間，發生液體泄漏。
圖1表示本發明的實施方式的膜組件，圖1中的(a)為俯視圖，圖1中的(b)為圖 1中的(a)的A-A剖視圖。圖2是表示同一實施方式的膜組件的分解立體圖。圖3是表示同一實施方式的膜組件的示意圖。圖4是表示同一實施方式的膜組件的立體圖。圖5是表示同一實施方式的膜組件的剖視圖。圖6是表示同一實施方式的膜元件的示意圖。圖7是表示同一實施方式的擋止構件的示意圖。圖8表示本發明的其他實施方式的膜組件，圖8中的(a)為俯視圖，圖8中的(b) 為圖8中的(a)的B-B剖視圖。圖9是表示同一實施方式的膜組件的立體圖。圖10是表示同一實施方式的擋止構件的立體圖。圖11表示本發明的其他實施方式的膜組件，圖11中的(a)為俯視圖，圖11中的 (b)為圖11中的(a)的C-C剖視圖。圖12是表示同一實施方式的膜組件的分解立體圖。圖13是表示同一實施方式的膜組件的立體圖。圖14是表示同一實施方式的膜組件的剖視圖。圖15是表示同一實施方式的擋止構件的主視圖。圖16表示本發明的其他實施方式的膜組件，圖16中的(a)為俯視圖，圖16中的 (b)為圖16中的(a)的D-D剖視圖。圖17是表示同一實施方式的膜組件的分解立體圖。圖18是表示同一實施方式的膜組件的剖視圖。圖19是表示其他實施方式的擋止構件的主視圖。圖20表示以往的膜組件，圖20中的(a)為俯視圖，圖20中的(b)為立體圖。
具體實施例方式(實施方式1)以下，基于
本發明的實施方式。在圖1 圖7中，在構成膜分離裝置的膜組件51中，以規定間隔排列配置多個膜元件52，在膜元件52彼此之間沿縱向形成被處理水的流道。如圖6所示，膜元件52具有樹脂制的過濾板521，其成為膜支撐體；過濾膜522， 其覆蓋過濾板521的表面側及背面側的主面，并由平膜(有機膜)形成。過濾板521的表面側及背面側的主面與過濾膜522之間具有透過液流道。在本實施方式中，過濾膜522是使1張膜片形成為環狀而成的，過濾膜522還能夠由多張膜片形成為環狀而成，進而，還能夠由無縫的環狀的膜片形成。或者，能夠在膜支撐體的表面和背面分別配置一張膜片，使膜片的周緣與膜支撐體接合，來做成膜元件52。膜支撐體不限于樹脂制的過濾板521，還能夠使用無紡布、網等柔軟材質的材料。而且，對于膜元件52，不限于在過濾板521的表面側和背面側的主面與過濾膜522之間形成透過液流道，也可以形成為，使過濾板521具有成為透過液流道的中空部，在過濾板521的表面側和背面側的主面具有與中空部連通的通水部。如圖5所示，膜元件保持部53具有用于插入各膜元件52的側部的多個狹縫54， 在各狹縫M中，通過由樹脂等封固材料形成的填充件陽不透水地對膜元件52與膜元件保持部53之間進行封固，在各膜元件52的側部的相互之間，填充件55對各膜元件52進行限制。如圖3所示，集水箱構件56在其開口部561 —體地保持借助膜元件保持部53而一體化的多個膜元件52的側部，從而形成集水箱59，集水箱構件56的內部的集水空間與膜元件52的透過液流道連通。通過作為封固材料的密封件57來不透水地對集水箱構件56 與膜元件保持部53之間進行封固，密封件57可以使用與填充件55相同材質的樹脂，也可以使用橡膠等。在集水箱構件56的內部設置有擋止構件58，在本實施方式中，擋止構件58由多張板材581形成。多張板材581在上下方向上以規定間隔配置，并且分別配置在與膜元件 52垂直的方向上，各板材581的一側的邊與膜元件保持部53抵接。板材581與集水箱構件56形成為一體，但是，也能夠形成為與集水箱構件56分開的構件，然后固定在集水箱構件56上。在各板材581上設置連通孔582，在集水箱構件56的上端面以及下端面設置集水口 562。在重疊配置多個膜組件51時，集水口 562成為連接部，在使用單獨的膜組件51時， 上端面或下端面的集水口 562中的任一個被栓體等封閉。關于連通孔582在板材581的位置，如圖7中的(a)所示，能夠在所有的板材581中形成在相同的位置，在此設置在中央； 如圖7中的(b)所示，還能夠在上下的板材581中形成在不同的位置，在此設置在中央和側部；如圖7中的(c)所示，還能夠在上下的板材581中形成在不同的位置，在此設置在中央和側部，并且使連通孔582形成為半圓狀。以下，說明上述的結構的作用。向膜組件51的各膜元件52施加驅動壓力的方式具有多種方式。在此，使用吸引泵，經由集水口 562向膜組件51施加作為驅動壓力的吸引壓力，由此進行吸引過濾，但是也可以將槽內的水壓(water head)作為驅動壓力，利用各膜元件52對槽內的被處理液進行重力過濾。受到驅動壓力而透過膜元件52的過濾膜522的透過液，通過過濾膜522與過濾板 521之間的透過液流道，流入集水箱構件56的內部的集水空間。流入膜組件51的集水箱構件56中的透過液從上部的集水口 562導出而作為處理水。在將多個膜組件51連接而成的結構中，流入下一級的膜組件51的集水箱構件56中的透過液通過上部的集水口 562，向上一級的膜組件51的集水箱構件56流入。在此期間，通過上升流，以錯流(cross-flow)向膜元件52彼此之間的流道供給活性污泥混合液，并且通過上升流對膜元件52的膜面曝氣清洗。通過該曝氣清洗，抑制由水生物污垢(fouling)引起的分離功能降低的情況，從而防止膜分離裝置出現功能不良。在進行上述的過濾運轉的過程中，在集水箱59上，作為內部壓力，作用有吸引壓力，而作為外部壓力，作用有周圍的被處理液的水壓。由該集水箱59的內外的壓力差引起的力作用至膜元件保持部53、填充件55或密封件57，從而向集水箱59的內部側即向使集水箱59的集水空間的容積變小的方向按壓膜元件保持部53、填充件55或密封件57。但是，在本實施方式中，集水箱59的內部所具有的擋止構件58的各板材581與膜元件保持部53抵接，由集水箱59的內外的壓力差引起的力由擋止構件58的各板材581擋住，從而能夠防止膜元件保持部53移動，且能夠防止膜元件52以及填充件55的移動，能夠防止膜組件51變形、損壞，并且能夠將膜元件52彼此之間的膜間距保持為恒定。而且，能夠防止在膜元件52與填充件55之間的粘結面、膜元件保持部53與填充件55之間的粘結面、集水箱構件56與填充件55之間的粘結面、集水箱構件56與密封件57之間的粘結面產生液體泄漏。圖8 圖10表示本發明的其他實施方式，對發揮與上述實施方式相同作用的結構構件標注相同的附圖標記，省略其說明。在此，作為擋止構件58設置多個棒狀構件583，而且，作為擋止構件58，在集水箱構件56的內部上側面以及內部下側面設置階梯部584。在此，棒狀構件583以及階梯部584與集水箱構件56形成為一體，但是也能夠形成為與集水箱構件56分開的構件，然后固定在集水箱構件56上。另外，也能夠僅設置棒狀構件583和階梯部584中的任一個。多個棒狀構件583分別與膜元件保持部53的規定處抵接，上下的階梯部584的一側的邊與膜元件保持部53的上端邊緣或下端邊緣抵接。關于棒狀構件583，如圖10中的 (a)所示，可以形成為圓筒狀，如圖10中的(b)所示，還可以形成為錐狀，如圖10中的(c) 所示，還可以形成為棱柱狀。通過該結構，集水箱59的內部所具有的構成擋止構件58的棒狀構件583以及階梯部584與膜元件保持部53抵接，由集水箱59的內外的壓力差引起的力由擋止構件58的棒狀構件583以及階梯部584擋住，從而能夠防止膜元件保持部53移動，且防止膜元件52 以及填充件陽移動，而且，能夠防止膜組件51變形、損壞，并且能夠將膜元件52相互之間的膜間距保持為恒定。而且，能夠防止在膜元件52與填充件55之間的粘結面、膜元件保持部53與填充件55之間的粘結面、集水箱構件56與填充件55之間的粘結面、集水箱構件56 與密封件57之間的粘結面，產生液體泄漏。圖11 圖15表示本發明的其他實施方式，對發揮與上述實施方式相同的作用的結構構件標注相同的附圖標記，省略其說明。在此，如圖14所示，通過由樹脂等封固材料形成的填充件陽不透水地對多個膜元件52的側部的相互之間進行封固，從而使多個膜元件 52 一體化。集水箱構件56在其開口部561 —體地保持借助填充件55而一體化的多個膜元件 52的側部，集水箱構件56的內部的集水空間與膜元件52的透過液流道連通。通過作為封固材料的密封件57不透水地對集水箱構件56與填充件55之間進行封固，密封件57能夠使用與填充件陽相同材質的樹脂，也能夠使用橡膠等。在本實施方式中，在通過填充件55 使多個膜元件52 —體化后，通過密封件57封固集水箱構件56和填充件55，但是，也能夠使通過填充件陽將多個膜元件52保持為一體和封固集水箱構件56的動作同時進行。在本實施方式中，膜元件保持材53堵塞集水箱構件56的開口部561以形成集水箱59，但是可以使膜元件保持材53形成為箱狀，用板狀的集水箱構件56堵塞其開口部，來形成集水箱59。在集水箱構件56的內部設置擋止構件58，在本實施方式中，擋止構件58由平板的網狀構件585形成。網狀構件585通過粘結等方式固定在集水箱構件56上，網狀構件585 的一側的主面與容納在集水箱59的內部中的所有的膜元件52的側端面抵接。關于網狀構件585，如圖15中的(a)所示，在框體586的內部使多個支撐件587呈相對于膜元件52的側邊傾斜規定角度的平行的斜線狀配置，如圖15中的(b)所示，也可以使多個支持材587 呈相對于膜元件52的側邊傾斜規定角度的平行的斜線狀且交叉配置，如圖15中的(c)所示，也可以使多個支持材587配置為垂直交叉的格子狀，如圖15中的(d)所示，也可以使多個支持材587配置為與膜元件52的側邊垂直，并且多個支持材587平行，如圖15中(e)所示，也可以在板材588上形成多個孔589。根據該結構，集水箱構件56的內部所具有的擋止構件58的網狀構件585與所有的膜元件52的側端面抵接，由集水箱59的內外的壓力差引起的力由擋止構件58的網狀構件585擋住，從而能夠防止膜元件保持部53移動，且防止膜元件52以及填充件55移動，而且能夠防止膜組件51變形、損壞，并且能夠將膜元件52的彼此之間的膜間距保持為恒定。 而且，能夠防止在膜元件52與填充件55之間的粘結面、集水箱構件56與密封件57之間的粘結面產生液體泄漏。圖16 圖18表示本發明的其他實施方式，對發揮與上述實施方式相同的作用的結構構件標注相同的附圖標記，省略其說明。在此，集水箱構件56在其開口部561 —體地保持借助填充件55而一體化的多個膜元件52的側部，集水箱59的內部的集水空間與膜元件52的透過液流道連通。通過作為封固材料的密封件57不透水地對集水箱構件56與填充件55之間進行封固，密封件57能夠使用與填充件55相同的材質的樹脂，還能夠使用橡膠等。在集水箱構件56的內部設置擋止構件58，在本實施方式中，擋止構件58由多張板材581構成。多張板材581在上下方向上以規定間隔配置，并且，分別配置在與膜元件52 垂直的方向上，各板材581的一側的邊與容納在集水箱59的內部中的所有的膜元件52的側端面抵接。板材581與集水箱構件56形成為一體，但是，也能夠形成為與集水箱構件56 分開的構件，然后固定在集水箱構件56上。另外，如圖19所示，作為擋止構件58也可以為如下結構，在集水箱構件56上直接設置多個桿590，使多個桿590與膜元件52的側邊垂直，并且多個桿590平行，也可以配置為垂直交叉的格子狀。在上述各實施方式中，通過填充件55不透水地對膜元件52和集水箱59之間進行封固，但是，在膜元件52的過濾板521以及集水箱59的膜元件保持部53由樹脂形成的情況下，也能夠在膜元件保持部53的狹縫M中，通過熱熔接或超音波熔接使膜元件52與集水箱59直接接合。此外，此時，優選在膜元件52的過濾板521中具有成為透過液流道的中空部，在過濾板521的表面側和背面側的主面上具有與中空部連通的通水部，只要使過濾板521與膜元件保持部53接合即可。在上述的各實施方式中，擋止構件58不限于與膜元件保持部53抵接，還能夠與膜元件52的側部端面抵接，只要與膜元件52的側部端面以及膜元件保持部53中的至少一方抵接即可。另外，既可以使一個擋止構件58與所有的膜元件52的側部端面抵接，也可以使某個擋止構件58與各膜元件52的側部端面相抵接。
權利要求
1.一種膜分離裝置，其特征在于， 具有多個平膜式的膜元件，并排配置，并且在彼此之間形成有被處理液流道， 集水箱，內部形成有與膜元件的透過液流道連通的集水空間； 集水箱具有膜元件保持部，具有用于對各膜元件的側部進行保持的多個狹縫，擋止構件，在集水箱的內部與膜元件的側部端面和膜元件保持部中的至少一方相抵接。
2.一種膜分離裝置，其特征在于， 具有多個平膜式的膜元件，并排配置，并且在彼此之間形成有被處理液流道； 填充件，不透水地對各膜元件的側部彼此之間進行封固，由此使多個膜元件的全體一體化；集水箱，通過所述填充件一體地保持多個膜元件的側部，該集水箱的內部形成有與膜元件的透過液流道連通的集水空間；擋止構件，在集水箱的內部與膜元件的側部端面相抵接。
全文摘要
具有多個平膜式的膜元件(52)，并排配置，并且在彼此之間形成被處理液流道，集水箱(59)，內部形成與膜元件(52)的透過液流道連通的集水空間；集水箱(59)具有膜元件保持部(53)，具有用于插入各膜元件(52)的側部的多個狹縫，擋止構件(58)，在集水箱(59)的內部與膜元件保持部(53)抵接，在狹縫中設置填充件(55)，所述填充件(55)不透水地對膜元件(52)與膜元件保持部(53)之間進行封固。
文檔編號B01D63/08GK102292145SQ20108000560
公開日2011年12月21日 申請日期2010年3月30日 優先權日2009年3月31日
發明者岡島康信, 北野智一, 桝谷英俊 申請人:株式會社久保田