CN102989225A - 过滤装置和过滤装置的运转方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供通过改善散气管的配置、提高过滤膜表面的交叉流动流速的均匀性来抑制过滤膜的堵塞的过滤装置和过滤装置的运转方法。该过滤装置的特征在于，包括：以浸于放入有液体的水槽内的方式设置的过滤膜；配置在上述过滤膜的下方的一根以上的散气管；和向上述散气管供给气体的送风机，以从该散气管排出的气泡的横向的扩散范围宽度相对于上述过滤膜的宽度成为均等的方式配置上述散气管，上述过滤膜的下端宽度A、从上述过滤膜到上述散气管的气体排出口的距离B、散气管的数量n的关系满足式1：B≥4.1×A÷n。

Description

过滤装置和过滤装置的运转方法

技术领域

本发明涉及使过滤膜起泡、抑制过滤膜的堵塞的过滤装置和过滤装置的运转方法。

背景技术

在专利文献1中，公开了一种过滤装置，其具有过滤膜和在过滤膜之下分支成三个的散气管，从该散气管的两端以相同压力送入空气，由此使从散气管产生的气泡均匀。

在专利文献2中，公开了一种过滤装置，其包括：过滤器；从过滤器的下方供给气体的第一管；和经由连接部与该第一管连接的向第一管供给气体的第二管。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003－10848号公报

专利文献2：日本特开2005－334829号公报

发明内容

发明要解决的问题

上述文献1、2公开了使产生的气泡均匀的内容，但是具体怎样构成装置的记载并不充分，因此存在并不一定能够使气泡的产生均匀的问题。此外，过滤膜的下端与散气管的距离越长，散气管的数量能够越少，能够减少装置的原始成本，但是，另一方面，需要使水槽的水深变深，因此从散气管喷出空气的压力变高，于是送风机的电力消耗变高，存在由于喷出压力高而不得不使用大型的送风机的问题。

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种通过改善过滤膜与散气管的距离，能够抑制过滤膜的堵塞的过滤装置。

用于解决问题的方法

为了解决上述问题，本发明的过滤装置的特征在于，包括：以浸于放入有液体的水槽内的方式设置的过滤膜；配置在上述过滤膜的下方的一根以上的散气管；和向上述散气管供给气体的送风机，以从该散气管排出的气泡的横向的扩散范围宽度相对于上述过滤膜的宽度成为均等的方式配置上述散气管，上述过滤膜的下端宽度A、从上述过滤膜到上述散气管的气体排出口的距离B、散气管的数量n的关系满足下式1，

B≥4.1×A÷n……式1。

根据上述结构，能够使气泡分散于过滤膜的宽度整体，能够防止固态物质堆积于膜表面。因此能够抑制过滤膜的堵塞。

此外，本发明的过滤装置的特征在于，上述散气管采用在将轴方向配置为水平的管上，在该轴下侧的管侧面开有作为上述气体排出口的孔的构造。

根据上述结构，即使在停止过滤装置的曝气时周围的水流入散气管内，固态物质堆积在散气管内部，当再次开始向散气管送风时，流入的固态物质也容易向散气管外部排出。

此外，本发明的过滤装置的特征在于，连接上述散气管和上述送风机的配管的至少一部分位于上述水槽的水位之上。

根据上述结构，即使送风机配置在比过滤装置的水槽的水位低的位置，也能够防止水槽内的水经由散气管逆流至送风机。

此外，本发明的过滤装置也可以是，在连接上述散气管和上述送风机的配管设置有止回阀。

此外，本发明的过滤装置更优选的是，上述送风机配置在上述过滤装置的水槽的水位之上。

根据上述结构，能够防止水槽内的水经由散气管逆流至送风机。

发明效果

根据本发明，通过改善过滤膜与散气管的距离，能够抑制过滤膜的堵塞。

附图说明

图1是本发明的实施方式的概要结构图。

图2是从上面观察浸于水槽的过滤膜的图。

图3是在验证实验中连续运转两个月之后的过滤膜的照片。

附图标记说明

1过滤膜

2、2a、2b、2c散气管

3孔

4送风机

5水槽

6控制装置

7、8、9泵

10、11、12阀

13、14流量计

15压力计

16流量调整阀

17分隔板

18间隔物

L1配管

具体实施方式

以下参照附图说明本发明的过滤装置的实施方式。另外，本发明并不限定于下述实施方式，在不改变其主旨的范围内能够适当变形而实施。

图1是本发明的实施方式的过滤装置的概要结构图。

泵7使含有悬浮物（悬浊物）的污水流入水槽5。流入污水量由流量计14计测，输入控制装置6。泵7的流入量由控制装置6控制。在水槽5内有被分隔板17划分开的区域，上部和下部有相互间能够流通水的空间。在被分隔板17和水槽5的壁夹着的空间设置有过滤膜1，在其下方设置有散气管2。在散气管2开有多个孔3。作为具体的散气管的样式，在将管的轴方向水平配置的内径13mm的聚氯乙烯制的管上，在该轴下侧的管侧面开有作为上述气体排出口的直径2mm的孔。采用相对于管的轴的铅垂向下的方向，在左右两方向上在角度22.5度的方向开有两列孔的结构。各孔设置为位于过滤膜之间的正下方。

散气管2经由配管L1与送风机4连接。该配管L1立起至比水槽水位高的位置。在配管L1没有立起至比水槽水位高的位置时，可以在配管L1设置止回阀，或也可以将送风机配置在水槽的水位之上。

在配管L1设置有阀11和流量计13。流量计13的流量信号输入控制装置6。控制装置6运算水处理和过滤膜所必需的送风量，控制送风机4和阀11送出需要的量的风。在水槽5内储存有活性污泥，流入的污水通过生物学方法被净化。

在使用多个过滤膜1的情况下，设置有调整膜间隔的间隔物。过滤膜间的间隔优选为7mm到10mm左右，更优选8mm。间隔越狭窄，交叉流动（cross flow）流速越为增加，但是污泥易于堵塞膜面。相反地，间隔越大，交叉流动流速越为减少，过滤膜易于堵塞。

各过滤膜通过配管与泵8连接，滤液被抽吸。在该配管设置有压力计15、阀10。泵8被控制装置6控制为对与流入水槽5的流量相同的量进行抽吸过滤。压力计15用于计测过滤装置运行中的过滤膜的堵塞状态。

由于从散气管2喷出的气泡而产生上升流，但是当超过分隔板17时，成为向分隔板17的下侧的空间去的下降流，活性污泥进行循环。

泵9经由阀12与水槽5连接。控制装置6控制泵9和阀12，以抽出伴随污水处理的进行而增加的活性污泥。

根据将原始成本和运行成本中哪一个作为优先考虑因素，决定相对于规定的过滤膜尺寸的散气管数量、基于过滤膜与散气管的距离和过滤膜的高度计算出的散气管的水深、送风机的最低喷出压力。

（验证实验）

在上述图1的过滤装置的结构中，使过滤膜与过滤膜的位置为比上述式1的距离B短的状态，进行两个月的连续运转之后，将以提起过滤膜的状态观察所得的结果表示于图3。在从散气管的孔向上方16度的倒三角形的形状的范围中，在过滤膜上没有附着污泥，在该范围之下的过滤膜表面附着有污泥，该部分的过滤膜堵塞。

接着，说明导出上述式1的过程。基于三角函数的关系式，下述式2成立。

tanθ＝X/Y……式2

X：通过散气管的曝气防止污泥附着的宽度的一半的值

Y：从过滤膜下端到散气管的距离

θ：从散气管的孔向上方的垂线与开始在过滤膜上附着污泥的分界线所成的角

将式子进行变形，

Y＝2X/（2tanθ）……式3

从散气管的孔向上方引垂线，该垂线与开始在过滤膜上附着污泥的分界线所成的角为8度，为了留有余量，优选使所成的角为7度以应用于上述式3。

1/2tanθ在允许所成的角度到8度的情况下为3.6，在限定允许所成的角度到7度的情况下为4.1。在散气管存在多个而且均等配置时，相应于散气管的数量以上述2X的宽度分割过滤膜下端的整体的宽度，由各散气管分担曝气的功能，因此在式1中，以散气管的数量n除以式3的右边。上述式1的从过滤膜到散气管的气体排出口的距离B越长，散气管的水深越深，因此存在曝气所需的电力变大的缺点。于是，优选距离B尽量地短。另一方面，由于使距离B变短，散气管的数量增加、装置的原始成本增加。更具体地说，一个散气管所承担的过滤膜下端的宽度优选为10cm到15cm，更优选为13cm左右。

由此可知，如果对于过滤膜的下端宽度A，以满足式1的方式配置距离B和数量n的散气管，则能够通过利用气泡的膜表面的清洗来防止污泥等固态物质附着。

Claims (5)

1.一种过滤装置，其特征在于，包括：

以浸于放入有液体的水槽内的方式设置的过滤膜；配置在所述过滤膜的下方的一根以上的气体扩散管；和向所述气体扩散管供给气体的送风机，

以从该气体扩散管排出的气泡的横向的扩散范围宽度相对于所述过滤膜的宽度成为均等的方式配置所述气体扩散管，

所述过滤膜的下端宽度A、从所述过滤膜到所述气体扩散管的气体排出口的距离B、气体扩散管的数量n的关系满足B≥4.1×A÷n。

2.如权利要求1所述的过滤装置，其特征在于：

所述气体扩散管采用在将轴方向配置为水平的管上，在该轴下侧的管侧面开有作为所述气体排出口的孔的构造。

3.如权利要求1或2所述的过滤装置，其特征在于：

连接所述气体扩散管和所述送风机的配管的至少一部分位于所述水槽的水位之上。

4.如权利要求1～3中任一项所述的过滤装置，其特征在于：

在连接所述气体扩散管和所述送风机的配管设置有止回阀。

5.如权利要求1～4中任一项所述的过滤装置，其特征在于：

所述送风机配置在所述过滤装置的水槽的水位之上。

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