CN101821206A - 细小气泡散气管、细小气泡散气装置和浸渍型膜分离装置 - Google Patents

细小气泡散气管、细小气泡散气装置和浸渍型膜分离装置 Download PDF

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Abstract

本发明的目的在于提供即便散气管长度较长也可以有效、遍布均匀地产生细小气泡的细小气泡散气管和使用该细小气泡散气管的细小气泡散气装置、以及浸渍型膜分离装置。提供了一种细小气泡散气管，至少具有筒状支撑管1和形成有微细缝隙的弹性片2，并且上述弹性片2以覆盖上述支撑管1外周的方式设置，具有在向上述弹性片2和上述支撑管1的间隙供给了气体时、上述弹性片2的微细缝隙被打开、由此向散气管外释放细小气泡的功能，所述细小气泡散气管的特征在于，上述支撑管1的长度方向的长度(L)为1000mm以上，在上述支撑管的两端设置有气体供给部4作为气体流入口。

Description

细小气泡散气管、细小气泡散气装置和浸渍型膜分离装置
技术领域
本发明涉及适合用于向活性污泥、微生物培氧液中供给氧气的细小气泡散气管和使用该细小气泡散气管的散气装置。进而涉及通过膜将下水道水、屎尿、工业废水等的污水进行过滤处理的浸渍型膜分离装置。
背景技术
在将下水道水、屎尿、工业废水等污水进行生物学处理的活性污泥法、以及利用微生物进行的需氧的有价值物生产工序中，为了工序整体的高效化、低成本化、节能化，重要的是高效地向活性污泥、微生物培养液供给氧气。作为这种氧气供给机构，已知有例如图18所示的细小气泡散气管。
该细小气泡散气管，以覆盖筒状支撑管1的外周的方式设置了具有微细缝隙的弹性片2，其端部被紧固用具3堵封。其中，支撑管1的一端的上述支撑管1和弹性片2之间的间隙介由贯穿孔5与气体供给部4连通。也就是说，气体供给部4供给的空气流过贯穿孔5，然后进入到支撑管1和弹性片2的间隙中，使弹性片2膨胀。通过弹性片2膨胀使微细缝隙打开，供给的气体变成细小气泡在活性污泥、微生物培养液中释放出来。停止空气供给时，弹性片2收缩，微细缝隙关闭，所以在不释放细小气泡时，活性污泥、微生物培养液不会从微细缝隙流入到散气管内，可以防止微细缝隙的堵塞和散气管内的污浊。
另外，作为使用这种细小气泡散气管而成的细小气泡散气装置，已知例如专利文献1的装置。该细小气泡散气装置，采取如图19所示的结构，即，从1根气体供给干管10供给的空气被导引到设置于其两侧的多根歧管9中，从与歧管9连通设置的细小气泡散气管6的微细缝隙释放气体。
但在上述细小气泡散气管和细小气泡散气装置中，当散气管的长度方向(筒状支撑管的中心轴方向)的长度超过一定长度(1000mm)时存在下述问题，即，虽然可从靠近气体供给部的位置(根侧)的微细缝隙产生充分的气泡，但在距离气体供给部较远的位置(端头侧)的微细缝隙产生的气泡量少，产生气泡量出现较大的不均匀。
另一方面，作为以往的通过膜对下水道水、屎尿、工业废水等的污水进行过滤处理的水处理装置，有图20所示的、浸渍设置在处理槽8内的浸渍型膜分离装置23。图20中，浸渍型膜分离装置23被浸渍在处理槽8所储存的被处理液中。在多片平板状过滤膜22以膜面平行的方式并列设置而成的浸渍型膜分离装置23上，设置有透过水出口25，该透过水出口26与处理水配管24和吸引泵25连通。
处理槽8的上方的被处理液供给管21是开口的。在作为过滤驱动力的吸引泵25工作时，处理槽内的被处理液被设置在浸渍型膜分离装置23内的平板状过滤膜22过滤，过滤水流经透过水出口26、处理水配管24被导引至体系外。
在浸渍型膜分离装置23的下方设置有散气管6，在过滤工作时，鼓风机7供给的空气流经气体供给管10、歧管9被送给散气管6，从散气管的散气孔向处理槽(曝气槽)8内喷出空气。通过喷出气体的气体升起作用产生气液混合上升流，该气液混合上升流和气泡作为错流作用于过滤膜的膜面上，从而抑制了膜面上附着、沉积泥饼层，实现过滤工作的稳定化(参照专利文献2)。
为了提高该膜面上的错流的作用，使用粗大气泡是有效的，一直使用产生粗大气泡的散气管。为了降低散气量，已提出了产生细小气泡的散气管，但在该情况中，将细小气泡散气管和粗大气泡散气管一起并用，使粗大气泡作用于膜面(参照专利文献3、4)。该装置中，作为细小气泡散气管使用设置有小散气孔的散气装置或膜式散气板，将这些散气装置设置于浸渍型膜分离装置的下方的规定位置。
另外，一般在用于向处理槽内的活性污泥液中的微生物供给氧气的散气系统中使用细小气泡散气管。作为该活性污泥处理用的细小气泡散气管已知例如图20所示结构的细小气泡散气管，即将从1根气体供给干管5供给的空气导引至设置在其两侧的多个歧管6中，从设置在歧管表面上的细小散气孔散气(参照专利文献1)。该结构的细小气泡散气管在向活性污泥液供给氧气时存在下述问题，即，在气体供给干管5所处的中间部分没有细小气泡释放。但在将该散气装置设置在图20所示的浸渍型膜分离装置的下方时，不释放细小气泡的中间部分不能产生充分的气体升起作用，不能得到对膜面的错流效果。结果存在在浸渍型膜分离装置的中间部分的膜面洗净不充分、分离膜的过滤功能降低的问题。
另外，作为设置在浸渍型膜分离装置的下方的散气装置，已知有专利文献5所记载的装置。该散气装置，尽管散气管的两端部与气体供给管连接，但是该结构仅能从一侧供给气体，不是可从两端供给气体的结构。仅从一侧供给气体时，难以使散气管整体产生气泡，很难发现对散气管上部的所有分离膜具有错流效果。另外，在专利文献5所记载的装置中，例如两端的连接部Y有时通过螺口连接，但螺口连接是通过将气体供给部4或歧管9旋转，并且沿与支撑管1长度方向α平行的方向移动来进行螺合连接的。当两端均使用这种螺合连接时，如果在1根细小气泡散气管的两端安装歧管9则可以毫无问题的连接，但却难以使平行排列的2根以上的细小气泡散气管在两端连接。
专利文献1：特开2005-081203号公报
专利文献2：特开平10-296252号公报
专利文献3：特开2001-212587号公报
专利文献4：特开2002-224685号公报
专利文献5：特开2006-263716号公报
发明内容
本发明主要目的是提供一种克服了现有技术中的上述问题的，即便产生细小气泡的散气管的长度较长也可以抑制气泡量分布不均、可以以均匀的气泡量产生细小气泡的细小气泡散气管和散气装置，特别是提供适合作为设置在大型的分离膜块的竖直下方的细小气泡散气管的细小气泡散气管和散气装置。其目的还在于提供一种通过将该细小气泡散气管、散气装置设置在浸渍型膜分离装置中、而使得从遍及分离膜块的竖直下方的所有区域、均匀地产生细小气泡的浸渍型膜分离装置。
为了实现上述目的，本发明的细小气泡散气管、细小气泡散气装置和浸渍型膜分离装置的特征为以下内容。
(1)一种细小气泡散气管，至少具有筒状支撑管和形成有微细缝隙的弹性片，并且上述弹性片以覆盖上述支撑管外周的方式设置，具有在向上述弹性片和上述支撑管的间隙供给了气体时、上述弹性片的微细缝隙被打开、由此向散气管外释放细小气泡的功能，所述细小气泡散气管的特征在于，上述支撑管的长度方向的长度为1000mm以上，在上述支撑管的两端设置有作为气体流入口的气体供给部。
(2)根据(1)所述的细小气泡散气管，其特征在于，上述弹性片和上述支撑管的间隙在长度方向上至少被分割成2段，分割后的间隙部分的长度方向长度为1000mm以下。
(3)一种细小气泡散气装置，其特征在于，设置了基本平行的多根(1)或(2)所述的细小气泡散气管，该细小气泡散气管的气体供给部与气体供给管相连，位于该细小气泡散气管的一端侧的气体供给部多个一起与一个气体供给管连接，并且位于另一端侧的气体供给部多个一起与另一个气体供给管连接。
(4)根据(3)所述的细小气泡散气装置，其特征在于，上述细小气泡散气管的气体供给部与上述气体供给管之间的连接部分在至少一端侧，具有不旋转该连接部分的部件就可插嵌脱接的连接结构。
(5)根据(4)所述的细小气泡散气装置，其特征在于，在具有上述不旋转该连接部分的部件就可插嵌脱接的连接结构的该连接部分中，设置了O型环作为密封件。
(6)根据(3)所述的细小气泡散气装置，其特征在于，上述细小气泡散气管的气体供给部与上述气体供给管之间的连接部分在至少一端侧，具有使用不旋转该连接部分的部件就可使连接端彼此接合的、可脱接的连接用具连接而成的连接结构。
(7)根据(6)所述的细小气泡散气装置，其特征在于，可脱接的连接用具是法兰、联管节、和管夹中的任一种。
(8)一种细小气泡散气装置，其特征在于，设置了基本平行的多根(2)所述的细小气泡散气管，该细小气泡散气管的气体供给部与气体供给管连接，位于该细小气泡散气管一端侧的气体供给部多个一起与一个气体供给管连接，并且位于另一端侧的气体供给部多个一起与另一个气体供给管连接，并且关于这两根气体供给管，与该气体供给管连接的多个该细小气泡散气管上的、最接近该气体供给部的间隙部分的长度方向长度的总和之差在10％以内。
(9)一种浸渍型膜分离装置，是浸渍设置于储存有被处理液的处理槽内的浸渍型膜分离装置，其特征在于，具有分离膜块和细小气泡散气装置，所述分离膜块是将配设了平膜(平板膜)作为分离膜的多个分离膜元件以膜面平行地方式并列设置而成的，所述细小气泡散气装置被设置在该浸渍型膜分离装置的竖直下方，并且该细小气泡散气装置是(3)～(8)的任一项所述的细小气泡散气装置。
(10)根据(9)所述的浸渍型膜分离装置，其特征在于，上述2个气体供给管介由在曝气装置后延伸的气体供给干管的分支连接起来。
(11)根据(9)所述的浸渍型膜分离装置，其特征在于，上述分离膜元件的下端和上述细小气泡散气管的距离为300mm以下。
本发明的细小气泡散气管，即便是产生细小气泡的超长散气管，也可以抑制气泡量分布不均匀，可以以均匀气泡量产生细小气泡。并且由于将该细小气泡散气管设置在浸渍型膜分离装置的竖直下方，所以即使是大型的具有浸渍型膜分离装置的浸渍型膜分离装置，也可以对任一分离膜的膜面各部分作用细小气泡，进行均匀洗净，可以稳定进行膜过滤工作，实现浸渍型膜分离装置的长寿命化。
附图说明
图1是本发明的细小气泡散气管的一实施方式的、长度方向中心轴位置的纵剖面图。
图2是本发明的细小气泡散气管的一实施方式的外观示意图。
图3(a)是本发明的细小气泡散气管的一实施方式的外观示意图。图3(b)是以往的细小气泡散气管的相关方式的外观图。
图4是本发明的细小气泡散气装置的一实施方式的外观图。
图5(a)～(d)列举出了细小气泡散气管的气体供给部4与气体供给管的歧管9的连接方法的剖面图。
图6列举出了细小气泡散气管的气体供给部4与气体供给管的歧管9的连接方法的局部剖面图，(a)使用法兰的方法，(b)使用联管节(union)的方法，(c)使用管夹的方法。
图7是本发明的浸渍型膜分离装置的一例立体简图。
图8是本发明的浸渍型膜分离装置膜块内的相邻2片膜元件的立体简图。
图9是实施例的浸渍型膜分离装置的立体简图。
图10(a)是从与膜元件2的排列方向平行的侧面所看到的图9的膜分离装置的示意图(局部破坏剖面图)，图10(b)是从与膜元件2的排列方向垂直的面所看到的图9的膜分离装置的剖面示意图。
图11是实施例的细小气泡散气管的外观简图。
图12是实施例的气体供给管的外观简图。
图13是实施例的细小气泡散气装置的外观简图。
图14是实施例中使用的、利用膜分离活性污泥法进行废水处理的装置的装置简图。
图15是分离膜的膜表面部分的膜剖面示意简图。
图16是分离膜的膜表面粗糙度(RMS)与非膜透过性物质剥离系数比率之间的关系图。
图17是分离膜的平均孔径与过滤阻力系数比率之间的关系图。
图18是以往的细小气泡散气管的一实施方式的长度方向中心轴位置的纵剖面图。
图19是以往的细小气泡散气装置的设置状态的立体简图。
图20是设置以往的细小气泡散气装置而成的浸渍型膜分离装置的简图。
附图标记说明
1：支撑管
2：弹性片
3：紧固用具
4：气体供给部
5：贯穿孔
α：支撑管的长度方向轴
L：支撑管的长度方向的长度
S：微细缝隙
E：弹性片2与支撑管1之间的间隙部分的长度方向长度
X：不产生气泡的区域
6：细小气泡散气管
7：鼓风机
8：处理槽
9：歧管
10：气体供给管
11：开关阀
12：O型环
13：螺栓螺母的通口
14：联管节的第1例
15：管夹
16：螺栓
21：被处理液供给管
22：平板状过滤膜
23：膜块
24：处理水配管
25：吸引泵
26：透过水出口
27：气体供给干管
28：处理水出口
43：吸引泵
44：被处理水
46：污水供给泵
47：脱氮槽
48：污泥循环泵
49：污泥去除泵
51：螺口
52：联管节的第2例
53：气体供给口
102：膜元件
103：架体
104：散气装置
k：散气管之间的水平间隔
105：元件间的间隔
106：框体
107：与膜元件2的排列方向平行的侧面的、散气装置4上方的开口部的面积
108：空气
109：涡流
201：膜表层部(膜表面)
202：与表面粗糙度对应的高度
203：与平均孔径对应的宽度
具体实施方式
下面，基于图1所示的一实施方式来说明本发明所涉及的细小气泡散气管。
本发明的细小气泡散气管中，以覆盖筒状支撑管1的外周的方式设置了形成有微细缝隙的弹性片2，并且向上述弹性片2与上述支撑管1之间的间隙供给气体。气体供给时，上述弹性片2的微细缝隙被打开，从而使散气管外产生细小气泡。在支撑管1的两端部设置有作为气体流入口的气体供给部4，还设置有用于从该气体供给部4向支撑管的外周侧导引气体的贯穿孔5。在管的两端部设置有用于使支撑管1和弹性片2之间密封的紧固用具3。
这里，构成支撑管1的材料，只要是具有当受到因散气而产生的振动等负荷时不会被破坏的刚性的材料即可，没有特殊限定。可以优选使用例如，不锈钢等金属类、丙烯腈丁二烯苯乙烯橡胶(ABS树脂)、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等的树脂、纤维强化树脂(FRP)等的复合材料、以及其它材料等。
另外，支撑管的长度方向的长度为1000mm以上。其两端设置有作为气体流入口的气体供给部4，各气体供给部4的内部与支撑管1的外周侧介由贯穿孔5连通。
支撑管长度方向的长度，如图1中标记L所示，是为了产生细小气泡而在支撑管的外周设置的空隙的长度。即，表示用于堵封支撑管的外周与弹性片2之间的空隙的紧固用具3的内侧之间的距离。
作为支撑管1的形状，优选其与长度方向轴α成直角的剖面为圆，但也可以近于多边形。气体供给部4，作为材料适合使用金属、树脂等，作为形状，优选中空管状，但也可以是中空的近于多边的形状。可以列举出下述结构：支撑管1的端部内部埋设了气体供给部4的一端，另一端伸到支撑管外部，埋设在支撑管1内部的端部的端头被堵封，在被埋设的气体供给部的外周部的一部分上设置了与贯穿孔5连通的孔。贯穿孔5是用于连通气体供给部4内部和支撑管1的外周部的孔，优选具有可以使得供给到气体供给部4内部的气体迅速地流到支撑管1外周部的结构。可以列举出下述形状例如：贯穿孔5的气体供给部4侧的剖面形状和/或贯穿孔5的支撑管1外周侧的剖面形状是在支撑管1的长度方向轴α的方向上延长的形状，相对于贯穿孔5的支撑管1外周侧的剖面中心部，贯穿孔5的气体供给部4侧的剖面中心部沿着支撑管1的长度方向轴α靠近支撑管端部侧。
另外，在支撑管1的外周部，以覆盖支撑管1的方式设置了形成有微细缝隙的弹性片2。进而，弹性片2的两端借助紧固用具3被固定在支撑管1上。沿着支撑管1长度方向轴α，紧固用具3比贯穿孔5的支撑管1外周侧孔更靠近支撑管端部侧。由此，支撑管1外周部和弹性片2的间隙被堵封，并介由贯穿孔5与气体供给部4内部连通。紧固用具3优选环状的可紧固的部件(软管卡箍等)。
这里，构成弹性片2的材质只要具有弹性，并且实质上是不透气性的即可，没有特殊限定，可以适当选择使用乙丙橡胶(EPDM)、硅橡胶、聚氨酯橡胶等合成橡胶、以及其它弹性材料。其中由于耐化学性优异而优选乙丙橡胶。
另外，如图2所示，在弹性片2上形成几个～大量微细缝隙S。微细缝隙S优选具有1～5mm的长度，更优选2～4mm的长度。微细缝隙长度过长时，气泡变得过大，在微细缝隙关闭时水中的悬浮成分会进入缝隙内，或容易堵塞。另一方面，如果过短，则产生气泡时的压力损失大，效率不好。对微细缝隙S的长度方向没有特殊限定，但方向平行于支撑管1的长度方向轴α时容易使整体均匀产生气泡。另外，微细缝隙S的排列，可以如图2(a)所示为排列成多条近于笔直的线，也可以如图2(b)所示，每条近于笔直的线上的缝隙位置稍微错位排列。另外，对微细缝隙S间的间隔没有特别限定，但优选为1mm以上。
本发明的细小气泡散气管，从支撑管1两端的气体供给部4供给气体，气体穿过贯穿孔5而流入到支撑管1和弹性片2的间隙部分。流入的气体使弹性片2膨胀，微细缝隙S被打开，从而使支撑管1和弹性片2的间隙部分的气体变为细小气泡从微细缝隙S跑到水中。另外，在对气体供给部4停止气体供给时，弹性片2回缩，微细缝隙2被关闭，所以可以抑制水中的悬浮物质流入到微细缝隙S、以及支撑管1与弹性片2的间隙部分。
这样，在本发明中，由于将作为气体流入口的气体供给部4设置在支撑管1的两端，由两端供给气体，所以可以抑制由于距离气体供给部4的距离不同而导致的气泡量分布不均。结果，即使支撑管1是长度方向长度为1000mm以上的超长材，也可以抑制气泡量分布不均。
另外，本发明中，如图3(a)所示，通过使用用于在支撑管1的两端部紧固弹性片2的紧固用具3、在产生气泡的中间部分(即，不是在两端部附近的部分)的位置紧固弹性片2，可以使支撑管1和弹性片2的间隙部分在长度方向上分成至少2段。此时，分割后的间隙部分的长度方向的长度为1000mm以下、优选为800mm以下。由此可以进一步抑制气泡分布不均的发生。此种情况中，由于在中间的紧固用具附近，即使弹性片2膨胀，微细缝隙S也不能充分打开，难以产生气泡，所以中间紧固用具优选细窄的。
与此相对，在图18所示的、将以往的细小气泡散气管的2端头部彼此连接的情况中(参照图3(b))，在连接后的中间附近具有2个紧固用具3、以及它们之间的连接部件，所以不产生气泡的部分(气泡不发生区域X)会达到不可忽视的大小，由于这样的问题，从产生均匀气泡的方面考虑是不优选的。
基于图4所示的一实施方式来说明设置多根上述本发明的细小气泡散气管而成的本发明的细小气泡散气装置。
本发明的细小气泡散气装置中，2根以上的本发明的细小气泡散气管6基本平行设置。上述细小气泡散气管6的一气体供给部4、和另外的至少一根细小气泡散气管6的一气体供给部与一个气体供给管10连接。即一个气体供给管10介由歧管9与2根以上的细小气泡散气管6连接。歧管9是用于连接的、从气体供给管10分支出的管。
其中，气体供给管10和歧管9只要是由具有在受到因散气而导致的振动等的负荷时不会被破坏的刚性的材料构成即可。可以优选使用例如不锈钢等的金属类、丙烯腈丁二烯苯乙烯橡胶(ABS树脂)、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等的树脂、纤维强化树脂(FRP)等的复合材料、及其其它材料等。歧管9和气体供给管10是中空状的配管，它们的内部连通连接。
另外，歧管9与细小气泡散气管6的气体供给部4的连接部Y，每根细小气泡散气管有两处，但优选至少一处连接部Y具有下两个中的任一个连接结构。
(I)不需旋转连接部分的部件，可通过插嵌进行脱接的连接结构。即，在不旋转气体供给部4或歧管9的情况下，可通过沿着支撑管1长度方向α移动气体供给部4或歧管9来进行插嵌脱接的连接结构。
(II)借助不需旋转连接部分的部件就可使连接端彼此接合、可脱接的连接部件进行连接的连接结构。即，使用不需在与支撑管1长度方向α平行的方向上旋转或移动气体供给部4或歧管9、就可将连接端彼此接合，并可脱接的连接部件进行连接。
作为既不是上述(I)也不是(II)的连接结构的情况，有例如将两端的连接部Y借助螺口连接的情况。借助螺口来连接时，通过将气体供给部4或歧管9旋转，并且沿着与支撑管1长度方向α平行的方向移动来进行螺合连接。在两端均使用这种螺合连接时，如果是在1根细小气泡散气管的两端安装歧管9，则可以连接，没有问题，但要在平行排列的2根以上的细小气泡散气管的两端进行连接，则是困难的。
作为满足上述(I)的连接方法，优选使得连接端彼此插嵌，借助O型环12进行密封连接的方法。作为具体的连接方法，采取如图5的(a)～(d)所示的下述结构，即，气体供给部4侧的连接端部和歧管9侧的连接端部存在雌雄的关系，在任一者上设置O型环12，在将雄管插入到雌管中时O型环12与各配管分别密和，气体不会从配管泄漏。作为O型环12的材料，优选具有弹性的橡胶、树脂，可以列举出硅橡胶、聚氨酯橡胶、乙丙橡胶(EPDM)等。
以一气体供给管10的歧管9与气体供给部4的连接全部采取上述连接结构(I)的情况来说明使用这样的上述(I)的连接方法进行连接时的连接操作。将上述连接结构(I)的歧管9的连接端看作歧管端A，将另一歧管9的连接端看作歧管端B。在安装细小气泡散气管6时，先在歧管端B上连接细小气泡散气管6一端侧的气体供给部4，然后在细小气泡散气管6的另一端侧的气体供给部4上、通过沿支撑管长度方向推入的方式来插嵌连接歧管端A。在欲将细小气泡散气管6取下时，先将歧管端A沿着支撑管长度方向拉出，使其与气体供给部6脱连接，然后通过解除歧管端B侧的连接来拆下细小气泡散气管6。
另外，在满足上述(II)的连接方法的情况中，作为可脱接的连接部件，优选使用法兰、联管节、管夹中的任一种。利用法兰进行连接，如图6(a)所示，借助螺栓螺母等的力将法兰标记13所示的部分连接起来。优选在法兰之间夹持橡胶密封垫、O型环等来提高气密性。利用联管节进行连接，如图6(b)所示，先使歧管9的端部与气体供给部4的端部接触，然后借助内侧设置有内螺纹的联管节14进行紧固，由此使歧管9和气体供给部4之间的连接牢固。优选在歧管9和气体供给部4接触的部分中夹入橡胶密封垫、O型环等来提高气密性。利用管夹进行连接，如图6(c)所示，先使歧管9和气体供给部4的端部接触，然后以覆盖连接部分的方式设置管夹15，再通过紧固螺栓部16来使歧管9和气体供给部4连接牢固。优选在歧管9和气体供给部4的接触部分夹持橡胶密封垫、O型环等以提高气密性。
在利用上述(II)的连接方法进行连接的情况中，与上述(I)的情况同样，并不需要使歧管9和气体供给部4的连接部分全部采取上述(II)的连接方法，可以使位于细小气泡散气管6两端的气体供给部4的至少任一侧采取上述(II)的连接方法。此时，在安装细小气泡散气管6时，利用上述(II)的连接方法连接第二连接侧。在拆取时，先解除利用上述(II)的连接方法连接的连接侧。利用该方法，可以以可脱接的方式使细小气泡散气管6的气体供给部4和气体供给管10的歧管9连接。
基于图7所示的一实施方式对具有上述细小气泡散气装置的本发明的浸渍型膜分离装置予以说明。
图7是表示本发明的浸渍型膜分离装置的一实施方式的立体简图。图7中，浸渍型膜分离装置被浸渍在处理槽8内的待被膜过滤的处理液中。该浸渍型膜分离装置具有浸渍型膜分离装置23和处理水配管24，浸渍型膜分离装置23是将多片平板状过滤膜22以上下方向、膜面平行的方式并列设置而成的，处理水配管24与上述平板状过滤膜22的透过水出口26连通。处理槽8的上方有被处理液供给管21。作为过滤驱动力的吸引泵25工作，使得处理水配管24内变为减压，从而借助分离膜来过滤处理槽8内的被处理液。滤液通过透过水出口26、处理水配管24而被输出至体系外。
处理槽8的材料，只要可以储存废水、活性污泥混合液等的膜过滤处理液即可，没有特殊限定，优选使用混凝土槽、纤维强化塑料槽等。
设置在处理水配管24上的吸引泵25，只要可以使处理水配管24内为减压状态即可，没有特殊限定。也可以取代该吸引泵25，借助虹吸，利用水位压差使处理水配管24内为减压状态。
在浸渍型膜分离装置的上部侧，设置有将多个平板状过滤膜22以上下方向、膜面平行的方式并列排列而成的膜块23。该平板状过滤膜22，是设置了平板状的分离膜而成的元件，可以使用采取下述结构的平板状过滤膜22：在由例如树脂、金属等形成的框架的正反两面上设置片状的分离膜，在框架上部设置与被分离膜和框架围起来的内部空间连通的处理水出口28。图8示出了相邻的2片该平板状过滤膜22(立体简图)。相邻的平板状过滤膜22之间相隔规定的间隔，在该膜间空间Z内流通被处理液的上升流、特别是气泡和被处理液的混合液的上升流。采取本发明的装置结构时，可以遍及所有膜间空间Z的竖直下方部分设置散气孔，所以可以在所有的膜间空间Z内向上流通含有细小气泡的气液混合流，可以使膜面均匀地受到细小气泡作用。
为了增加膜块23中的单位设置面积的过滤面积，优选使平板状过滤膜22的间隔变窄，设置较多的平板状过滤膜22。但如果膜间隔过窄，则不能使平板状过滤膜22的膜面充分受到细小气泡、气液混合流作用，膜面洗净不充分，过滤性能反而降低。因此，为了有效进行过滤，优选使膜间隔为1～15mm，更优选为5～10mm。
该平板状过滤膜22，为了提高分离膜的操作性和物理耐久性，采取下述结构，例如，在框架、平板的正反两面上设置分离膜，将分离膜的外周部接合固定而成的平膜元件结构。对该元件结构没有特殊限定，可以在平板和过滤膜之间夹入过滤水流路材料。由于借助流速与膜面平行时的剪切力得到的去污效果好，所有在本发明中优选使用平膜元件结构。
膜块23的竖直下方设置了多个本发明的细小气泡散气管6。该多个细小气泡散气管6，分别介由歧管6与气体供给管10连接。该气体供给管10以夹持膜块23的竖直下方部分并方向相对的方式设置。这里，如图7所示，优选以下述方式设置细小气泡散气管6，即支撑管长度方向α与膜面垂直，并且在所有的平板状过滤膜22形成的膜间空间Z(参照图8)的竖直下方部存在在细小气泡散气管6上形成的微细缝隙S。通过这样的结构，可以有效洗净膜块23内的分离膜。
图7中，在进行膜过滤工作时，通过打开开关阀11，由鼓风机7供给的空气流入到气体供给干管27，介由气体供给管10和歧管9向细小气泡散气管6供给空气。从细小气泡散气管6表面的细小散气孔喷出空气，在处理槽(曝气槽)8内产生细小气泡。通过喷出的细小气泡的气体升起作用而产生的气液混合上升流和细小气泡，作为错流对分离膜的膜面施加作用，所以可以抑制膜过滤时容易在膜面上附着并沉积的泥饼层。
鼓风机7，只要可以向气体供给管10和其下游侧的细小气泡散气管6供给气体即可，可以使用压缩机、风扇、泵等。另外，开关阀(阀)11只要可以开闭以控制流通于气体供给干管27内部的气体流量即可，可以是开关阀，也可以是转向弁，都没有特别的问题。
细小气泡散气管6的长度越长，往往会越难以在长度方向α上以均匀量散气。因此，当膜块23为设置多个平板状过滤膜22而成的大型装置时，特别是图7的α的方向的幅度为1200mm以上的情况中，图18的以往的散气管结构，难以在长度方向上以均匀量散气。但在本发明中，即使是设置在大型的膜块23的竖直下方的情况中，也可以设置能够遍及所有区域均匀释放细小气泡的细小结构散气管6。
这里，气体供给管10优选与在鼓风机7之后延续的、气体供给干管27的歧管相连。由此可以使气体供给压力在1根细小气泡散气管内均匀作用，容易遍及所有区域发生均匀的细小气泡。
另外，作为上述细小气泡散气管6，也可以如图3(a)所示，通过在长度方向中间部设置紧固用具3，从而采取将支撑管1和弹性片2之间的间隙的长度方向α上的长度分割成2段的结构。此时，在相邻的细小气泡散气管之间，用于将上述间隙分割成2段的紧固用具3的位置优选在垂直于支撑管长度方向的横向上不排成一直线，即，紧固用具3的位置错位排列。假如是紧固用具3的位置排成一直线的情况，在紧固用具3的周边部X(参照图3)的不发生气泡的部分的上方，气泡流变少，气泡不能与过滤膜23的膜表面充分接触，容易使得膜表面洗净不充分。结果，在该过滤膜23之间的间隙部分容易形成污泥饼，容易陷入不能进行膜过滤的状况。
另外，使用采取图3(a)所示的、支撑管1和弹性片2之间的间隙的长度方向α上的长度被分割成2段的结构的细小气泡散气管而成的细小气泡散气装置，在多根细小气泡散气管基本平行设置、它们的气体供给部与气体供给管连接的情况中，位于上述细小气泡散气管的一端侧的气体供给部，多个气体供给部一起与一根气体供给管连接；位于另一端侧的气体供给部，多个气体供给部一起与另一根气体供给管连接；并且对这2根气体供给管而言，与气体供给管连接的多个细小气泡散气管上的、最接近气体供给部的间隙部分的长度方向长度的总和之差优选在10％以内，更优选在±5％以内。表示该总和之差的值，是以总和小的值作为分母计算出的值。当上述总和之差大于10％时，由散气管产生的空气量往往容易出现分布不均匀。
另外，向多个气体供给管供给气体时，可以从同一个气体供给装置(鼓风机等)分支出、进行气体供给，也可以分别与不同的气体供给装置连通，由不同的气体供给装置供给气体。在前一情况中，往往容易使得距离气体供给部近的一侧产生的气泡量多，在后一情况中，会使向多个气体供给管供给的气体量最佳化，可以抑制由于压力损失的不均衡而引起的各散气管产生的气体量不均匀。另外，在前一情况中，如果在分支的下游侧设置流量调节机构，则可以抑制压力损失的不均衡。
另外，多个细小气泡散气管，优选在与长度方向轴垂直的方向上相隔80～200mm的间隔而设置。如果比该间隔近而设置，则会抑制在细小气泡散气管间产生水流，容易在细小气泡散气管的上部沉积污泥。
另外，从细小气泡散气管放出的风量，优选调节成上述膜块的单位水平截面积的曝气风量为0.9m3/m2/分以上。风量比这小时，放出的风量容易产生不均匀。
另外，本发明的浸渍型膜分离装置，可以是如图9、10所示的，基本上由多片膜元件102沿水平方向平行排列而成的膜块23、设置在该膜块23的下方的散气装置104、以及将该散气装置和其周围的空间包围起来的架体103构成的装置结构。这里，排列的膜元件102被收纳在框体106内，但也可以通过使膜元件的左右端部紧密接合而省略框体106。在该情况中，优选设置成：架体103所包围的空间的侧面的开口部面积中的、与膜元件102的排列方向平行的侧面的、散气装置104上方的开口部的面积B与排列的膜元件上部的开口部的面积A的比例(B/A)为0.8～5.0。
这里，排列方向是指多个膜元件102排列的方向，在图10中指C-D方向。另外，上述散气装置104上方的开口部的面积B，是图10(a)中标记107所示部分的面积之和。由于标记107所示的部分在图10(a)中位于正面侧和背面侧，所以将标记107所示部分的面积的2倍面积作为开口部面积B。
另外，膜元件上部的开口部的面积A是指将图9中的膜元件之间的间隙105的面积(上面面积)加起来的面积(面积和)。
在该情况中，重要的是使架体包围形成的空间内、散气装置以上的空间比以往装置的情况中大，上述面积比例(B/A)为0.8～5.0。尤其优选0.8～3.0的范围。通过在这样的位置设置散气装置104，可以有效形成涡流109，确保较大的涡流109的流路，由此可以提供具有充分速度的气液混合流给各膜元件102的膜面(图10(b))。
这里，在架体103包围的空间内设置并固定的散气装置104，是具有细小气泡散气管的细小气泡散气装置，使用了上述本发明的细小气泡散气管、散气装置。散气装置104的压力损失过高时，消耗电力增加，不利于节能性、经济性，所以优选压力损失小的散气装置。
本发明中，配设在浸渍型膜分离装置的膜元件中的分离膜是平膜，其是具有下述功能的分离膜，即通过向被过滤液侧施加压力，或者从透过侧吸引而捕捉被过滤液中含有的一定粒径以上的物质。根据捕捉粒径的区别而被分成动态过滤膜、微滤膜和超滤膜，优选微滤膜。
作为该分离膜，从高透水性和工作稳定性方面考虑，优选使用水透过性优异的膜。作为该透过性的指标，可以使用分离膜使用前的纯水透过系数。多孔性膜的纯水透过系数，是使用经反渗透膜纯化的25℃的精制水，是在水头(head)高度1米处测定的透水量的值，纯水透过系数优选为2×10-9m3/m2/s/pa以上，更优选40×10-9m3/m2/s/pa以上。在该范围内时，可以得到实用上充分的透过水量。
图15示意性地示出了作为分离膜使用的平膜的膜表面部分。在膜分离活性污泥法中，活性污泥在膜表层部201被固液分离，分离出的水作为过滤水(处理水)透到膜内。在本发明的装置中，作为分离膜使用膜表面的表面粗糙度优选为0.1μm以下、更优选为0.001～0.08μm、特别优选为0.01～0.07μm的、膜表面粗糙度小的表面平滑分离膜。再者，分离膜的膜表面的平均孔径优选为0.2μm以下、进而优选为0.01～0.15μm、特别优选为0.01～0.1μm。通过使用这样的分离膜，即使使用被认为洗净效果低的细小气泡，也可以得到充分的膜面洗净效果，可以在用膜分离活性污泥法求出的通常的通量(flux)条件下稳定工作。
膜表面的表面粗糙度，是指相对于分离膜与被处理水接触的膜表面的、垂直方向的高度平均值，在图15的示意图中是以标记202表示的高度。另外，该膜表面的表面粗糙度，可以使用例如原子力显微镜装置(DigitalInstruments社制Nanoscope IIIa)测定膜表面的各点的Z轴(垂直膜表面的方向)的高度(记作“Zi”)，通过下述式1进行计算，将求出的二次幂平均粗糙度RMS(μm)作为膜表层部的表面粗糙度求出。
RMS = Σ i N ( Zi - Z ‾ ) 2 N ··式1
膜表面的平均孔径是指分离膜表面上的细孔径的平均值，在图15的示意图中是标记203表示的宽度。为了测定该膜表面的平均孔径，例如使用扫描电镜以10000倍的倍率对膜表面拍摄照片，测定10个以上、优选为20个以上的任意细孔的直径，作为算术平均值而求出。当细孔不是圆形时利用下述方法求出：利用图像处理装置等，求出面积与细孔具有的面积相同的圆(等价圆)，将等价圆直径作为细孔直径。当细孔径的标准偏差σ过大时，过滤孔径性能不好的孔的比例变多，所以优选标准偏差σ为0.1μm以下。
在使用具有这种表面性状的平膜状的分离膜而成的膜分离装置的情况中，可以通过使膜面受到细小气泡作用而良好地将膜面洗净的原因被认为如下。
膜表面粗糙度越小的分离膜，膜表面上的非膜透过物质剥离系数比率往往会越大(参照图16)。膜表面上的非膜透过物质剥离系数是表示将分离膜表面上附着的被过滤液的非膜透过物质从分离膜上剥离的难易程度的剥离系数，由该样品膜的剥离系数相对于标准膜的剥离系数的比率所表示的值是非膜透过物质剥离系数比率。即该剥离系数比率越高，则附着在分离膜上的非膜透过物质就越容易从分离膜剥离，越难以在膜表面上形成非膜透过物质的泥饼层，膜过滤性能高。另外，这里的标准膜是指ミリポア社制的デユラポア膜滤器VVLP02500(亲水性PVDF制、孔径0.10μm)。
另外，平均孔径越小的分离膜，过滤阻力系数比率往往越小(参照图17)。过滤阻力系数比率，是以表示附着在膜表面上的非膜透过物质的单位物质量的阻力产生量的过滤阻力系数、相对于标准膜的过滤阻力系数的比率所表示的值。即过滤阻力系数比率越小，则即便是非膜透过物质附着在分离膜表面上，也难以作为膜过滤阻力表现出来，透水性越高。
作为从散气装置产生的作用于膜表面的气泡，在使用细小气泡而不是粗大气泡时，由气液混合向上流产生的膜表面洗净应力变小。但对于膜表面粗糙度为0.1μm以下的分离膜来说，由于非膜透过物质剥离系数比率高，所以容易将附着在分离膜上的非膜透过物质从分离膜表面剥离，难以在膜表面上形成非膜透过物质的泥饼层，结果即使借助细小气泡来进行膜面洗净，也可以得到充分的膜过滤性能。
具有本发明特定的平滑表面性状的平膜状分离膜可以利用下述制造方法来制造。
例如，在由无纺布制成的基材上涂布含有聚1，1-二氟乙烯系树脂和开孔剂等的制膜原液，然后马上使其在含有不良溶剂的凝固液中凝固成多孔质分离功能层，从而可以制造本发明中使用的分离膜。
此时，也可以不在基材的表面上涂布制膜原液，而将基材浸渍在制膜原液中，从而形成多孔质分离功能层。在基材上涂布制膜原液的情况中，可以在基材的一个面涂布，也可以在基材的两面上涂布。也可以与基材分开的、仅形成多孔质分离功能层，然后与基材层叠在一起。
并且在制膜原液中，除了上述聚1，1-二氟乙烯系树脂以外，还可以根据需要添加开孔剂、以及用于将它们溶解的溶剂等。
当在制膜原液中加入具有促进多孔质形成作用的开孔剂时，该开孔剂只要是可以通过凝固液进行抽提即可，但优选在凝固液中溶解性高的开孔剂。可以使用例如，聚乙二醇、聚丙二醇等的聚氧亚烷基类、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、聚丙烯酸等的水溶液高分子、甘油。
另外，作为该开孔剂，可以使用含有聚氧亚烷基结构、脂肪酸酯结构、或羟基的表面活性剂，特优选含有其中的2种以上结构的表面活性剂。通过使用这种表面活性剂，容易得到目标细孔结构。
另外，当在制膜原液中使用用于溶解聚1，1-二氟乙烯系树脂、其它的有机树脂和开孔剂等的溶剂时，作为该溶剂，可以使用N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲亚砜(DMSO)、丙酮、丁酮等。其中，优选使用对聚1，1-二氟乙烯系树脂溶解性高的NMP、DMAc、DMF、DMSO。
制膜原液中，除此以外，还可以添加不良溶剂。不良溶剂是不溶解聚1，1-二氟乙烯系树脂、其它的有机树脂的溶剂，发挥控制聚1，1-二氟乙烯系树脂和其它有机树脂的凝固速度以控制细孔大小的作用。作为不良溶剂，可以使用水、甲醇、乙醇等的醇类。其中，从废水处理的难易和价格方面考虑，优选水、甲醇。也可以将它们混合。
制膜原液的组成中，优选聚1，1-二氟乙烯系树脂为5～30重量％，开孔剂为0.1～15重量％，溶剂为45～94.8重量％，不良溶剂在0.1～10重量％的范围内。
作为含有不良溶剂的凝固浴，可以使用由不良溶剂构成的液体、或含有不良溶剂和溶剂的混合溶液。
另一方面，当在制膜原液中不含有不良溶剂时，与制膜原液中含有不良溶剂的情况相比，优选凝固浴中的不良溶剂的含量比上述情况少，优选例如为60～99重量％。
通过这样调节凝固浴中的不良溶剂的含有量，可以控制多孔质层表面的表面粗糙度、细孔径、大孔尺寸。此外，如果凝固浴的温度过高，则凝固速度过快，而如果过低，则凝固速度过慢，所以通常优选在15～80℃的范围内选择。更优选20～60℃的范围。
使用这样的分离膜的制造方法，可以制造出以下分离膜：所述分离膜在多孔质基材的表面上由聚1，1-二氟乙烯系树脂形成了多孔质树脂层，在多孔质树脂层的外表面侧形成了具有膜过滤中所必须的理想平均孔径(0.01～0.2μm)、并且具有平滑表面(表面粗糙度为0.1μm以下)的分离功能层，在多孔质树脂层内侧形成了具有大孔的层。即在多孔质树脂层内的靠近多孔质基材的内侧存在具有大孔的层，在外表面存在具有规定的孔径、并且表面平滑的分离功能层。
通过使用上述说明的浸渍型膜分离装置，可以实现稳定的膜分离。此外，在本浸渍型膜分离装置的工作时，也可以对分离膜进行化学洗净。作为此时可使用的方法，有下述方法等：当膜过滤压力变为规定值以上时，从分离膜元件的透过液侧注入碱性水溶液或酸性水溶液，静置一定时间。此时，作为碱性水溶液优选使用次氯酸水溶液，作为酸性水溶液优选使用草酸水溶液、柠檬酸水溶液。
实施例
(实施例1)
制作图1和图11所示结构的细小气泡散气管。
使用碳纤维强化树脂制的圆柱状支撑管(长度1600mm、62mm)作为该支撑管1，在该支撑管1的两端设置不锈钢制的管作为气体供给部4，还设置了用于贯穿支撑管1的外周部和气体供给部4内部的贯穿孔5。在位于两端的气体供给部4的一端，将端头部制成外螺口51；在另一端端头部设置联管节52。以覆盖支撑管1的外周的方式设置EPDM橡胶制的弹性片2，用紧固用具3将两端部紧固在支撑管1上。将安装在两端部的紧固用具3之间的距离设定为1400mm。如图11所示，在弹性片2上以2mm间隔设置宽2mm的微细缝隙S。制作3根这样的散气管。
接着，作为用于连接细小气泡散气管的气体供给部的气体供给管，制作图12那样的2个不锈钢制的管状气体供给管10L和10R。各气体供给管的管头两端被封闭，上面分支出气体供给口53，并且分别设置了3个歧管9L、9R。这里，图12左面的歧管9L的端头部被制成内螺口，右面的歧管9R的端头部被制成外螺口。
先将上述3根细小气泡散气管6的外螺口51与左面的气体供给管10L的歧管9L连接起来。接着，隔着EPDM制的O型环使右面的气体供给管10R的歧管9R的端头与细小气泡散气管6的气体供给部4的端头接触，借助联管节52连接起来。通过这样制作了图13所示的细小气泡散气装置。
图13的细小气泡散气装置中，从气体供给口53供给气体，气体穿过气体供给管10内部、歧管9内部、气体供给部4内部、贯穿孔5流入到弹性片2和支撑管1的间隙中，使弹性片2膨胀，微细缝隙S被打开，从而产生细小气泡。
另一方面，在两面上形成了代替流路材料的凹凸状的、高1000mm×宽500mm×厚6mm的ABS制的正反两面上分别设置分离膜(平膜)，制作膜元件(分离膜面积：0.9m2)。这里，作为分离膜使用聚1，1-二氟乙烯制的表面平均孔径为0.08μm、表面粗糙度(RMS)为0.062μm的平膜。
此外，该平膜是以以下方式制作的。使用聚1，1-二氟乙烯(PVDF)树脂、作为开孔剂的分子量约20,000的聚乙二醇(PEG)、作为溶剂的N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)和作为不良溶剂的纯水，将它们在90℃的温度下充分搅拌，调制出具有下述组成的制膜原液。
PVDF：13.0重量％
PEG：5.5重量％
DMAc：78.0重量％
纯水：3.5重量％
接着，将上述制膜原液冷至25℃，然后涂布在密度0.48g/cm3、厚度220μm的聚酯纤维制无纺布(基材)上，涂布后马上在25℃的纯水中浸渍5分钟，再在80℃的热水中浸渍3次，洗掉DMAc和PEG，制造出分离膜。
接着，制作内部尺寸(大约尺寸)为高1000mm×宽515mm×深1400mm、上下开放的框体。框体的下方连接架体，在架体内的空间的规定位置固定上述细小气泡散气装置，从元件下端到细小气泡散气装置为止的上下方向的距离为220mm。此时，在与膜元件的排列方向平行的侧面，散气装置上方的开口部的面积，一面侧为2520cm2。向框体内装入100片膜元件后的、框体上部的膜元件上面的开口部的面积为4000cm2。因此，B/A的值为2520×2/4000＝1.26。此外，将散气管之间的水平间隔设定为125mm。
如以上那样，将100片膜元件102装入到框体106内，并设置架体103和散气管104，从而制作出图9、10所示结构的浸渍型膜分离装置。
另外，在表1一并示出的条件下，通过图14所示的处理装置的水净化处理工序进行生活废水的处理。图14中将浸渍型膜分离装置简化表示成装入了膜元件的膜块23和散气装置104。如图14所示，污水(生活废水)44，介由污水供给泵46，先被导入到脱氮槽47中与活性污泥混合。然后将该活性污泥混合液导入到处理槽8中。生物处理工序，是为了除去氮，通过硝化工序(有氧)和脱氮工序(无氧)进行处理的。在后段的处理槽8(有氧槽)中进行氨性氮(NH4-N)的硝化，通过污泥循环泵48将硝化液从膜分离活性污泥槽循环到前段的脱氮槽47中，在脱氮槽47中除去氮。
这里，在处理槽8内，由鼓风机7送来的空气介由散气装置104进行曝气。通过该曝气，保持活性污泥为有氧状态，进行硝化反应、BOD氧化。进而，通过该空气曝气，在膜块23的膜面上附着的污泥的附着和沉积被洗净。另外，为了保持处理槽8和脱氮槽47内的MLSS浓度，定期使用污泥去除泵49去除污泥。
通过膜块23进行膜过滤是通过用吸引泵43从透过水侧吸引来进行的。另外，为了防止污泥附着在分离膜的膜表面上，通过使用内藏计时器、依照预先记录的程序定期进行吸引泵的工作/停止切换的继电器开关，使膜过滤以工作8分钟、停止2分钟的方式反复间歇工作，膜过滤流量固定在1.0m/天(平均通量)，进行工作。
[表1]
  方式
  污水种类   生活废水
  污水水质(平均值)   BOD(生物学的氧要求量)：200mg/LTN(氮总量)：45mg/LTP(磷总量)：8ml/L
  处理水量   24m3/天
  生物处理槽容量   脱氮槽：5m3膜分离活性污泥槽：5m3，计10m3
  水理学的滞留时间(HRT)   10小时脱氮槽：5小时膜分离活性污泥槽：5小时
  活性污泥条件   膜分离活性污泥槽MLSS：8000～15000mg/L膜分离活性污泥槽溶解氧(DO)：0.5～2.0mg/L
  方式
  污泥循环量   被处理水量的3倍72m3/天
  被处理液水温   13～28℃
  散气量   10L/min·EL×100EL＝1000L/min
这里，经时测定作为表示工作性能指标的膜差压，使用该经时变化。如果工作中生成的涡流不均匀，则膜面洗净不充分，膜差压升高，难以稳定工作，所以可以利用膜差压的变化来评价工作性能。
连续工作90天。90天之间几乎没有发现差压上升，可以继续基本稳定的工作。
(实施例2)
在与实施例1同样的浸渍型膜分离装置中，改变固定在架体上的散气装置的位置，分别在从元件下端到散气装置为止的上下方向的距离为120mm、155mm、460mm的位置设置细小气泡散气管。此时，B/A的值分别是0.56、0.805、2.94。分别记作2(a)、2(b)、2(c)。
使用这些膜分离装置在与实施例1同样的工作条件下工作，结果从元件下端到散气装置为止的上下方向距离为120mm时(2(a)的情况)，在30天左右差压急速上升，虽然可以通过从透过液侧向分离膜注入0.5％次氯酸钠水溶液，静置2小时，进行化学洗净从而工作，但当从元件下端到散气装置为止的上下方向距离为155mm时(2(b)的情况)和460mm时(2(c)的情况)，不用对分离膜化学洗净，就可基本稳定地继续工作。
工业可利用性
本发明的细小气泡散气管、细小气泡散气装置，适合作为设置在浸渍型膜分离装置中的细小气泡机构。另外，该浸渍型膜分离装置，在处理下水道水、屎尿、工业废水等的污水时，可以作为设置于活性污泥处理槽内使用的浸渍型膜分离装置使用。另外，还可以作为膜分离处理污水以外的各种水(例如自来水)时的浸渍型膜分离装置使用。

Claims (11)

1.一种细小气泡散气管，至少具有筒状支撑管和形成有微细缝隙的弹性片，并且上述弹性片以覆盖上述支撑管外周的方式设置，具有在向上述弹性片和上述支撑管的间隙供给了气体时、上述弹性片的微细缝隙被打开、由此向散气管外释放细小气泡的功能，所述细小气泡散气管的特征在于，上述支撑管的长度方向的长度为1000mm以上，在上述支撑管的两端设置有作为气体流入口的气体供给部。
2.根据权利要求1所述的细小气泡散气管，其特征在于，上述弹性片和上述支撑管之间的间隙在长度方向上至少被分割成2段，分割后的间隙部分的长度方向长度为1000mm以下。
3.一种细小气泡散气装置，其特征在于，设置了基本平行的多根权利要求1或2所述的细小气泡散气管，该细小气泡散气管的气体供给部与气体供给管相连，位于该细小气泡散气管的一端侧的气体供给部多个一起与一个气体供给管连接，并且位于另一端侧的气体供给部多个一起与另一个气体供给管连接。
4.根据权利要求3所述的细小气泡散气装置，其特征在于，上述细小气泡散气管的气体供给部与上述气体供给管之间的连接部分在至少一端侧，具有不旋转该连接部分的部件就可插嵌脱接的连接结构。
5.根据权利要求4所述的细小气泡散气装置，其特征在于，在具有上述不旋转该连接部分的部件就可插嵌脱接的连接结构的该连接部分中，设置了O型环作为密封件。
6.根据权利要求3所述的细小气泡散气装置，其特征在于，上述细小气泡散气管的气体供给部与上述气体供给管之间的连接部分在至少一端侧，具有使用不旋转该连接部分的部件就可使连接端彼此接合的、可脱接的连接用具连接而成的连接结构。
7.根据权利要求6所述的细小气泡散气装置，其特征在于，可脱接的连接用具是法兰、联管节、和管夹中的任一种。
8.一种细小气泡散气装置，其特征在于，设置了基本平行的多根权利要求2所述的细小气泡散气管，该细小气泡散气管的气体供给部与气体供给管连接，位于该细小气泡散气管一端侧的气体供给部多个一起与一个气体供给管连接，并且位于另一端侧的气体供给部多个一起与另一个气体供给管连接，并且关于这两根气体供给管，与该气体供给管连接的多个该细小气泡散气管上的、最接近该气体供给部的间隙部分的长度方向长度的总和之差在10％以内。
9.一种浸渍型膜分离装置，是浸渍设置于储存有被处理液的处理槽内的浸渍型膜分离装置，其特征在于，具有分离膜块和细小气泡散气装置，所述分离膜块是将配设了平膜作为分离膜的多个分离膜元件以膜面平行地方式并列设置而成的，所述细小气泡散气装置被设置在该浸渍型膜分离装置的竖直下方，并且该细小气泡散气装置是权利要求3～8的任一项所述的细小气泡散气装置。
10.根据权利要求9所述的浸渍型膜分离装置，其特征在于，上述2个气体供给管介由在曝气装置后延伸的气体供给干管的分支连接起来。
11.根据权利要求9或10所述的浸渍型膜分离装置，其特征在于，上述分离膜元件的下端和上述细小气泡散气管的距离为300mm以下。
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