CN101073749B - 平膜部件及其再生方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及平膜部件及其再生方法，其谋求支承板的再利用，并且利用同等的方法进行新制造的和再生的膜片的固定。一种平膜部件(10)，其具有熔敷固定部(18)，其将进行固液分离的膜片(14)与支承该膜片(14)的支承板(12)重合，并通过在膜片(14)的周缘部照射激光而将膜片(14)熔敷固定在支承板(12)上，由该熔敷固定部(18)所包围的膜片(14)内侧成为固液分离区域(20)，在熔敷固定部(18)的膜片(14)表面涂敷有激光吸收性的涂敷剂(22)。在进行再生时，将相当于膜片(14)的固液分离区域(20)的部分切除后，将新膜片重合在涂敷剂(22)上，并利用激光将新膜片与涂敷剂(22)熔敷固定。
Description
技术领域
本发明涉及平膜部件及其再生方法，特别是涉及用于被处理水的过滤的平膜部件及其再生方法。
背景技术
这种平膜部件浸渍而设置在被处理的水中，其用于对被处理水进行过滤。图7是表示平膜部件的一般结构的局部剖面图。支承板1其周缘部2形成框状，框内部作为通水部3。在支承板1的两面贴附有膜片4。周缘部2上连接有吸引口5。此外，具有通过将周缘部2的外面与膜片4重合而形成的接合部6。通过在吸引口5上作用负压或者从膜片4的外面作用正压，对被处理水进行过滤，透过膜片4的过滤水经由通水部3从吸引口5被排出。另外，支承板1的通水部3被特殊加工成如下的形状，即，在为了不使贴附的膜片4发生挠曲而对膜片4进行面支承的同时能够使过滤水自由通过的形状。
膜片4例如是被称作精密过滤膜或超滤膜的膜片，通常使用合成树脂制的膜片。此外，支承板1也使用与膜片4接合性好的合成树脂。在平膜部件中，确保接合部6的水密性是重要的，大多采用通过粘接剂将支承板1与膜片4接合的方法。但是，使用粘接剂的方法，粘接力容易产生偏差，此外，存在粘接剂劣化、降低水密性的缺点及容易从膜片4的横向产生泄漏等缺陷。
作为改善粘接剂的接合方法的缺陷的方法，在(日本国)特开2005-279580号公报中，公开了通过将膜片与支承板重合并将激光照射在彼此的接合部上，从而将膜片熔敷在支承板上的平膜部件的制造方法。在这种方法中，将膜片采用激光透过性大的材质，将支承板采用激光吸收性大的材质，一边将膜片向支承板方向推压，一边从膜片一侧对于接合部照射激光，而将膜片熔敷到支承板上。按照特开2005-279580号公报所公开的方法，接合部的粘接力强，不易劣化，沿着膜片的粘接面的横向不易产生泄漏，能比较廉价地制造平膜部件。
然而，当上述平膜部件长期对被处理水进行过滤时，非常容易引起膜片的堵塞，或者引起损伤，而不能保持正常的过滤功能。通常，会将这样的到达膜寿命的使用过的平膜部件当作工业废弃物处理、处置，然而，废弃时会出现引起环境污染的情况。此外，在平膜部件中，与膜片相比支承板的材料及加工成本非常高，当把高价的支承板作为工业废弃物销毁时，会产生增大平膜部件的再生产成本的问题。因而，考虑将到达膜寿命的膜片从支承板上剥离，再利用支承板的方法。然而，由于利用激光照射熔敷的膜片与支承板的熔敷部很坚固，膜片的剥离作业费时费力，成本也太高，因此，不是上策。
作为解决这类问题的对策，在(日本国)特开2000-107576号公报中，公开了在从使用过的平膜部件(膜盘)上切除熔敷部以外的膜片(过滤膜)主要部分之后，将新膜片重叠并粘接在以前的支承板(滤板)的膜片熔敷部上的平膜部件的重新贴附的再生方法。
然而，特开2000-107576号公报中公开的平膜部件的再生方法，由于将膜片与支承板熔敷的新产品制造时与将膜片彼此粘接的再生时的膜片固定方法有很大的差别，因此，要增加生产线，从而引起成本增加。此外，也会出现新产品与再生品在耐久性及可靠性方面有差异，再生品的商品价格低的可能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种平膜部件及其再生方法，其能够消除现有技术的缺陷，谋求支承板的再利用，并且能够用同等的方法进行新制造的和再生的膜片的固定，并且新产品与再生品之间在耐久性及可靠性方面不会产生差异。
本发明提供一种平膜部件，其进行固液分离，其包括：由合成树脂材料构成的过滤用的膜片；贴附所述膜片的支承板；将所述膜片的周缘部重合在支承板上并进行激光熔敷的熔敷固定部；以及以覆盖激光熔敷部的方式涂敷在所述熔敷固定部的膜片表面的激光吸收性的涂敷剂，在再生时，在把与所述膜片的固液分离区域相当的部分切除后，在涂敷剂上重合新的膜片，利用激光把所述新的膜片与涂敷剂进行焊接固定。所述涂敷剂只要是在与膜片的材料相同的合成树脂材料中混合颜料即可，所述膜片可以贴附在支承板的单面上，也可以贴附在其两面上。
此外，本发明还包括平膜部件的再生方法，其将膜片重合在支承板上，对膜片的周缘部进行激光熔敷，用激光吸收性涂敷剂覆盖该激光熔敷部，其中，在所述激光熔敷部的内侧切除膜片，将新的膜片重叠在所述涂敷剂上并进行激光熔敷，从而对膜部件进行再生。还包括用激光吸收性涂敷剂覆盖所述新重叠的膜片的激光熔敷部，然后进行再生的方法。
根据本发明的平膜部件及其再生方法，在熔敷固定部的膜片表面上涂敷激光吸收性的涂敷剂。因此，即使在平膜部件的再生时，也能与新制造时同样进行利用激光照射的膜片的熔敷固定。因此，不需要用于再生的新的设备，从而能够谋求再生成本的降低。此外，由于再生的平膜部件保持与新产品同等的膜面积，并用与新产品同样的方法对膜片进行熔敷固定，因此，在其与新产品之间在耐久性及可靠性方面不会产生差异。
附图说明
图1是表示本发明的平膜部件的第一实施方式的局部侧视剖面图。
图2是表示本发明的平膜部件的第一实施方式的局部平面图。
图3a～3d是表示平膜部件10的再生步骤的局部侧视剖面图，图3a是切除膜片的固液分离区域的剖面图，图3b是将新膜片重叠的状态的剖面图，图3c是激光熔敷状态的剖面图，图3d是在相反面侧更换新膜片的状态的剖面图。
图4是表示再生后的平膜部件10A的使用状态的局部侧视剖面图。
图5是表示平膜部件的第二实施方式的局部侧视剖面图。
图6是表示本发明的平膜部件的第三实施方式的局部侧视剖面图。
图7是表示平膜部件的一般结构的局部剖面图。
具体实施方式
图1是表示本发明的平膜部件的第一实施方式的局部侧视剖面图，图2是该部分的平面图。平膜部件10与以往同样，具有将膜片14贴附到支承板12两面上的结构。支承板12其周缘部12A形成框状，框内部作为通水部12B。周缘部12A上连接有吸引口16。通过在吸引口16上作用负压或者从膜片14的外面作用正压，将被处理水过滤，透过膜片14的过滤水经由通水部12B从吸引口16被排出。此外，支承板12的通水部12B被特 殊加工成如下的形状，即，在为了不使贴附的膜片14发生挠曲而对膜片14进行面支承的同时具有能够使过滤水自由通过的集水槽的形状。
膜片14是例如被称作精密过滤膜或超滤膜的膜片，一般使用合成树脂制成的膜片。此外，支承板12也使用与膜片14熔敷性好的合成树脂制成的板。将膜片采用激光透过性大的材质，将支承板采用激光吸收性大的材质。通过对于将膜片14的周缘部与支承板12重合的彼此的接合部照射激光，而形成将膜片14的周缘部熔敷固定在支承板12上的熔敷固定部18。该熔敷固定部18结合力强，很难劣化，还能够防止沿膜片14的接合面的横向的泄漏。
由该熔敷固定部18所包围的膜片14的内侧成为固液分离区域20，如上所述，透过固液分离区域20的过滤水经由通水部12B从吸引口16被排出。在熔敷固定部18的膜片14的表面上涂敷有激光吸收性的涂敷剂22。作为涂敷剂22，为了提高激光吸收性，优选地使用在与膜片14的材料同类的合成树脂材料(例如，聚乙烯、聚偏氟乙烯、聚丙烯腈等)中混合有炭黑等颜料的材料。该涂敷剂22也作为将熔敷固定部18与外部环境隔断而加以防护的保护膜发挥作用。
当利用上述结构的平膜部件10对被处理水长期进行过滤时，非常容易引起膜片14的堵塞或者引起损伤，而不能保持正常的过滤功能。对于已到膜寿命的使用过的平膜部件10通过下述方法进行再生。图3a～图3d是表示平膜部件10的再生步骤的局部侧视剖面图。首先，在最初的工序(图3a)中，切除贴附在支承板12两面的膜片14之中的相当于图1所示的固液分离区域20的部分。其结果，如图所示，只有膜片14的周缘部残存，其处于由熔敷固定部18而与支承板12熔敷固定的状态。在该残存的膜片14表面上也残存有涂敷剂22。在第二工序(图3b)中，将新膜片14A重合在残存的涂敷剂22上。在第三工序(图3c)中，从重合的新膜片14A的上面照射激光24。激光24透过膜片14A而到达涂敷剂22上，并被涂敷剂22吸收。这样，由于吸收热而首先使涂敷剂22熔融。接着，将涂敷剂22的熔融热传导，使下方的熔敷固定部18及上方的膜片14A部分地熔融。之后，当撤去激光24的照射后，形成了这些熔融物一体地硬化的新的熔敷固定部26，而将新的膜片14A相对支承板12牢固地熔敫固定。在第四工序(图3d)中，在通过将支承板12翻转而使膜片14A位于支承板12下面后，对于相反面的新膜片14B，也反复进行第二工序(图3b)与 第三工序(图3c)。通过实施上述的第一工序～第四工序，而结束平膜部件10的再生。
在再生后的平膜部件10A中，在新膜片14A、14B与支承板12的通水部12B之间产生了相当于新的膜片14和涂敷剂22的厚度的量的间隙g。膜片14及涂敷剂22的厚度通常为数十～数百μm程度，因此新膜片14A、14B具有充分的挠性和伸缩性。因此，如图4所示，对被处理水进行过滤时，当来自内部的吸引压或来自外部的挤压作用时，会使膜片14A、14B发生挠曲而与支承板12的通水部12B紧贴在一起。因此，间隙g实际上不会成为障碍。
此外，如图4所示，进而预先在熔敷固定部26的新膜片14A、14B表面上重叠涂敷激光吸收性的涂敷剂30时，当膜片14A、14B到达膜寿命时，还可以利用与上述同样的再生方法重新贴附新的膜片。本发明者研究的结果是，即使将这样的再生进行3～5次，在实用上也不会有特别的障碍发生。
如上所述，根据本实施方式的平膜部件10及其再生方法，在熔敷固定部18的膜片14表面涂敷有激光吸收性的涂敷剂22。因此，即使在平膜部件10的再生时，也能与新产品制造时同样进行利用激光照射的膜片的熔敷固定。因此，不需要用于再生的新的设备，从而能够谋求再生成本的降低。此外，由于再生的平膜部件保持与新产品同等的膜面积，并利用与新产品同样的方法熔敷固定膜片，因此，在其与新产品之间，不会在耐久性及可靠性方面产生大的差异。
图5是表示本发明的平膜部件的第二实施方式的局部侧视剖面图。在图5中，标有与图1相同符号的要素是与第一实施方式中说明的要素同样的要素，因此，省略了对其的说明。在本实施方式的平膜部件10B中，将涂敷剂22A以覆盖膜片14端部的方式大范围地涂敷，通过该涂敷剂22A强化对于熔敷固定部18及膜片14的端部的保护功能。
图6是表示本发明的平膜部件的第三实施方式的局部侧视剖面图。在图6中，标有与图1相同符号的要素是与第一实施方式中说明的要素同样的要素，因此，省略了对其的说明。在本实施方式的平膜部件10C中，与第二实施方式同样，将涂敷剂22A以覆盖膜片14端部的方式大范围地进行涂敷，并且表示出3次反复进行再生的状态。
Claims (5)
1.一种平膜部件，其进行固液分离，其包括：
由合成树脂材料构成的过滤用的膜片；
贴附所述膜片的支承板；
将所述膜片的周缘部重合在支承板上并进行激光熔敷的熔敷固定部；以及
以覆盖激光熔敷部的方式涂敷在所述熔敷固定部的膜片表面的激光吸收性的涂敷剂，
在再生时，在把与所述膜片的位于所述激光熔敷部的内侧的固液分离区域相当的部分切除后，在涂敷剂上重合新的膜片，所述新的膜片和涂敷剂利用激光形成新熔敷固定部，而使所述新的膜片相对所述支承板进行焊接固定。
2.根据权利要求1所述的平膜部件，其特征在于，所述涂敷剂是在与膜片的材料相同的合成树脂材料中混合有颜料而构成的。
3.根据权利要求1所述的平膜部件，其特征在于，所述膜片贴附在支承板的两面上。
4.一种平膜部件的再生方法，其将膜片重合在支承板上，对膜片的周缘部进行激光熔敷，用激光吸收性涂敷剂覆盖该激光熔敷部，其特征在于，把与所述膜片的位于所述激光熔敷部的内侧的固液分离区域相当的部分切除，将新的膜片重叠在所述涂敷剂上并进行激光熔敷，从而对膜部件进行再生。
5.根据权利要求4所述的平膜部件的再生方法，其特征在于，用激光吸收性涂敷剂覆盖新重叠的膜片的激光熔敷部。
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