專利名稱：膜分離裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及膜分離裝置，并涉及藥液清洗的技術。
背景技術：
以往，這種膜分離裝置具有如圖6所示的膜組件1。膜組件1的多張平板狀膜元件 2平行且沿著鉛垂方向配置，在各平板狀膜元件2彼此之間形成流道，通過細管(tube)等導水管3將各平板狀膜元件2膜元件與集水管4連接，來自各平板狀膜元件2的透過液匯集至集水管4中。在各平板狀膜元件2的過濾板的兩表面配置過濾膜，形成在過濾板和過濾膜之間的透過液流道經由導水管3與集水管4連通。作為清洗這樣的膜分離裝置的技術，例如存在記載在日本國專利公開公報 (7-256062)中的技術。通過浸漬在槽內的膜分離裝對存積在處理槽中的原水進行過濾，透過膜的水經由吸引管抽出至槽外。在清洗該膜分離裝置時，將經由吸引管而加壓注入的清洗藥液填充至膜分離裝置的內部流道，并將向分離膜的膜中浸透的清洗藥液從分離膜的內側滲透至外側表面附近的狀態，維持適當的時間。另外，日本國專利公開公報(2005-103406)記載的是利用藥液清洗浸漬在處理槽內的膜分離裝置的藥液清洗裝置，在將透過膜的水向處理槽的外部抽出的吸引管道上連接藥液注入管道，設置從藥液注入管道分支而返回藥液存積槽的循環管路徑，并在藥液存積槽上設置將從循環管路徑返回藥液存積槽的藥液所包含的氣體輸送出的送出管道。
發明內容
發明要解決的問題但是，在進行藥液清洗時，在從作為膜分離裝置的次級側即膜組件1的透過液側的集水管4向各平板狀膜元件2注入清洗藥液時，有時殘留在膜組件1的各平板狀膜元件 2的內部中的透過液中的成分與清洗藥液的成分反應生成氣體。例如，在通過膜對沼氣發酵槽的消化污泥進行分離而得到的透過液中含有碳酸離子，在清洗藥液中使用有機酸等酸時，產生二氧化碳。該氣體滯留在成為清洗藥液的供給路徑的集水管4和導水管3等透過液側，另外，產生的氣體在與清洗藥液的流動的方向相反時，阻礙清洗藥液的流動，從而妨礙供給藥液。本發明用于解決上述問題，其目的在于提供能夠迅速地使膜分離裝置內產生的氣體從清洗藥液的供給路徑向外部排出的膜分離裝置。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的特征在于，多個膜元件與使來自各膜元件的透過液匯集的集水裝置連通，集水裝置的內部流道至少在上部區域成為坡度向上的流道，或者至少至少在上部區域成為以階梯式變高的流道。另外，本發明的膜分離裝置的特征在于，用于供給清洗藥液的藥液供給配管與集水裝置的內部流道的最低部位連通，用于排出氣體的排氣配管與集水裝置的內部流道的最高部位連通。本發明的膜分離裝置的特征在于，多個膜元件與用于使來自各膜元件的透過液匯集的下方集水裝置連通，多個下方集水裝置與上方集水裝置連通，上方集水裝置的內部流道至少在上部區域成為坡度向上的流道，或至少在上部區域成為以階梯式變高的流道。另外，本發明的膜分離裝置的特征在于，用于供給清洗藥液的藥液供給配管與上方集水裝置的內部流道的最低部位連通，用于排出氣體的排氣配管與上方集水裝置的內部流道的最高部位連通。本發明的膜分離裝置的特征在于，多個膜元件與使來自各膜元件的透過液匯集的下方集水裝置連通，多個下方集水裝置與上方集水裝置連通，下方集水裝置以及上方集水裝置的內部流道至少在上部區域成為坡度向上的流道，或至少在上部區域成為以階梯式變高的流道，各下方集水裝置的內部流道的最低部位經由連接部與上方集水裝置連通，用于供給清洗藥液的藥液供給配管與上方集水裝置的內部流道的最低部位連通，用于排出氣體的排氣配管與上方集水裝置的內部流道的最高部位以及各下方集水裝置的內部流道的最高部位連通。發明的效果根據以上的本發明，集水裝置的內部流道至少在上部區域成為坡度向上的流道， 或者至少在上部區域成為階梯式變高的流道，用于排出氣體的排氣配管與集水裝置的最高部位連通，從而，在藥液清洗時，膜分離裝置的系統內產生的氣體從集水裝置的低處向高處流動，經由排氣配管快速地向系統外排出。因此，在經由藥液供給配管將清洗藥液向集水裝置供給時，清洗藥液的流動能夠不被在系統內產生的氣體阻礙地順利地將清洗藥液向各平板狀膜元件的內部供給。
圖1是表示本發明的實施方式的膜分離裝置的示意圖。圖2是表示本發明的其他實施方式的膜分離裝置的示意圖。圖3是表示本發明的其他實施方式的膜分離裝置的示意圖。圖4是表示本發明的其他實施方式的膜分離裝置的示意圖。圖5是表示本發明的其他實施方式的膜分離裝置的示意圖。圖6是表示以往的膜分離裝置的示意圖。
具體實施例方式以下，基于
本發明的實施方式。在圖1中，膜分離裝置11具有浸漬在槽體12中的膜組件13，膜分離裝置11例如在活性污泥處理中使用，或在沼氣發酵處理中使用，但是對其用途并不進行限定。膜組件13的多張平板狀膜元件14平行且配置在鉛垂方向上，在各平板狀膜元件 14彼此之間形成流道，通過細管等導水管15將各平板狀膜元件14膜元件與成為集水裝置的集水管16連接，來自各平板狀膜元件14的透過液匯集在集水管中。各平板狀膜元件14也能夠直接與集水管16連接。在各平板狀膜元件2的過濾板的兩表面配置過濾膜，形成在過濾板和過濾膜之間的透過液流道通過導水管15與集水管16連通。集水管16從一端側向另一端側坡度向上地傾斜配置，作為內部流道的管道成為從一端側向另一端側坡度向上的流道，至少管道的上部區域成為坡度向上的流道。在集水管16的作為最高部位的另一端側連接有吸引配管17，吸引配管17的下游側與透過液存積槽18連通，在吸引配管17的兩端之間安裝吸引泵19。在集水管16的作為最低部位的一端側連通有用于供給清洗藥液的藥液供給配管20。藥液供給配管20的上游側與藥液存積槽21連通，在藥液供給配管20的途中安裝閥22。用于排出氣體的排氣配管23，在安裝在吸引配管17的途中的閥M的上游側、即接近膜組件13的一側，與吸引配管17連接，并經過吸引配管17的一部分與集水管16的作為最高部位的另一端側連通，在排氣配管23的途中之間安裝閥25。排氣配管23也能夠與集水管16直接連接。在膜組件13的下方位置設置與鼓風機沈連接的空氣擴散裝置27。說明上述結構的作用。[過濾運轉]在進行過濾運轉時，驅動鼓風機沈并由空氣擴散裝置27擴散空氣，通過借助氣升 (air lift)作用而產生的向上的液流，以上升流將槽體12的被處理液供給至平板狀膜元件14彼此之間的流道。而且，在關閉閥22、25且打開閥M的狀態下，驅動吸引泵19，對膜組件13提供作為驅動壓力的吸引壓，通過膜對積存在槽體12的內部的被處理液進行分離。 透過膜組件13的各平板狀膜元件14的過濾膜的透過液經由導水管15流入集水管16，并從集水管16經由吸引配管17向透過液存積槽18排出。[藥液清洗]在進行藥液清洗時，打開閥22、25并關閉閥24，并且使吸引泵19以及鼓風機沈停止。在該狀態下，使清洗藥液從藥液存積槽21經由藥液供給配管20供給至集水管16。清洗藥液從集水管16的作為最低部位的一端側向作為最高部位的另一端側流動，并經由各個導水管15流入各平板狀膜元件14的透過液流道。此時，集水管16的管道至少在上部區域成為坡度向上的流道，由于排氣配管23與集水管16的作為最高部位的另一端側連通，所以在進行藥液清洗時，在膜分離裝置11的系統內即在集水管16的管道內和平板狀膜元件14的透過液流道內產生的氣體從集水管16 的低處向高處流動，經由排氣配管23迅速地向系統外部排出。因此，在經由藥液供給配管 20將清洗藥液向集水管16供給時，能夠不被在系統內產生的氣體阻礙地順利地將清洗藥液向各平板狀膜元件14供給。圖2表示本發明的其他實施方式，在與圖1說明的方式發揮相同的作用的構成要素上標注相同的附圖標記，并省略其說明。首先，在如圖1所示的實施方式中，通過將直筒狀的集水管16從一端側向另一端側坡度向上地傾斜配置，從而集水管16的管道形成從一端側向另一端側坡度向上的流道。但是，如圖2所示，集水管16也能夠形成為僅管道的上部區域成為坡度向上的流道，本發明只要至少管道的上部區域成為坡度向上的流道就能夠實施。另外，集水管16也能夠形成為階梯狀，通過使集水管16的管道至少在上部區域成為階梯式變高的流道，能夠實施本發明。圖3表示本發明的其他實施方式，在與圖1至2說明的方式發揮相同的作用的構成要素上標注相同附圖標記，并省略其說明。
在圖3中，膜分離裝置11具有多個膜組件13，各膜組件13的多個平板狀膜元件 14與使來自各平板狀膜元件14的透過液匯集的位于下方位置的組件集水部16a連通，所述組件集水部16a膜元件成為下方集水裝置，多個膜組件13的各組件集水部16a通過連接部 16c與位于上方位置的成為上方集水裝置的上方集水管16b連通。上方集水管16b成為從中央部向兩端側坡度向上的管道，至少管道的上部區域成為坡度向上的流道。在上方集水管16b的作為最高部位的兩端側連接有吸引配管17以及排氣配管23， 在上方集水管16b的作為最低部位的中央部連通有用于供給清洗藥液的藥液供給配管20。根據該結構，上方集水管16b的管道至少在上部區域成為坡度向上的流道，通過使排氣配管23與集水管16的作為最高部位的兩端側連通，在藥液清洗時，在膜分離裝置11 的系統內即在組件集水部16a、上方集水管16b的管道內和平板狀膜元件14的透過液流道內產生的氣體從上方集水管16b的低處向高處流動，并通過排氣配管23迅速地向系統外排出。因此，在經由藥液供給配管20將清洗藥液供給至集水管16時，能夠不被在系統內產生的氣體阻礙地順利地將清洗藥液向各平板狀膜元件供給。圖4表示本發明的其他實施方式，在與圖1至3說明的方式發揮相同的作用的構成要素上標注相同附圖標記，并省略其說明。在如上所述的圖3所示的實施方式中，通過將直筒狀的上方集水管16b從中央部向兩端側坡度向上地傾斜配置，從而上方集水管16b的管道形成從中央部向兩端側坡度向上的流道。但是，如圖4所示，上方集水管16b還能夠從一端側向另一端側形成為階梯狀，并且上方集水管16b的管道至少在上部區域成為階梯式變高的流道，這樣也能夠實施本發明。另外，上方集水管16b也能夠從一端側向另一端側傾斜，或僅管道的上部區域成為坡度向上的流道，本發明只要至少管道的上部區域成為坡度向上的流道就能夠實施。圖5表示本發明的其他實施方式，在與圖1至4說明的方式發揮相同的作用的構成要素上標注相同附圖標記，并省略其說明。在圖5中，膜分離裝置11具有多個膜組件13，各膜組件13的多個平板狀膜元件14 與使來自各平板狀膜元件14的透過液匯集的位于下方位置的下方集水管16d連通，所述下方集水管16d成為膜元件下方集水裝置，多個膜組件13的下方集水管16d經由連接部16c 與位于各下方集水管16d的上方位置的上方集水管16b連通，所述上方集水管16b成為上方集水裝置。上方集水管16b從一端側向另一端側形成為階梯狀，并且管道至少在上部區域成為階梯式變高的流道。下方集水管16d的管道成為從一端側向另一端側坡度向上的流道，下方集水管16d的最低部位通過連接部16c與上方集水管16b連通。在上方集水管16b的作為最高部位的另一端側連通有吸引配管17以及排氣配管 23，排氣配管23還與下方集水管16d的最高部位連通，在上方集水管16b的作為最低部位的一端連通有用于供給清洗藥液的藥液供給配管20。根據該結構，下方集水管16d以及上方集水管16b的管道至少在上部區域成為坡度向上的流道，排氣配管23與下方集水管16d以及上方集水管16b的最高部位連通，由此， 在藥液清洗時，在膜分離裝置11的系統內、即在下方集水管16d、上方集水管16b的管道內和平板狀膜元件14的透過液流道內所產生的氣體從下方集水管16d以及上方集水管16b 的低處向高處流動，通過排氣配管23速地向系統外排出。因此，在經由藥液供給配管20將清洗藥液供給至上方集水管16b時，能夠不被在系統內產生的氣體阻礙地順利地將清洗藥液向各平板狀膜元件14的內部供給。 在上述的各實施方式中，膜元件由平板狀膜元件14構成，但是，只要存在用于使來自膜元件的透過液匯集的集水裝置，膜元件可以為空心纖維膜，陶瓷管狀膜等，不對膜元件的種類進行限定。
權利要求
1.一種膜分離裝置，其特征在于，多個膜元件與用于使來自各膜元件的透過液匯集的集水裝置相連通，集水裝置的內部流道至少在上部區域成為坡度向上的流道，或者至少在上部區域成為以階梯式變高的流道。
2.如權利要求1所述的膜分離裝置，其特征在于，用于供給清洗藥液的藥液供給配管與集水裝置的內部流道的最低部位相連通，用于排出氣體的排氣配管與集水裝置的內部流道的最高部位相連通。
3.一種膜分離裝置，其特征在于，多個膜元件與用于使來自各膜元件的透過液匯集的下方集水裝置相連通，多個下方集水裝置與上方集水裝置相連通，上方集水裝置的內部流道至少在上部區域成為坡度向上的流道，或至少在上部區域成為以階梯式變高的流道。
4.如權利要求3所述的膜分離裝置，其特征在于，用于供給清洗藥液的藥液供給配管與上方集水裝置的內部流道的最低部位相連通，用于排出氣體的排氣配管與上方集水裝置的內部流道的最高部位相連通。
5.一種膜分離裝置，其特征在于，多個膜元件與用于使來自各膜元件的透過液匯集的下方集水裝置相連通，多個下方集水裝置與上方集水裝置相連通，下方集水裝置及上方集水裝置的內部流道至少在上部區域成為坡度向上的流道，或至少在上部區域成為以階梯式變高的流道，各下方集水裝置的內部流道的最低部位經由連接部與上方集水裝置相連通， 用于供給清洗藥液的藥液供給配管與上方集水裝置的內部流道的最低部位相連通，用于排出氣體的排氣配管與上方集水裝置的內部流道的最高部位及各下方集水裝置的內部流道的最高部位相連通。
全文摘要
多個膜元件(14)與使來自各膜元件(14)的透過液匯集的集水管(16)連通，集水管(16)的管道至少在上部區域成為坡度向上的流道，或至少在上部區域成為階梯式變高的流道。
文檔編號B01D63/00GK102292144SQ20108000560
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
發明者山下英郎, 若原慎一郎 申請人:株式會社久保田