CN106458650B - 水处理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提供一种水处理系统，其中即使当对能够产生可燃性气体的待处理水进行过滤时仍可以防止爆炸。本发明实施方案的水处理系统包括：待处理水槽，所述待处理水槽储存待处理水；交叉流动型过滤膜模块，所述交叉流动型过滤膜模块对所述待处理水进行过滤；供给通道，通过使用供给泵将所述待处理水从所述待处理水槽通过所述供给通道供给到所述过滤膜模块；以及回流通道，通过所述回流通道将所述待处理水从所述过滤膜模块回流到所述待处理水槽。所述供给通道设置有吸气器，所述吸气器将气体与供给的待处理水混合，所述气体通过所述回流通道与所述待处理水一起回流到所述待处理水槽。所述待处理水槽具有设置在储存的待处理水的液面上方的上部空间，所述上部空间被气密性地填充惰性气体。所述待处理水槽还设置有气体输送通道，通过所述气体输送通道将所述惰性气体从所述上部空间供给到所述吸气器。

Description

水处理系统
技术领域
本发明涉及水处理系统。
背景技术
通过使用过滤膜从含有油和悬浮固体的待处理水中除去油和悬浮固体的水处理系统是已知的。通过以从过滤膜的一端侧供给待处理水并从过滤膜的另一端侧排出待处理水，即进行错流过滤的方式构造水处理系统，即使在处理含有大量油和悬浮固体的待处理水如油田采出的水的情况下仍可以减少过滤膜的堵塞。
此外，通过将气体与待处理水混合，能够通过气泡的擦洗效应来抑制过滤膜的堵塞。作为将气体与待处理水混合的方法，已经提出了一种使用吸气器(也称为喷射器)的方法，所述吸气器利用由于待处理水的通道的收缩而产生的文丘里效应而产生负压并且将气体吸引到待处理水中(参见日本特开2009-148673号公报)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-148673号公报
发明内容
技术问题
在上述专利公报所公开的水处理系统中，通过利用吸气器吸引空气而向待处理水中引入气体。然而，在待处理水中，其中含有的有机物质可能会分解而产生可燃性气体，或者溶解的可燃性气体可能会因压力变动而气化。当将空气引入这样的待处理水中时，存在过滤膜模块内的可燃性气体可能会爆炸的担忧。因此，在某些情况下，不能将上述专利公报中的水处理系统应用于能够产生可燃性气体的待处理水。
基于上述情况完成了本发明。本发明的目的是提供一种水处理系统，其中即使当对能够产生可燃性气体的待处理水进行过滤时仍可以防止爆炸。
技术方案
为了解决上述问题而开发的本发明实施方案的水处理系统包括：待处理水槽，所述待处理水槽储存待处理水；交叉流动型过滤膜模块，所述交叉流动型过滤膜模块对所述待处理水进行过滤；供给通道，通过使用供给泵将所述待处理水从所述待处理水槽通过所述供给通道供给到所述过滤膜模块；以及回流通道，通过所述回流通道将所述待处理水从所述过滤膜模块回流到所述待处理水槽。供给通道设置有吸气器，所述吸气器将气体与供给的待处理水混合，所述气体通过回流通道与待处理水一起回流到待处理水槽。待处理水槽具有设置在储存的待处理水的液面上方的上部空间，所述上部空间被气密性地填充惰性气体。所述待处理水槽还设置有气体输送通道，通过所述气体输送通道将所述惰性气体从所述上部空间供给到所述吸气器。
发明的有益效果
在本发明实施方案的水处理系统中，即使当对能够产生可燃性气体的待处理水进行过滤时仍可以防止爆炸。
附图说明
[图1]图1为示出本发明一个实施方案的水处理系统的结构的示意图。
具体实施方式
[本发明实施方案的说明]
本发明实施方案的水处理系统包括：待处理水槽，所述待处理水槽储存待处理水；交叉流动型过滤膜模块，所述交叉流动型过滤膜模块对所述待处理水进行过滤；供给通道，通过使用供给泵将所述待处理水从所述待处理水槽通过所述供给通道供给到所述过滤膜模块；以及回流通道，通过所述回流通道将所述待处理水从所述过滤膜模块回流到所述待处理水槽。供给通道设置有吸气器，所述吸气器将气体与供给的待处理水混合，所述气体通过回流通道与待处理水一起回流到待处理水槽。待处理水槽具有设置在储存的待处理水的液面上方的上部空间，所述上部空间被气密性地填充惰性气体。待处理水槽还设置有气体输送通道，通过所述气体输送通道将所述惰性气体从所述上部空间供给到所述吸气器。
由于水处理系统还设置有将惰性气体从上部空间供给到吸气器的气体输送通道，因此可以将含有惰性气体的气泡的待处理水供给到过滤膜模块，并且通过气泡的擦洗效应可以抑制过滤膜的堵塞。此外，在水处理系统中，由于使得惰性气体气密性地填充储存的待处理水的液面上方的空间，因此可以从用于使待处理水在待处理水槽与过滤膜模块之间循环的封闭系统中排除气态氧。因此，在水处理系统中，即使从待处理水中产生可燃性气体，通过保持气体中低的氧浓度仍可以防止爆炸。
过滤膜模块可以包括：气密性过滤槽；配置在所述过滤槽内部并且以在一个方向上平行排列的状态保持的多个中空纤维膜；以及配置为固定所述多个中空纤维膜的两端的保持构件，其中所述供给通道与所述过滤槽的在平行排列所述中空纤维膜的方向上的一端侧连接，所述回流通道与所述过滤槽的在平行排列所述中空纤维膜的方向上的另一端侧连接，并且所述过滤槽的内部压力高于大气压力。通过如上所述使用中空纤维膜进行外压型交叉流动型过滤，可以有效对待处理水进行过滤，并且可以降低吸入外部空气的风险。
优选地，上部空间的体积对待处理水槽的总内部体积之比为1/4～2/3。当将上部空间的体积对待处理水槽的总内部体积之比设定在上述范围内时，通过连续不间断地向过滤膜模块供给惰性气体而不没必要地增大待处理水槽的尺寸，可以可靠地抑制过滤膜的堵塞。
更优选地，水处理系统还包括：原水通道，通过所述原水通道将待处理水新供给到待处理水槽；和液面调节机构，所述液面调节机构以保持所述待处理水槽内的液面高度的方式调节所述原水通道中的待处理水的流量。当设置有原水通道和液面调节机构时，可以防止待处理水槽内惰性气体的压力的下降，并且因此可以使通过吸气器吸引的惰性气体的量保持恒定。
惰性气体可以包含氮气作为主要成分。当惰性气体含有氮气作为主要成分时，可以相对便宜地防止爆炸。
水处理系统还可以包括：已处理水槽，所述已处理水槽储存已处理水；已处理水通道，通过所述已处理水通道将已处理水从所述过滤膜模块供给到所述已处理水槽；以及回洗水通道，通过使用回洗泵将已处理水从所述已处理水槽通过所述回洗水通道加压供给到所述过滤膜模块。当设置有已处理水槽、已处理水通道和回洗水通道时，可以容易且可靠地通过已处理水回洗过滤膜。
水处理系统还可以包括配置为将惰性气体引入到待处理水槽或回流通道中的惰性气体供给单元。通过设置惰性气体供给单元，当系统中的惰性气体的量由于溶解到待处理水中或泄漏到系统的外部而减少时，可以容易地将惰性气体补充到系统内。
水处理系统还可以包括悬浮物排出通道，通过所述悬浮物排出通道将待处理水的液面附近的悬浮物从待处理水槽排出。当设置有悬浮物排出通道时，可以将悬浮物排出到系统外部，并且可以防止悬浮物被供给到过滤膜模块而引起过滤膜堵塞。
水处理系统还可以包括用于从待处理水槽的底部排出待处理水中的沉淀物的沉淀物排出通道。当设置有沉淀物排出通道时，可以将沉淀物排出到系统外部，并且可以防止沉淀物被供给到过滤膜模块而引起过滤膜堵塞。
术语“惰性气体”是指具有低的氧气浓度或即使当与油中的挥发性成分接触时仍不具有可燃性或爆炸性的气体，且具体地是指具有10％以下、优选1％以下的氧气体积含量的气体。术语“主要成分”是指体积含量最高的成分，优选体积含量为50％以上的成分。
[本发明实施方案的详细说明]
将参考附图对本发明的水处理系统的实施方案进行详细说明。
图1中所示的水处理系统为配置为从包含油和悬浮固体的待处理水中除去油和悬浮固体的系统。通过所述水处理系统处理的水的实例包括在油田中产生的油田采出水等。可以将用砂滤器等预处理后的水用作待处理水。
图1中所示的水处理系统主要包括：待处理水槽1，所述待处理水槽1储存含有油和悬浮固体的待处理水；过滤膜模块2，所述过滤膜模块2以交叉流动的方式对待处理水进行过滤；以及已处理水槽3，所述已处理水槽3储存通过所述过滤膜模块2过滤后的已处理水。
水处理系统还包括：供给通道4，通过所述供给通道4将待处理水从待处理水槽1供给到过滤膜模块2；回流通道5，通过所述回流通道5将待处理水与混入待处理水中的气体一起从过滤膜模块2回流到待处理水槽1；原水通道6，通过所述原水通道6将待处理水(下文中可以称作“原水”)从原水槽等(未示出)新供给到待处理水槽1；气体输送通道7，通过所述气体输送通道7将形成在待处理水槽1中的待处理水上方的上部空间中的气体供给到供给通道4；已处理水通道8，通过所述已处理水通道8将已处理水从过滤膜模块2供给到已处理水槽3；回洗水通道9，通过所述回洗水通道9将已处理水从已处理水槽3加压供给到已处理水通道8、和过滤膜模块2；排出通道10，所述排出通道10用于从已处理水槽3溢出和排出已处理水；配置为将惰性气体引入回流通道5中的惰性气体供给单元11；悬浮物排出通道12，通过所述悬浮物排出通道12将待处理水槽1内的待处理水中的悬浮物排出；以及沉淀物排出通道13，通过所述沉淀物排出通道13将待处理水槽1内的待处理水中的沉淀物排出。
<待处理水槽>
待处理水槽1为气密容器。待处理水槽1由金属或树脂制成，以具有能耐受内部压力的强度。特别地，从强度、耐热性、耐化学品性等观点考虑，待处理水槽1的材料优选为不锈钢、聚丙烯或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS树脂)。此外，可以在待处理水槽1外侧设置加强构件、用于自支撑的支腿构件等。
供给通道4与远离待处理水槽1的底部的位置处的待处理水槽1的侧壁连接，以防止待处理水槽1中的沉淀物流出。回流通道5和气体输送通道7与待处理水槽1的顶壁连接。悬浮物排出通道12与储存的待处理水的液面附近的位置处的待处理水槽1的侧壁连接，且沉淀物排出通道13与待处理水槽1的底部连接。
储存在待处理水槽1中的水量根据待处理的原水的量、油和悬浮固体的含量等适当选择。例如，在从供给通道4供给到过滤膜模块2的待处理水的量为240L/小时且从过滤膜模块2流向已处理水通道8的已处理水的量为80L/小时的情况下，储存在待处理水槽1中的水量可以为30L～200L。
待处理水槽1具有设置在储存的待处理水的液面上方的上部空间，所述上部空间被气密性地填充惰性气体。上部空间的体积对待处理水槽1的总内部体积之比的下限优选为1/4，且更优选为1/3。此外，上部空间的体积对待处理水槽1的总内部体积之比的上限优选为2/3，且更优选为1/2。当上部空间的体积对待处理水槽1的总内部体积之比小于所述下限时，存在以下担忧：可能不能在系统中封入足够量的惰性气体、待处理水可能流入气体输送通道7中、以及可能不能将惰性气体稳定地供给到供给通道4。另一方面，当上部空间的体积对待处理水槽1的总内部体积之比大于所述上限时，存在可能不必要地增大待处理水槽1的尺寸的担忧。
<过滤膜模块>
过滤膜模块2包括：被待处理水填充的气密性过滤槽14；多个中空纤维膜15，所述多个中空纤维膜15配置在过滤槽14的内部并且保持为在向上-向下方向上平行排列的状态；固定该多个中空纤维膜15的上端的上部保持构件16；和固定中空纤维膜15的下端的下部保持构件17。
(过滤槽)
过滤槽14为能够在内部压力高于大气压的加压状态下储存液体的容器。通常，过滤槽14以直立方式设置并且是两端封闭的气密性筒状体。过滤槽14的平面形状没有特别限制，且例如为圆形、多边形等。另外，在过滤槽14内，以与过滤槽14的轴向相同的方向平行配置和排列中空纤维膜15。
过滤槽14由金属或树脂制成以具有能够耐受待处理水的压力的强度。特别地，从强度、耐热性、耐化学品性等观点考虑，过滤槽14的材料优选为不锈钢、聚丙烯或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS树脂)。此外，可以在过滤槽14外侧设置加强构件、用于自支撑的支腿构件等。
供给通道4与过滤槽14的下端即过滤槽14中的平行排列中空纤维膜15的方向的一端侧连接，且回流通道5与过滤槽14中的平行排列中空纤维膜的方向的另一端侧连接，更具体地，与侧壁在稍微低于上部保持构件16的位置处连接。由此，形成其中待处理水在待处理水槽1与过滤膜模块2之间循环的封闭系统。另外，已处理水通道8与过滤槽14的上端连接。
更具体地，在过滤膜模块2中，将含有惰性气体的气泡的待处理水以加压状态引入到比中空纤维膜15的下端低的部分，并且已经供给到过滤槽14中的待处理水与惰性气体的气泡一起沿中空纤维膜15上升并且从位于中空纤维膜15的上端侧的回流通道5排出。此外，一部分待处理水经过中空纤维膜15变为已处理水，并被排入已处理水通道8中。
稳定运行期间过滤槽14的内部压力例如为表压10kPa～200kPa。可以通过供给泵18的输出和引入到待处理水槽1中的惰性气体的压力来调节过滤槽14的内部压力。另外，为了获得过滤槽14的内部压力，可以将例如节流阀、孔板等设置在回流通道5内。过滤槽14的“内部压力”表示下部保持构件17的上表面即中空纤维膜15的露出区域的下端的压力和上部保持构件16的下表面即中空纤维膜的露出区域的上端的压力的平均值。
(中空纤维膜)
中空纤维膜15各自为允许水经过其内部的孔并且防止包含在待处理水中的油滴和颗粒状悬浮固体透过的多孔中空纤维膜。
各个中空纤维膜15包括圆筒状支撑层和配置在支撑层表面上的过滤层。通过以具有这样的多层结构的方式形成中空纤维膜15，可以实现透水性和机械强度两者，并且可以提高用气泡进行的表面清洁的效果。
支撑层和过滤层各自可以由包含聚四氟乙烯(PTFE)作为主要成分的材料构成。通过使用含PTFE作为主要成分的材料各自形成支撑层和过滤层，中空纤维膜15可以具有优异的机械强度，即使作为中空纤维膜的平均长度对平均外径之比的长径比高仍可以降低挠曲量，并且中空纤维膜的表面不太可能由于气泡的擦洗而受到损坏等。此外，可以在用于支撑层和过滤层的各个层的材料中适当添加其它聚合物、添加剂等。
支撑层和过滤层各自的PTFE的数均分子量的下限优选为500000，且更优选2000000。支撑层和过滤层各自的PTFE的数均分子量的上限优选为20000000。当PTFE的数均分子量小于所述下限时，存在中空纤维膜15的表面可能因气泡的擦洗而损坏，或中空纤维膜15的机械强度可能变得不足的担忧。另一方面，当PTFE的数均分子量大于所述上限时，存在中空纤维膜15的孔的形成变得困难的担忧。
作为支撑层，例如可以使用通过将PTFE挤出成形而获得的管。通过使用挤出成形管作为支撑层，可以赋予支撑层机械强度并且可以容易地形成孔。优选地，在轴向上以50％～700％的拉伸比且在圆周方向上以5％～100％的拉伸比对管进行拉伸。
优选所述拉伸在管材的熔点以下的温度下例如在0℃～300℃下进行。为了获得具有相对大孔径的多孔体，可以在低温下进行拉伸。为了获得具有相对小孔径的多孔体，可以在高温下进行拉伸。在通过固定两端来保持拉伸状态的同时通过在200℃～300℃的温度下对已拉伸的多孔体进行1分钟～30分钟的热处理，可以获得高的尺寸稳定性。此外，通过组合诸如拉伸温度和拉伸比的条件，可以调节多孔体的孔的尺寸。
例如通过将PTFE细粉与诸如石脑油的液体润滑剂混合，并通过挤出成形等将制得的混合物形成为管状，随后进行拉伸，可以得到构成支撑层的管。此外，通过在保持在PTFE细粉的熔点以上的温度如350℃～550℃下的加热炉中保持所述管并将其烧结数十秒钟到数分钟，可以提高尺寸稳定性。
优选支撑层的平均厚度为0.1mm～3mm。通过将支撑层的平均厚度设定在上述范围内，可以均衡地赋予中空纤维膜15机械强度和透水性。
过滤层例如可以通过在支撑层上卷绕PTFE片材，随后进行烧结而形成。通过使用片材作为过滤层的材料，可以容易地进行拉伸，易于调节孔的形状和尺寸，并且可以减小过滤层的厚度。此外，通过与卷绕的片材一起进行烧结，使支撑层和过滤层一体化，并使两个层的孔彼此连通，从而能够提高透水性。优选烧结温度为构成支撑层的管和构成过滤层的片材各自的熔点以上。
例如通过使用如下方法可以形成构成过滤层的片材：(1)其中将通过树脂的挤出而得到的未烧结成形体在熔点以下的温度下进行拉伸，随后进行烧结的方法；或者(2)其中缓慢冷却已烧结的树脂成形体以提高结晶度，然后进行拉伸的方法。优选地，在纵向上以50％～1000％的拉伸比并且在横向上以50％～2500％的拉伸比对片材进行拉伸。特别地，通过将在横向上的拉伸比设定在上述范围内，在管周围卷绕片材时可以提高在圆周方向上的机械强度，并且可以提高对用气泡进行的表面清洁的耐久性。
此外，在通过在构成支撑层的管周围卷绕片材而形成过滤层的情况下，可以在管的外周面上设置微细凹凸。通过在管的外周面上设置凹凸，可以防止与片材的错位，并且提高管与片材之间的粘附性，从而防止过滤层因用气泡清洁而从支撑层剥离。片材的匝数可以根据片材的厚度来调节，并且可以设置为一匝或多匝。此外，可以将多种片材卷绕在管周围。在管周围卷绕片材的方法没有特别限制，且片材可以在管的圆周方向上卷绕，或者可以螺旋状卷绕。
优选微细凹凸的尺寸(高度差)为20μm～200μm。优选将微细凹凸形成在管的整个外周面上，但也可以局部地或不连续地形成。作为在管的外周面上形成微细凹凸的方法，例如可以使用通过火焰进行的表面处理、激光照射、等离子体照射或氟树脂的分散涂布等。优选通过火焰进行的表面处理，其中可以容易地形成凹凸而不影响管的性能。
此外，可以使用其中使用未烧结管和未烧结片材的方法，并且在将片材卷绕在管周围之后，进行烧结，从而提高它们之间的粘附性。
优选过滤层的平均厚度为5μm～100μm。通过将过滤层的平均厚度设定在上述范围内，可以容易且可靠地赋予中空纤维膜15高的过滤性能。
中空纤维膜15的平均外径的下限优选为2mm，且更优选为2.1mm。中空纤维膜15的平均外径的上限优选为6mm，且更优选为4mm。当中空纤维膜15的平均外径小于所述下限时，存在中空纤维膜15的机械强度可能变得不足的担忧。另一方面，当中空纤维膜15的平均外径大于所述上限时，中空纤维膜15的表面积对横截面积之比减小，存在过滤效率可能变得不足和由一个气泡擦洗的表面积可能减小的担忧。
中空纤维膜15的平均内径的下限优选为0.5mm，且更优选为0.9mm。中空纤维膜15的平均内径的上限优选为4mm，且更优选为3mm。当中空纤维膜15的平均内径小于所述下限时，存在在将中空纤维膜15内的滤液排出时压力损失可能增加的担忧。另一方面，当中空纤维膜15的平均内径大于所述上限时，中空纤维膜15的厚度减小，存在机械强度和防止杂质透过的效果可能变得不足的担忧。
中空纤维膜15的平均内径对平均外径之比的下限优选为0.3，且更优选为0.4。中空纤维膜15的平均内径对平均外径之比的上限优选为0.8，且更优选为0.6。当中空纤维膜15的平均内径对平均外径之比小于所述下限时，中空纤维膜15的厚度增加超过所需，存在中空纤维膜15的透水性可能变得不足的担忧。另一方面，当中空纤维膜15的平均内径对平均外径之比大于所述上限时，中空纤维膜15的厚度减小，存在机械强度和防止杂质透过的效果可能变得不足的担忧。
中空纤维膜15的平均长度的下限优选为1m，且更优选为1.5m。中空纤维膜15的平均长度的上限优选为5m，且更优选为4m。当中空纤维膜15的平均长度小于所述下限时，在一个气泡上升至从过滤膜模块2下方供给的水面的过程中由该气泡擦洗的中空纤维膜15的表面积减少，存在中空纤维膜15的清洗效率可能变得不足的担忧。另一方面，当中空纤维膜15的平均长度超过所述上限时，存在中空纤维膜15的挠曲可能由于其自身重量而过度地增加的担忧，并且存在在安装过滤膜模块2期间等可操作性可能变得不足的担忧。需要说明的是，中空纤维膜15的平均长度是指中空纤维膜15的在上部保持构件16与下部保持构件17之间的露出区域的平均长度，即从上部保持构件16的下表面到下部保持构件17的上表面的平均距离。
中空纤维膜15的平均长度对平均外径之比(长径比)的下限优选为200，且更优选为400。中空纤维膜15的长径比的上限优选为3000，且更优选为2500。当中空纤维膜15的长径比小于所述下限时，能够由一个气泡擦洗的中空纤维膜15的表面积减小，因此存在中空纤维膜15的清洗效率可能变得不足的担忧。另一方面，当中空纤维膜15的长径比大于所述上限时，中空纤维膜15过度伸长，因此存在当中空纤维膜15在向上-向下的方向上平行排列时机械强度可能变得不足的担忧。
中空纤维膜15的孔隙率的下限优选为75％，且更优选为78％。中空纤维膜15的孔隙率的上限优选为90％，且更优选为85％。当中空纤维膜15的孔隙率小于所述下限时，透水性降低，存在过滤膜模块2的过滤能力可能变得不足的担忧。另一方面，当中空纤维膜15的孔隙率大于所述上限时，存在中空纤维膜15的机械强度和耐擦洗性可能变得不足的担忧。需要说明的是，孔隙率是指孔的总体积对中空纤维膜15的体积之比，可以通过根据ASTM-D-792测量中空纤维膜15的密度来获得。
中空纤维膜15中孔所占面积的百分比的下限优选为40％。中空纤维膜15中孔所占面积的百分比的上限优选为60％。当孔所占面积的百分比小于所述下限时，透水性降低，存在过滤膜模块2的过滤能力可能变得不足的担忧。另一方面，当孔所占面积的百分比大于所述上限时，中空纤维膜15的表面强度变得不足，存在中空纤维膜15可能因气泡的擦洗而损坏的担忧。需要说明的是，孔所占面积的百分比是指中空纤维膜15的外周面(过滤层的表面)中的孔的总面积对中空纤维膜15的表面积之比，可以通过分析中空纤维膜15的外周面的电子显微镜照片来确定。
优选中空纤维膜15的平均孔径的下限为0.01μm。中空纤维膜15的平均孔径的上限优选为0.45μm，且更优选为0.1μm。当中空纤维膜15的平均孔径小于所述下限时，存在透水性可能变得不足的担忧。另一方面，当中空纤维膜15的平均孔径大于所述上限时，存在可能不能防止待处理水中所含的杂质渗透到中空纤维膜15中的担忧。需要说明的是，平均孔径是指在中空纤维膜15的外周面(过滤层的表面)上的平均孔径，可以通过孔径分布测定装置(例如，“多孔材料用自动化孔径分布测量系统”，由Porus Materials公司制造)来测量。
中空纤维膜15的拉伸强度的下限优选为50N，且更优选为60N。当中空纤维膜15的拉伸强度小于所述下限时，存在对用气泡进行的表面清洁的耐久性可能变得不足的担忧。虽然中空纤维膜15的拉伸强度的上限没有特别限制，但用现有技术可以制造的中空纤维膜的拉伸强度的最大值为约150N。需要说明的是，“拉伸强度”是指在根据JIS-K7161:1994在100mm标距长度和100mm/分钟试验速度下进行拉伸试验时获得的最大拉伸应力。
中空纤维膜15的密度(N/A)的下限优选为4个膜/cm2，且更优选为6个膜/cm2，所述密度是通过将由下部保持构件17保持的中空纤维膜15的数目N除以排列中空纤维膜15的区域的面积A而得到的。中空纤维膜15的密度的上限优选为15个膜/cm2，且更优选为12个膜/cm2。当中空纤维膜15的密度小于所述下限时，存在过滤膜模块2的每单位体积过滤效率可能变得不足的担忧。另一方面，当中空纤维膜15的密度大于所述上限时，中空纤维膜15之间的距离减小，存在可能不能令人满意地清洁表面的担忧。术语“排列中空纤维膜的区域”是指，在从中空纤维膜的轴向观察时在包括过滤膜模块2中所有中空纤维膜15的假想多边形中具有最小面积的假想多边形。
此外，假设中空纤维膜15是实心的情况下，中空纤维膜15的面积比例(S/A)的下限优选为20％，且更优选为25％，所述面积比例是通过将由下部保持构件17保持的中空纤维膜15的横截面积的总和S除以排列中空纤维膜15的区域的面积A而得到的。此外，中空纤维膜15的面积比例的上限优选为60％，且更优选为55％。当中空纤维膜15的面积比例小于所述下限时，存在过滤膜模块2的每单位体积过滤效率可能变得不足的担忧。另一方面，当中空纤维膜15的面积比例大于所述上限时，中空纤维膜15之间的距离减小，存在可能不能令人满意地清洁表面的担忧。
(上部保持构件)
上部保持构件16是保持多个中空纤维膜15的上端、与中空纤维膜15的孔连通、并构成与已处理水通道8连接的集水头的构件。可以在上部保持构件16的内部设置集水头，或可以通过用上部保持构件16将过滤槽14隔开而将过滤槽14的上端部用作集水头。上部保持构件16的形状没有特别限制，且其横截面形状可以是多边形、圆形等。
(下部保持构件)
下部保持构件17为保持多个中空纤维膜15的下端的构件。下部保持构件17包括外框架17a和多个固定部17b，所述多个固定部17b固定中空纤维膜15的下端并且还封闭中空纤维膜15的下端。固定部17b例如为棒状并且以使得待处理水和惰性气体的气泡可以从它们之间通过的方式以特定间隔基本上平行地排列多个。多个中空纤维膜15配置在各个固定部17b的上侧。
一个中空纤维膜15的两端可以分别用上部保持构件16和下部保持构件17固定。或者，一个中空纤维膜15可以弯曲成U形，两个开口可以用上部保持构件16固定，并且下端的折叠(弯曲)部可以用下部保持构件17固定。
外框架17a为用于支撑固定部17b的构件。外框架17a的一个边的长度可以设定为例如50mm～200mm。此外，外框架17a的横截面形状没有特别限制，可以为诸如矩形的多边形或圆形。
固定部17b的宽度(在横向上的长度)和固定部17b之间的间隔没有特别限制，只要可以固定足够数目的中空纤维膜15、并且从供给通道4供给的惰性气体的气泡可以在其间穿过即可。固定部17b的平均宽度可以设定为例如3mm～10mm。固定部17b之间的平均间隔可以设定为例如1mm～10mm。
上部保持构件16和下部保持构件17各自的材料没有特别限制，例如可以使用环氧树脂、ABS树脂、有机硅树脂等。
将中空纤维膜15分别固定到各个上部保持构件16和下部保持构件17的方法没有特别限制，例如可以采用使用胶粘剂进行固定的方法。
另外，为了使过滤膜模块2易于操作(运输、安装、更换等)，优选通过连结构件将上部保持构件16和下部保持构件17相互连结。作为连结构件，例如可以使用由金属制成的支撑杆、由树脂制成的壳体(外筒)等。
<已处理水槽>
已处理水槽3为储存由过滤膜模块2过滤后的已处理水的容器。已处理水槽3可以为对大气开放的容器。配置已处理水槽3是为了保留用作后述的回洗水的已处理水并且暂时储存已处理水以使得可以检测已处理水的品质。
已处理水槽3由金属或树脂制成。特别地，从强度、耐热性、耐化学品性等观点考虑，优选已处理水槽3的材料为不锈钢、聚丙烯或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS树脂)。此外，可以在已处理水槽3的外侧设置加强构件、用于自支撑的支腿构件等。
已处理水槽3具有足以保留要用作回洗水的已处理水的容量。例如，回洗流量为过滤流量的2倍～10倍。
<供给通道>
供给通道4主要由管道形成并且将待处理水槽1与过滤膜模块2连接。供给通道4设置有泵出待处理水的供给泵18和吸气器19，所述吸气器19利用由于待处理水的通道的收缩而产生的文丘里效应而产生负压、通过气体输送通道7吸引气体、并且将气体引入待处理水中。
(供给泵)
供给泵18可以是能够泵出待处理水的任意泵。供给泵18的出口压力例如为10kPa～1000kPa。
供给泵18的排出量即待处理水向过滤膜模块2的供给量，例如以中空过滤膜15的单位面积为基准设定为20L/m2·小时～1000L/m2·小时。
(吸气器)
吸气器19利用由于待处理水的通道的横截面积的收缩产生的文丘里效应而产生负压、通过与气体吸引端口连接的后述气体输送通道7吸引惰性气体、并且将惰性气体混入待处理水中。
优选吸气器19以将吸引的惰性气体剪切成非常小的气泡的方式构造。作为产生非常小的气泡的吸气器，例如可以使用市售微气泡发生器。
通过吸气器19与每单位体积待处理水混合的惰性气体的量(在大气压下在20℃下的体积)为例如0.5NL/L～5NL/L。
<回流通道>
回流通道5主要由管道形成，且惰性气体供给单元11与其中部连接。在稳定运行期间，从供给通道4与待处理水一起供给到过滤膜模块2的惰性气体基本上全部通过回流通道5与待处理水一起返回到待处理水槽1。
<原水通道>
原水通道6主要由管道形成。在原水通道6中配置球形旋塞20。球形旋塞20以保持储存在待处理水槽1中的待处理水的液面高度的方式调节原水通道6中的待处理水的流量并且起到水处理系统的液面调节机构的作用。
<气体输送通道>
气体输送通道7主要由管道形成，其一端开口于待处理水槽1的上部空间，另一端与吸气器19的气体吸引端口连接。优选地，气体输送通道7以在远离待处理水槽1的液面从而不会溅上通过回流通道5回流的待处理水的位置开口的方式配置。
<已处理水通道>
已处理水通道8主要由管道形成并且具有配置在与回洗水通道9连接的位置的下游侧的开关阀21。已处理水通道8的一端气密性地与过滤膜模块2连接，且另一端可以在已处理水槽3内对大气开放。
(开关阀)
在稳定运行期间，已处理水通道8的开关阀21总是保持打开。然而，在使用后述的回洗水通道9对过滤膜模块2进行回洗时，关闭开关阀21，从而可以防止用作回洗水的已处理水回流到已处理水槽3中。
<回洗水通道>
回洗水通道9主要由管道形成并且设置有用于加压供给储存在已处理水槽3中的已处理水的回洗泵22和配置在回洗泵22的下游侧(在已处理水通道8侧)的开关阀23。
(回洗泵)
回洗泵22可以为能够加压供给已处理水的任意泵。回洗泵22的出口压力例如为20kPa～300kPa。
(开关阀)
在稳定运行期间，回洗水通道9的开关阀23总是关闭的以切断该通道，从而防止已处理水从已处理水通道8流入回洗水通道9。此外，在回洗期间，回洗水通道9的开关阀23始终保持打开，从而能够将回洗水供给到过滤膜模块2。
<排出通道>
排出通道10主要由管道形成。通过使储存在已处理水槽3中的已处理水溢流，储存在已处理水槽3中的已处理水的量保持恒定。
<惰性气体供给单元>
惰性气体供给单元11包括储存高压惰性气体的气瓶24、供给阀25、和在气瓶24与回流通道5之间连接的气体供给通道26。
(惰性气体)
作为由惰性气体供给单元11供给的惰性气体，使用氧气体积含量为10％以下、优选1％以下从而不使可燃性物质燃烧的气体。另外，在惰性气体中，为了防止因微生物等产生氧，优选具有生物活性的二氧化碳的体积含量为1％以下。这样的惰性气体的主要成分可以为例如氮气、氩气等，并且特别优选便宜的氮气。
在惰性气体供给单元11中，在水处理系统开始运行之前，打开供给阀25以用惰性气体填充待处理水槽1。在稳定运行期间，供给阀25通常是关闭的。此外，在水处理系统中，在由于惰性气体泄漏到外部或惰性气体缓慢溶解到待处理水中而使填充系统的惰性气体的量减少的情况下，可以从惰性气体供给单元11补充惰性气体。例如，通过检测待处理水槽1内的压力，可以确定系统内惰性气体的减少。
此外，水处理系统可以设置有排气通道，当通过惰性气体供给单元11填充惰性气体时，通过所述排气通道将存在于待处理水槽1、过滤膜模块2、回流通道5等的内部的空气排出。通过设置排气通道，可以将系统内的空气排出并用惰性气体置换，并且可以更可靠地减小氧浓度以防止爆炸。
<悬浮物排出通道>
悬浮物排出通道12主要由管道形成并且具有配置在其中的开关阀27。悬浮物排出通道12用于通过打开开关阀27将在待处理水槽1内的待处理水液面附近的悬浮物(例如，分离的油层)排出。
<沉淀物排出通道>
沉淀物排出通道13主要由管道形成并且具有配置在其中的开关阀28。沉淀物排出通道13用于通过打开开关阀28将待处理水槽1内的待处理水中的沉淀物(浆料)排出。
<优点>
由于水处理系统设置有从待处理水槽1的上部空间向吸气器19供给惰性气体的气体输送通道7，因此可以将含惰性气体气泡的待处理水供给到过滤膜模块2，并且可以通过气泡的擦洗效果来抑制中空纤维膜15的堵塞。
另外，在水处理系统中，由于使惰性气体气密性地填充储存在待处理水槽1中的待处理水的液面上方的空间，因此可以从用于使待处理水在待处理水槽1与过滤膜模块2之间循环的封闭系统中消除气态氧。因此，即使当由于包含在待处理水中的有机物质的分解而从待处理水产生可燃性气体时，由于在待处理水进行循环的系统中氧的浓度低，因此可以防止产生的可燃性气体的爆炸或燃烧。
另外，在水处理系统中，通过使用包括气密性过滤槽14和配置在过滤槽14内部并且以在一个方向上平行排列的状态保持的多个中空纤维膜15的过滤膜模块2，并且通过进行其中在将过滤槽14的内部压力保持为高于大气压力的同时、使待处理水从在中空纤维膜15平行排列的方向上的一端侧通过到另一端侧的外压型交叉流动型过滤，可以有效地对待处理水进行过滤，并且由于水处理系统的内部压力保持在大气压力以上，所以可以降低吸入外部空气的危险。
另外，在水处理系统中，通过利用球形旋塞20保持待处理水槽1中的待处理水的液面的高度，可以保持待处理水槽1内的惰性气体的压力。因此，可以在不新添加惰性气体的情况下使通过吸气器19吸引的惰性气体的量保持恒定，并且因此可以抑制惰性气体的消耗。
此外，由于水处理系统设置有已处理水槽3、已处理水通道8和回洗水通道9，因此通过使用储存在已处理水槽3中的已处理水作为回洗水可以回洗过滤膜模块2。通过回洗将附着在中空纤维膜15上的油和悬浮固体除去并通过回流通道5返回到待处理水槽1，由此可以恢复中空纤维膜15的过滤能力。
此外，由于水处理系统设置有惰性气体供给单元11，所以在惰性气体溶解到待处理水中或者惰性气体泄露至系统外时，可以容易地将惰性气体补充到系统中。
此外，由于水处理系统设置有悬浮物排出通道12和沉淀物排出通道13，因此可以将从待处理水槽1内的待处理水中分离出的悬浮物和沉淀物适当地排出，并且可以防止悬浮物和沉淀物被供给到过滤膜模块2。
[其它实施方式]
应当认为，此次公开的实施方案在所有方面都是示例性的而非限制性的。本发明的范围不限于上述实施方案，而是由所附权利要求书限定，并且旨在包括与权利要求书等价的意思和范围内的所有变体。
在水处理系统中，基本上，由于引入到系统中的惰性气体的量不减少，所以没有必要频繁地供给惰性气体，并且可以省略惰性气体供给单元。
此外，惰性气体供给单元的气体供给通道可以与待处理水槽连接。
水处理系统可以省略已处理水槽并且可以以将从过滤膜模块流出的已处理水直接排放到河流等中的方式构造。在这种情况下，例如，可以供给城市给水等作为回洗水。
此外，在水处理系统中，可以省略液面调节机构。在这种情况下，由于从过滤膜模块排出的已处理水的量而使得储存在待处理水槽中的待处理水的量减少，因此可以使用其中在待处理水槽的液面下降到一定高度时结束处理，并将残留在待处理水槽中的浓缩的待处理水转移到其它处理单元的间歇式处理。例如，可以考虑将对待处理水进行进一步浓缩并将浓缩物作为工业废物处理的蒸发器作为其它处理单元。
此外，在水处理系统中，作为液面调节机构，可以使用球形旋塞之外的机构，例如液位传感器和控制阀的组合。
此外，在水处理系统中，可以省略待处理水槽的悬浮物排出通道和沉淀物排出通道。
此外，水处理系统的过滤膜模块可以包括中空纤维膜之外的过滤膜。中空纤维膜之外的过滤膜的实例包括多层平板膜、折叠膜和卷式膜。
此外，在过滤膜模块中，中空纤维膜平行排列的方向，即待处理水的通水方向可以是横向。
此外，可以以如下方式进行过滤(在中空纤维膜的情况下为浸入抽吸型交叉流动型过滤)的方式配置水处理系统：将过滤槽的内部压力设定为约大气压力，将抽吸泵配置在已处理水通道内以在过滤膜的待处理水侧(在中空纤维膜的情况下为外侧)与滤液侧(在中空纤维膜的情况下为内侧)之间产生压力差，由此使待处理水中的水经过过滤膜。
此外，可以以进行内压型交叉流动型过滤的方式配置水处理系统，其中使包含惰性气体的气泡的待处理水在加压状态下通过中空纤维膜的内侧，并且回收从位于各中空纤维膜外侧的过滤层透过所述中空纤维膜的已处理水。
产业实用性
本发明适合用于对诸如油田采出水的包含在分解时能够产生可燃性气体的悬浮固体或者其中溶解了高浓度的可燃性气体的待处理水进行过滤。
标号说明
1 待处理水槽
2 过滤膜模块
3 已处理水槽
4 供给通道
5 回流通道
6 原水通道
7 气体输送通道
8 已处理水通道
9 回洗水通道
10 排出通道
11 惰性气体供给单元
12 悬浮物排出通道
13 沉淀物排出通道
14 过滤槽
15 中空纤维膜
16 上部保持构件
17 下部保持构件
17a 外框架
17b 固定部
18 供给泵
19 吸气器
20 球形旋塞(液面调节机构)
21 开关阀
22 回洗泵
23 开关阀
24 气瓶
25 供给阀
26 气体供给通道
27 开关阀
28 开关阀

Claims (9)

1.一种从含有油和悬浮固体的待处理水中除去油和悬浮固体的水处理系统，其包括：
待处理水槽，所述待处理水槽储存待处理水；
交叉流动型过滤膜模块，所述交叉流动型过滤膜模块对所述待处理水进行过滤；
供给通道，通过使用供给泵将所述待处理水从所述待处理水槽通过所述供给通道供给到所述过滤膜模块；以及
回流通道，通过所述回流通道将所述待处理水从所述过滤膜模块回流到所述待处理水槽，
其中所述供给通道设置有吸气器，所述吸气器将气体与供给的待处理水混合，所述气体通过所述回流通道与所述待处理水一起回流到所述待处理水槽；
其中所述待处理水槽具有设置在储存的待处理水的液面上方的上部空间，所述上部空间被气密性地填充惰性气体；且
其中所述待处理水槽还设置有气体输送通道，通过所述气体输送通道将所述惰性气体从所述上部空间供给到所述吸气器。
2.根据权利要求1所述的水处理系统，
其中所述过滤膜模块包括：气密性过滤槽；配置在所述气密性过滤槽内部并且以在一个方向上平行排列的状态保持的多个中空纤维膜；以及配置为固定所述多个中空纤维膜的两端的保持构件；
其中所述供给通道与所述气密性过滤槽的在平行排列所述中空纤维膜的方向上的一端侧连接；
其中所述回流通道与所述气密性过滤槽的在平行排列所述中空纤维膜的方向上的另一端侧连接；并且
其中所述气密性过滤槽的内部压力高于大气压力。
3.根据权利要求1或2所述的水处理系统，其中，
所述上部空间的体积对所述待处理水槽的总内部体积之比为1/4～2/3。
4.根据权利要求1或2所述的水处理系统，其还包括：
原水通道，通过所述原水通道将待处理水新供给到所述待处理水槽；和
液面调节机构，所述液面调节机构以保持所述待处理水槽内的液面高度的方式调节所述原水通道中的待处理水的流量。
5.根据权利要求1或2所述的水处理系统，其中，
所述惰性气体包含氮气作为主要成分。
6.根据权利要求1或2所述的水处理系统，其还包括：
已处理水槽，所述已处理水槽储存已处理水；
已处理水通道，通过所述已处理水通道将已处理水从所述过滤膜模块供给到所述已处理水槽；以及
回洗水通道，通过使用回洗泵将已处理水从所述已处理水槽通过所述回洗水通道加压供给到所述过滤膜模块。
7.根据权利要求1或2所述的水处理系统，其还包括：
配置为将所述惰性气体引入到所述待处理水槽或所述回流通道中的惰性气体供给单元。
8.根据权利要求1或2所述的水处理系统，其还包括：
悬浮物排出通道，通过所述悬浮物排出通道将待处理水的液面附近的悬浮物从所述待处理水槽排出。
9.根据权利要求1或2所述的水处理系统，其还包括：
用于从所述待处理水槽的底部排出待处理水中的沉淀物的沉淀物排出通道。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2015341570A1 (en) * 2014-11-07 2017-06-08 Oxy Solutions As Apparatus for dissolving gas into a liquid
CN107207289B (zh) * 2015-02-09 2020-09-01 住友电气工业株式会社 水处理系统以及水处理方法
NL2016829B1 (nl) * 2016-05-25 2017-12-12 Van Dalfsen Harm Vloeistofbehandelingssysteem voor het indikken van rauwe melk en werkwijze daarvoor
CN113730986A (zh) * 2021-09-27 2021-12-03 深圳市兰科环境技术有限公司 带悬浮物含油污水处理装置及其冲洗方法和处理方法
CN114699932B (zh) * 2022-03-23 2023-05-16 深圳市东方祺胜实业有限公司 动态膜过滤器及其用于处理污水的方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100546701C (zh) * 2004-12-24 2009-10-07 西门子水技术公司 简单的气体冲洗方法和装置
CN102826667A (zh) * 2012-08-28 2012-12-19 王曙光 应急式气能多功能净化水系统

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06285496A (ja) * 1993-04-07 1994-10-11 Ebara Infilco Co Ltd 有機性排水の中空糸膜分離生物処理方法および装置
JP2002011332A (ja) 2000-06-29 2002-01-15 Kuraray Co Ltd 内圧式のクロスフロー濾過方法および濾過装置
CN100453477C (zh) * 2002-01-17 2009-01-21 S·T·M工程株式会社 活性污泥处理系统
JP2009148673A (ja) * 2007-12-19 2009-07-09 Sekisui Chem Co Ltd 膜分離装置及び脱塩処理方法
JP5797874B2 (ja) 2008-09-12 2015-10-21 三菱レイヨン株式会社 排水処理装置および排水処理方法
JP2010207762A (ja) * 2009-03-12 2010-09-24 Kubota Corp 膜型メタン発酵処理装置およびメタン発酵処理方法
WO2011016410A1 (ja) * 2009-08-06 2011-02-10 住友電気工業株式会社 水処理装置及び水処理方法
TW201217045A (en) * 2010-09-27 2012-05-01 Sumitomo Electric Industries Method for cleaning filter membrane, and membrane filter
JP2012205991A (ja) * 2011-03-29 2012-10-25 Kurita Water Ind Ltd 有機性排水の処理装置
JP2014117645A (ja) 2012-12-14 2014-06-30 Sekisui Chem Co Ltd 水処理装置及び水処理方法
CN203295267U (zh) * 2013-05-23 2013-11-20 王延军 二氧化碳溶气反应装置
JP6465272B2 (ja) * 2013-11-18 2019-02-06 東洋エンジニアリング株式会社 油水分離器、油水分離方法、およびろ過膜ユニット

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100546701C (zh) * 2004-12-24 2009-10-07 西门子水技术公司 简单的气体冲洗方法和装置
CN102826667A (zh) * 2012-08-28 2012-12-19 王曙光 应急式气能多功能净化水系统

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