CN108025258A - 过滤单元 - Google Patents

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CN108025258A CN201680051774.4A CN201680051774A CN108025258A CN 108025258 A CN108025258 A CN 108025258A CN 201680051774 A CN201680051774 A CN 201680051774A CN 108025258 A CN108025258 A CN 108025258A
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田中育
米田知行
三木博子
森田徹
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Abstract

本发明的目标是提供中空纤维膜可以被有效清洁的过滤单元。本发明的过滤单元包括多个过滤模块和从下方向过滤模块供给气泡的一个或多个气泡生成模块。每个过滤模块包括在上下方向延伸并且以窗帘形状并排布置的多个中空纤维膜，并且过滤模块被间隔布置。一个或多个气泡生成模块向过滤模块供给粗大的气泡。

Description

过滤单元
技术领域
本发明涉及过滤单元。
背景技术
包括其中多个中空纤维膜捆在一起的过滤模块的过滤单元被用作污水处理和药物的制造过程等中的固液分离处理装置。
在使用时这种过滤单元被浸没在未处理液中，通过在中空纤维膜的表面处阻止未处理的液体中包含的杂质，使得除杂质以外的成分渗透到中空纤维膜的内部而进行过滤过程。
例如，如日本特开2013-56346号公报中所述，过滤单元包括多个过滤模块，每个过滤模块包括在上下方向延伸并且并排布置的多个中空纤维膜、与中空纤维膜的上部开口连接的上部保持部件(集水头)以及保持中空纤维膜的下部部分的下部保持部件(保持器)。过滤单元被配置成使得已渗透到过滤模块的中空纤维膜内部的过滤液能够通过连接至上部保持部件的集水管被提取。
过滤单元还包括设置在过滤模块上并具有多个气体喷射孔的加压气体供给管。该过滤单元被配置成通过经由加压气体供给管向过滤模块供给气体，能够除去附着在中空纤维膜的表面的杂质。
引用列表
专利文献
专利文献1：日本特开2013-56346号公报
发明内容
根据本发明的一个方面的过滤单元包括多个过滤模块和从下方向过滤模块供给气泡的一个或多个气泡生成模块。每个过滤模块包括在上下方向延伸并以窗帘形状并排布置的多个中空纤维膜，并且过滤模块被间隔布置。一个或多个气泡生成模块向过滤模块供给粗大的气泡。
附图说明
图1是根据本发明实施方式的过滤单元的示意性侧视图。
图2是图1所示的过滤单元中包括的过滤模块和框架的示意性透视图。
图3是图1所示的过滤单元中包括的过滤模块的示意性正视图。
图4是图3所示的过滤模块的示意性侧视图。
具体实施方式
[本发明解决的问题]
在上述公报中描述的过滤单元中，从下方喷出相对微小的气泡。然而，体积小的气泡容易随着罐内的循环而流动，并且容易与中空纤维膜不均匀地接触。因此，存在中空纤维膜的表面的一部分未清洗的风险。此外，当气泡体积小时，由于当中空纤维膜的表面被气泡刮擦时施加到中空纤维膜上的压力低，所以存在不能充分去除杂质的风险。
本发明是鉴于上述情况而作出的，其目的在于提供一种过滤单元，其中可以有效地清洁中空纤维膜。
[本发明的有利效果]
根据本发明的过滤单元，可以有效地清洁中空纤维膜。
[本发明实施方式的描述]
首先将描述本发明的实施方式。
根据本发明的一个方面的过滤单元包括多个过滤模块和从下方向过滤模块供给气泡的一个或多个气泡生成模块。每个过滤模块包括在上下方向延伸并以窗帘形状并排布置的多个中空纤维膜，并且过滤模块被间隔布置。一个或多个气泡生成模块向过滤模块供给粗大的气泡。
在过滤单元中，由于粗气泡被供给到包括多个中空纤维膜的过滤模块，所以当与中空纤维膜的表面接触时气泡向上运动。粗大的气泡比微小的气泡以更高的速度向上运动，因此在罐内沿相对接近垂直方向的方向运动。另外，粗大的气泡对中空纤维膜的表面施加高压，因此能够以相对高的刮擦压力有效地清洁中空纤维膜的表面。因此，在过滤单元中，中空纤维膜可被均匀且有效地清洁。这里，术语“粗大的气泡”是指水平方向上的最小宽度大于中空纤维膜的平均外径的气泡。
优选地，在过滤模块之间不设置阻止气泡向上运动的部件。更靠近每个过滤模块的外周的中空纤维膜更容易使杂质附着在其上。因此，当在过滤模块之间的空间中不阻止气泡的向上运动时，每个过滤模块的外周处的中空纤维膜可以被粗大的气泡有效地清洁。另外，当没有阻止部件时，气泡以基本均匀的间隔垂直向上运动。因此，不容易发生不均匀的清洁。
气泡的平均水平直径优选在10mm至250mm的范围内。当粗大的气泡的平均水平直径在该范围内时，可以提高中空纤维膜的清洁效果。这里，术语“气泡的平均水平直径”，是指在从气泡生成模块排出的气泡即将与中空纤维膜或者保持中空纤维膜的保持部件接触之前气泡在水平方向的最小宽度的平均值。
优选地，气泡生成模块具有圆形、椭圆形或矩形形状的气泡排出孔。当气泡生成模块中的气泡排出孔具有圆形、椭圆形或矩形形状时，可以相对容易地形成能够供给粗大的气泡的气泡排出孔。
优选地，气泡排出孔具有长方形形状。当气泡排出孔具有长方形形状时，通过例如，将气泡排出孔布置成使得气泡排出孔的长边与排列中空纤维膜的排列方向平行，可以更有效地清洁中空纤维膜。
优选地，气泡排出孔的长边的长度在20mm至60mm的范围内，并且气泡排出孔的长边的长度与短边的长度之比在2至8的范围内。当气泡排出孔的长边的长度和气泡排出孔的长边的长度与短边的长度之比在上述范围内时，中空纤维膜的清洁效果可以进一步增强。
优选地，气泡排出孔具有圆形或椭圆形形状。另外，优选地，气泡生成模块中的气泡排出孔的平均直径的范围为10mm至50mm。当气泡排出孔为圆形或椭圆形形状，并且气泡生成模块中的气泡排出孔的平均直径在上述范围内时，可以容易地形成粗大的气泡，并且可以提高中空纤维膜的清洁效果。这里，术语“气泡排出孔的平均直径”是指具有与气泡排出孔相同面积的圆的直径的平均值。
优选地，气泡生成模块间歇供给气泡。当气泡生成模块间歇地供给气泡时，可以通过简单的结构容易地形成粗大的气泡。
优选地，至少在横向方向上以等间隔布置过滤模块。另外，优选地，在横向方向上彼此相邻的过滤模块之间的平均间隔在15mm至30mm的范围内。当在横向方向上以等间隔布置过滤模块并且平均间隔在上述范围内时，中空纤维膜可以被粗大的气泡更有效地清洁，而不会很大地增加装置的尺寸。这里，术语“等间隔”是指间隔之间的差在10％以内，更优选在5％以内。
优选地，过滤模块中包括的中空纤维膜的存在密度在4个每平方厘米至15个每平方厘米的范围内。当中空纤维膜的存在密度在上述范围内，可以进一步提高清洁效果，装置尺寸的增加较少。
在本说明书中，“上”是指相对于在使用状态(过滤单元被浸没在未处理液中的状态)中的根据本发明的过滤单元的“上”，“下”与“上”相反。短语“中空纤维膜以窗帘形状布置”是指中空纤维膜所存在的区域在垂直于上下方向的截面中具有长轴。
[本发明实施方式的详述]
现在将参考附图描述根据本发明实施方式的过滤单元。
[过滤单元]
图1所示的过滤单元包括多个过滤模块1和多个气泡生成模块2。每个过滤模块1包括在上下方向延伸并且以窗帘形状并排布置的多个中空纤维膜11、固定中空纤维膜11的顶端的上部保持部件12和固定中空纤维膜11的底端的下部保持部13。气泡生成模块2从下方向过滤模块1供给气泡。图1所示的过滤单元还包括保持过滤模块1和气泡生成模块2的框架3、向气泡生成模块2供给气体的多个扩散管4以及排出已被过滤模块1过滤的处理液的排出机构5。上部保持部件12和下部保持部件13的每一个都是棒状的。在每个过滤模块1中，上部保持部件12和下部保持部件13的纵向方向平行于在与上下方向垂直的横截面中存在中空纤维膜11的区域的长轴。如图2所示，每个过滤模块1是板状的。过滤模块1被间隔平行布置。在下面的描述中，上部保持部件12和下部保持部件13的纵向方向也被称为Y方向，上部保持部件12和下部保持部件13彼此相对的相对方向(上下方向)也被称为Z方向，以及垂直于纵向方向和相对方向(横向方向)的方向也被称为X方向。
当使用时将过滤单元浸没在未处理液中。通过防止包含在未处理液中的杂质渗透到中空纤维膜11的内部并且允许杂质以外的成分渗透到中空纤维膜11中，过滤单元进行过滤过程。
(气泡生成模块)
气泡生成模块2向过滤模块1供给粗大的气泡。在罐内粗大的气泡比微小的气泡以更高的速度沿相对接近垂直方向的方向向上运动。粗大的气泡对中空纤维膜11的表面施加高压，因此能够以相对高的刮擦压力有效地清洁中空纤维膜11的表面。粗大的气泡在水平方向上的最小宽度优选大于或等于中空纤维膜的平均外径的三倍。
气泡生成模块2的气泡排出孔21朝上。气泡生成模块2被配置为能够接收从扩散管4排出的气体并且从气泡排出孔21向上排出气体。
气泡生成模块2的构造没有特别限制，只要气体能够从气泡排出孔21以粗大的气泡的形式排出即可，并且可以是例如，通过气泡排出孔21连续排出引入的气体的穿孔管。然而，气泡生成模块2优选被配置成能够间歇地排出气泡。当间歇地排出气泡时，可以通过简单的结构容易且更可靠地形成粗大的气泡。连续排放装置和间歇排放装置可以一起使用。
由气泡生成模块2供给的粗大的气泡的平均水平直径的下限优选为10mm，更优选为20mm，进一步更优选为50mm。由气泡生成模块2供给的粗大的气泡的平均水平直径的上限优选为250mm，更优选为200mm，进一步更优选为150mm。当气泡的平均水平直径小于下限时，存在不能充分有效地清洁中空纤维膜11的风险。当气泡的平均水平直径大于上限时，气泡过大，气泡数量减少。因此，存在清洁效率不足的风险。另外，还存在当向上运动时气泡破裂，并且其上升路径不稳定的风险。气泡生成模块2供给的粗大的气泡在水平横截面中可以具有各种形状，例如圆形或椭圆形形状。在气泡在水平截面中具有椭圆形形状的情况下，气泡在水平方向上的平均长轴直径的下限优选为10mm，更优选为20mm，进一步更优选为50mm。平均长轴直径的上限优选为250mm，更优选为200mm，进一步优选为150mm。
气泡生成模块2中的气泡排出孔21的形状没有特别的限制，例如，可以是圆形、椭圆形或矩形形状。当过滤单元的气泡生成模块2中的气泡排出孔21为圆形、椭圆形或矩形形状时，可相对容易地形成能够供给粗大的气泡的气泡排出孔21。特别是，气泡排出孔21优选具有长方形形状。在过滤单元中，当气泡排出孔21具有长方形形状时，通过例如将气泡排出孔21布置成使得气泡排出孔的长边平行于布置中空纤维膜11的布置方向(中空纤维膜11所存在的区域的长轴方向)，可以更有效地清洁中空纤维膜11。
在气泡排出孔21具有长方形形状的情况下，气泡排出孔21的长边的长度的下限优选为20mm，更优选为30mm。气泡排出孔21的长边的长度的上限优选为60mm，更优选为50mm。当长边的长度小于下限时，短边的长度需要相对长以排出粗大的气泡。因此，存在每个气泡生成模块2不能容易地位于相邻的过滤模块1之间的风险。当长边的长度大于上限时，在气泡排出孔21被布置成使得其长边与中空纤维膜11的布置方向平行的情况下，无法在布置方向上布置足够数量的气泡排出孔21，存在不能充分有效地清洁中空纤维膜11的风险。
在气泡排出孔21具有长方形形状的情况下，气泡排出孔21的长边的长度与气泡排出孔21的短边的长度之比的下限优选为2，更优选为3，进一步更优选为3.5。该比例的上限优选为8，更优选为6，进一步更优选为5。当该比例小于下限时，存在每个气泡生成模块2不能容易地位于相邻的过滤模块1之间的风险。当该比例大于上限时，存在气泡在向上运动时容易破裂的风险。
在过滤单元中，优选地，气泡排出孔21的长边的长度和气泡排出孔21的长边的长度与气泡排出孔21的短边的长度之比二者都在上述范围内。在这种情况下，在过滤单元中，可以容易且可靠地使粗大的气泡与中空纤维膜11的表面接触，并且可以更有效地清洁中空纤维膜11。
如上所述，气泡排出孔21可以替代地具有圆形或椭圆形形状。在这种情况下，气泡生成模块2中的气泡排出孔21的平均直径的下限优选为10mm，更优选为15mm，进一步更优选为20mm。气泡生成模块2中的气泡排出孔21的平均直径的上限优选为50mm，更优选为45mm，进一步更优选为40mm。当气泡生成模块2中的气泡排出孔21的平均直径小于下限时，不能排出足够大的气泡，存在中空纤维膜11的表面不能被从气泡生成模块2中的气泡排出孔21排出的气泡适当地刮擦的风险。当气泡生成模块2中的气泡排出孔21的平均直径大于上限时，气泡过大，气泡数量减少。因此，存在清洁效率不足的风险。另外，还存在当向上运动时气泡破裂，并且其上升路径不稳定的风险。
气泡排出孔21的面积S的下限优选为100mm2，更优选为200mm2，进一步优选为300mm2。气泡排出孔21的面积S的上限优选为1000mm2，更优选为800mm2，进一步优选为600mm2。当气泡排出孔21的面积S小于下限时，不能排出足够大的气泡，并且中空纤维膜11的表面不能被从气泡生成模块2中的气泡排出孔21排出的气泡适当地刮擦的风险。当气泡排出孔21的面积S大于上限时，气泡过大，气泡数量减少。因此，存在清洁效率不足的风险。另外，还存在当向上运动时气泡破裂，并且其上升路径不稳定的风险。
在过滤单元中，扩散管4被布置成在平面图中与气泡生成模块2重叠。当过滤单元具有这种构造时，从扩散管4排出的气体可以被容易且可靠地引入气泡生成模块2中。另外，在过滤单元中，通过从连续延伸的气泡生成模块2中的气泡排出孔21排出气泡，气泡可以被容易且可靠地供给到一对相邻的过滤模块1中包括的所有中空纤维膜11的表面。
(扩散管)
扩散管4包括轴线在与过滤模块1平行的方向(Y方向)上延伸的直管部分。直管部分位于气泡生成模块2下方。扩散管4各自具有在直管部分的轴向方向布置的多个扩散孔。扩散孔位于气泡生成模块2下方。扩散管4被配置成使得气体从其一端被引入每个扩散管4中并通过扩散孔排出，并且使得排出的气体可被引入气泡生成模块2中。
(过滤模块)
如图2所示，过滤模块1以等间隔在横向方向(X方向)和纵向方向(Y方向)上布置。
在横向方向(X方向)上彼此相邻的过滤模块1之间的平均间隔(下部保持部件13之间的平均间隔)D1的下限优选为15mm，更优选为18mm。在横向方向上彼此相邻的过滤模块1之间的平均间隔D1的上限优选为30mm，更优选为25mm。当在横向方向上彼此相邻的过滤模块1的平均间隔D1小于下限时，从气泡生成模块2排出的气泡不能容易地运动通过相邻的过滤模块1之间的间隙，并且存在从气泡生成模块2中的气泡排出孔21排出的气泡不能提供足够的清洁效果的风险。当在横向方向上彼此相邻的过滤模块1之间的平均间隔D1大于上限时，气泡生成模块2中的气泡排出孔21与中空纤维膜11在水平方向上隔开大的距离，存在从气泡生成模块2中的气泡排出孔21排出的气泡不能提供足够的清洁效果的风险。另外，当平均间隔D1大于上限时，存在过滤单元不必要地大的风险。
气泡排出孔21的面积S[mm2]与在横向方向上彼此相邻的过滤模块1之间的平均间隔D1[mm]之比(S/D1)的下限优选为5，更优选为10。比例(S/D1)的上限优选为50，更优选为30。当比例(S/D1)小于下限时，从气泡排出孔21排出的气泡的直径相对于在横向方向上彼此相邻的过滤模块1之间的平均间隔D1过小，并且存在中空纤维膜11的表面不能被从气泡生成模块2中的气泡排出孔21排出的气泡适当地刮擦的风险。当比例(S/D1)大于上限时，气泡过大，气泡数量减少。因此，存在清洁效率不足的风险。另外，还存在当向上运动时气泡破裂，并且其上升路径不稳定的风险。
(中空纤维膜)
中空纤维膜11是由允许液体渗透通过并且防止未处理液中包含的杂质渗透通过的多孔膜形成的管。
中空纤维膜11可以包含热塑性树脂作为其主要成分。热塑性树脂的实例包括聚乙烯、聚丙烯、聚偏二氟乙烯、乙烯-乙烯醇共聚物、聚酰胺、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚苯乙烯、聚砜、聚乙烯醇、聚苯醚、聚苯硫醚、乙酸纤维素、聚丙烯腈和聚四氟乙烯(PTFE)。在这些中，优选的是就机械强度、耐化学药品性、耐热性、耐候性、耐火性等而言优异并且多孔的PTFE，更优选单轴或双轴延伸的PTFE。例如，中空纤维膜11的材料可以适当地包含其他聚合物和比如润滑剂的添加剂。
中空纤维膜11的平均外径的下限优选为1mm，更优选为1.5mm，进一步优选为2mm。中空纤维膜11的平均外径的上限优选为6mm，更优选为5mm，进一步优选为4mm。当中空纤维膜11的平均外径小于下限时，存在中空纤维膜11的机械强度不足的风险。当中空纤维膜11的平均外径大于上限时，中空纤维膜11的柔性将不足，不能由与中空纤维膜11接触的气体引起中空纤维膜11的充分的振动和摇动。因此，存在中空纤维膜11之间的间隙不能增加而足以引导气体通过其中的风险。由于中空纤维膜11的表面积与横截面积的比例的降低，还存在过滤效率降低的风险。
如图3和图4所示，在每个过滤模块1中，在平面图中中空纤维膜11在纵向方向和横向方向上以等间隔布置，使得以基本均匀的密度布置的中空纤维膜11的束被上部保持部件12和下部保持部件13保持。换句话说，在每个过滤模块1中，中空纤维膜11之间的间隙具有相同的尺寸，没有小间隙或大间隙。当如上所述中空纤维膜11之间的间隙均匀时，可以防止气泡上升路径的不均匀分布，并且相应地可以防止局部区域中的清洁性能的降低。在纵向方向上中空纤维膜11之间的间隔与在横向方向上中空纤维膜11之间的间隔不同。
在每个过滤模块1中在纵向方向布置的中空纤维膜11的数量(行数)可以在例如10至1000的范围内。在横向方向布置的中空纤维膜11的数量(列数)可以在例如2至100的范围内。
每个过滤模块1中的中空纤维膜11的存在密度的下限优选为4个每平方厘米，更优选为5个每平方厘米，进一步更优选7个每平方厘米。中空纤维膜11的存在密度的上限优选为15个每平方厘米，更优选为12个每平方厘米，进一步更优选为10个每平方厘米。当中空纤维膜11的存在密度小于下限时，存在过滤效率不足的风险。当中空纤维膜11的存在密度大于上限时，存在从气泡生成模块2中的气泡排出孔21排出的气泡不能被适当地供给到中空纤维膜11的束的中央部分的风险。
在垂直于上下方向的截面中，在纵向方向上中空纤维膜11的束的平均长度(Y方向的平均长度)L1的下限优选为300mm，更优选为500mm。在纵向方向上中空纤维膜11的束的平均长度L1的上限优选为1200mm，更优选为1000mm。当在纵向方向上中空纤维膜11的束的平均长度L1小于下限时，存在过滤效率不足的风险。当在纵向方向上中空纤维膜11的束的平均长度L1大于上限时，存在过滤模块1的操作变困难的风险。
在垂直于上下方向的截面中，中空纤维膜11的束在与其长轴垂直的方向(横向)的平均长度(X方向的平均长度)L2的下限优选为10mm，并且更优选15mm。中空纤维膜11的束在横向方向的平均长度L2的上限优选为100mm，更优选为75mm。当中空纤维膜11的束在横向方向的平均长度L2小于下限时，存在过滤效率不足的风险。当中空纤维膜11的束在横向方向的平均长度L2大于上限时，存在从气泡生成模块2中的气泡排出孔21排出的气泡不能被适当地供给到中空纤维膜11的束的中央部分的风险。
横向方向上的平均长度L2与纵向方向上的平均长度L1之比(L2/L1)的下限优选为1/80，更优选为1/50。平均长度L2与平均长度L1之比(L2/L1)的上限优选为1/3，更优选为1/10。当平均长度L2与平均长度L1之比(L2/L1)小于下限时，存在难以操作过滤模块1的风险。当平均长度L2与平均长度L1之比(L2/L1)大于上限时，存在从气泡生成模块2中的气泡排出孔21排出的气泡不能被适当地供给到中空纤维膜11的束的中央部分的风险。
在垂直于上下方向的截面中中空纤维膜11在纵向方向(Y方向)上的平均间距P1优选大于中空纤维膜11在横向方向(X方向)上的平均间距P2。中空纤维膜11在横向方向上的平均间距P2与中空纤维膜11在纵向方向上的平均间距P1之比(P2/P1)的下限优选为2/5，更优选为1/2。中空纤维膜11在横向方向上的平均间距P2与中空纤维膜11在纵向方向上的平均间距P1之比(P2/P1)的上限优选为4/5，更优选为2/3。当比例(P2/P1)小于下限时，中空纤维膜11在纵向方向上的密度将太低，并且存在过滤效率不足的风险。当比例(P2/P1)大于上限时，存在从气泡生成模块2中的气泡排出孔21排出的气泡不能被适当地供给到中空纤维膜11的束的中央部分的风险。
中空纤维膜11的平均有效长度(上部保持部件12的底端与下部保持件13的顶端之间的中空纤维膜11的平均长度)的下限优选为1m，更优选2m。中空纤维膜11的平均有效长度的上限优选为6m，更优选为5m。当中空纤维膜11的平均有效长度小于下限时，存在由气泡的刮擦导致的中空纤维膜11的摇动不充分，以及中空纤维膜11之间的间隙不能增加而足以引导气体通过其中的风险。当中空纤维膜11的平均有效长度大于上限时，存在纤维膜11由于其重量而过度弯曲，以及当例如附接或者拆除过滤模块1时不能容易地操作过滤模块1的风险。
(上部保持部件)
每个上部保持部件12具有与由上部保持部件12保持的中空纤维膜11的中空部分连通的内部空间，并且设置有排水喷嘴12a，该排水喷嘴12a排出来自内部空间的已经被中空纤维膜11过滤的处理液。每个上部保持部件12具有长方体形状，其具有在中空纤维膜11的束的长轴方向(Y方向)上的纵向方向、在与中空纤维膜11的束的长轴垂直的方向(X方向)上的横向方向以及上下方向(Z方向)上的高度方向。
(下部保持部件)
每个下部保持部件13可以具有与每个上部保持部件12类似的内部空间，或者保持中空纤维膜11的底端以便阻挡中空纤维膜11的开口。每个下部保持部件13具有长方体形状，其具有在中空纤维膜11的束的长轴方向(Y方向)上的纵向方向、在与中空纤维膜11的束的长轴垂直的方向(X方向)上的横向方向以及在上下方向(Z方向)上的高度方向。
下部保持部件13在横向方向上的平均长度(X方向上的平均长度)与中空纤维膜11的束在横向方向上的平均长度(X方向上的平均长度)之比的下限优选为1.05，更优选为1.1。该比例的上限优选为1.3，更优选为1.2。当该比例小于下限时，存在中空纤维膜11的底端不能被适当地固定至下部保持部件13的风险。当该比例大于上限时，存在从气泡生成模块2中的气泡排出孔21排出的气泡不能被适当地供给到中空纤维膜11的风险。上部保持部件12在横向方向上的平均长度(X方向上的平均长度)与中空纤维膜11的束在横向方向上的平均长度(X方向上的平均长度)之比可以等于下部保持部件13在横向方向上的平均长度与中空纤维膜11的束在横向方向上的平均长度之比。
(框架)
框架3包括保持过滤模块1的上部保持部件12和下部保持部件13的侧表面的多个圆棒31。框架3通过利用圆棒31保持过滤模块1的上部保持部件12和下部保持部件13的侧表面而保持过滤模块1。框架3还保持气泡生成模块2。框架3保持气泡生成模块2的方法不受特别限制。例如，在平行于过滤模块1的方向(Y方向)上连续延伸的气泡生成模块2可以被单独地保持。或者，可以共同保持连接并固定在一起的气泡生成模块2。
优选地，在过滤单元的过滤模块之间不设置阻止气泡向上运动的部件。换句话说，优选地，过滤单元不包括阻止气泡在在横向方向(X方向)上彼此相邻的过滤模块1的上部保持部件12之间、下部保持部件13之间以及中空纤维膜11的束之间的空间向上运动的任何部件。阻止部件的实例包括在过滤模块1之间延伸的板状部件和棒状部件。更靠近每个过滤模块1的外周的中空纤维膜11更容易使杂质附着在其上。因此，当在过滤模块1之间形成不阻止气泡向上运动的气泡的竖直上升路径时，可以利用粗大的气泡有效地清洁每个过滤模块1的外周处的中空纤维膜11。另外，当不存在阻止构件时，气泡以基本均匀的间隔垂直向上运动。因此，不容易发生不均匀的清洁。
(排出机构)
排出机构5与过滤模块1的排水喷嘴12a连接，并且包括收集已被过滤的处理液的集水管51和从集水管51吸入处理液的吸引泵52。
[其他实施方式]
应该理解的是，这里公开的实施方式是一个例子，在所有方面都不是限制性的。本发明的范围不受上述实施方式的构造限制，而是由权利要求限定的，并且旨在包括权利要求的范围的等价物以及在权利要求的范围内的所有修改。
气泡生成模块的数量不限于两个或更多，而可以是一个。而且，气泡生成模块在平行于过滤模块的方向(Y方向)上不一定是连续的。气泡生成模块而是可以在平行于过滤模块的方向上以一定间隔布置。
扩散管不一定位于气泡生成模块下方。例如，而是可以提供扩散管，以便延伸通过气泡生成模块。
过滤单元的上部保持部件、下部保持部件、中空纤维膜、框架、排出机构等的构造不限于实施方式中所述的那些，可以使用各种构造。
过滤单元可被用作各种类型的过滤装置，比如外压力型过滤装置(其中中空纤维膜的外周表面处的压力增加，使得未处理液向中空纤维膜的内周表面渗透)、浸没型过滤装置(其中使未处理液通过内周表面处的渗透压或负压向内周表面渗透)和内压力型过滤装置(其中中空纤维膜的内周表面处的压力增加，使得未处理液向中空纤维膜的外周面渗透)。特别是，该过滤单元适合用作外压力型过滤装置。
附图标记列表
1 过滤模块
2 气泡生成模块
3 框架
4 扩散管
5 排出机构
11 中空纤维膜
12 上部保持部件
12a 排水喷嘴
13 下部保持部件
21 气泡排出孔
31 圆棒
51 集水管
52 吸引泵

Claims (10)

1.一种过滤单元，其包括：
多个过滤模块，所述多个过滤模块各自包括在上下方向延伸并且以窗帘形状并排布置的多个中空纤维膜，并且所述多个过滤模块被间隔布置；和
从下方向所述过滤模块供给气泡的一个或多个气泡生成模块，
其中所述一个或多个气泡生成模块向所述过滤模块供给粗大的气泡。
2.根据权利要求1所述的过滤单元，其中在所述过滤模块之间不设置阻止所述气泡的向上运动的部件。
3.根据权利要求1或者2所述的过滤单元，其中所述气泡的平均水平直径在10mm至250mm的范围内。
4.根据权利要求1、2或者3所述的过滤单元，其中所述一个或多个气泡生成模块具有圆形形状、椭圆形状或者矩形形状的气泡排出孔。
5.根据权利要求4所述的过滤单元，其中所述气泡排出孔具有长方形形状。
6.根据权利要求5所述的过滤单元，其中所述气泡排出孔的长边的长度在20mm至60mm的范围内，并且所述气泡排出孔的所述长边的所述长度与短边的长度的比例在2至8的范围内。
7.根据权利要求4所述的过滤单元，其中所述气泡排出孔具有圆形形状或者椭圆形状，并且所述一个或多个气泡生成模块的所述气泡排出孔的平均直径在10mm至50mm的范围内。
8.根据权利要求1至7的任一项所述的过滤单元，其中所述一个或多个气泡生成模块间歇地供给所述气泡。
9.根据权利要求1至8的任一项所述的过滤单元，其中至少在横向方向所述过滤模块被以等间隔布置，并且在所述横向方向上彼此相邻的所述过滤模块之间的平均间隔在15mm至30mm的范围内。
10.根据权利要求1至9的任一项所述的过滤单元，其中所述过滤模块中包括的所述中空纤维膜的存在密度在4个每平方厘米至15个每平方厘米的范围内。
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