CN115379888A - 支撑结构和膜过滤装置 - Google Patents
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Abstract
提供了一种支撑结构，其中使得设在膜模块(30)的每个膜元件(3)的集管(32)处的被处理水引出部分(34)与水收集管(2A)的连接孔(23)连接，并且支撑集管(32)。每个膜元件的底脚(33)由一对竖向侧支撑部分(4)支撑，每个竖向侧支撑部分具有沿膜元件(3)的布置方向延伸的形状。每个竖向侧支撑部分(4)具有沿布置方向延伸的形状并且包括：竖向侧基体(41)，用于支撑容纳在容纳部分(11B)中的各膜元件(3)的底脚(33)；以及多个竖向侧防摇动壁(42)，这些竖向侧防摇动壁设在竖向侧基体(41)中沿布置方向以预定间隔隔开的位置处，并具有从所述位置中的每个向上侧凸出的形状。每个被容纳的膜元件(3)置于相邻的两个竖向侧防摇动壁(42)之间。
Description
技术领域
本发明涉及一种膜元件的支撑结构以及一种膜过滤装置，它们能够应用于各种设施，例如污水处理和工业废水处理。
背景技术
作为能够应用于各种设施(例如污水处理和工业废水处理)的液固分离系统的实例，已知使用膜分离技术的膜过滤装置。该膜过滤装置浸入液相中，例如浸入生物处理罐或混凝处理罐(或絮凝处理罐)中，然后，在罐中处理的被处理水能够被固液分离成固体物质和水组分。
对于被处理水的固液分离，例如使用膜元件，该膜元件具有：过滤主体，该过滤主体用于膜分离；水收集部分，该水收集部分从过滤主体的端部部分收集已经进行膜分离的被处理水(过滤了的被处理水)；以及被处理水引出部分，该被处理水引出部分将来自水收集部分的被处理水引出。通过使得水收集管与膜元件的被处理水引出部分连接，由膜元件固液分离的被处理水能够收集在水收集管中，然后取出至外部(例如执行膜过滤装置的后续阶段中的处理过程的地方)。
例如，当这种膜过滤装置浸入液相中时，根据操作条件，各种沉积物粘接在膜元件等上。因此，对于膜元件等，在需要时进行清洁处理，例如，通过使用例如空气扩散器来执行膜元件等的表面的空气洗涤，或者通过使膜元件和水收集管中的被处理水暂时反向流动来执行膜元件等的反洗涤(背压洗涤)。
而且，由于各种应力根据膜过滤装置的操作条件而施加在膜元件上，因此希望合适地支撑膜元件。
专利文献1公开了一种结构，其中，支撑每个膜元件的保持板(或压板)(在专利文献1中由参考标号14表示)设在由多个被布置膜元件形成的膜模块的上侧。专利文献1还公开了该保持板具有梳形凸起(在专利文献1中由参考标号16a表示)，每个梳形凸起压配合在相邻膜元件之间的间隙中。
根据专利文献1的这种支撑结构，在空气洗涤期间抑制了膜元件沿竖直方向的振动，然后能够防止在膜元件与周边部分之间的滑动以及由于滑动而引起的膜元件的磨损。
专利文献2公开了一种结构，其中提供了梳形引导部件(在专利文献2中由参考标号70和71表示)，该梳形引导部件引导膜元件装载至膜过滤装置的机架中以及从机架卸载。专利文献2还公开了一种结构，其中通过将空间保持部件(在专利文献2中由参考标号65表示)装配在支撑部分(在专利文献2中由参考标号51a和51b表示)上，从而支撑每个膜元件，该支撑部分设在容纳于机架中的每个膜元件的侧部(两侧)。
根据专利文献2的这种支撑结构，膜元件能够很容易地卸载。
引用列表
专利文献
专利文献1：日本未审专利申请公开No.H10-137556
专利文献2：日本未审专利申请公开No.2009-148743
发明内容
在专利文献1的支撑结构的情况下，即使能够抑制膜元件的振动等，但是由于在每个膜元件和保持板之间的摩擦力，每个膜元件的装载和卸载也变得困难，这导致较差的可处理加工性。
在专利文献2的支撑结构的情况下，由于膜元件的侧部(在专利文献2的图1中，膜元件直立方向中间部分处的两侧被支撑)被支撑，因此有膜元件自身的柔性降低的风险。
当膜元件的柔性降低时，在应力施加至膜元件的情况下，膜元件难以弯曲(难以分散应力)，这时有膜元件过载的风险。
鉴于上述技术问题作出了本发明。因此，本发明的目的是提供一种能够有助于提高膜元件的可处理加工性和膜元件的柔性的技术。
根据本发明的支撑结构和膜过滤装置能够有助于解决上述问题。作为根据本发明的支撑结构的一个方面，一种支撑结构包括：膜模块，该膜模块由沿水平方向以预定间隔布置的多个膜元件形成，各膜元件具有用于膜分离的过滤主体、从过滤主体的上端部分收集已经经历膜分离的被处理水的水收集部分以及引出来自水收集部分的被处理水的被处理水引出部分；机架，该机架具有能够容纳膜模块的形状，并具有容纳部分，每个膜元件能够装载至该容纳部分中和从该容纳部分卸载；以及水收集管，该水收集管具有管状周边壁，该管状周边壁沿容纳在各容纳部分中的膜元件的布置方向延伸，并收集从被处理水引出部分引出的被处理水，且每个膜元件的被处理水引出部分与管状周边壁连接。
机架的各容纳部分具有：容纳开口，该容纳开口沿交叉方向向一侧开口，该交叉方向在水平方向中与膜元件的布置方向交叉，且各膜元件能够通过该容纳开口而沿交叉方向装载和卸载；以及一对下侧支撑部分，该对下侧支撑部分沿膜元件的布置方向延伸，并沿交叉方向彼此平行地布置。各下侧支撑部分具有：下侧基体，该下侧基体沿膜元件的布置方向延伸，并支撑处在容纳状态下的各膜元件的下端部分；以及多个下侧摇动抑制壁，这些下侧摇动抑制壁在沿膜元件的布置方向以预定间隔布置的位置处设置于下侧基体处，并具有从下侧摇动抑制壁的相应布置位置向上凸出的形状。处在容纳状态下的各膜元件置于相邻的两个下侧摇动抑制壁之间。
在上述方面中，下侧摇动抑制壁设置成使得在处于容纳状态的膜元件和与该膜元件相邻的下侧摇动抑制壁之间形成间隙。
而且，下侧支撑部分支撑处在容纳状态下的各膜元件的下端部分沿交叉方向的两个端部边缘部分，下侧屏蔽部分(该下侧屏蔽部分屏蔽下侧支撑部分沿交叉方向的外侧)可拆卸地设在至少一个下侧支撑部分沿交叉方向上的外侧处。
而且，机架的两个容纳部分以下述姿态位于管状周边壁的相对两侧：两个容纳部分在它们的后表面侧彼此面对(所述后表面侧是相应容纳开口的相对侧)，且膜模块容纳在各容纳部分中。
而且，机架的各容纳部分还具有沿膜元件的布置方向延伸的上侧桥接部分。并且，该上侧桥接部分具有：上侧基体，该上侧基体沿膜元件的布置方向延伸，并与处在容纳状态下的各膜元件的上端部分接合；以及多个上侧摇动抑制壁，这些上侧摇动抑制壁在沿膜元件的布置方向以预定间隔布置的位置处提供于上侧基体处，并具有从上侧摇动抑制壁的相应布置位置向下凸出的形状。还有，处在容纳状态下的各膜元件置于相邻的两个上侧摇动抑制壁之间。
另外，上侧摇动抑制壁设置成使得在处于容纳状态的膜元件和与膜元件相邻的上侧摇动抑制壁之间形成间隙。
而且，管状周边壁在沿其径向方向的上侧具有在管状周边壁的径向方向中沿交叉方向较厚的厚部分以及沿管状周边壁的向内和向外方向穿透该厚部分的连接孔。并且，被处理水引出部分设在水收集部分沿交叉方向的另一侧，并在容纳状态下与连接孔连接，且与管状周边壁的内部连通。
作为根据本发明的膜过滤装置的一个方面，在具有任意一个上述支撑结构的膜过滤装置中，机架在容纳部分的下侧处设有空气扩散器，该空气扩散器具有多个吹气孔。
根据上述本发明，能够有助于提高膜元件的可处理加工性和膜元件的柔性。
附图说明
图1是用于介绍根据本实施例的膜过滤装置10的实例的示意图(示意透视图)(省略了由膜元件3形成的膜模块30，主要表示了机架1和水收集管2)。
图2是用于介绍水收集管2的实例的示意图。
图3是用于介绍膜元件3的实例的示意图((A)是示意透视图，(B)是当沿箭头X1X2方向从外部看时底脚33的局部示意图)。
图4是用于介绍在水收集管2和膜元件3之间的连接结构的实例的示意图(对应于水收集管2的主要部分的剖视图，沿图1的箭头X1X2方向剖开，表示了水收集管2和膜元件3未连接的状态)。
图5是用于介绍处在容纳状态下膜模块30的实例的示意图(表示膜模块30容纳在机架1的容纳部分11B中的情况的局部透视图)。
图6是描绘图5所示的、处在容纳状态下膜模块30的一部分的示意图((A)是描绘布置有五个膜元件3的区域的局部透视图，(B)是描绘当从不同角度看时(A)的箭头Z2方向侧的局部透视图)。
图7是用于介绍根据本实施例的、在水收集管2和膜元件3之间的连接结构的另一实例的示意图(对应于水收集管2的主要部分的剖视图，沿图1的箭头X1X2方向剖开，表示了水收集管2和膜元件3未连接的状态)。
具体实施方式
根据本发明实施例的支撑结构和膜过滤装置与具有如专利文献1和2中公开的支撑结构的构造完全不同。
也就是，在根据本实施例的支撑结构和膜过滤装置中，支撑多个膜元件中的每一个的上端部分和下端部分，所述膜元件容纳在机架中的每个容纳部分中。
更具体地说，每个膜元件的上端部分通过与水收集管连接(即通过使得图3A中所示的后面所述的被处理水引出部分34与后面所述的连接孔23连接)而被支撑，所述水收集管收集已经经历了膜元件的膜分离的被处理水。还有，每个膜元件的下端部分由一对下侧支撑部分来支撑，该对下侧支撑部分具有沿膜元件的布置方向(沿图1中的箭头Y1Y2方向)延伸的形状，并沿与膜元件的布置方向交叉的交叉方向(沿图1中的箭头X1X2方向)彼此平行地布置。
下侧支撑部分具有沿膜元件的布置方向延伸的形状。下侧支撑部分具有：下侧基体，该下侧基体在每个膜元件容纳于容纳部分中的状态下(下文中简称为容纳状态)支撑每个膜元件的下端部分；以及多个下侧摇动抑制壁(或多个下侧摆动抑制壁)，这些下侧摇动抑制壁在沿膜元件的布置方向以预定间隔布置的位置处提供于下侧基体处，且每个下侧摇动抑制壁具有从布置位置向上凸出的形状。
然后，作为结构特征，处在容纳状态下的每个膜元件插置于相邻的两个下侧摇动抑制壁之间。
根据本实施例的这种支撑结构，由于不需要支撑位于处在容纳状态下的膜元件的上端部分和下端部分之间的中间部分(例如不需要像专利文献2那样支撑侧部)，因此将保持膜元件自身的柔性。
借此，当应力施加至处在容纳状态下的膜元件时，膜元件很容易弯曲(容易分散应力)，从而抑制施加至膜元件的负载(例如，在空气洗涤时连续通气能量引起的冲击或者由于例如地震等的临时冲击引起的负载)。
而且，关于支撑处在容纳状态下的每个膜元件的下端部分的一对下侧支撑部分，尽管下侧摇动抑制壁插置于相邻的两个膜元件之间(例如，下侧摇动抑制壁插置于两者之间形成有间隙的相邻的两个膜元件之间)，但是没有像专利文献1那样压配合至在相邻的两个膜元件之间的间隙中的部件(在专利文献1中由参考标号16a表示)。因此，能够抑制下侧支撑部分和膜元件之间的摩擦力(与专利文献1相比)，然后能够很容易地完成膜元件的装载和卸载。
因此，根据本实施例的支撑结构，能够有助于提高膜元件的可处理加工性和膜元件的柔性。
作为根据本实施例的支撑结构和膜过滤装置，如上所述，支撑处在容纳状态下的膜元件的上端部分和下端部分，这样能够有助于提高膜元件的可处理加工性和膜元件的柔性。只要支撑结构和膜过滤装置具有这种构造，可以在需要时使用各种领域(例如，应用于各种设施的膜分离技术或管道技术领域)中的公知技术知识，且在需要时还可以通过参考现有技术文献来进行设计变化。
<作为本实施例的实例的膜过滤装置10>
图1至6是用于介绍根据本实施例的连接结构和具有连接结构的膜过滤装置10的视图。在图1至6中，箭头Z1Z2方向对应于膜过滤装置10的安装方向，箭头X1X2方向和箭头Y1Y2方向各自表示水平方向。而且，在图1至6中，相同元件或部件由相同参考标号表示，且下面将省略它们的说明。
<膜过滤装置10的主要构造>
如图1所示，膜过滤装置10具有：机架1，该机架1的多个框架(图1中的框架1a、1b和1c)装配成外壳；以及长条形水收集管2A和2B，该长条形水收集管2A和2B设置成分别在机架1的上部空间1A和下部空间1B中沿箭头Y1Y2方向延伸。而且，膜模块30(在图1中分别容纳在后面所述的容纳部分11A、12A、11B和12B中的膜模块30)容纳在机架1中，每个膜模块30由沿箭头Y1Y2方向(沿管状周边壁的轴向方向)以预定间隔布置的多个膜元件3(后面使用图3A介绍)而形成。
图1所示的机架1具有这样的结构，其中，沿箭头X1X2方向延伸的多个框架1a、沿箭头Y1Y2方向延伸的多个框架1b和沿箭头Z1Z2方向延伸的多个框架1c装配成外壳，并能够支撑膜过滤装置10的各部件(例如水收集管2A和2B、膜元件3和空气扩散器(未示出))。构成机架1的材料没有特别限制。例如，可以使用金属材料例如不锈钢和各种树脂材料。
在位于机架1中箭头Z2方向侧的上部空间1A中，水收集管2A设在沿箭头Z2方向侧和沿箭头X1X2方向在中间的位置处，以便沿箭头Y1Y2方向延伸。而且，容纳部分11A和12A布置在水收集管2a的相对两侧，以便在上部空间1A中彼此面对。
以与上部空间1A相同的方式，在位于机架1中沿箭头Z1方向侧的下部空间1B中，水收集管2B设在沿箭头Z2方向侧和沿箭头X1X2方向在中间的位置处，以便沿箭头Y1Y2方向延伸。而且，容纳部分11B和12B布置在水收集管2B的相对两侧上，以便在下部空间1B中彼此面对。
容纳部分11A、12A、11B和12B均在沿箭头X1X2方向的外侧处设有容纳开口16，该容纳开口16沿箭头X1X2方向向相应外侧敞开。膜模块30的每个膜元件3能够通过容纳开口16而容纳至相应容纳部分11A、12A、11B和12B中，以便能够沿箭头X1X2方向装载和卸载。利用这种构造，例如位于水收集管2A的相对两侧的容纳部分11A和12A在它们的后表面侧彼此面对，该后表面侧是相应容纳开口16的相对侧。
而且，容纳部分11A、12A、11B和12B均在沿箭头Z1方向侧设有一对支撑框架15，该对支撑框架15分开预定距离，并沿箭头Y1Y2方向延伸。所述一对支撑框架15均具有下侧支撑部分4(后面使用图5和6A来介绍)，该下侧支撑部分4具有沿箭头Y1Y2方向延伸的形状。利用这种结构，所容纳的膜模块30的每个膜元件3的下端部分(例如后面所述的底脚33)能够由下侧支撑部分4支撑。
另外，容纳部分11A、12A、11B和12B均在相应容纳开口16的箭头Z2方向侧设有沿箭头Y1Y2方向延伸的上侧桥接部分5(后面使用图6A和6B来介绍)。利用这种结构，所容纳的膜模块30的每个膜元件3的上端部分(例如后面所述的集管32)能够由上侧桥接部分5支撑。
屏蔽面板13和14设在容纳部分11A、12A、11B和12B沿水平方向的每个侧部分处，以便屏蔽容纳在容纳部分11A、12A、11B和12B中的膜模块30的外周侧。利用这些屏蔽面板13和14，例如防止了由后面所述的空气扩散器产生的气泡从容纳部分11A、12A、11B和12B沿水平方向的每个侧部分出来到外部。
具有例如多个吹气孔的空气扩散器(未示出)设在机架1中，例如，设在相对于容纳部分11A、12A、11B和12B的下侧(在图1中下部空间1B的箭头Z1方向侧)。例如，通过在膜过滤装置10浸没于液相中的状态下从空气扩散器的每个吹气孔吹送空气，能够在机架1中产生气泡。
气泡沿箭头Z2方向上升，例如沿着膜模块30的膜元件3的每个表面(例如在相邻的膜元件3之间)，并在与膜元件3的表面接触时产生剪切力，然后利用空气清洁膜元件3的表面(例如除去沉积物)。
<水收集管2a和2b的构造>
如图2和4所示，每个水收集管2A和2B主要有：长条形管状周边壁21，该管状周边壁21有在径向方向横截面中为大致圆形的内周表面21a；以及多个连接孔23，这些连接孔23在位于管状周边壁21的箭头Z2方向侧的上侧周边壁部分22处(在管状周边壁21沿径向方向的上侧)沿箭头Y1Y2方向(沿管状周边壁21的轴向方向)布置。
管状周边壁21在上侧周边壁部分22处有沿箭头X1X2方向(沿管状周边壁21的径向方向中的水平方向)较厚的厚部分24，该厚部分24在径向方向横截面中为大致梯形。
每个连接孔23设在面对处在容纳状态下的膜元件3的被处理水引出部分的位置处，以便沿管状周边壁21的向内和向外方向(沿箭头X1X2方向)穿透厚部分24。
在管状周边壁21的全部外周表面中，沿箭头Y1Y2方向延伸的条形槽26形成在上侧周边壁部分22的连接孔23的箭头Z1Z2方向侧的外周边缘表面上的位置处(在图2和图4中在箭头Z1方向侧的外周边缘表面上的位置处)。而且，减震材料(例如橡胶片)26a设在相应条形槽26处，以便填充相应条形槽26。然后，利用减震材料26a，例如即使管状周边壁21和后面所述的集管32彼此碰撞，也能够吸收碰撞的震动。
通过例如在管状周边壁21的箭头Y1方向侧敞开端部部分并在端部部分处提供管27等，如图1所示，收集在管状周边壁21中的被处理水能够取出至外部(例如执行膜过滤装置10的后续阶段中的处理过程的地方)。
水收集管2A和2B的形状(例如管状周边壁21的外径和内径、管状周边壁21沿箭头Y1Y2方向的长度)、连接孔23的形状(例如孔的直径(孔尺寸))以及连接孔23的布置和数量能够根据设有膜元件3的膜过滤装置10的被处理水的量等而合适设定。
构成水收集管2A和2B的材料没有特别限制。例如，它可以是金属材料如不锈钢、树脂材料如聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯、聚氯乙烯和纤维增强塑料的复合材料、聚乙烯和纤维增强塑料的复合材料等，这些材料能够合适地选择和使用。
而且，通过使用上述材料、使用各种模制技术，例如注射模制、挤出模制和切割处理，能够形成具有没有沿轴向方向(沿箭头Y1Y2方向)对管进行分割的非分割结构(不可分割结构)的水收集管2A和2B，如图2和图4所示。
这里，例如可以形成具有多级结构的水收集管2A和2B(即，能够沿轴向方向进行分割的水收集管)，其中，多个管状本体沿轴向方向布置。不过，在这种情况下，需要通过将密封部件插置于在管状本体之间而保持所希望的液密性。
<膜元件3和膜模块30的构造>
如图3和4所示，膜元件3主要有过滤主体31、集管32和底脚33。在图中所示的该膜元件3的情况下，膜元件3有沿箭头Z1Z2方向延伸的长平板形状，并有这样的结构，该结构具有柔性使得例如过滤主体31的中部沿箭头Y1Y2方向合适或一定程度地弯曲。
过滤主体31用于固液分离，并使用例如平过滤部件来形成。在该过滤部件内部，流动通道或流动间隙形成为通过固液分离而获得的被过滤水流动的空间。过滤部件没有特别限制，只要过滤部件有过滤功能即可，并能够使用各种形状或结构。例如，它可以是这样的结构，其中，过滤膜形成在透水的平支撑本体的表面(过滤主体31的箭头Y1Y2方向侧的平主表面)上。
集管32和底脚33例如通过粘接、焊接或模制而分别液密地固定在过滤主体31的一个端部部分和另一端部部分上。
集管32用作从过滤主体31的一个端部收集固液分离的被处理水的水收集部分。集管32在它的一个端部部分处(在图3中，在集管32沿箭头X2方向的端部部分处)设有由管形部件制成的被处理水引出部分34。该被处理水引出部分34与管状周边壁21的连接孔23连接，其中，被处理水引出部分34装配到连接孔23中，然后由膜元件3固液分离的被处理水能够引出到管状周边壁21中。
在图4所示的被处理水引出部分34的情况下，被处理水引出部分34有：液密部分34a，该液密部分34a插入管状周边壁21的连接孔23中；以及装配部分34b，该装配部分34b设在集管32的一个端部部分处，并装配至连接孔23中。液密地密封液密部分34a和连接孔23之间的间隙的水密封部件34c附接或装配在液密部分34a的外周表面上。
构成过滤主体31、集管32和底脚33的材料没有特别限制。例如，它们可以是用于固液分离技术的金属、众所周知的无机材料如陶瓷以及众所周知的有机材料如聚合物树脂(高聚合物树脂)。而且，当过滤主体31、集管32和底脚33被安装作为膜分离装置时，这些材料合适地选择和使用，以便有足够的强度，以防止由例如用于清洁过滤主体31的气液混合流造成的损坏。
作为构成被处理水引出部分34的材料，可以使用与过滤主体31、集管32和底脚33的材料相同的材料。尽管该被处理水引出部分34具有筒形形状，但是被处理水引出部分34的横截面除了圆形之外可以有多边形，例如三角形和四边形。而且，通过使得装配部分34b形成为锥形形状，能够有助于提高液密性。作为水密封部件34c，可以使用公知的弹性部件，例如用于水处理技术的O形环。
集管32和底脚33的形状等没有特别限制，只要集管32和底脚33能够被支撑以执行它们的功能即可，且形状等能够合适地设置。例如，关于底脚33，它有这样的形状，其中，该底脚33很容易置于后面所述的相邻的两个下侧摇动抑制壁42之间。更具体地说，类似于如图3B所示的底脚33，底脚33可以有这样的形状，该底脚33沿箭头Y1Y2方向的厚度朝向箭头Z1方向变窄。
如上所述的多个膜元件3从容纳开口16容纳至每个容纳部分11A、12A、11B和12B中，以使得膜元件3沿箭头Y1Y2方向(沿管状周边壁的轴向方向)以预定间隔以如下姿态布置：膜元件3沿箭头Z1Z2方向竖立；然后形成如图5、6A和6B所示的每个膜模块30。
在如图5、6A和6B所示的膜模块30中，膜元件3沿箭头Y1Y2方向(沿管状周边壁的轴向方向)以预定间隔布置，且膜元件3的过滤主体31彼此面对(例如，在膜元件3沿箭头Z1Z2方向竖立的姿态下，如图3所示)。
至于膜元件3的集管32，膜元件3的被处理水引出部分34与管状周边壁21的连接孔23(后面将使用图4来介绍)连接，然后支撑集管32。尽管集管32能够通过被处理水引出部分34和连接孔23连接的这种连接状态来充分支撑，如图6A和6B所示，但是上侧桥接部分5可以与集管32的、位于被处理水引出部分34的相对侧的端部部分(图3中箭头X1方向的端部部分)接合。通过这种接合，能够获得更稳定的支撑。
关于底脚33，在底脚33沿箭头X1X2方向的两端由设在相应支撑框架15处的下侧支撑部分4来支撑。
<下侧支撑部分4的支撑结构>
图5和6A中所示的下侧支撑部分4有：下侧基体41，该下侧基体41提供为沿支撑框架15的上端边缘部分15a沿箭头Y1Y2方向延伸；以及多个下侧摇动抑制壁(或多个下侧摆动抑制壁)42，这些下侧摇动抑制壁42设在下侧基体41处、在沿箭头Y1Y2方向以预定间隔布置的位置处。
每个下侧摇动抑制壁42有从下侧基体41处的布置位置沿箭头Z2方向凸出的形状。下侧摇动抑制壁42构造成使得膜元件3能够插置于相邻的两个下侧摇动抑制壁42之间。
根据上述下侧支撑部分4，能够支撑每个底脚33，以便保持使得处在容纳状态下的膜元件3沿箭头Y1Y2方向以预定间隔布置的状态。而且，根据上述下侧支撑部分4，当通过容纳开口16来装载和卸载膜元件3时，膜元件3由相邻的两个下侧摇动抑制壁42引导，然后膜元件3能够很容易地沿箭头X1X2方向运动。
通过如上将所述将膜元件3置于相邻的两个下侧摇动抑制壁42之间，例如，当膜元件3由于膜过滤装置10的操作条件而沿箭头Y1Y2方向摇动(摆动)时，所述摇动(摆动)由两个下侧摇动抑制壁42来抑制。
下侧摇动抑制壁42根据膜模块30的膜元件3的数量和/或膜元件3的形状而合适地形成。例如，下侧摇动抑制壁42沿箭头Y1Y2方向以预定间隔布置，以使得处在容纳状态下的膜元件3不会彼此碰撞。
例如，下侧摇动抑制壁42之间的距离可以设定成使得在膜元件3和与该膜元件3相邻的下侧摇动抑制壁42之间形成间隙(间距)。在形成间隙的这种情况下，能够抑制可能在膜元件3和与该膜元件3相邻的下侧摇动抑制壁42之间产生的摩擦力。因此，当装载和卸载膜元件3时能够获得良好的处理可操作性。
在图5和6A所示的下侧支撑部分4的情况下，在膜模块30的容纳状态下，下侧支撑部分4支撑每个膜元件3沿箭头X1X2方向的两个端部边缘部分。然后，下侧屏蔽部分43可拆卸地设在每个下侧支撑部分4沿箭头X1X2方向的外侧，以便屏蔽箭头X1X2方向的外侧。
在图5所示的下侧屏蔽部分43的情况下，下侧屏蔽部分43由沿箭头Y1Y2方向延伸的支撑框架44支撑。通过将支撑框架44可拆卸地固定在机架1的框架1c上(例如利用固定部件(未示出))，屏蔽下侧支撑部分4的箭头X1X2方向外侧。
通过这样可拆卸地提供下侧屏蔽部分43，能够限制处在容纳状态下的膜元件3沿箭头X1X2方向的向外运动。
<上侧桥接部分5的支撑结构>
图6A和6B所示的上侧桥接部分5有：上侧基体51，该上侧基体51提供为在每个容纳部分11A、12A、11B和12B的容纳开口16的箭头Z2方向侧沿箭头Y1Y2方向(例如沿框架1b)延伸；以及多个上侧摇动抑制壁(或多个上侧摆动抑制壁)52，这些上侧摇动抑制壁52设在上侧基体51处、在沿箭头Y1Y2方向以预定间隔布置的位置处。
每个上侧摇动抑制壁52有从上侧基体51处的布置位置沿箭头Z1方向凸出的形状。上侧摇动抑制壁52构造成使得膜元件3能够置于相邻的两个上侧摇动抑制壁52之间。
根据上述上侧桥接部分5，能够支撑每个集管32，以便保持使得处在容纳状态下的膜元件3沿箭头Y1Y2方向以预定间隔布置的状态。而且，根据上述上侧桥接部分5，当通过容纳开口16来装载和卸载膜元件3时，膜元件3由相邻的两个上侧摇动抑制壁52引导，然后膜元件3可以很容易地沿箭头X1X2方向运动。
通过如上所述使得膜元件3置于相邻的两个上侧摇动抑制壁52之间，例如，当膜元件3由于膜过滤装置10的操作条件而沿箭头Y1Y2方向摇动(摆动)时，所述摇动(摆动)由两个上侧摇动抑制壁52抑制。
上侧摇动抑制壁52根据膜模块30的膜元件3的数量和/或膜元件3的形状而合适地形成。例如，上侧摇动抑制壁52沿箭头Y1Y2方向以预定间隔布置，以使得处在容纳状态下的膜元件3不会彼此碰撞。
例如，可以设定上侧摇动抑制壁52之间的距离，以使得在膜元件3和与该膜元件3相邻的上侧摇动抑制壁52之间形成间隙(间距)。在形成间隙的这种情况下，能够抑制可能在膜元件3和与该膜元件3相邻的上侧摇动抑制壁52之间产生的摩擦力。因此，当装载和卸载膜元件3时，能够获得良好的处理可操作性。
在图6A和6B所示的上侧桥接部分5的情况下，上侧桥接部分5在膜模块30的容纳状态下支撑膜元件3的、位于与被处理水引出部分34相对侧的箭头X1方向一个端部边缘部分。然后，上侧屏蔽部分53可拆卸地设在上侧桥接部分5沿箭头X1方向的外侧，以便屏蔽箭头X1方向的外侧。
通过这样可拆卸地提供上侧屏蔽部分53，能够限制处在容纳状态下的膜元件3沿箭头X1方向的向外运动。
<连接结构>
为了容纳如图5所示的每个膜元件3以及连接管状周边壁21的连接孔23和膜元件3的被处理水引出部分34，首先，如图4所示，管状周边壁21和膜元件3布置成使得连接孔23和被处理水引出部分34彼此靠近同时彼此面对。
然后，通过沿管状周边壁21和膜元件3两者彼此更靠近的方向移动管状周边壁21和膜元件3，并使得被处理水引出部分34从被处理水引出部分34的液密部分34a装配和插入到连接孔23中，该连接孔23和被处理水引出部分34能够液密地连接，然后，被处理水引出部分34能够与管状周边壁21的内部连通。
<连接结构的变型>
管状周边壁21的连接孔23和膜元件3的被处理水引出部分34之间的连接结构并不局限于图4中所示的连接结构。例如，连接结构可以在需要时根据水收集管2A和2B以及膜元件3的结构或构造而变化。
例如，如图7所示，能够是这样的连接结构，其中，沿箭头X1X2方向(沿管状周边壁21的径向方向中的水平方向)较厚的厚部分24形成在管状周边壁21的、位于箭头Z1方向侧的下侧周边壁部分25处(在管状周边壁沿径向方向的下侧处)，且连接孔23合适地设在下侧周边壁部分25的厚部分24处。
在如图7所示的这种连接结构的情况下，与如图4所示的连接结构相比，管状周边壁21的内周表面21a的箭头Z1方向侧(下侧)和连接孔23的箭头Z1方向侧(下侧)之间沿箭头Z1Z2方向的距离缩短。由此，能够抑制管状周边壁21中流动的被处理水的所谓死水区域的产生。
尽管已经关于上述实施例详细介绍了本发明，但是本领域技术人员显然知道，在本发明的技术构思的范围内能够进行各种变型，当然，这些变型属于权利要求的范围。
Claims (8)
1.一种支撑结构，包括：
膜模块，该膜模块由沿水平方向以预定间隔布置的多个膜元件形成，每个膜元件具有用于膜分离的过滤主体、从过滤主体的上端部分收集已经经历膜分离的被处理水的水收集部分以及引出来自水收集部分的被处理水的被处理水引出部分；
机架，该机架具有能够容纳膜模块的形状，并具有容纳部分，每个膜元件能够装载至该容纳部分中以及从该容纳部分卸载；以及
水收集管，该水收集管具有管状周边壁，该管状周边壁沿容纳在每个容纳部分中的膜元件的布置方向延伸，并收集从被处理水引出部分引出的被处理水，且每个膜元件的被处理水引出部分与管状周边壁连接；其中
机架的每个容纳部分具有：
容纳开口，该容纳开口沿交叉方向向一侧开口，该交叉方向在水平方向中与膜元件的布置方向交叉，每个膜元件能够通过该容纳开口沿所述交叉方向装载和卸载；以及
一对下侧支撑部分，该对下侧支撑部分沿膜元件的布置方向延伸，并沿所述交叉方向彼此平行地布置；其中：
每个下侧支撑部分具有：
下侧基体，该下侧基体沿膜元件的布置方向延伸，并支撑处在容纳状态下的每个膜元件的下端部分；以及
多个下侧摇动抑制壁，这些下侧摇动抑制壁在沿膜元件的布置方向以预定间隔布置的位置处提供于下侧基体处，并具有从下侧摇动抑制壁的相应布置位置向上凸出的形状；以及
处在容纳状态下的每个膜元件置于相邻的两个下侧摇动抑制壁之间。
2.根据权利要求1所述的支撑结构，其中：
下侧摇动抑制壁设置成使得在处于容纳状态的膜元件和与该膜元件相邻的下侧摇动抑制壁之间形成间隙。
3.根据权利要求1或2所述的支撑结构，其中：
下侧支撑部分支撑处在容纳状态下的每个膜元件的下端部分沿所述交叉方向的两个端部边缘部分，以及
下侧屏蔽部分可拆卸地设在下侧支撑部分中的至少一个的沿所述交叉方向的外侧处，该下侧屏蔽部分屏蔽下侧支撑部分沿所述交叉方向的外侧。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的支撑结构，其中：
机架的两个容纳部分以下述姿态位于管状周边壁的相对两侧，在该姿态下两个容纳部分在它们的后表面侧彼此面对，所述后表面侧是相应的容纳开口的相对侧，以及
膜模块容纳在每个容纳部分中。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的支撑结构，其中：
机架的每个容纳部分还具有沿膜元件的布置方向延伸的上侧桥接部分，其中
该上侧桥接部分具有：
上侧基体，该上侧基体沿膜元件的布置方向延伸，并与处在容纳状态下的每个膜元件的上端部分接合；以及
多个上侧摇动抑制壁，这些上侧摇动抑制壁在沿膜元件的布置方向以预定间隔布置的位置处提供于上侧基体处，并具有从上侧摇动抑制壁的相应布置位置向下凸出的形状；以及
处在容纳状态下的每个膜元件置于相邻的两个上侧摇动抑制壁之间。
6.根据权利要求5所述的支撑结构，其中：
上侧摇动抑制壁设置成使得在处于容纳状态的膜元件和与膜元件相邻的上侧摇动抑制壁之间形成间隙。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的支撑结构，其中：
管状周边壁具有：
在沿其径向方向的上侧的厚部分，该厚部分在管状周边壁的径向方向中沿所述交叉方向较厚；以及
连接孔，该连接孔沿管状周边壁的向内和向外方向穿透所述厚部分；以及
被处理水引出部分设在水收集部分沿所述交叉方向的另一侧，并且在容纳状态下与连接孔连接，且与管状周边壁的内部连通。
8.一种膜过滤装置，具有根据前述权利要求1至7中任一项所述的支撑结构，其中
机架在容纳部分的下侧处设有空气扩散器，该空气扩散器具有多个吹气孔。
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Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07299339A (ja) * | 1994-05-09 | 1995-11-14 | Kubota Corp | 平板型膜分離装置 |
| JPH10137556A (ja) * | 1996-11-18 | 1998-05-26 | Kubota Corp | 浸漬型膜分離装置 |
| US20100065487A1 (en) * | 2006-11-06 | 2010-03-18 | Jae-Young Jang | Block type membrane module frame |
| CN101878062A (zh) * | 2007-11-28 | 2010-11-03 | 株式会社久保田 | 浸没式膜分离装置以及膜盒 |
| CN102470323A (zh) * | 2009-07-10 | 2012-05-23 | 住友电工超效能高分子股份有限公司 | 用于过滤的平膜元件、平膜型分离膜组件以及过滤装置 |
| CN102596374A (zh) * | 2009-10-26 | 2012-07-18 | 株式会社明电舍 | 膜模块、膜单元和膜分离装置 |
| JP2016168546A (ja) * | 2015-03-13 | 2016-09-23 | 株式会社クボタ | 膜分離装置と膜エレメントおよびし渣接触抑制部材 |
| WO2017110283A1 (ja) * | 2015-12-25 | 2017-06-29 | 株式会社明電舎 | 膜エレメントの配置構造、膜カセット及び膜ユニット |
| CN109311703A (zh) * | 2016-05-31 | 2019-02-05 | 株式会社明电舍 | 膜分离装置、用于布置膜元件的结构以及膜盒和膜单元 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3615577B2 (ja) * | 1993-10-26 | 2005-02-02 | 日本ペイントプラント・エンジニアリング株式会社 | ウォーターカーテン式塗装ブース装置 |
| US9446970B2 (en) * | 2009-02-24 | 2016-09-20 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Membrane module unit and assembly method, disassembly method, and maintenance method for same, and water-treatment apparatus |
| EP2550085B1 (en) * | 2010-03-24 | 2018-05-09 | Bionest Technologies Inc. | Membrane filter system |
| WO2016199440A1 (ja) * | 2015-06-08 | 2016-12-15 | 住友電気工業株式会社 | 濾過装置 |
-
2020
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Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07299339A (ja) * | 1994-05-09 | 1995-11-14 | Kubota Corp | 平板型膜分離装置 |
| JPH10137556A (ja) * | 1996-11-18 | 1998-05-26 | Kubota Corp | 浸漬型膜分離装置 |
| US20100065487A1 (en) * | 2006-11-06 | 2010-03-18 | Jae-Young Jang | Block type membrane module frame |
| CN101878062A (zh) * | 2007-11-28 | 2010-11-03 | 株式会社久保田 | 浸没式膜分离装置以及膜盒 |
| CN102470323A (zh) * | 2009-07-10 | 2012-05-23 | 住友电工超效能高分子股份有限公司 | 用于过滤的平膜元件、平膜型分离膜组件以及过滤装置 |
| CN102596374A (zh) * | 2009-10-26 | 2012-07-18 | 株式会社明电舍 | 膜模块、膜单元和膜分离装置 |
| JP2016168546A (ja) * | 2015-03-13 | 2016-09-23 | 株式会社クボタ | 膜分離装置と膜エレメントおよびし渣接触抑制部材 |
| WO2017110283A1 (ja) * | 2015-12-25 | 2017-06-29 | 株式会社明電舎 | 膜エレメントの配置構造、膜カセット及び膜ユニット |
| CN109311703A (zh) * | 2016-05-31 | 2019-02-05 | 株式会社明电舍 | 膜分离装置、用于布置膜元件的结构以及膜盒和膜单元 |
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