過(guò)濾裝置和使用該過(guò)濾裝置的過(guò)濾方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及過(guò)濾裝置和使用該過(guò)濾裝置的過(guò)濾方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在例如包含有機(jī)物質(zhì)的污水或工業(yè)廢水等廢水的處理中，使用如下的過(guò)濾處理(活化污泥處理):使利用微生物去除有機(jī)成分和利用過(guò)濾膜分離懸浮固體相組合。通常，用于這種過(guò)濾處理的裝置包括過(guò)濾槽，被處理液供應(yīng)到該過(guò)濾槽，其中，好氧微生物以恒定的濃度添加到過(guò)濾槽，并且用于經(jīng)由過(guò)濾膜收集被過(guò)濾液的浸入式過(guò)濾組件以浸入的方式設(shè)置在過(guò)濾槽中。
[0003]作為這種過(guò)濾裝置，已提出包括浸入式過(guò)濾組件的過(guò)濾裝置，該過(guò)濾組件包括具有高過(guò)濾性能的中空纖維膜(日本未審查的專利申請(qǐng)公開(kāi)N0.2010-253397)。隨著過(guò)濾的進(jìn)行，中空纖維膜的表面由于例如要過(guò)濾的液體中所含物質(zhì)的附著而被污染，因此除非進(jìn)行一些處理否則過(guò)濾裝置的過(guò)濾性能會(huì)降低。因此，在所述過(guò)濾裝置中執(zhí)行用于去除附著物質(zhì)的清潔方法(空氣擦洗)，其中，從浸入式過(guò)濾組件下方輸送氣泡以擦洗中空纖維膜的表面并且還使中空纖維膜振動(dòng)。
[0004]另一方面，為了激活好氧微生物的過(guò)濾作用，需要在被處理液中溶解一定量的氧氣。為此，在過(guò)濾裝置中單獨(dú)設(shè)置用于將氧氣供應(yīng)到過(guò)濾槽中的氣體供應(yīng)單元(通氣設(shè)備)。
[0005]引文列表
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]PTL 1:日本未審查的專利申請(qǐng)公開(kāi)N0.2010-253397

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]技術(shù)問(wèn)題
[0009]如上所述，供應(yīng)到過(guò)濾裝置的過(guò)濾槽中的氣體包括用于清潔浸入式過(guò)濾組件的氣體和用于供應(yīng)氧氣的氣體。通過(guò)減少所供應(yīng)的這些氣體的量可以減少過(guò)濾成本。在這些氣體中，減少供應(yīng)量大的氧氣供應(yīng)氣體的供應(yīng)對(duì)于減少過(guò)濾成本而言是有效的。但是，在現(xiàn)有的過(guò)濾裝置中，對(duì)要供應(yīng)的氧氣供應(yīng)氣體的量的減少?zèng)]有進(jìn)行充分研究，并且在減少過(guò)濾裝置的運(yùn)營(yíng)成本方面存在改進(jìn)空間。
[0010]基于上述情況作出本發(fā)明。本發(fā)明的目的是提供通過(guò)提高過(guò)濾槽中氧氣的溶解效率而減小過(guò)濾成本的過(guò)濾裝置和使用該過(guò)濾裝置的過(guò)濾方法。
[0011]問(wèn)題的解決方案
[0012]為解決上述問(wèn)題而作出本發(fā)明:
[0013]一種過(guò)濾裝置，包括:過(guò)濾槽，其存儲(chǔ)被處理液，該被處理液包含微生物；浸入式過(guò)濾組件，其布置在過(guò)濾槽中并包括多個(gè)分離膜；以及第一氣體供應(yīng)單元，其從浸入式過(guò)濾組件下方產(chǎn)生氣泡以清潔分離膜，
[0014]其中，過(guò)濾裝置還包括第二氣體供應(yīng)單元，該第二氣體供應(yīng)單元設(shè)置在過(guò)濾槽的底部以與第一氣體供應(yīng)單元間隔開(kāi)并產(chǎn)生氣泡以供應(yīng)氧氣，并且
[0015]由于從第一氣體供應(yīng)單元產(chǎn)生氣泡而在第二氣體供應(yīng)單元上方形成氣泡上升阻止區(qū)。
[0016]為解決上述問(wèn)題而作出另一發(fā)明:
[0017]使用所述過(guò)濾裝置的過(guò)濾方法。
[0018]發(fā)明的有益效果
[0019]根據(jù)本發(fā)明的過(guò)濾裝置和過(guò)濾方法，通過(guò)高效地將氧氣溶解在過(guò)濾槽中，可以減少氣體供應(yīng)量。也就是說(shuō)，本發(fā)明的過(guò)濾裝置和過(guò)濾方法可以減少過(guò)濾成本，并可以合適地用于活化污泥處理。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的過(guò)濾裝置的示意圖。
[0021]圖2是示出根據(jù)與圖1所示的過(guò)濾裝置不同的實(shí)施例的過(guò)濾裝置的示意圖。
[0022]圖3是示出根據(jù)與圖1和2所示的過(guò)濾裝置不同的實(shí)施例的過(guò)濾裝置的示意圖。
[0023]圖4A是示出根據(jù)與圖1所示的浸入式過(guò)濾組件不同的實(shí)施例的浸入式過(guò)濾組件的示意圖。
[0024]圖4B是示出包括在圖4A所示的浸入式過(guò)濾組件中的平坦膜部件的示意性截面圖。
[0025]參考符號(hào)列表
[0026]1、11、21過(guò)濾裝置
[0027]2、12過(guò)濾槽
[0028]2a、12a頂面
[0029]3浸入式過(guò)濾組件
[0030]3a中空纖維膜
[0031]3b上部保持部件
[0032]3c下部保持部件
[0033]4第一氣體供應(yīng)單元
[0034]5第二氣體供應(yīng)單元
[0035]6隔離板
[0036]7排出管
[0037]8、9氣體供應(yīng)管
[0038]100浸入式過(guò)濾組件
[0039]101平坦膜部件
[0040]102過(guò)濾膜
[0041]103支承件
[0042]104外周面密封部
[0043]105集管
[0044]X氣泡上升阻止區(qū)
[0045]Y回流
[0046]dl包括氣泡上升阻止區(qū)X的空間的寬度
[0047]d2包括浸入式過(guò)濾組件3的空間的寬度
【具體實(shí)施方式】
[0048][對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的描述]
[0049]本發(fā)明提供了:
[0050]一種過(guò)濾裝置，包括:過(guò)濾槽，其存儲(chǔ)被處理液，所述被處理液包含微生物；浸入式過(guò)濾組件，其布置在過(guò)濾槽中并包括多個(gè)分離膜；以及第一氣體供應(yīng)單元，其從浸入式過(guò)濾組件下方產(chǎn)生氣泡以清潔分離膜，
[0051]其中，過(guò)濾裝置還包括第二氣體供應(yīng)單元，所述第二氣體供應(yīng)單元設(shè)置在過(guò)濾槽的底部以與第一氣體供應(yīng)單元間隔開(kāi)并產(chǎn)生氣泡以供應(yīng)氧氣，以及
[0052]由于從第一氣體供應(yīng)單元產(chǎn)生氣泡而在第二氣體供應(yīng)單元上方形成氣泡上升阻止區(qū)。
[0053]由于從第一氣體供應(yīng)單元產(chǎn)生氣泡使得過(guò)濾裝置在第二氣體供應(yīng)單元上方形成氣泡上升阻止區(qū)，所以用于供應(yīng)氧氣的氣泡，即從第二氣體供應(yīng)單元產(chǎn)生的氣泡的上升速度容易在該氣泡上升阻止區(qū)減小。因此，用于供應(yīng)氧氣的氣泡在到達(dá)過(guò)濾槽的上表面之前的時(shí)間增加，從而增加一個(gè)氣泡能夠溶解在過(guò)濾槽的被處理液中的氧氣量，由此可以高效地供應(yīng)氧氣。利用該結(jié)構(gòu)，過(guò)濾裝置可以降低過(guò)濾成本。
[0054]在氣泡上升阻止區(qū)優(yōu)選存在被處理液的向下流動(dòng)。當(dāng)以這種方式在氣泡上升阻止區(qū)存在向下流動(dòng)時(shí)，可抑制從第二氣體供應(yīng)單元產(chǎn)生的氣泡上升，并能夠可靠地提高過(guò)濾裝置的氧氣供應(yīng)效率。
[0055]在氣泡上升阻止區(qū)可存在被處理液的湍流。當(dāng)以這種方式在氣泡上升阻止區(qū)存在湍流時(shí)，允許從第二氣體供應(yīng)單元產(chǎn)生的氣泡因湍流而向下且沿水平方向流動(dòng)，并可抑制氣泡的上升。因此，能夠可靠地提高過(guò)濾裝置的氧氣供應(yīng)效率。
[0056]過(guò)濾槽優(yōu)選具有頂面，在俯視圖中，所述頂面覆蓋浸入式過(guò)濾組件的至少一部分。通過(guò)以這種方式提供覆蓋浸入式過(guò)濾組件上方至少一部分的頂面，用于清潔分離膜的氣泡，即從第一氣體供應(yīng)單元產(chǎn)生的氣泡上升，并隨著氣泡靠近頂面，氣泡容易流到第二氣體供應(yīng)單元側(cè)。因此，能夠更可靠地形成被處理液從第一氣體供應(yīng)單元側(cè)運(yùn)動(dòng)到第二氣體供應(yīng)單元側(cè)的回流。從而在第二氣體供應(yīng)單元上方更可靠地產(chǎn)生被處理液的向下流動(dòng)或湍流。由此，可在第二氣體供應(yīng)單元上方更穩(wěn)定地形成氣泡上升阻止區(qū)。
[0057]過(guò)濾裝置優(yōu)選還包括布置在氣泡上升阻止區(qū)和浸入式過(guò)濾組件之間的隔離部。通過(guò)以這種方式在氣泡上升阻止區(qū)和浸入式過(guò)濾組件之間布置隔離部，可以防止通過(guò)從第一氣體供應(yīng)單元噴射氣泡而產(chǎn)生的被處理液的向下流動(dòng)或湍流分散到浸入式過(guò)濾組件側(cè)，并形成更穩(wěn)定的氣泡上升阻止區(qū)。
[0058]從第一氣體供應(yīng)單元產(chǎn)生的氣泡的平均水平直徑優(yōu)選大于從第二氣體供應(yīng)單元產(chǎn)生的氣泡的平均水平直徑。通過(guò)以這種方式將從第一氣體供應(yīng)單元產(chǎn)生的氣泡的平均水平直徑控制成大于從第二氣體供應(yīng)單元產(chǎn)生的氣泡的平均水平直徑，使得來(lái)自第一氣體供應(yīng)單元的氣泡的上升速度高于來(lái)自第二氣體供應(yīng)單元的氣泡的上升速度，并且可以在第二氣體供應(yīng)單元上方更可靠地產(chǎn)生被處理液的向下流動(dòng)或湍流。注意，術(shù)語(yǔ)“氣泡的平均水平直徑”是指緊接在從氣體供應(yīng)單元排出之后氣泡沿水平方向的最小寬度的平均值。
[0059][本發(fā)明實(shí)施例的細(xì)節(jié)]
[0060]現(xiàn)在參考附圖對(duì)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的過(guò)濾裝置進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0061]圖1所示的過(guò)濾裝置1包括:過(guò)濾槽2，其存儲(chǔ)被處理液，被處理液包含微生物；浸入式過(guò)濾組件3，其布置在過(guò)濾槽2中并包括多個(gè)中空纖維膜；第一氣體供應(yīng)單元4，其從浸入式過(guò)濾組件3下方產(chǎn)生氣泡以清潔中空纖維膜；以及第二氣體供應(yīng)單元5，其產(chǎn)生氣泡以供應(yīng)氧氣，并設(shè)置在過(guò)濾槽2的下部以與第一氣體供應(yīng)單元4間隔開(kāi)。由于從第一氣體供應(yīng)單元4產(chǎn)生氣泡，過(guò)濾裝置1在第二氣體供應(yīng)單元5上方產(chǎn)生被處理液的向下流動(dòng)或湍流并且在第二氣體供應(yīng)單元5上方形成氣泡上升阻止區(qū)X。此外，過(guò)濾裝置1包括布置在氣泡上升阻止區(qū)X和浸入式過(guò)濾組件3之間的用作隔離部的隔離板6。
[0062]<過(guò)濾槽2>
[0063]過(guò)濾槽2是存儲(chǔ)被處理液的水