CN102050505A - 浸入式膜分离器设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种浸入式膜分离设备。该浸入式膜分离设备包括：膜组件壳体，其包括多个膜组件；安置在所述膜组件壳体下方的扩散器壳体，该扩散器壳体包括扩散器；以及用于向所述扩散器提供空气的供给单元，该供给单元包括连接至所述扩散器的管。通过所述管向所述扩散器提供空气，并且通过所述扩散器将存在于所述管中的废水排出。

Description

浸入式膜分离器设备
技术领域
本发明的示例性实施方式涉及一种浸入式膜分离设备。
背景技术
本申请要求如下韩国专利申请的优先权：2009年11月3日提交的No.10-2009-0105395、2009年11月6日提交的No.10-2009-0106924和2009年11月23日提交的No.10-2009-0113314，以引证方式将它们并入于此。
膜是能够从气体、液体、固体或它们的组合中仅分离出特定成分的物相，并且能利用膜的物理和化学性质从该组合中分离出分子物质。
在水处理领域，基于膜的结构可以将膜分类为多孔膜、微孔膜以及均质膜。此外，基于膜的用途可以将膜分类为微孔滤膜、超滤(UP)膜、反渗透膜、气体分离膜以及渗透汽化膜。
通常难以单独地使用膜。因此，可以将膜制造为设备，使得膜可以用于分离过程。利用膜而制成的装置称为组件。
基于膜的类型，板框式组件、管式组件、UF膜组件等已被商用。压力式UF膜和浸入式UF膜用于UF膜组件，并且压力式管状膜用于管式组件。
在用于UF膜组件和管式组件的压力式UF膜和压力式管状膜中，膜内部的线速度必须保持在预定速度，从而减少膜的污染。然而，使线速度保持在预定速度需要大量的动力成本。浸入式UF膜的表面接触了水中的气泡，从而减少膜的污染。然而，浸入式UF膜接触了纤维上的污染物质，因而该浸入式UF膜受到破坏。
分离膜是指形成在平面或者薄片上的膜。污染物质几乎不会附着于分离膜，或者即使污染物质附着于分离膜也容易去除该污染物质。因而，与UF膜相比，在驱动膜组件期间，分离膜几乎不会受到破坏。然而，和UF膜不同，不能够通过反冲洗过程来清洁分离膜。
发明内容
本发明的示例性实施方式提供一种具有优秀膜分离效率的浸入式膜分离设备，该浸入式膜分离设备能够利用一根管同时执行扩散操作和冲洗操作，并且能够使多个膜组件彼此结合。
一方面，本发明提供了一种浸入式膜分离设备，该浸入式膜分离设备包括：膜组件壳体，其包括多个膜组件；安置在所述膜组件壳体下方的扩散器壳体，该扩散器壳体包括扩散器；以及用于向所述扩散器提供空气的供给单元，该供给单元包括连接至所述扩散器的管，其中，通过所述管向所述扩散器提供空气，并且通过所述扩散器将存在于所述管中的废水排出。
附图说明
附图被包括进来以提供对本发明的进一步理解并且被并入而构成本说明书的一部分，附图例示了本发明的实施方式并且与说明书一起用来解释本发明的原理。在附图中：
图1例示了根据本发明的一个示例性实施方式的浸入式膜分离设备；
图2和3是图1所示的该浸入式膜分离设备的侧视图；
图4例示了根据本发明的一个示例性实施方式的膜组件；
图5例示了根据本发明的一个示例性实施方式的膜组件的膜部；
图6例示了根据本发明的一个示例性实施方式的膜组件的突起和凹槽的接合形式；
图7例示了根据本发明的一个示例性实施方式的另一种膜组件；
图8例示了根据本发明的一个示例性实施方式的另一种膜组件的突起和凹槽的接合形式；
图9例示了根据本发明的一个示例性实施方式的另一种膜组件；
图10例示了根据本发明的一个示例性实施方式的另一种膜组件的突起和凹槽的接合形式；
图11例示了根据本发明的一个示例性实施方式的多个膜组件的装配件；
图12是根据本发明的一个示例性实施方式的浸入式膜分离设备的俯视图；
图13例示了多个膜组件和膜组件壳体的组合形式；
图14是根据本发明的一个示例性实施方式的浸入式膜分离设备的正视图；
图15例示了膜组件和扩散器；
图16是根据本发明的一个示例性实施方式的浸入式膜分离设备的侧视图；以及
图17A和17B例示了曝气池中废水的循环。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的实施方式，在附图中例示了这些实施方式的示例。
图1例示了根据本发明的一个示例性实施方式的浸入式膜分离设备。图2和3是图1所示的该浸入式膜分离设备的侧视图。
如图1和2所示，根据本发明的一个示例性实施方式的浸入式膜分离设备100可以包括：膜组件壳体300，该膜组件壳体300包括多个膜组件200；扩散器壳体400，该扩散器壳体400安置在膜组件壳体300下方并且包括具有多个气孔430的扩散器450；以及供给单元500，该供给单元500连接至扩散器450并且通过管510向该扩散器450提供空气。更具体地讲，膜组件壳体300可以是上部和下部敞开的矩形外壳。该多个膜组件200可以彼此组合并且容纳在膜组件壳体300的中空的空间中。
各膜组件200可以结合有吸管290，并且通过膜组件200的膜分离而净化的水可以通过吸管290排放到外部。
安置在膜组件壳体300下方的扩散器壳体400可以与膜组件壳体300一起形成整体，并且可以是上部和下部敞开的矩形外壳。扩散器壳体400还可以包括空腔410和多条腿420。空腔410可以是中空的空间，使得从浸入式膜分离设备100的下部流出的废水流到膜组件壳体300。腿420可以使浸入式膜分离设备100可靠地支承于地面，并且可以在扩散器壳体400与地面之间提供间隙，使得废水从浸入式膜分离设备100的下部流出。腿420可以包括至少四条腿。扩散器壳体400的除腿420外的整个区域可以是敞开的。
扩散器壳体400的扩散器500可以将曝气池中的空气扩散到膜组件壳体300。扩散器450安置在空腔410与腿420之间。扩散器450可以与连接至外部的气管相连接，从而将空气从扩散壳体400扩散和转移到膜组件壳体300。具有多个气孔430的扩散器450安置在扩散器壳体400内部。
供给单元500将空气注入扩散器450。供给单元500包括连接至扩散器450的管510和连接至该管510的一端的供给部520。
在本发明的一个实施方式中，管510可以使用一根管。当浸入式膜分离设备100浸入填充有废水的曝气池中时，管510可以将安置在外部的供给部520连接到扩散器450。因而，管510可以充当用于将供给部520提供的空气供给到扩散器450的通道。
供给部520可以使用泵或者鼓风机。泵或者鼓风机可以通过管510将空气供给至扩散器450。
如图3所示，根据本发明的该实施方式的浸入式膜分离设备100还可以包括连接至位于扩散器450与供给部520之间的管510的阀530。可以按照与供给部520相同的方式将阀530安置在曝气池的外部。当浸入式膜分离设备100驱动时，阀530可以将管510中填充的空气排放到外部。
下面描述用于驱动具有上述结构的浸入式膜分离设备100的方法。
图4例示了根据本发明的实施方式的膜组件200。图5例示了该膜组件200的膜部。
如图4和5所示，膜组件200可以包括膜部210、用于固定该膜部210的框架220以及排放单元250。膜部210可以包括支持件211、分别安置在该支持件211的两个表面上的无纺布212、以及分别安置在无纺布212上的膜213。
支持件211可以是薄板。支持件211可以被固定至框架220，并且可以对无纺布212和该无纺布212上的膜213进行固定。
无纺布212可以安置在支持件211与膜213之间，由此将支持件211与膜213分离。当无纺布212分别安置在支持件211的两个表面上时，在支持件211的两个表面与无纺布212之间设置有空间。该空间可以充当用于流体流动的通道。
可以在支持件211与无纺布212之间形成多个管状流体通道。可以对支持件211的两个表面进行打孔以具有多个流体孔。因此，流经膜213和无纺布212的流体沿着支持件211与无纺布212之间的管状流体通道流入支持件211的流体孔，然后通过排放单元250排放到外部。
在各个膜213的整个表面上均匀地形成有细孔，使得仅有液体和大小等于或小于预定大小的固体通过膜213。在发明的该实施方式中，各个膜213可以具有细孔，各个细孔的大小等于或小于0.1μm。
框架220形成膜组件200的边。排放单元250形成在框架220的顶端。排放单元250用于将流体通道内的流体排放到外部，并且排放单元250连接至该流体通道。吸管290连接至排放单元250的排放泵。
各个膜组件200可以包括安置在各膜组件200的一个表面上的多个突起230和安置在各膜组件200的另一个表面上的多个凹槽240。该多个突起230可以分别配合在该多个凹槽240内。
突起230和凹槽240可以安置在各膜组件200的框架220上。优选地，突起230和凹槽240可以安置在框架220的四边处。突起230和凹槽240可以安置在框架220的其他位置。例如，突起230和凹槽240可以安置在框架220的两个上边处或者两个下边处。
图6例示了膜组件200的突起230与凹槽240的接合形式。
如图6所示，第一膜组件270和第二膜组件280彼此结合。
第一膜组件270和第二膜组件280每个均具有突起271、281和凹槽272、282。第二膜组件280的突起281可以插入第一膜组件270的凹槽272中，因而第一膜组件270和第二膜组件280可以彼此结合。
更具体地讲，第一膜组件270的凹槽272的形状能够容纳第二膜组件280的突起281。凹槽272具有狭窄的入口，但是该狭窄的入口是弹性的。因此，在第二膜组件280的突起281插入第一膜组件270的凹槽272中之后，必需用预定力将第一膜组件270与第二膜组件280分离。
突起230的上部UP的宽度可以大于该突起230的下部LP的宽度。突起230的上部UP可以呈球状，并且突起230的下部LP可以具有向下倾斜的表面。例如，如图6所示，突起230可以呈具有平底面的玻璃杯状。
凹槽240可以具有能够被配合到突起230中的形状，因而突起230可以插入凹槽240中。换句话说，凹槽240可以具有与突起230的形状相反的形状，因而可以与突起230接合。
因为第一膜组件270具有位于其四边处的突起271和凹槽272，并且第二膜组件280具有位于其四边处的突起281和凹槽282，所以第一膜组件270和第二膜组件280可以可靠地彼此结合。
本发明的该实施方式例示了安置在各膜组件的四边处的突起和凹槽。然而，可以将各个膜组件的与框架的形成区域对应的其他位置用于该突起和凹槽。
图7例示了根据本发明的示例性实施方式的另一种膜组件。在图7中可以简要说明或者可以完全省略与上述膜组件相同或者等效的结构和构件。
如图7所示，根据本发明的该示例性实施方式的膜组件200包括膜部210、用于固定该膜部210的框架220、以及排放单元250。膜组件200包括形成在框架220上的突起230和凹槽240。
突起230可以安置在位于膜组件200的一个表面中的框架220上，并且更具体而言可以沿膜组件200的一个表面中的框架220的纵向分别安置该在框架220的左侧和右侧处。凹槽240可以分别安置在膜组件200的另一个表面中与突起230的位置对应的框架220的左侧和右侧处。
图8例示了图7所示的膜组件200的突起230与凹槽240的接合形式。
如图8所示，第一膜组件270与第二膜组件280彼此结合。
第一膜组件270和第二膜组件280各个均具有突起271、281和凹槽272、282。第二膜组件280的突起281插入第一膜组件270的凹槽272中，因而第一膜组件270与第二膜组件280可以彼此结合。
更具体地讲，第一膜组件270的凹槽272可以具有的形状能够容纳第二膜组件280的突起281。在图7和8中，第一膜组件270与第二膜组件280可以以滑动方式彼此结合。换句话说，第二膜组件280的突起281形成在与第一膜组件270的凹槽272对应的位置。因而，可以通过使第二膜组件280的突起281滑动到第一膜组件270的凹槽272中来使该第一膜组件270与该第二膜组件280彼此结合。
在图8中，突起230的中部MP的宽度可以小于该突起230的上部UP的宽度，并且宽度等于或大于突起230的中部MP的宽度的下部LP可以呈向下倾斜的三角形。例如，如图8所示，突起230可以具有沙漏状截面。
凹槽240可以具有能够被配合到突起230内的形状，因而突起230可以插入凹槽240中。换句话说，凹槽240可以具有与突起230的形状相反的形状，因而可以与突起230接合。
因此，由于突起271、281和凹槽272、282安置在第一膜组件270和第二膜组件280各个的左侧和右侧处，所以第一膜组件270和第二膜组件280可以可靠地彼此结合。
图9例示了根据本发明的示例性实施方式的另一种膜组件。在图9中可以简要说明或者可以完全省略与上述膜组件相同或者等效的结构和构件。
如图9所示，根据本发明的该示例性实施方式的膜组件200包括膜部210、用于固定该膜部210的框架220、以及排放单元250。膜组件200包括形成在框架200上的突起230和凹槽240。
突起230可以安置在膜组件200的一个表面中的框架220上，更具体而言可以沿膜组件200的一个表面中的框架220的纵向分别安置在该框架220的左侧和右侧处。凹槽240可以分别安置在膜组件200的另一个表面中与突起230的位置对应的框架220的左侧和右侧处。
图10例示了图9所示的膜组件200的突起230与凹槽240的接合形式。
如图10所示，第一膜组件270与第二膜组件280彼此结合。
第一膜组件270和第二膜组件280每一个均具有突起271、281和凹槽272、282。第二膜组件280的突起281插入第一膜组件270的凹槽272中，因而第一膜组件270与第二膜组件280可以彼此结合。
更具体地讲，第一膜组件270的凹槽272的形状能够容纳第二膜组件280的突起281。在图9和10中，第一膜组件270与第二膜组件280可以按叠置方式彼此结合。换句话说，第二膜组件280的突起281形成在与第一膜组件270的凹槽272对应的位置处。因而，可以通过将第一膜组件270的凹槽272与第二膜组件280的突起281叠置来使该第一膜组件270与该第二膜组件280彼此结合。
在图10中，突起230的上部UP的宽度可以小于该突起230的下部LP的宽度，并且突起230可以具有分层金字塔状截面。
凹槽240可以具有能够被配合到突起230中的形状，因而突起230可以插入凹槽240中。换句话说，凹槽240可以具有与突起230的形状相反的形状，因而可以与突起230接合。
因此，由于突起271、281和凹槽272、282安置在第一膜组件270和第二膜组件280每一个的左侧和右侧处，所以第一膜组件270和第二膜组件280可以可靠地彼此结合。
图11例示了根据本发明的示例性实施方式的多个膜组件的装配件。
如图11所示，具有上述结构的该多个膜组件彼此结合以形成膜组件的装配件。该多个膜组件包括具有突起271和凹槽272的第一膜组件270以及具有突起281和凹槽282的第二膜组件280。第一膜组件270的凹槽272和第二膜组件280的突起281可以彼此接合。
如上所述，结合后的膜组件可以被容纳在图1所示的浸入式膜分离设备100的膜组件壳体300中。
图12是图1所示的浸入式膜分离设备100的俯视图。图13例示了多个膜组件被容纳在膜组件壳体中的结合形式。
如图12所示，多个膜组件200可以被容纳在浸入式膜分离设备100的膜组件壳体300中。
膜组件壳体300可以具有多个弹簧构件600以固定和支承多个膜组件200。弹簧构件600可以安置在膜组件壳体300的一侧。各弹簧构件600可以包括弹簧610、与该弹簧610结合的弹簧杆620、以及支架630，该支架630安置在弹簧杆620的一端并且接触膜组件200。弹簧600可以由弹性材料形成。弹簧杆620可以是用于防止弹簧610分开的支承轴。支架630可以将弹簧610的弹力传递到膜组件200。
弹簧构件600可以使多个膜组件200与膜组件壳体300结合。换句话说，可以将安置在膜组件壳体300的一侧的弹簧610的弹力施加于膜组件200，由此使膜组件200与膜组件壳体300结合。
如图13所示，各膜组件200的至少四个边可以接触弹簧构件600，使得膜组件壳体300的弹簧构件600与膜组件200可靠地结合。然而，弹簧构件600可以接触各膜组件200的其他部分。
因此，在根据本发明的示例性实施方式的浸入式膜分离设备100中，因为膜组件壳体300具有弹簧构件600，并且利用弹簧构件600使膜组件200彼此结合，所以膜组件壳体300不具有用于使膜组件200彼此结合的单独的凹槽结构和壁结构。
下面参照图1至3描述用于驱动根据本发明的示例性实施方式的浸入式膜分离设备100的方法。
如图1至3所示，浸入式膜分离设备100包括：膜组件壳体300，该膜组件壳体300包括多个膜组件200；扩散器壳体400，该扩散器壳体400安置在膜组件壳体300下方并且包括具有多个气孔430的扩散器450；以及供给单元500，该供给单元500连接至扩散器450并且通过管510向扩散器450提供空气。供给单元500包括连接至扩散器450的管510和向该管510提供空气的供给部520。
具有上述结构的浸入式膜分离设备100可以安置在填充有废水的曝气池中。连接至扩散器450的管510的一部分和供给部520可以安置在外部，使得用户可以操作供给单元500。
当将浸入式膜分离设备100浸入填充有废水的曝气池中时，浸入式膜分离设备100驱动供给单元500并且使该供给单元500能够执行用于向扩散器450提供空气的扩散操作。
更具体地讲，供给单元500的供给部520进行工作并且执行通过管510向扩散器450提供空气的扩散操作。当向扩散器450提供空气时，可以使曝气池中的废水循环，同时气泡通过扩散器450的气孔430移动至膜组件壳体300。
膜组件200通过废水的循环来净化废水，然后通过连接至膜组件200的吸管290将净化过的废水排放到外部。如果将这种废水净化操作执行若干小时，则扩散器450的气孔430可能会发热。因此，气孔430可能会发生损坏。因而，供给单元500停止驱动，将管510内的空气排放到外部，并且使废水能够流入管510以防止气孔430的损坏。
更具体地讲，如图2所示，在不具有阀的浸入式膜分离设备100中，通过打开供给单元500的供给部520将管510内存在的空气排放到外部。换句话说，直到曝气池内的水压达到大气压力，曝气池中的废水才通过扩散器450的气孔430流入管510。因而，管510内的空气被排放到外部。
当供给部520是泵或者鼓风机时，如果供给部520停止提供空气并且在外部大气中保持在打开状态下，则因为曝气池内的水压与大气压力之间的压差而使废水通过扩散器450的气孔430流入管510。
另一方面，如图3所示，当供给单元500的管510具有阀530时，通过打开阀530将管510内存在的废水排放到外部。
当供给单元500停止驱动时，在扩散操作期间发热的气孔430被冷却。然而，在气孔430冷却期间，废水内存在的污染物质可能会被吸收到气孔430。因此，气孔430经常会被污染物质填充。因而，供给单元500再次开始驱动并且执行通过扩散器450将管510中存在的废水排放到外部的冲洗操作。
更具体地讲，在打开的供给部520或者打开的阀530被关闭并且供给部520或者阀530与外部之间的连接被阻断之后，供给部520再次驱动。当通过供给部520(即泵或者鼓风机)将空气供给到扩散器450时，通过扩散器450的气孔430排放废水。因此，可以去除气孔430所吸收的污染物质，并且可以使用不具有阀的泵或者鼓风机。此外，泵或者鼓风机可以向管510的内部提供空气，同时，可以排放管510内部的空气。因而，可以使用不具有阀的泵或鼓风机。
此外，供给单元500可以在向扩散器450的气孔430排放管510中存在的废水的同时，执行用于冲洗被填充气孔430的冲洗操作。
随后，当供给单元500向扩散器450提供空气时，浸入式膜分离设备100可以在使废水在曝气池中循环的同时再次开始执行废水的净化操作。
换句话说，根据本发明的示例性实施方式的浸入式膜分离设备100利用一根管510同时执行扩散操作和冲洗操作。然而，在相关技术中，用于扩散操作的管和用于冲洗操作的管是必需的。因此，可以降低浸入式膜分离设备的制造成本，并且可以提高生产率。
图14是根据本发明的示例性实施方式的浸入式膜分离设备的正视图。图15例示了膜组件和扩散器。
如图14和15所示，浸入式膜分离设备100可以包括：膜组件壳体300，在该膜组件壳体300中容纳多个膜组件200；扩散器壳体400，该扩散器壳体400安置在膜组件壳体300下方并且包括空腔410和腿420。扩散器壳体400还可以包括位于空腔410与腿420之间的扩散器450。
膜组件壳体300的高度H1可以大于扩散器壳体400的高度H2。扩散器450向上排放空气并且将废水移至膜组件壳体300。此外，通过从扩散器450排放的气泡可以清洁膜组件200的表面。
如果包括膜组件200的膜组件壳体300的高度H1小于包括扩散器450的扩散器壳体400的高度H2，则膜组件200与扩散器450之间的距离增大。因此，从扩散器450排放的气泡向上移动并组合。结果，由于气泡的大小增大而导致膜组件200的下边缘未被清洁，并且可能出现膜组件中存留有污染物质的侧结垢现象。
扩散器450可以始终安置在与浸入式膜分离设备100的底面相同的高度，使得废水可以从浸入式膜分离设备100的下部流出并且可以被循环。因而，必须调节扩散器壳体400的高度H2，从而调节膜组件200与扩散器450之间的距离。优选地，膜组件壳体300的高度H1和扩散器壳体400的高度H2可以满足下式：0.15H1≤H2≤0.98H1。
下表1表示当根据本发明的实施方式的浸入式膜分离设备安装在曝气池中并且净化曝气池中填充的废水时测得的膜组件中的侧结垢的发生程度。在下表1中，调节膜组件壳体300的高度H1和扩散器壳体400的高度H2，并且在各比率H1∶H2中浸入式膜分离设备工作了30分钟。在下表1中，X表示没有侧结垢，◎表示侧结垢的发生程度高，而○表示侧结垢的发生程度低。
表1
如上表1所示，当膜组件壳体300的高度H1大于扩散器壳体400的高度H2时，侧结垢的发生程度低。具体地说，当膜组件壳体300的高度H1和扩散器壳体400的高度H2满足下式：0.15H1≤H2≤0.98H1时，不发生侧结垢。另一方面，当膜组件壳体300的高度H1小于扩散器壳体400的高度H2时，侧结垢的发生程度高。
如上所述，根据本发明的实施方式的浸入式膜分离设备可以通过调节膜组件壳体300的高度H1和扩散器壳体400的高度H2来防止膜组件中侧结垢的发生。
此外，在根据本发明的实施方式的浸入式膜分离设备中，膜组件可以容易地彼此结合。因为不使用结合框架来使膜组件彼此结合，所以可以减小浸入式膜分离设备的制造成本和大小。因此，可以提高浸入式膜分离设备的效率。
图16是根据本发明的示例性实施方式的浸入式膜分离设备的侧视图。图17A和17B例示了曝气池中废水的循环。
如图16所示，根据本发明的该实施方式的浸入式膜分离设备100可以包括膜组件壳体300和扩散器壳体400。扩散器壳体400可以包括空腔410，该空腔410包括扩散器450和腿420。
各条腿420的高度H3可以占膜组件壳体300的高度H1与扩散器壳体400的高度H2之和(H1+H2)的5％到30％。腿420可以提供的空间使得浸入式膜分离设备100可靠地安置于地面并且使曝气池中的废水流到腿420的内部。
因此，当各条腿420的高度H3等于或者大于膜组件壳体300的高度H1与扩散器壳体400的高度H2之和(H1+H2)的5％时，用于使曝气池中的废水流向腿420内部的空间大小将增大。因此，可以使曝气池中的废水顺畅地循环。如图17A所示，通过使曝气池中的废水全部进行循环可以防止废水的腐败问题。
此外，当各条腿420的高度H3等于或者小于膜组件壳体300的高度H1与扩散器壳体400的高度H2之和(H1+H2)的30％时，因为各条腿420的高度H3增大而导致扩散器450在腿420上的位置水平面上升。因此，如图17B所示，可以在曝气池的底部中进行通过由扩散器450提供空气而导致的废水的循环。结果，保留在曝气池的底部中的废水被净化，并且沉淀物不会保留在曝气池的底部中。
下表2表示当根据本发明的实施方式的浸入式膜分离设备安装在曝气池中并且净化曝气池中填充的废水时，保留在曝气池的底部中的沉淀物的量。在下表2中，相对于膜组件壳体300的高度H1与扩散器壳体400的高度H2之和(H1+H2)调解各条腿420的高度H3，并且在各比率(H1+H2)∶H3中浸入式膜分离设备工作1小时。在下表2中，◎表示产生大量沉淀物，而○表示产生少量沉淀物。
表2
Figure GSA00000131579000141
如上表2所示，当各条腿420的高度H3小于膜组件壳体300的高度H1与扩散器壳体400的高度H2之和(H1+H2)的5％时，由于曝气池中的废水循环不顺畅而导致在曝气池的底部中产生大量的沉淀物。
当各条腿420的高度H3是膜组件壳体300的高度H1和扩散器壳体400的高度H2的和(H1+H2)的5％至30％时，因为使曝气池中的废水顺畅地循环，所以在曝气池的底部中产生少量的沉淀物。
当各条腿420的高度H3大于膜组件壳体300的高度H1与扩散器壳体400的高度H2之和(H1+H2)的30％时，由于各条腿420的高度H3增大使得扩散器450在腿420上的位置水平面过分上升，导致曝气池中的废水循环不顺畅。因此，在曝气池的底部中产生大量沉淀物。
如上所述，根据本发明的实施方式的浸入式膜分离设备相对于膜组件壳体的高度与扩散器壳体的高度之和来调节腿的高度，由此使曝气池中的废水顺畅地循环。因此，可以防止在曝气池的底部中产生沉淀物，并且可以提高净化效率。
此外，因为根据本发明的实施方式的浸入式膜分离设备的膜组件容易彼此结合，所以不使用结合框架来使膜组件彼此结合。因此，可以减小浸入式膜分离设备的制造成本和大小。因此，可以提高浸入式膜分离设备的效率。
此外，因为膜组件壳体具有弹簧构件，并且利用弹簧构件来结合膜组件，所以膜组件壳体不具有用于使膜组件彼此结合的单独的凹槽结构和壁结构。
虽然已经参照许多本发明的示例性实施方式描述了本发明，但是应当理解，本领域技术人员能够设想出落入本公开的原理的范围内的许多其他修改和实施方式。更具体而言，在本公开、附图以及所附权利要求书的范围内，可以在发明主题的结合设置的组成部分和/或布置上做出各种变型和修改。除了组成部分和/或布置上的变型和修改以外，替代使用对本领域技术人员来说也是显而易见的。

Claims (10)

1.一种浸入式膜分离设备，其包括：
膜组件壳体，其包括多个膜组件；
安置在所述膜组件壳体下方的扩散器壳体，该扩散器壳体包括扩散器；以及
用于向所述扩散器提供空气的供给单元，该供给单元包括连接至所述扩散器的管，
其中，通过所述管向所述扩散器提供空气，并且通过所述扩散器将存在于所述管中的废水排出。
2.根据权利要求1所述的浸入式膜分离设备，其中，所述膜组件壳体的高度大于所述扩散器壳体的高度，
其中，所述膜组件壳体的高度和所述扩散器壳体的高度满足下式：0.15H1≤H2≤0.98H1，其中，H1是所述膜组件壳体的高度，H2是所述扩散器壳体的高度。
3.根据权利要求1所述的浸入式膜分离设备，其中，所述扩散器壳体包括空腔和安置在该空腔下的腿，
其中所述扩散器壳体的所述腿的高度占所述膜组件壳体的高度与所述扩散器壳体的高度之和的5％至30％，
其中所述腿的高度的范围是从该腿的最下部到所述扩散器的最下部。
4.根据权利要求1所述的浸入式膜分离设备，其中，所述供给单元包括用于提供空气的供给部，该供给部包括泵或者鼓风机。
5.根据权利要求4所述的浸入式膜分离设备，其中，所述供给单元还包括连接至所述管的阀。
6.根据权利要求1所述的浸入式膜分离设备，其中，所述多个膜组件包括第一膜组件和第二膜组件，
其中在所述第一膜组件和所述第二膜组件各个的一个表面上安置有多个突起，并且在所述第一膜组件和所述第二膜组件各个的另一个表面上安置有多个凹槽，
其中所述第一膜组件和所述第二膜组件二者中的一个的所述多个突起分别配合到所述第一膜组件和所述第二膜组件二者中的另一个的所述多个凹槽内，由此所述第一膜组件和所述第二膜组件彼此结合。
7.根据权利要求6所述的浸入式膜分离设备，其中，所述多个突起和所述多个凹槽安置在所述第一膜组件和所述第二膜组件各个的框架上，
其中各所述突起的中部的宽度小于各所述突起的上部的宽度。
8.根据权利要求7所述的浸入式膜分离设备，其中，各所述突起的上部的宽度小于各所述突起的下部的宽度，
其中所述多个突起呈直线地安置在所述第一膜组件和所述第二膜组件各个的所述框架的一个表面的左侧和右侧，并且所述多个凹槽呈直线地安置在所述第一膜组件和所述第二膜组件各个的所述框架的另一个表面的左侧和右侧。
9.根据权利要求7所述的浸入式膜分离设备，其中，各所述突起的下部具有倾斜表面，并且各所述突起的上部呈球状，
其中所述多个突起安置在所述第一膜组件和所述第二膜组件各个的所述框架的一个表面的至少四个边中，并且所述多个凹槽安置在所述第一膜组件和所述第二膜组件各个的所述框架的另一个表面的至少四个边中。
10.根据权利要求1所述的浸入式膜分离设备，其中，所述膜组件壳体还包括用于固定和支承所述多个膜组件的弹簧构件，
其中所述弹簧构件固定至所述多个膜组件各自的至少四个边，
其中所述弹簧构件包括弹簧、支承该弹簧的弹簧杆以及安置在该弹簧杆的一端的支架。
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