CN116194201B - 气泡产生装置以及液体过滤装置 - Google Patents
气泡产生装置以及液体过滤装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116194201B CN116194201B CN202180063742.7A CN202180063742A CN116194201B CN 116194201 B CN116194201 B CN 116194201B CN 202180063742 A CN202180063742 A CN 202180063742A CN 116194201 B CN116194201 B CN 116194201B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- bubble
- gas
- bubble discharge
- air
- communication port
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000001914 filtration Methods 0.000 title claims description 89
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims description 54
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 85
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 110
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 10
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 abstract description 11
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 125
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 17
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 10
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 7
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 7
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 6
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 2
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 description 1
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000012447 hatching Effects 0.000 description 1
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D65/00—Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
- B01D65/02—Membrane cleaning or sterilisation ; Membrane regeneration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D65/00—Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D69/06—Flat membranes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/20—Mixing gases with liquids
- B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
- B01F23/232—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using flow-mixing means for introducing the gases, e.g. baffles
- B01F23/2323—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using flow-mixing means for introducing the gases, e.g. baffles by circulating the flow in guiding constructions or conduits
- B01F23/23231—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using flow-mixing means for introducing the gases, e.g. baffles by circulating the flow in guiding constructions or conduits being at least partially immersed in the liquid, e.g. in a closed circuit
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
- B01F25/40—Static mixers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
- B01D2313/26—Specific gas distributors or gas intakes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2315/00—Details relating to the membrane module operation
- B01D2315/06—Submerged-type; Immersion type
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2321/00—Details relating to membrane cleaning, regeneration, sterilization or to the prevention of fouling
- B01D2321/02—Forward flushing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2321/00—Details relating to membrane cleaning, regeneration, sterilization or to the prevention of fouling
- B01D2321/18—Use of gases
- B01D2321/185—Aeration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2321/00—Details relating to membrane cleaning, regeneration, sterilization or to the prevention of fouling
- B01D2321/20—By influencing the flow
- B01D2321/2008—By influencing the flow statically
- B01D2321/2016—Static mixers; Turbulence generators
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
- C02F2201/002—Construction details of the apparatus
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/42—Liquid level
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2303/00—Specific treatment goals
- C02F2303/16—Regeneration of sorbents, filters
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2303/00—Specific treatment goals
- C02F2303/20—Prevention of biofouling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Percussion Or Vibration Massage (AREA)
Abstract
提供一种气泡产生装置,其能自多个气泡放出口的各个气泡放出口放出彼此同程度的大小的气泡。气泡产生装置具备与多个气泡放出口的各个气泡放出口连通的气泡放出室,折回通路具备第1连通口和第2连通口,所述第1连通口与气体积存室连通,所述第2连通口在比折回通路的折回点靠气体前进方向的下游侧的位置与所述气泡放出室连通,多个气泡放出口各自的开口面积彼此相同,各个所述开口面积的总和比所述第2连通口的开口面积小。
Description
技术领域
本发明涉及气泡产生装置以及使用该气泡产生装置的液体过滤装置。
背景技术
以往,在利用过滤膜对液体进行过滤的液体过滤装置中,为了抑制过滤膜的堵塞,一般通过气体洗涤(scrubbing)进行将污浊物质自过滤膜的表面剥离的操作。气体洗涤是利用气泡产生装置自过滤膜的下方朝向过滤膜放出气泡而利用气泡使过滤膜的表面附近的液体激烈地摆动的方法。
作为气泡产生装置,已知一种具备气体积存室、与该气体积存室的上部连通的折回通路以及多个气泡放出口的装置。气体积存室在内部积存液体,并且将被供给到该液体中的气体积存到液体的上方。折回通路在与气体积存室的上部连通而朝向下方延伸后,折回而朝向上方延伸。经由了折回通路的空气自多个气泡放出口的各个气泡放出口作为气泡被放出。
作为该结构的气泡产生装置,已知专利文献1所述的气体分布器。该气体分布器具备外壳、盖和作为折回通路的导管。在外壳内设置有由分隔板分隔的气体积存室。在气体积存室的上部固定有具备两个孔(气泡放出口)的盖。作为折回通路的导管成为如拉丁字母“U”那样的形状。另外,导管在管内的气体流动方向上的一端具有第1开口,在另一端具有第2开口。第1开口与气体积存室的上部连通。自气体积存室经过第1开口进入到导管内的气体在沿导管的“U”形状移动后,经过第2开口自导管被送出。随后,气体自设置于盖的两个孔的各个孔作为气泡被放出。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2016-47532号公报
发明内容
发明要解决的课题
为了利用气泡对过滤膜的整体施加均等的剪切力或者对并列配置的多个过滤膜的各个过滤膜施加彼此同程度的剪切力,希望自多个气泡放出口的各个气泡放出口放出彼此同程度的大小的气泡。但是,在专利文献1所述的气体分布器中,难以自两个孔(气泡放出口)的各个孔放出彼此同程度的大小的气泡。
本发明是鉴于以上的背景而做成的,其目的在于,提供一种能自多个气泡放出口的各个气泡放出口放出彼此同程度的大小的气泡的气泡产生装置以及使用该气泡产生装置的液体过滤装置。
用于解决课题的方案
本发明的一技术方案的气泡产生装置具备气体积存室、折回通路和气泡放出口,所述气体积存室在内部积存液体,并且在所述液体的上方积存向所述液体中供给的气体,所述折回通路在与所述气体积存室的上部连通而朝向下方延伸后,折回而朝向上方延伸,所述气泡放出口为多个,将经由了所述折回通路的气体作为气泡放出,所述气泡产生装置自多个所述气泡放出口的各个气泡放出口间歇地放出气泡,其特征在于,所述气泡产生装置具备与多个所述气泡放出口的各个所述气泡放出口连通的气泡放出室,所述折回通路具备第1连通口和第2连通口,所述第1连通口与所述气体积存室连通,所述第2连通口在比所述折回通路的折回点靠气体前进方向的下游侧的位置与所述气泡放出室连通,多个所述气泡放出口各自的开口面积彼此相同,各个所述开口面积的总和比所述第2连通口的开口面积小。
发明效果
采用本发明,具有能自多个气泡放出口的各个气泡放出口放出彼此同程度的大小的气泡的优异的效果。
附图说明
图1是表示使用实施方式的液体过滤装置的水处理设施的概要结构的图。
图2是表示该液体过滤装置的膜组件以及气泡产生装置的立体图。
图3是表示该膜组件的膜元件和套管的立体图。
图4是表示该液体过滤装置的气泡产生装置的立体图。
图5是该气泡产生装置的剖视图。
图6是该气泡产生装置的俯视图。
图7是表示未运行的状态下的该气泡产生装置的剖视图。
图8是表示分批处理中的第1期的状态的该气泡产生装置的剖视图。
图9是表示分批处理中的第2期的状态的该气泡产生装置的剖视图。
图10是表示分批处理中的第3期的状态的该气泡产生装置的剖视图。
图11是表示分批处理中的第4期的状态的该气泡产生装置的剖视图。
图12是表示通过实验获得的振动量与时间的关系的坐标图。
图13是表示实施例的气泡产生装置的立体图。
图14是表示该气泡产生装置的剖视图。
图15是表示分批处理的第2期中的该气泡产生装置的状态的一例的剖视图。
图16是表示变形例的气泡产生装置的立体图。
图17是表示分批处理中的第1期的状态的该气泡产生装置的剖视图。
图18是表示分批处理中的第2期的状态的该气泡产生装置的剖视图。
具体实施方式
以下,使用各图对应用了本发明的液体过滤装置的一实施方式进行说明。在实施方式中,为了使说明容易理解,简化或省略本发明的主要部分以外的构造、要素地进行说明。另外,在各图中,对相同的要素标注相同的附图标记。另外,各图中示出的各要素的形状和尺寸等是示意性地示出的,并不表示实际的形状和尺寸等。
图1是表示使用实施方式的液体过滤装置的水处理设施的概要结构的图。该水处理设施具备原水箱1、过滤处理水槽2、处理水箱3、控制装置4、原水泵5、第1水位传感器6、原水转运管7、处理水转运管8、吸引泵9、第2水位传感器11和第3水位传感器12等。另外,水处理设施具备鼓风机13、空气供给管14、架台15、膜组件20和气泡产生装置30等。
在原水箱1内积存有作为液体的原水(处理前水)W1。设置于原水箱1的由超声波传感器等构成的第1水位传感器,检测原水箱1内的原水W1的水位(水面的高度),将检测结果作为水位信号发送给控制装置4。设置在原水箱1内的原水泵5吸引并排出原水箱1内的原水W1,经过原水转运管7将原水W1输送到过滤处理水槽2。作为原水泵5,例示了由水底泵构成的结构,但也可以使用由陆地泵构成的结构。
过滤处理水槽2是钢筋混凝土制的水槽。在过滤处理水槽2内设置有液体过滤装置50。液体过滤装置50具备架台15、膜组件20以及气泡产生装置30,液体过滤装置50整体浸泡于过滤处理水槽2内的原水W1。鼓风机13经过排出口向空气供给管14排出自吸引口吸引的作为气体的空气。被排出到空气供给管14的空气向液体过滤装置50的气泡产生装置30供给。设置于过滤处理水槽2的第3水位传感器12检测过滤处理水槽2内的原水W1的水位,将检测结果作为水位信号发送给控制装置4。
吸引泵9借助处理水转运管8和设置在膜组件20内的后述的膜元件吸引过滤处理水槽2内的原水W1。所吸引的原水W1在被膜元件过滤而成为处理完水W2后,经过处理水转运管8被输送到处理水箱3。设定于处理水箱3的第2水位传感器11检测处理水箱3内的处理完水W2的水位,将检测结果作为水位信号发送给控制装置4。
另外,也可以用利用水头压力产生吸引力的泵来代替吸引泵9。吸引的部件没有特别限定。
在处理水箱3的水位未达到上限并且规定的运转执行条件成立的情况下,控制装置4使吸引泵9和鼓风机13进行工作而执行原水W1的过滤处理。但需要注意的是,在原水箱1内的原水W1的水位成为下限以下的情况下,以及在过滤处理水槽2内的原水W1的水位成为下限以下的情况下,即使运转执行条件成立,控制装置4也中止过滤处理的执行。另外,鼓风机13的作用见后述。
图2是表示实施方式的液体过滤装置(50)的膜组件20以及气泡产生装置30的立体图。在该图中,Z表示重力方向。以下,使用各图说明液体过滤装置(50)的结构,但在称为“上下方向”的情况下,“上下方向”是指不管各图中示出的膜组件20和气泡产生装置30的姿势怎样,膜组件20与气泡产生装置30都相对的方向。另外,在称为“上方”的情况下,“上方”是指不管各图中示出的膜组件20和气泡产生装置30的姿势怎样都沿“上下方向”向上侧去的方向。另外,在称为“下方”的情况下,“下方”是指不管各图中示出的膜组件20和气泡产生装置30的姿势怎样都沿“上下方向”向下侧去的方向。另外,在称为“水平方向”的情况下,“水平方向”是指不管各图中示出的膜组件20和气泡产生装置30的姿势怎样都与“上下方向”正交的方向。
膜组件20具备方筒状的壳体21和多个膜元件22。多个膜元件22成为板状的形状,在壳体21内以沿“水平方向”空开间隔地排列在一条直线上的形态配置,并由壳体21的内表面保持。
箱状的气泡产生装置30配置于膜组件20的“下方”(正下方)。气泡产生装置30在侧板具备两个管连接部31,在这些管连接部31分别连接有上述的空气供给管(图1的附图标记14)。
图3是表示膜元件22和套管16的立体图。膜元件22具备过滤膜23和4个保持构件24。在实施方式的液体过滤装置(50)中,作为过滤膜23,使用由板状的平膜构成的膜,但过滤膜23的种类不限定于平膜,也可以是空心纤维膜等其他种类。过滤膜23的材质可以是PVC(聚氯乙烯)、PVDF(聚偏氟乙烯)等有机材料,也可以是由氧化铝、堇青石、碳化硅和其他金属氧化物的一种或多种构成的陶瓷。另外,过滤膜23也可以是使有机膜和陶瓷膜复合而成的复合膜。
过滤膜23具备沿上下方向延伸的多个空心部23a。这些空心部23a沿过滤膜23的短边方向以规定的间隔排列,空心部23a的上端成为朝向“上方”的开口。
在过滤膜23的上端部安装有套管16。另外,上述的处理水转运管(图1的附图标记8)与套管16连接。当吸引泵(图1的附图标记9)进行工作时,在过滤膜23的表面产生吸引力,存在于过滤膜23的周围的原水(图1的附图标记W1)经过过滤膜23的无数的微小孔被吸引到空心部23a内。此时,原水W1被过滤,原水W1中的污浊物质残留在过滤膜23的表面。
4个保持构件24分别在固定于过滤膜23的角附近的状态下与设置于壳体(图2的附图标记21)的内表面的卡合部卡合。
设置于膜组件20的“下方”的气泡产生装置30朝向“上方”的膜组件20放出气泡。被放出的气泡在原水W1中浮起,经过膜组件20的壳体21的下端的开口进入壳体21内。随后,气泡到达多个过滤膜23的下端,在由过滤膜23断开成多个后,进入彼此相邻的过滤膜23间的区域(以下称为“膜间区域”)。在“膜间区域”浮起的气泡使过滤膜23的表面附近的原水W1激烈地摆动而将附着于过滤膜23的表面的污浊物质剥离。
另外,壳体21的形状如图所示,是包围多个膜元件22的四周的形状,但只要是不会使气泡自壳体21内大幅地漏出的那样的形状即可,也可以是在壳体21的侧表面的一部分具备开口的形状。
图4是表示气泡产生装置30的立体图。在气泡产生装置30的顶板32形成有矩形的长孔。矩形的盖板32b以覆盖该长孔的方式固定于顶板32。在盖板32b以排列成一条直线的形态形成有6个正圆状的气泡放出口32a。气泡产生装置30不具备底板,在气泡产生装置30的下端具备朝向“下方”大幅开口的下端开口39。
图5是气泡产生装置30的剖视图。另外,图6是气泡产生装置30的俯视图。气泡产生装置30具备第1气体积存室33、第2气体积存室34、气泡放出室35、第1折回通路36和第2折回通路37等。
图5中的点划线是顶板32的中心线Lc。放出由作为气体的空气构成的气泡的6个气泡放出口32a的各个气泡放出口32a以中心位于顶板32的中心线Lc且朝向“上方”开口的形态配置。气泡放出室35配置于6个气泡放出口32a的“下方”(正下方)且与6个气泡放出口32a的各个气泡放出口32a连通。
如图6所示,气泡放出室35的形状是沿6个气泡放出口32a的排列方向延伸的细长形状。如图5所示,第1折回通路36在与上述的排列方向正交的方向上的一侧与气泡放出室35相邻。另外,第2折回通路37在与上述的排列方向正交的方向上的另一侧与气泡放出室35相邻。以下,将与6个气泡放出口32a的排列方向正交的方向简称为“与排列方向正交的方向”。
第2折回通路37的构造是以中心线Lc为基准而与第1折回通路36轴对称的构造。第1气体积存室33在“与排列方向正交的方向”的一侧与第1折回通路36邻接。另外,第2气体积存室34在“与排列方向正交的方向”的另一侧与第2折回通路37邻接。第2气体积存室34的构造是以中心线Lc为基准而与第1气体积存室33轴对称的构造。
第1折回通路36具备自第1连通口36d朝向“下方”延伸的下降部36a、朝向“上方”折回的折回部36b和朝向“上方”延伸并与第2连通口36e相通的上升部36c。第2折回通路37也具备同样的下降部37a、折回部37b以及上升部37c。
图7是表示未运行的状态的气泡产生装置30的剖视图。在该图中,为了易于观察,省略了气泡产生装置30的截面处的阴影线。在未运行的状态的气泡产生装置30中,如图所示,气泡产生装置30的内部空间几乎被原水W1填满。
气泡产生装置30能够间歇性地自气泡放出口32a形成气泡。以下,将自气泡放出口32a放出气泡后到即将下一次自气泡放出口32a放出气泡之前,称为分批处理。
图8是表示分批处理中的第1期的状态的气泡产生装置30的剖视图。与气泡产生装置30连接的两个空气供给管14中的一者在第1气体积存室33的下部开口,向第1气体积存室33内的原水W1供给空气。另外,另一者在第2气体积存室34的下部开口,向第2气体积存室34内的原水W1供给空气。
在分批处理的第1期,由两个空气供给管14中的一者供给到原水W1中的空气,在原水W1内浮起而积存在第1气体积存室33的上部。这样积存在第1气体积存室33的上部的空气的一部分,经过第1连通口36d进入第1折回通路36的下降部36a。在第1气体积存室33以及第1折回通路36的下降部36a中,随着空气的积存量的增加,原水W1的水位下降。第1气体积存室33内的原水W1的水位与第1折回通路36内的原水W1的水位大致相同。
在第1气体积存室33中,与原水W1的水位的下降对应的量的原水W1经过气泡产生装置30的下端开口(图4的附图标记39)向气泡产生装置30的外部流出。另外,在第1折回通路36的下降部36a中,与原水W1的水位的下降对应的量的原水W1进入折回部36b。随着该进入,大致同量的原水W1在第1折回通路36的上升部36c内上升,经过第2连通口(图5的附图标记36e)进入气泡放出室35。随着该进入,大致同量的原水W1经过气泡产生装置30的下端开口或气泡放出口32a向气泡产生装置30的外部流出。
说明了第1气体积存室33以及第1折回通路36中的空气、原水W1的动态,第2气体积存室34以及第2折回通路37中的空气、原水W1的动态也同样。
图9是表示分批处理中的第2期的状态的气泡产生装置30的剖视图。在分批处理的第2期,相比第1期,第1气体积存室33、第1折回通路36的下降部36a、第2气体积存室34以及第2折回通路37的下降部37a各自的空气的积存量增加,并且原水W1的水位下降。
在分批处理的第2期快要结束前,在第1折回通路36中,下降部36a的空气进入折回部36b内,并且超过折回部36b的折回点。
图10是表示分批处理中的第3期的状态的气泡产生装置30的剖视图。在第3期,超过了折回点的空气在第1折回通路36的上升部36c内高速上升而到达至第2连通口36e,进一步经过气泡放出室35和气泡放出口32a而出去到气泡产生装置30的外部。第1气体积存室33内的空气与上述那样的空气动态同步地经过第1连通口36d进入第1折回通路36的下降部36a,在下降部36a内高速下降。
以上说明了第1气体积存室33以及第1折回通路36内的空气的动态,第2气体积存室34以及第2折回通路37内的空气的动态也同样。在气泡放出口32a的上方,自第1折回通路36借助气泡放出室35出去到外部的空气与自第2折回通路37借助气泡放出室35出去到外部的空气成为一体,形成圆形的横截面的空气聚集体。
在气泡放出口32a的上方形成上述那样的较大的空气聚集体是基于以下说明的理由。
即,在气泡放出室35内向气泡放出口32a去的上升空气的气流设为比自上升部(36c、37c)经过第2连通口(36e、37e)进入气泡放出室35的空气的气流快。在该情况下,气泡放出室35内的空气的移动速度比自第2连通口(36e、37e)流入气泡放出室35的空气的移动速度快。于是,在气泡放出室35产生负压。利用该负压,将气泡放出室35内的原水W1引入到空气中,产生空气与原水W1的气液混合流。其结果是,自折回通路(36、37)经过第2连通口(36e、37e)进入气泡放出室35的空气被气液混合流断开,不再长大成较大的气泡。
作为气泡放出室35内的空气的移动速度比自第2连通口(36e、37e)流入气泡放出室35的空气的移动速度快的原因之一,举出折回部(36b、37b)的流路阻力。
那么,实施方式的气泡产生装置30在两个气体积存室(33、34)以及气泡放出室35各自的下端具备作为朝向下方的开口的下端开口(图4的附图标记39)。两个气体积存室(33、34)和气泡放出室35在各自的下部彼此连通,因此下端开口(图4的附图标记39)作为两个气体积存室(33、34)以及气泡放出室35共用的开口发挥功能。若严密地进行区分,下端开口(图4的附图标记39)的整个区域中第1气体积存室33的正下方的区域是在第1气体积存室33的下端朝向下方的开口,第2气体积存室34的正下方的区域是在第2气体积存室34的下端朝向下方的开口。另外,气泡放出室35的正下方的区域是在气泡放出室35的下端朝向下方的开口。
当气泡放出室35内的空气经由气泡放出口32a开始向外部放出时,存在于折回部(36b、37b)的附近的空气开始因流路阻力而以比先行的空气稍慢的速度进行移动。于是,在气泡放出室35内产生一点点的负压,但如图10中粗箭头所示,比空气靠下方地存在的原水W1对存在于上方的空气施加向上方去的力。此时,在气泡放出室35的正下方,存在于气泡产生装置30的下方的原水W1经过下端开口(图4的附图标记39)想要进入气泡产生装置30的内部,从而辅助上述的力。同时,在两个气体积存室(33、34)各自内,比空气靠下方地存在的原水W1对存在于上方的空气施加经过第1连通口(36d、37d)向折回通路(36、37)内推入的力。此时,在两个气体积存室(33、34)内各自的正下方,存在于气泡产生装置30的下方的原水W1经过下端开口(图4的附图标记39)想要进入气泡产生装置30的内部,从而辅助上述的力。
以上的结果是,两条折回通路(36、37)各自的内部的空气顺利地追随气泡放出室35内的先行的空气,经过第2连通口(36e、37e)快速地流入气泡放出室35内。由此,采用实施方式的气泡产生装置30,能使后续的空气在不与先行的空气断开地与先行的空气连续的状态下顺利地朝向气泡放出口32a移动,作为大径的气泡自气泡放出口32a放出。
但需要注意的是,当第2连通口(36e、37e)的开口面积与气泡放出室35的水平方向的截面积的比率不合适时,在气泡放出室35内的第2连通口(36e、37e)的附近集中地产生较大的负压。当这样集中地产生负压时,在气泡放出室35内的第2连通口(36e、37e)的附近,存在于与空气的界面的原水W1被引入到空气中而混入空气。于是,混入的原水W1有可能使后续的空气与先行的空气断开而使气泡小径化。
那么,在实施方式的气泡产生装置30中,相比第1折回通路36的第2连通口36e的开口面积与第2折回通路37的第2连通口37e的开口面积的总和,气泡放出室35的水平方向的截面积为大于或等于该总和的大小。在该结构中,在气泡放出室35内,在第2连通口(36e、37e)的出口附近开始产生的负压不在该出口附近集中地在气泡放出室35内以远离出口附近的方式沿水平方向传播而均匀化。因此,空气不会在气泡放出室35的第2连通口(36e、37e)的出口附近引入原水W1。于是,如图所示,“外部先行空气”、“内部后续空气”、两条折回通路(36、37)各自的内部的空气和两个气体积存室(33、34)各自的内部的空气不断开地以一体地连续的方式移动。其结果是,实施方式的气泡产生装置30如图11(第4期)所示,通过在气泡放出口32a的上方形成直径较大的气泡并朝向过滤膜(图3的附图标记23)放出,能够高效地自过滤膜的表面将污浊物质剥离。
如上所述,设置于气泡放出室35的下端的开口是下端开口(图4的附图标记39)的整个区域中的气泡放出室35的正下方的区域。也就是说,设置于气泡放出室35的下端的开口的开口面积与气泡放出室35的水平方向的截面积相同。在该结构中,在气泡放出室35内,当放出气泡时,能使因存在于空气的下方的原水W1而想要将上方的空气朝向上方上推的力均匀化,而不会集中在截面方向的一部分。由此,能够更可靠地抑制由空气导致的、存在于与空气的界面附近的原水W1的引入,更可靠地实现气泡的大径化。
另外,如上所述,设置于气体积存室(33、34)的下端的开口是下端开口(图4的附图标记39)的整个区域中的气体积存室(33、34)的正下方的区域。也就是说,设置于气体积存室(33、34)的下端的开口的开口面积与气体积存室(33、34)的截面积相同。在该结构中,当自气泡放出口32a放出气泡时,在气体积存室(33、34)内,能使因存在于空气的下方的原水W1而想要将上方的空气朝向上方上推的力均匀化,而不会集中在截面方向的一部分。由此,抑制由空气导致的、存在于与空气的界面附近的原水W1的引入,从而能够抑制原水W1自气体积存室(33、34)向折回通路(36、37)流入。
另外,在6个气泡放出口32a各自的开口面积的总和比两个第2连通口(36e、37e)的开口面积的总和小的情况下,当空气通过气泡放出口32a时,空气的移动速度发生变动。但是,由于气泡放出室35的空气的大部分朝向气泡放出口32a以稳定的速度上升,所以不会以比自第2连通口(36e、37e)的空气的流入速度快的速度上升。因此,在与原水W1的界面,空气不会引入原水W1。
在该图中,表示了形成在1个气泡放出口32a之上的空气聚集体,但在未图示的其他气泡放出口32a之上也形成有同样的空气聚集体。那些空气聚集体的大小基本相同。形成基本相同大小的空气聚集体是基于以下说明的理由。
即,在实施方式的气泡产生装置30中,6个气泡放出口32a各自的开口面积彼此相同。另外,在气泡产生装置30中,6个气泡放出口32a各自的开口面积的总和,比第1折回通路36的第2连通口36e的开口面积与第2折回通路37的第2连通口37e的开口面积的总和小。在该结构中,空气通过各个气泡放出口32a时的流路阻力变高,气泡放出室35内的空气在各个气泡放出口32a的附近停滞。该停滞使积存在气泡放出室35内的空气整体的压力均等化,从而各个气泡放出口32a处的每单位时间内的空气通过量彼此基本相同。由此,采用气泡产生装置30,能自6个气泡放出口32a的各个气泡放出口32a放出彼此同程度的大小的气泡。
另外,气泡放出口32a的形状不限定于圆形,也可以是矩形等其他形状。另外,在图示的气泡产生装置30中,将具备6个气泡放出口32a的盖板32b固定于顶板32,但也可以在顶板32本身设置多个气泡放出口。但需要注意的是,在将盖板32b固定于顶板32的结构中,通过盖板32b的更换,能够容易地调整气泡放出口32a的直径、配置间隔。
实施方式的气泡产生装置30具备两个气体积存室(33、34),但气体积存室的数量不限定于两个,也可以是1个,也可以是3个以上。另外,在气泡产生装置30中,作为折回通路(36、37),具备由板状的隔壁形成的形状的结构,但折回通路(36、37)的形状没有特别限定。只要具备第1连通口(36d、37d)、第2连通口(36e、37e)、下降部(36a、37a)、折回部(36b、37b)以及上升部(36c、37c)即可,可以是任意的形状。
如图4所示,气泡放出口32a朝向“上方”开口。在该结构中,相比具备朝向与“上方”不同的方向开口的气泡放出口的结构,不易发生由气泡放出口的周壁导致“外部先行空气”与“内部后续空气”断开的现象,因此能够形成更大的直径的气泡。
如图6以及图10所示,两条折回通路(36、37)各自的下降部(36a、37a)、折回部(36b、37b)以及上升部(36c、37c)的形状是沿6个气泡放出口32a的排列方向延伸的形状。另外,气泡放出室35的形状也是沿6个气泡放出口32a的排列方向延伸的形状。另外,在两条折回通路(36、37)的各个折回通路内,第1连通口(36d、37d)以及第2连通口(36e、37e)各自的形状也是沿6个气泡放出口32a的排列方向延伸的形状。
在该结构中,能使各个气泡进入沿上述的排列方向设置的多个过滤膜(图3的附图标记23)处的彼此相邻的过滤膜间(以下称为“膜间区域”)。进入到“膜间区域”内的气泡利用气体洗涤对两侧的过滤膜分别施加足够的剪切力,能够良好地自各个过滤膜的表面将污浊物质剥离。
如已述的那样,气泡产生装置30具备气体积存室与折回通路的多个组(第1气体积存室33与第1折回通路36的组以及第2气体积存室34与第2折回通路37的组)。各个组的折回通路(36、37)在各自的第2连通口(36e、37e)与共用的气泡放出室35连通。在该结构中,依据多个气泡放出口32a的布局配置多个组的各个组,从而能够实现在气泡放出室35内积存的空气整体的压力的均匀化而实现各个气泡的大小的均匀化。例如,在实施方式的气泡产生装置30中设为如下布局,即,将两个组(气体积存室以及折回通路)的一者配置于气泡放出口32a的“与排列方向正交的方向”的一侧,将另一者配置于“与排列方向正交的方向”的另一侧的布局。采用这样的布局,能在气泡的“与排列方向正交的方向”的一侧和另一侧实现大小的均匀化。
在实施方式的气泡产生装置30中,如各图所示,两个气体积存室(33、34)的下部与气泡放出室35的下部彼此连通。另外,气泡产生装置30在两个气体积存室(33、34)以及气泡放出室35各自的下方具备作为朝向下方的开口的下端开口(图4的附图标记39)。在该结构中,如图11中粗箭头所示,当气泡离开气泡放出口32a时,在气泡的下方,外部的原水W1自下端开口(图4的附图标记39)被引入到内部,朝向气泡放出口32a上升。该上升使离开了气泡放出口32a的气泡顺利地浮起,从而能够抑制因气泡的下方的原水W1不顺利地追随气泡的上升而发生气泡断开。
而且,采用上述结构的气泡产生装置30,在自图11所示的第4期向图8所示的第1期转移时,能使折回通路的下降部(36a、37a)的水位快速地上升,抑制起因于水位上升延迟的小径气泡的产生。具体而言,在第4期,如图11所示,折回通路的下降部(36a、37a)的水位下降至折回部(36b、37b)的入口附近。在该状态下,当自空气供给管14供给的空气借助气体积存室(33、34)的上部的空气下推下降部(36a、37a)内的空气时,下降部(36a、37a)内的空气进入折回部(36b、37b)而超过折回点。于是,自气泡放出口32a放出空气量少的小径的气泡。因此,希望在第4期快要结束前,在下降部(36a、36b)和水位比下降部高的气体积存室(33、34)快速地实现水位的均等而使下降部的水位快速地上升。
那么,在实施方式的气泡产生装置30中,在第4期快要结束前,利用经过下端开口(图4的附图标记39)被引入到内部的原水W1促进图11的粗箭头所示的原水W1的流动。由此,促进自气泡放出室35经过第2连通口(36e、37e)进入上升部(36c、37c)并进一步在上升部下降的原水W1的流动。而且,通过使气体积存室(33、34)内的原水W1经过下端开口(图4的附图标记39)向外部流出,促进气体积存室内的水位的下降。其结果是,采用气泡产生装置30,能使下降部(36a、37a)内的水位快速地上升,抑制起因于水位上升延迟的小径气泡的产生。
如图5所示,折回通路(36、37)的折回部(36b、37b)也作为下降部(36a、37a)以及上升部(36c、37c)的底部而发挥功能,因此在非运行时,下降部以及上升部内的原水W1中的固体物沉淀。例如是由沙子、淤泥和微生物的块儿等构成的固体物。那些固体物粘着在折回部(36b、37b)的下壁(底壁),若粘着物逐渐长大起来,则有可能引起折回部(36b、37b)的堵塞。
那么,如图5所示,实施方式的气泡产生装置30在折回部的下壁具备朝向“下方”的开口。气泡产生装置30将在折回部(36b、37b)内沉淀的固体物经过其开口(36f、37f)排出到折回部外,从而能够抑制由固体物粘着导致的折回部的阻塞的发生。
另外,在图10所示的分批处理的第3期,折回部(36b、37b)内的空气自开口(36f、37f)漏出,或存在于折回部的下方的原水W1自开口进入到折回部内,从而有可能阻碍气泡的大径化。但是,根据本发明人的实验,即使是设置有开口(36f、37f)的结构,通过适当地设定开口的大小,也能与不设置开口的结构同样地产生大径的气泡。
另外,在实施方式的液体过滤装置(50)中,自6个气泡放出口32a的各个气泡放出口32a以彼此均等的大小放出的气泡在连成一体而成为了较长且较大的1个气泡后,由多个过滤膜(23)断开而后进入“膜间区域”。
本发明人试制了与实施方式的液体过滤装置(50)同样的结构的试验装置,进行了对因利用了气泡的气体洗涤而产生的过滤膜(图3的附图标记23)的振动量进行测量的实验。过滤膜的振动量的测量值较大启示了:膜表面附近的原水W1的摆动量较大,因气体洗涤而产生的剪切力较高。由此,通过振动量的测量,能够间接地评价膜表面的剪切力。
图12是表示通过上述的实验获得的振动量与时间的关系的坐标图。在该坐标图中,振动量急剧地上下变化的时间段是气泡使过滤膜(23)的表面附近的原水W1摆动的时间段。根据坐标图可知,在试验装置中,以约8秒的间隔自气泡产生装置(30)放出气泡。
振动量的陡峭的峰值表示由大径的气泡瞬间对过滤膜(23)的表面施加较强的剪切力。根据该实验结果能够确认到:能自实施方式的气泡产生装置(30)以一定的周期瞬间地放出大径的气泡,对过滤膜(23)的表面施加较强的剪切力而实现良好的气体洗涤。
接着,说明对实施方式的气泡产生装置(20)附加更具特征性的结构后得到的实施例。另外,以下只要未作注明,则实施例的气泡产生装置(20)的结构与实施方式同样。
在图8所示的实施方式的气泡产生装置30中,在两个空气供给管14中的一者和另一者处,使空气的供给速度具有差异。于是,有可能引起以下这样的不良现象。即,在第1折回通路36的折回部36b和第2折回通路37的折回部37b中一者,内部的空气比另一者中的内部的空气先到达折回点,自气泡放出口32a放出仅由该空气的供给而产生的小径的气泡。随后,另一者的内部的空气到达折回点,自气泡放出口32a放出仅由该空气的供给而产生的小径的气泡。由此,以比放出大径的气泡的情况下的周期短的周期自气泡放出口32a放出小径的气泡,有可能引起过滤膜(23)的表面的清扫不良。
图13是表示实施例的气泡产生装置30的立体图。另外,图14是表示实施例的气泡产生装置30的剖视图。实施例的气泡产生装置30具备使第1气体积存室33的上部(更详细而言是顶端)与第2气体积存室34的上部(更详细而言是顶端)连通的连通管38。
图15是表示分批处理的第2期内的气泡产生装置30的状态的一例的剖视图。在图示的例子中,对第2气体积存室34的空气供给速度比对第1气体积存室33的空气供给速度快。然而,在第1气体积存室33、第1折回通路36的下降部36a以及第2折回通路37的下降部37a,各自的原水W1的水位彼此大致相同。
因为空气供给量的不同,所以在第2气体积存室34中,相比第1气体积存室33,空气的积存量瞬间增加,该增加使得第2气体积存室34内的空气的气压比第1气体积存室33内的空气的气压高。于是,第2气体积存室34内的空气向低压侧的第1气体积存室33移动而消除气压差。其结果是,在第1气体积存室33、第1折回通路36的下降部36a以及第2折回通路37的下降部37a,各自的原水W1的水位调整为相同的高度。
采用该结构的气泡产生装置30,能够避免因空气的供给速度在第1气体积存室33和第2气体积存室34不同而导致的过滤膜(23)的表面的清扫不良。
另外,在实施例的气泡产生装置30中,设为能够利用4个接头将连通管38分解的结构,但只要是使第1气体积存室33的上部与第2气体积存室34的上部连通的构造即可,可以将连通管38设为任意的构造。另外,在图14中,为了方便,简化地描画连通管38的构造。
说明了利用连通管38使第1气体积存室33的顶端与第2气体积存室34的顶端连通的结构,但连通的位置不限定于顶端。例如,如图16所示,也可以使第1气体积存室33的高度方向上的中间部与第2气体积存室34的高度方向上的中间部连通。在该情况下,如图17所示,到两个气体积存室(33、34)中的空气供给速度更快的一者(在图示的例子中是第1气体积存室33)的空气的水平下降至连通管38的位置之前,两个气体积存室内的空气的积存量差生差异。但是,在空气供给速度更快的一者的气体积存室的空气的水平下降至连通管38的位置后,如图18所示,两个气体积存室(33、34)的空气积存量相等。两个气体积存室(33、34)的连通位置只要比折回部(36b、37b)靠上即可。
本发明不限定于上述的实施方式以及实施例,在能应用本发明的结构的范围内,也能采用与实施方式以及实施例不同的结构。本发明按照以下说明的每个形态取得其特有的作用效果。
第1形态
第1形态是一种气泡产生装置(例如气泡产生装置30),其具备气体积存室(例如第1气体积存室33和第2气体积存室34)、折回通路(例如第1折回通路36和第2折回通路37)和气泡放出口(例如气泡放出口32a),所述气体积存室在内部积存液体(例如原水W1),并且在所述液体的上方积存向所述液体中供给的气体(例如空气),所述折回通路在与所述气体积存室的上部连通而朝向下方延伸后,折回而朝向上方延伸,所述气泡放出口为多个,将经由了所述折回通路的气体作为气泡放出,所述气泡产生装置自多个所述气泡放出口的各个气泡放出口间歇地放出气泡,其特征在于,所述气泡产生装置具备与多个所述气泡放出口的各个所述气泡放出口连通的气泡放出室(例如气泡放出室35),所述折回通路具备第1连通口(例如第1连通口36d、37d)和第2连通口(例如第2连通口36e、37e),所述第1连通口与所述气体积存室连通,所述第2连通口在比所述折回通路的折回点靠气体前进方向的下游侧的位置与所述气泡放出室连通,多个所述气泡放出口各自的开口面积彼此相同,各个所述开口面积的总和比所述第2连通口的开口面积小。
在该结构中,气体通过各个气泡放出口时的流路阻力变高,气泡放出室内的气体在各个气泡放出口的附近停滞。该停滞使积存在气泡放出室内的空气整体的压力均等化,从而各个气泡放出口处的每单位时间内的空气通过量彼此基本相同。由此,采用第1形态,能自多个气泡放出口的各个气泡放出口放出彼此同程度的大小的气泡。
第2形态
第2形态具备第1形态的结构,并且其特征在于,多个所述气泡放出口的各个所述气泡放出口以朝向上方开口且排列成一条直线的形态配置,所述折回通路具备自所述第1连通口向下方去的下降部(例如下降部36a、37a)、自下方朝向上方折回的折回部(例如折回部36b、37b)和自所述折回部朝向上方到达至所述第2连通口的上升部(例如上升部36c、37c),所述下降部、所述折回部、所述上升部以及所述气泡放出室各自的形状是沿多个所述气泡放出口的排列方向延伸的形状,所述第1连通口以及所述第2连通口各自的形状是沿所述排列方向延伸的形状。
在该结构中,相比具备朝向与“上方”不同的方向开口的气泡放出口的结构,不易发生由气泡放出口的周壁导致“外部先行空气”与“内部后续空气”断开的现象,因此能够形成更大的直径的气泡。
另外,采用第2形态,进入到“膜间区域”内的气泡能够利用气体洗涤对两侧的各个过滤膜施加足够的剪切力,良好地自各个过滤膜的表面将污浊物质剥离。
第3形态
第3形态具备第2形态的结构,并且其特征在于,所述气泡产生装置具备所述气体积存室和所述折回通路的多个组,各个组的所述折回通路在各自的所述第2连通口与共用的所述气泡放出室连通,所述总和比各个所述第2连通口的开口面积的总和小。
在该结构中,依据多个气泡放出口的布局配置多个组的各个组,从而能够实现在气泡放出室内积存的空气整体的压力的均匀化而实现各个气泡的大小的均匀化。
第4形态
第4形态具备第3形态的结构,并且其特征在于,多个所述气体积存室的下部与所述气泡放出室的下部彼此连通,在多个所述气体积存室以及所述气泡放出室各自的下方具备朝向下方的开口(例如下端开口39)。
在该结构中,在气泡离开气泡放出口时,在气泡的下方,外部的液体自开口被引入到内部,朝向气泡放出口上升。该上升使离开气泡放出口的气泡顺利地浮起,从而能够抑制气泡的下方的液体不顺利地追随气泡的上升所导致的气泡的断开的发生。
第5形态
第5形态具备第3形态或第4形态的结构,并且其特征在于,多个所述气体积存室在比所述折回部靠上的高度位置彼此连通。
采用该结构,在自分批处理的末期向下一分批处理的初期转移时,能使折回通路的下降部的水位快速地上升而抑制由水位上升延迟导致的小径气泡的产生。
第6形态
第6形态具备第1形态~第5形态中任一形态的结构,并且其特征在于,在所述折回部的下壁具备朝向下方的开口。
采用该结构,使在折回部内沉淀的固体物经过折回部的下壁的开口排出到折回部外,从而能够抑制由固体物的粘着导致的折回部的堵塞的发生。
第7形态
第7形态是一种液体过滤装置(例如液体过滤装置50),其具备过滤膜(例如过滤膜23)和气泡产生装置,所述过滤膜具有膜部(例如过滤膜23的空心部以外的部分)和被所述膜部包围的空心部(例如空心部23a),所述过滤膜在配置于液体中的状态下在所述空心部受到吸引力,从而将外部的液体经过所述膜部引入到所述空心部内而进行过滤,所述气泡产生装置配置于所述过滤膜的下方,朝向所述过滤膜放出气泡,其特征在于,所述气泡产生装置是第1形态~第6形态中任一形态的气泡产生装置。
采用该结构,能够利用自气泡产生装置放出的大径的气泡良好地对过滤膜进行气体洗涤。
本申请基于2020年9月18日提交的作为日本专利申请的日本特愿2020-157702号主张优先权,并引用该日本专利申请记载的所有记载内容。
产业上的可利用性
本发明能够利用于液体过滤装置等液体处理装置。
附图标记说明
20、膜组件;21、壳体;22、膜元件;23、过滤膜;23a、空心部;30、气泡产生装置;32、顶板;32a、气泡放出口;33、第1气体积存室;34、第2气体积存室;35、气泡放出室;36、第1折回通路;36a、下降部;36b、折回部;36c、上升部;36d、第1连通口;36e、第2连通口;36f、开口;37、第2折回通路;37a、下降部;37b、折回部;37c、上升部;37d、第1连通口;37e、第2连通口;37f、开口;38、连通管;39、下端开口;W1、原水(液体)。
Claims (9)
1.一种气泡产生装置,所述气泡产生装置具备气体积存室、折回通路和气泡放出口,
所述气体积存室在内部积存液体,并且在所述液体的上方积存向所述液体中供给的气体,所述折回通路在与所述气体积存室的上部连通而朝向下方延伸后,折回而朝向上方延伸,所述气泡放出口为多个,将经由了所述折回通路的气体作为气泡放出,所述气泡产生装置自多个所述气泡放出口的各个气泡放出口间歇地放出气泡,其特征在于,
所述气泡产生装置具备与多个所述气泡放出口的各个所述气泡放出口连通的气泡放出室,
所述气泡产生装置具备所述气体积存室与所述折回通路的多个组,
多个所述折回通路分别具备第1连通口、第2连通口、自所述第1连通口向下方去的下降部、自下方朝向上方折回的折回部和自所述折回部朝向上方到达至所述第2连通口的上升部,并且在所述第2连通口与共用的所述气泡放出室连通,所述第1连通口与所述气体积存室连通,所述第2连通口在比所述折回通路的折回点靠气体前进方向的下游侧的位置与所述气泡放出室连通,
多个所述气泡放出口的各个所述气泡放出口以朝向上方开口且排列成一条直线的形态配置,
多个所述气泡放出口各自的开口面积彼此相同,
所述下降部、所述折回部、所述上升部以及所述气泡放出室各自的形状是沿多个所述气泡放出口的排列方向延伸的形状,
所述第1连通口以及所述第2连通口各自的形状是沿所述排列方向延伸的形状,
多个所述气泡放出口中的各个所述气泡放出口的所述开口面积的总和比多个所述折回通路的各个所述折回通路的所述第2连通口的开口面积的总和小。
2.根据权利要求1所述的气泡产生装置,其特征在于,
多个所述气体积存室的下部与所述气泡放出室的下部彼此连通,
在多个所述气体积存室以及所述气泡放出室各自的下方具备朝向下方的开口。
3.根据权利要求1所述的气泡产生装置,其特征在于,
多个所述气体积存室在比所述折回部靠上的高度位置彼此连通。
4.根据权利要求1所述的气泡产生装置,其特征在于,
在所述折回部的下壁具备朝向下方的开口。
5.一种液体过滤装置,所述液体过滤装置具备过滤膜和气泡产生装置,
所述过滤膜具有膜部和被所述膜部包围的空心部,所述过滤膜在配置于液体中的状态下在所述空心部受到吸引力,从而将外部的液体经过所述膜部引入到所述空心部内而进行过滤,
所述气泡产生装置配置于所述过滤膜的下方,朝向所述过滤膜放出气泡,
其特征在于,
所述气泡产生装置是权利要求1所述的气泡产生装置。
6.一种气泡产生装置,所述气泡产生装置具备气体积存室、折回通路和气泡放出口,
所述气体积存室在内部积存液体,并且在所述液体的上方积存向所述液体中供给的气体,所述折回通路在与所述气体积存室的上部连通而朝向下方延伸后,折回而朝向上方延伸,所述气泡放出口为多个,将经由了所述折回通路的气体作为气泡放出,所述气泡产生装置自多个所述气泡放出口的各个气泡放出口间歇地放出气泡,其特征在于,
所述气泡产生装置具备所述气体积存室与所述折回通路的一个组,
所述气泡产生装置具备与多个所述气泡放出口的各个所述气泡放出口连通的气泡放出室,
所述折回通路具备第1连通口和第2连通口,所述第1连通口与所述气体积存室连通,所述第2连通口在比所述折回通路的折回点靠气体前进方向的下游侧的位置与所述气泡放出室连通,
多个所述气泡放出口各自的开口面积彼此相同,
各个所述开口面积的总和比所述第2连通口的开口面积小。
7.根据权利要求6所述的气泡产生装置,其特征在于,
多个所述气泡放出口的各个所述气泡放出口以朝向上方开口且排列成一条直线的形态配置,
所述折回通路具备自所述第1连通口向下方去的下降部、自下方朝向上方折回的折回部和自所述折回部朝向上方到达至所述第2连通口的上升部,
所述下降部、所述折回部、所述上升部以及所述气泡放出室各自的形状是沿多个所述气泡放出口的排列方向延伸的形状,
所述第1连通口以及所述第2连通口各自的形状是沿所述排列方向延伸的形状。
8.根据权利要求6所述的气泡产生装置,其特征在于,
在所述折回部的下壁具备朝向下方的开口。
9.一种液体过滤装置,所述液体过滤装置具备过滤膜和气泡产生装置,
所述过滤膜具有膜部和被所述膜部包围的空心部,所述过滤膜在配置于液体中的状态下在所述空心部受到吸引力,从而将外部的液体经过所述膜部引入到所述空心部内而进行过滤,
所述气泡产生装置配置于所述过滤膜的下方,朝向所述过滤膜放出气泡,
其特征在于,
所述气泡产生装置是权利要求6至8中任一项所述的气泡产生装置。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020-157702 | 2020-09-18 | ||
JP2020157702A JP7031711B1 (ja) | 2020-09-18 | 2020-09-18 | 気泡発生装置、及び液体濾過装置 |
PCT/JP2021/031988 WO2022059478A1 (ja) | 2020-09-18 | 2021-08-31 | 気泡発生装置、及び液体濾過装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116194201A CN116194201A (zh) | 2023-05-30 |
CN116194201B true CN116194201B (zh) | 2023-10-13 |
Family
ID=80776189
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202180063742.7A Active CN116194201B (zh) | 2020-09-18 | 2021-08-31 | 气泡产生装置以及液体过滤装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11872529B2 (zh) |
JP (1) | JP7031711B1 (zh) |
CN (1) | CN116194201B (zh) |
WO (1) | WO2022059478A1 (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7338723B1 (ja) | 2022-03-02 | 2023-09-05 | 株式会社明電舎 | 気泡発生装置、及び液体濾過装置 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 |
CN101678282A (zh) * | 2007-05-10 | 2010-03-24 | 东丽株式会社 | 浸渍式膜分离装置及其运行方法 |
WO2015146611A1 (ja) * | 2014-03-25 | 2015-10-01 | 住友電気工業株式会社 | 間欠的気泡発生装置 |
JP2017124356A (ja) * | 2016-01-12 | 2017-07-20 | 阿波製紙株式会社 | 膜処理装置 |
JP2019188351A (ja) * | 2018-04-26 | 2019-10-31 | 住友電気工業株式会社 | 散気管及び間欠的気泡発生モジュール |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH051292Y2 (zh) * | 1987-02-27 | 1993-01-13 | ||
US4911838A (en) | 1987-02-27 | 1990-03-27 | Kabushiki Kobe Seiko Sho | Pluri-tubular aerator |
US9358505B2 (en) | 2009-09-03 | 2016-06-07 | General Electric Company | Gas sparger for an immersed membrane |
WO2015146686A1 (ja) | 2014-03-25 | 2015-10-01 | 住友電気工業株式会社 | 間欠的気泡発生装置 |
JP6866617B2 (ja) * | 2016-11-18 | 2021-04-28 | 三菱ケミカル株式会社 | 膜分離活性汚泥装置、水処理方法 |
JP6848642B2 (ja) | 2017-04-19 | 2021-03-24 | 三菱ケミカル株式会社 | 膜分離活性汚泥装置、および水処理方法 |
JP6812908B2 (ja) | 2017-06-09 | 2021-01-13 | 三菱ケミカル株式会社 | サイフォン式散気装置、膜分離活性汚泥装置、および水処理方法 |
JP2020065976A (ja) * | 2018-10-25 | 2020-04-30 | 東レ株式会社 | 散気装置及び水処理システム |
-
2020
- 2020-09-18 JP JP2020157702A patent/JP7031711B1/ja active Active
-
2021
- 2021-08-31 WO PCT/JP2021/031988 patent/WO2022059478A1/ja active Application Filing
- 2021-08-31 CN CN202180063742.7A patent/CN116194201B/zh active Active
- 2021-08-31 US US18/027,006 patent/US11872529B2/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101678282A (zh) * | 2007-05-10 | 2010-03-24 | 东丽株式会社 | 浸渍式膜分离装置及其运行方法 |
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 |
WO2015146611A1 (ja) * | 2014-03-25 | 2015-10-01 | 住友電気工業株式会社 | 間欠的気泡発生装置 |
CN106061591A (zh) * | 2014-03-25 | 2016-10-26 | 住友电气工业株式会社 | 间歇性气泡发生装置 |
JP2017124356A (ja) * | 2016-01-12 | 2017-07-20 | 阿波製紙株式会社 | 膜処理装置 |
JP2019188351A (ja) * | 2018-04-26 | 2019-10-31 | 住友電気工業株式会社 | 散気管及び間欠的気泡発生モジュール |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US11872529B2 (en) | 2024-01-16 |
JP7031711B1 (ja) | 2022-03-08 |
CN116194201A (zh) | 2023-05-30 |
US20230321605A1 (en) | 2023-10-12 |
WO2022059478A1 (ja) | 2022-03-24 |
JP2022051292A (ja) | 2022-03-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11141700B2 (en) | Membrane filter and filtering method | |
CN102858440B (zh) | 膜单元和膜分离装置 | |
CN116194201B (zh) | 气泡产生装置以及液体过滤装置 | |
KR20130135980A (ko) | 펄스형 공기리프트 펌프를 이용한 막 세정 방법 및 장치 | |
CN116249585B (zh) | 气泡产生装置以及液体过滤装置 | |
WO2015060382A1 (ja) | 微細気泡生成装置および微細気泡生成装置を備える汚染水浄化システム | |
JP7266754B2 (ja) | 液体を濾過する方法及びフィルター装置 | |
JP6498207B2 (ja) | 膜フィルタ及びろ過方法 | |
KR20140101346A (ko) | 침지식 스크린 및 작동 방법 | |
JP7188549B2 (ja) | 気泡発生装置、及び液体濾過装置 | |
JP7188548B2 (ja) | 気泡発生装置、及び液体濾過装置 | |
CN113226523A (zh) | 超滤装置及超滤装置的清洗方法 | |
US5919289A (en) | Deaeration tank | |
JP3257933B2 (ja) | 膜カートリッジの薬液洗浄方法 | |
US8480886B2 (en) | Flat plate membrane bioreactor with a liquid air separator | |
WO2023167173A1 (ja) | 気泡発生装置、及び液体濾過装置 | |
JP2002239537A (ja) | 余剰気体分離槽 | |
JP4584532B2 (ja) | 界面位置調節可能分液槽 | |
JP2002166290A (ja) | 散気装置の洗浄方法および散気装置 | |
JP6335401B2 (ja) | 散気装置及び散気孔カバー | |
JP3164982U (ja) | 湿式工程用基板の消泡装置 | |
US12005398B2 (en) | Method for filtering a liquid and filter device | |
JPH11169853A (ja) | 膜ろ過装置 | |
JP2002239558A (ja) | 浄水方法と浄水装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |