JPH0532240Y2 - - Google Patents

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JPH0532240Y2
JPH0532240Y2 JP1984188081U JP18808184U JPH0532240Y2 JP H0532240 Y2 JPH0532240 Y2 JP H0532240Y2 JP 1984188081 U JP1984188081 U JP 1984188081U JP 18808184 U JP18808184 U JP 18808184U JP H0532240 Y2 JPH0532240 Y2 JP H0532240Y2
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polytetrafluoroethylene resin
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

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  • Aeration Devices For Treatment Of Activated Polluted Sludge (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】
「考案の目的」 本考案は微細気泡発生装置の考案に係り、水そ
の他の液体中に空気、酸素その他の気体を供給し
て反応ないし酸素その他の供給、或いは分離その
他の処理をなすに当り、供給された気体の微細化
を比較的少ないエネルギー条件において的確に得
しめ、ししかも効率的な気液接触を図らしめよう
とするものである。 (産業上の利用分野) 水処理、ダムや湖沼などの富栄養化防止、養魚
池などにおける溶存酸素補給その他の目的で使用
される微細気泡発生技術。 (従来の技術) 排水処理などの水処理産業、多目的ダムや湖沼
などの富栄養化防止処理、養魚池等への溶存酸素
供給などの目的で水その他の液体中に空気などを
吹き込み、気液接触ないし反応を行わせることに
ついては従来から種々に実施されている。ところ
で、このような場合においては気液反応の界面積
を増大させることが必要であり、その手法として
は、 パイプ、板等に小穴を開け散気部分とし高速
気体を吹き込む 高速回転する回転体内の液中に気体を吹き込
む 散気部分に振動を与え、そこから気体を噴出
させる 多孔質散気筒又は板より液中に気体を吹き込
む ことが知られている。 (考案が解決しようとする問題点) しかし、これらの従来のものでは、その何れに
よるとしても、一般的に気泡の直径が通常2mm以
上であることは公知の如くで、それ以下にしよう
とすると多大なエネルギー消費を必要とし、又噴
出時に微細であつても復圧によつて気泡が巨大化
する。即ち、何れにしても気泡微細化に限度があ
り、このように充分に微細化できないことから気
液の界面積が比較的少なく、充分な気液接触効率
を得ることができない。 また、微細な孔隙を有する延伸多孔質ポリテト
ラフルオロエチレン樹脂フイルムを通して気体を
供給する方法もあるが、本来延伸多孔質ポリテト
ラフルオロエチレン樹脂は撥水性を有し、従つて
気体を供給する被処理水との接触が粗であり、上
記の微細孔隙を通過した微細な気泡もそのままの
微細サイズでは被処理水中に供給されず、複数の
気泡が集まつたより大きなサイズの気泡となつて
しまい、結局充分な気液接触効率を得ることがで
きない。 「考案の構成」 (問題点を解決するための手段) 被処理水に対して非透水性延伸多孔質ポリテト
ラフルオロエチレン樹脂フイルムを用いた散気部
を形成し、該散気部に空気その他の気体を供給す
る気体供給手段を備え、前記非透水性延伸多孔質
ポリテトラフルオロエチレン樹脂フイルムにおい
て被処理水と接触する散気面を化学的方法を用い
て該散気面表面の弗素原子を抜き取り、或いはプ
ラズマ処理によつて粗面化し、又は両者を併用し
て粗面化することにより単一素材による前記多孔
質組織状態のままの親水化面2aとしたことを特
徴とする微細気泡発生装置。 (作用) 非透水性延伸多孔質樹脂フイルムは水のような
液体を通過せしめず、しかもその延伸処理で形成
された微細な孔隙から気体を分散気泡化して噴出
する。 撥水性である該フイルムの散気面を親水化処理
することにより、散気面に対し被処理水が密に近
接した条件下で気体が噴き出し、フイルムからの
気体吹出しにより発生する気泡は比較的低いエネ
ルギー条件下で有効に微細化せしめられる。即ち
撥水性のままであると孔隙を通過した直後におい
てフイルムの撥水性が影響しているので、孔隙よ
り若干の距離を採るまでは水が影響しないから、
その間において気体が集合し大きな気泡となるの
に対し、親水化処理すると孔隙通過直後に水が作
用して気泡となるので上記のように低いエネルギ
ー条件で気泡の微細化を図る。従つて、気液接触
効率は甚だしく向上する。 単一素材のよる多孔組織状態で親水化処理面と
されるので、延伸多孔質ポリテトラフルオロエチ
レン樹脂フイルムにおける通気性や非透水性はそ
のままに維持され、好ましい被処理水との接触、
散気を図る。 (実施例) 本考案によるものの具体的な実施例を添付図面
に示すものについて説明すると、第2図に示すよ
うに、タンク1内に収容された被処理水10に対
して非透水性延伸多孔質ポリテトラフルオロエチ
レン樹脂フイルム2を用いた散気部3が形成さ
れ、該散気部3に対して空気その他の気体が供給
されて被処理水10に分散噴出されるように成つ
ており、前記した非透水性延伸多孔質ポリテトラ
フルオロエチレン樹脂フイルム2の被処理水10
に対する接合面、即ち散気面を親水化処理面2a
としたものである。 前記した第2図のものはタンク1の一部に上記
散気部3を形成したものであるが、このようにタ
ンク1壁に散気部3を形成することなく、例えば
第1図に示すように非通気性の一般的な給気管4
の先端に前記したような親水化処理面2aを有す
る非透水性延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレ
ン樹脂フイルム2を用いたパイプ5を連結し、該
パイプ5部分を被処理水中に挿入し噴出させるよ
うにしたもの、その他適宜の形態を採つて被処理
水中に挿入噴出させるようにすることができる。 上記した非透水性延伸多孔質ポリテトラフルオ
ロエチレン樹脂フイルム2を用いた具体的構成の
1例は第3,4図に示す如くであつて、第3図に
示したものは一方向延伸、第4図に示したものは
多方向延伸処理によるものを示すが、何れにして
も多数の微小結節部21の間に無数の微細繊維2
2がくもの巣状に形成されたものであつて、その
微細繊維22間における孔隙の微小性はμm以下、
場合によつては0.02μmの粒子通過をも有効に阻
止する程度の微細なものとすることが可能であ
り、このように微細化しないまでも、例えば孔径
0.2μm以下のような微小孔の場合、約14億個/cm2
以上に達し、このような微小孔隙はポリテトラフ
ルオロエチレン樹脂の撥水性とも相俟つて、完全
に水の通過を阻止し、しかも空気などの気体通過
は充分である。 然して、本考案においては上記のような非透水
性延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレン樹脂フ
イルム2における撥水性の散気面に親水化処理面
2aを形成するもので、この親水化処理の方法と
しては前記したポリテトラフルオロエチレンの場
合、化学的方法として公知のケミカルエツチング
法によりその表面部における弗素原子を抜き取る
ような処理を施す方法、プラズマ処理によつて表
面部の粗面化を図る方法、更にそれらの両者を併
用する方法などを採用し得る。 即ち、ケミカルエツチング処理を行つた場合、
ポリテトラフルオロエチレン樹脂フイルム表面部
の前記微小結節部及び微細繊維はエツチング剤に
含まれるナトリウムイオンにより損傷を受け、微
細繊維は切断され微小結節部のみが残り、フイル
ム表面部が粗面化される。一方、プラズマ処理を
行つた場合も、プラズマの作用により前記微小結
節部及び微細繊維は損傷を受け、ケミカルエツチ
ング処理の場合と同様にフイルム表面部が粗面化
される。 このような方法によつてポリテトラフルオロエ
チレン樹脂フイルムの表面部を粗面化し親水化し
たものは、フイルム面に対し水が充分に近接した
状態で、前記したような微細孔隙組織から気体が
噴出し孔隙通過直後の位置で気泡を形成すること
となるので、低エネルギーで好ましい通気気体に
よる気泡微細化をもたらす。 前記したような親水化処理に際しては前記した
ような延伸樹脂フイルムの製造過程においてその
延伸処理後の焼成(延伸された組織の固定処理)
に際して60〜85%程度、特に65〜75%程度に焼成
された状態で親水化処理することが上記したケミ
カルエツチング法、又はプラズマ処理法の如き何
れに従うとしても効率的であり、又有効な親水化
が図られる。 1例として前記ポリテトラフルオロエチレン樹
脂シートに対する延伸処理で0.2μm以下の孔隙を
形成し、空隙率85%とされたフイルムについて焼
成度70%前後で前記ケミカルエツチング法(例え
ば、テトラエツチ処理:金属ナトリウムをナフタ
リンのテトラヒドロフラン溶液に加えてできる錯
化合物溶液にポリテトラフルオロエチレン樹脂シ
ートを浸して表面を反応させて弗素を除き親水化
する処理)による親水化処理をその撥水性の散気
面に施したものと、このような親水化処理を施さ
ない撥水性のままの散気面に関し、親水化の指標
である接触角を協和科学社製コンタクタングルメ
ーターCA1型により測定した結果は次の第1表の
通りである。
【表】 即ち親水化処理によつて接触角が平均値で
127.3°から52.0°と大幅に低下していることが確認
された。 なお、上記第1表の結果は好ましい結果の得ら
れた場合であるが、本考案によるものはこの程度
に達しなくても後述する気泡微細化に有効である
ことは勿論で、一般的に前記接触角の平均値Xが
70°以下となるならば好ましい気泡微細化をもた
らすことができる。 前記した第1表における親水化処理を経たもの
と、そうでないもの(撥水性ままのもの)につい
て上記した第2図のような設備で空気を吹き込ん
だ場合の具体的な気泡発生状態を観察測定した結
果によると、吹き込み圧が0.3Kg/cm2の条件下で
親水化処理を経ない撥水性のままのものにより水
中に発生した気泡径は平均3mm程度であるのに対
し、本考案による親水化処理を経たものの気泡径
平均は0.5mm程度となつており、このことは体積
として200分の1以上にも微細化していることを
示すものであつて、その気液接触ないしそれによ
る反応或いは酸素の液中溶解などが甚だしく効果
的に達成されていることを示している。 また、厚さ50μm、空隙率80%、孔径1μmのポ
リテトラフルオロエチレン樹脂フイルムに対し、
アルゴンガスを使用し、750eVの処理エネルギー
でプラズマ処理を施した場合の処理時間と発生す
る気泡径との関係は次の第2表に示す通りであ
る。
【表】 即ち、プラズマ処理により親水化が進み、それ
によつて発生気泡径が最終的には0.5mmと微細な
ものになることが確認され、気液接触ないしそれ
による反応、或いは酸素の液中溶解などが甚だし
く効果的に達成されていることを示すものであ
る。 「考案の効果」 以上説明したように本考案によるときは、この
種液体中への気体の吹き込みに際し、比較的低圧
の吹き込み条件において好ましい気泡微細化を得
しめることは明らかであり、それによつて充分な
気液接触効果をもたらすことは明らかであつて、
工業的にその効果の大きい考案である。
【図面の簡単な説明】
図面は本考案の実施態様を示すものであつて、
第1図は本考案による微細気泡発生装置の1例を
示した断面的説明図、第2図はその別の例を示し
た側面図、第3図は本考案において用いる非透水
性延伸多孔質樹脂フイルムの組織の1例を示した
説明図、第4図はその別の例を示した同様な説明
図である。 しかしてこれらの図面において、1はタンク、
2は非透水性延伸多孔質樹脂フイルム、2aは親
水化処理面、3は散気部、4は給気管、5は非透
水性延伸多孔質樹脂フイルム2を用いたパイプ、
21は微小結節部、22は微細繊維を示すもので
ある。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 被処理水に対して非透水性延伸多孔質ポリテト
    ラフルオロエチレン樹脂フイルムを用いた散気部
    を形成し、該散気部に空気その他の気体を供給す
    る気体供給手段を備え、前記非透水性延伸多孔質
    ポリテトラフルオロエチレン樹脂フイルムにおい
    て被処理水と接触する散気面を化学的方法を用い
    て該散気面表面の弗素原子を抜き取り、或いはプ
    ラズマ処理によつて粗面化し、又は両者を併用し
    て粗面化することにより単一素材による前記多孔
    質組織状態のままの親水化面2aとしたことを特
    徴とする微細気泡発生装置。
JP1984188081U 1984-12-13 1984-12-13 Expired - Lifetime JPH0532240Y2 (ja)

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JPS5380761A (en) * 1976-12-25 1978-07-17 Sumitomo Electric Ind Ltd Aeration in active sludge mater treatment
JPS5732000U (ja) * 1980-07-31 1982-02-19

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