TW201343242A - 浸漬型膜分離裝置 - Google Patents

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Atsushi Kitanaka
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Toray Industries
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Abstract

本發明係關於一種將含有活性污泥的含微生物液體使用膜進行固體液體分離之浸漬型膜分離裝置。具體而言，係關於一種使用於廢水處理之浸漬型膜分離裝置，該廢水處理係使用膜分離活性污泥法，該膜分離活性污泥法係所謂將排水等的污水進行活性污泥處理後進行膜分離處理。

Description

浸漬型膜分離裝置
本發明係關於一種將含有活性污泥的含微生物液體使用膜進行固體液體分離之浸漬型膜分離裝置。具體而言，係關於一種使用於廢水處理之浸漬型膜分離裝置，該廢水處理係使用膜分離活性污泥法，該膜分離活性污泥法係所謂將排水等的污水進行活性污泥處理後進行膜分離處理。
近幾年，作為廢水處理方法，膜分離活性污泥法受到矚目。膜分離活性污泥法有：將膜分離裝置浸漬於處理槽(曝氣槽)內部的浸漬型膜分離活性污泥法；及將膜分離裝置設置於處理槽外部，利用循環泵浦使廢水循環之外部循環方式的膜分離活性污泥法。尤其是浸漬型膜分離活性污泥法可將曝氣能源兼作氧供給與膜面清洗用，所以相較於外部循環方式的膜分離活性污泥法，合計需要動力少，且不需要最終沈澱池而可節省空間，再加上膜價格降低等因素，正在迅速普及起來。
此外，使用微細氣泡散氣管作為使用於膜分離活性污泥法的散氣裝置時，由於從設置於槽內的散氣裝置產生的氣泡可最大限度有效地兼作氧供給與膜面清 洗用，所以曝氣能源可最小化，因而具備微細氣泡散氣管的膜分離裝置正在普及。
然而，一般所使用的微細氣泡散氣管於其構 造上，可使散氣空氣均勻地產生的長軸(長度)方向的長度有極限，若是一定長度(約1000mm)以上的長度，則有不均勻地產生散氣空氣這樣的問題點。作為解決此種問題的手段，已被提出一種使散氣管排列成排在直線上，以對向的微細氣泡散氣管的前端彼此為接近位置，以散氣管的前端位置成為不一致的方式，將長度不同的微細氣泡散氣管組合使用，藉此使微細氣泡不被散氣的區域分散的方法(參照例如專利文獻1)。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1 國際公開第2008/139836號
專利文獻1的手段是要減輕整個膜分離裝置的散氣量的偏差，但因將兩根散氣管配置在略直線上，所以至少每1個分離膜模組在兩端需要兩根氣體供給管。從裝置大型化的觀點，在成本上也希望零件數量少，維修也容易進行，所以期望使用一定長度以上的微細氣泡散氣管，可使散氣空氣均勻地產生之浸漬型膜分離裝置。
於是，本發明之目的在於提供一種具備可使 散氣空氣均勻地產生的一定長度以上的微細氣泡散氣管之浸漬型膜分離裝置。
為了達成上述目的，本發明者等經銳意研討的結果，發現藉由採用以下的構造來達成上述目的的手段，終於成為本發明。
即，本發明係關於一種記載於以下(1)~(3)之浸漬型膜分離裝置：
(1)一種浸漬型膜分離裝置，其係以浸漬方式設置於貯留有被處理液之處理槽內之浸漬型膜分離裝置，其特徵在於：具備分離膜模組及散氣部；該分離膜模組係配置有複數個分離模元件而形成，前述分離模元件係配設有平膜作為分離膜，前述分離模元件係以其膜面平行的方式並列配置；該散氣部係設置在該分離膜模組之垂直下方且構成為複數根微細氣泡散氣管連接於一根氣體供給管，其中每1個該分離膜模組具有1個散氣部；該複數根微細氣泡散氣管係延伸於與分離膜元件膜面之交叉方向而設置；該微細氣泡散氣管至少具有於周面設置有複數個孔之筒狀支持管及形成有微細狹縫之彈性片，該彈性片配置成覆蓋該支持管的外周；該支持管之長邊方向的長度為1000mm以上，且設置於該彈性片之該微細狹縫係設置成相對於該微細氣泡 散氣管在長度方向的每一單位長度，合計狹縫長度為9~20m/m；供給至該支持管的內側之氣體係從該複數個孔流入該支持管與該彈性片之間隙，且藉由打開該彈性片之該微細狹縫，而使微細氣泡產生於該散氣管外。
(2)記載於(1)之浸漬型膜分離裝置，其特徵在於：微細狹縫之長度為1mm以上2mm以下。
(3)記載於(1)或(2)之浸漬型膜分離裝置，其特徵在於：該微細氣泡散氣管為圓筒狀，於該微細氣泡散氣管之半圓筒面設有該微細狹縫，且以設置有該微細狹縫之該半圓筒面在該分離膜模組的鉛直方向是呈朝上或朝下的方式，配置有該微細氣泡散氣管。
藉由本發明之浸漬型膜分離裝置，即使是一定長度以上的微細氣泡散氣管，也可以不偏差、均勻地產生散氣空氣，在污水處理等領域，過濾性能經過長期間不降低，並可穩定運轉。藉由加長微細氣泡散氣管，可謀求使用的散氣管根數減少、微細氣泡散氣管本身或彈性片更換的維修的簡化。此外，在工廠內設置複數台浸漬型膜分離裝置，使用於廢水處理之際，可減少空氣供給配管的連接處所，可減低空氣供給配管器具費。
1‧‧‧原水(廢水)供給泵浦
2‧‧‧原水供給管
3‧‧‧處理槽(含微生物液體收容槽)
4‧‧‧散氣空氣供給裝置
5‧‧‧散氣空氣配管
6‧‧‧吸引泵浦
7‧‧‧膜透過水配管
8‧‧‧分離膜模組
9‧‧‧微細氣泡散氣管
9a‧‧‧彈性片
9b‧‧‧環狀固定器
9c‧‧‧散氣空氣供給口(噴嘴)
9d‧‧‧中心管(支持管)
9e‧‧‧貫穿孔
9f‧‧‧狹縫
10‧‧‧散氣空氣供給管(氣體供給配管)
10a‧‧‧分支管
11‧‧‧微細氣泡散氣管固定器
11a‧‧‧分支固定器
12‧‧‧微細氣泡散氣裝置
13‧‧‧浸漬型膜分離裝置
14‧‧‧量測筒
15‧‧‧水槽
16‧‧‧壓力計
17‧‧‧過濾流量計
81‧‧‧平膜狀過濾膜
83‧‧‧處理水出口
第1圖為具備關於本發明一實施形態的浸漬型膜分離裝置之處理系統的概略立體圖。
第2圖為顯示在第1圖所示的膜分離模組內2片鄰接的模元件的概略立體圖。
第3圖為顯示第1圖所示的微細氣泡散氣裝置一實施形態的上面圖。
第4圖為第3圖所示的微細氣泡散氣管於長度方向的縱剖面圖。
第5圖為從側面看第3圖所示的微細氣泡散氣管之重要部分的放大圖。
第6(a)圖為微細氣泡散氣管的散氣空氣量之強度分布測定的試驗方法概略圖，第6(b)圖為說明試驗方法的圖。
第7圖為顯示實施例1之微細氣泡散氣管的散氣空氣量之相對強度分布的圖。
第8圖為顯示比較例1之微細氣泡散氣管的散氣空氣量之相對強度分布的圖。
以下，就關於本發明之浸漬型膜分離裝置，參照圖面詳細進行說明。
再者，在本發明中，「上」、「下」係指設置有本裝置之狀態的方向。
第1圖為具備關於本發明一實施形態的浸漬型膜分離裝置之處理系統的概略立體圖。
在浸漬型膜分離活性污泥法方面，係將浸漬型膜分離裝置13以浸漬方式設置於貯留被處理液(例如含有活性污泥的含微生物液體)之處理槽(含微生物液體收容槽 )3內，從使其藉由活性污泥進行過生物處理的被處理液中分離活性污泥而得到處理水。此種處理系統由以下所構成：處理槽3；用以供給原水(作為被處理液的廢水)至該處理槽3的原水(廢水)供給泵浦1及原水供給管2；將經生物處理過的活性污泥混合液進行固體液體分離的浸漬型膜分離裝置13；吸引以該浸漬型膜分離裝置13進行過固體液體分離的膜透過水(處理水)的吸引泵浦6及膜透過水配管7；及用於使活性污泥的好氧處理進行，並且進行膜面清洗的散氣空氣供給裝置4及散氣空氣配管(氣體供給配管)5。
<處理槽>
處理槽3若能貯存活性污泥且將浸漬型膜分離裝置13浸漬於原水與活性污泥的混合液(含微生物液體)中的話，則其大小或材質等並不受特別限制。就處理槽3的材質而言，最好使用例如混凝土、纖維強化塑膠等。此外，具備原水供給泵浦1的原水供給管2連接於處理槽3，原水被原水供給泵浦1汲上來而貯存於處理槽3內。
在本發明中，關於處理槽3，也可以形成為在其前段另外設置厭氧槽、無氧槽、好氧槽等，除了原水中的有機物之外，還可以去除氮、磷等營養鹽的處理。
此外，也可以在處理槽3的槽內，除了設置浸漬型膜分離裝置13所具備的部分之外，還另外設置輔助散氣管。
<浸漬型膜分離裝置>
浸漬型膜分離裝置13於上部側具備分離膜模組8，於分離膜模組8的下方具備微細氣泡散氣裝置12。
分離膜模組8係並列配置成使複數片平膜狀過濾膜(分離膜)81於上下方向與膜面成平行而構成。此平膜狀過濾膜81為配置有平板狀分離膜的分離模元件，如第2圖所示，例如使用下述構造的平膜狀過濾膜81：在以樹脂或金屬等形成的框架85的表背兩面配設片狀的分離模，於框架上部設置有與以分離膜和框架85圍繞的內部空間連通的處理水出口83。在相鄰的平膜狀過濾膜81之間空開預定的間隔，被處理液的上升流，特別是氣泡與被處理液之混合液的上升在此膜間空間Z內流動。
要增加分離膜模組8的每一設置面積的過濾 面積，最好使平膜狀過濾膜81彼此的間隔變得狹窄，配置更多的平膜狀過濾膜81。然而，若膜間隔過窄，則無法使微細氣泡或氣體液體混合流充分地作用於平膜狀過濾膜81的膜面，則無法充分清洗膜面，反而使過濾性能降低。因此，要有效地進行過濾，膜間隔最好為1~15mm，甚至為5~10mm更好。
為了使分離膜的處理性或物理耐久性提高， 此平膜狀過濾膜81如上述，形成平模元件構造，該平模元件構造係於框架或平板的表背兩面配置分離膜，接著或熔敷固定分離膜的外周部。此元件構造並不受特別限定，也可以是在平板與過濾膜之間夾著過濾水流路材的物體。由於給予與膜面平行的流速時的剪切力所產生的 污垢去除效果高，所以平模元件構造適合使用於本發明。
在分離膜模組8的垂直下方配置有具備複數 根微細氣泡散氣管9的微細氣泡散氣裝置12。
第3圖為顯示在本發明中所使用的微細氣泡散氣裝置12一實施形態的上面圖。微細氣泡散氣裝置12為具備可使微細氣泡產生之散氣面的散氣裝置。微細氣泡散氣裝置12的壓力損失若過高，則消耗電力增加，導致損害省能源性、經濟性，所以壓力損失低較好。
微細氣泡散氣裝置12具備複數根微細氣泡 散氣管9，每個微細氣泡散氣管9經由分支管10a及分支固定器11a而連接於散氣空氣供給管10及微細氣泡散氣管固定器11。此散氣空氣供給管10及微細氣泡散氣管固定器11配置成隔著分離膜模組8的垂直下方部分而對向。再者，複數根微細氣泡散氣管9配置成延伸於與分離膜模組8的分離模元件的膜面交叉的方向。
第4圖為在本發明中所使用的微細氣泡散氣 管9於長度方向的縱剖面圖，第5圖為從側面觀看在本發明中所使用的微細氣泡散氣管9之重要部分的放大圖。微細氣泡散氣管9係以於周面設置有複數個貫穿孔9e的中心管(支持管)9d與彈性片9a構成，彈性片9a係在覆蓋中心管9d外周全面的狀態下，其長度方向兩端部為環狀固定器9b所固定。如第5圖所示，彈性片9a上形成有多數個狹縫9f，該狹縫9f係散氣面利用伸縮而進行開關。
因此，成為下述構造：從散氣空氣供給口9c 供給的空氣通過貫穿孔9e後，進入中心管9d與彈性片9a之間，於是，彈性片9a膨脹，狹縫9f打開，藉此放出微細氣泡。此外，於空氣供給停止時，彈性片9a收縮而狹縫9f關閉，所以於不放出微細氣泡時，槽內的含微生物液體不會從狹縫9f流入微細氣泡散氣管9內，而可在進行膜過濾運轉的過程中防止含微生物液體中的污泥閉塞狹縫9f或污染微細氣泡散氣管9內。
在本發明之浸漬型膜分離裝置方面，中心管( 支持管)9d的長度方向的長度L為1000mm以上。在工廠內設置複數台浸漬型膜分離裝置，使用於廢水處理之際，為了減少空氣供給配管的連接處所，使其具有減低空氣供給配管器具費的效果，中心管9d的長度方向的長度L被設定為1000mm以上且膜模組的平模元件排列方向的長度以上。
設置於彈性片9a上的狹縫9f係中心管9d， 即微細氣泡散氣管的長度方向的每一單位長度的合計狹縫長度為9~20m/m。
彈性片9a的1個狹縫9f的長度若過小，則氣泡產生時的壓力損失變大，會有放出氣泡的效率低落之虞，所以最好為1mm以上。例如，在彈性片濡濕的濕潤狀態下之微細氣泡散氣管的濕式通氣阻力於狹縫長度2mm時為約4kPa，於1mm時為約6kPa，但於0.7mm時卻成為約10kPa，阻力明顯增加了。此外，若狹縫9f的長度過大，則於彈性片9a收縮時，含微生物液體會流入微細氣 泡散氣管9內，網眼堵塞惡化的可能性提高，所以1個狹縫9f的長度最好為10mm以下，而要提高氧氣溶解效率，則2mm以下更好。此外，若考慮到對微細氣泡型散氣製造商提出特別訂貨加工時的容易度，則可從各公司的產品中選取具有陣容(lineup)的狹縫長度1mm或狹縫長度2mm為適合的狹縫長度。
將此狹縫9f空開希望的間隔而設置成直線 狀，藉由略等間隔地設置設有此狹縫9f的狹縫列，可製成以實施過狹縫加工的彈性片9a覆蓋的微細氣泡散氣管9。
此處，所謂微細氣泡散氣管9的長度方向的 每一單位長度的合計狹縫長度，係指在設置於微細氣泡散氣管9的長度方向的每一單位長度的彈性片9a上的狹縫外表面上所計測之長度的總和，例如在微細氣泡散氣管9的每100mm上設置500個2mm的狹縫的情況，成為2×500/100=10mm/mm(m/m)。
微細氣泡散氣管9的長度方向的每一單位長 度的合計狹縫長度若過大，則微細氣泡散氣管9的每一長度方向之散氣空氣量的強度分布不均勻化的傾向變高，而若過小，則噴出清洗平膜狀過濾膜的膜面所需的空氣時的壓力損失變大，所以設定為9~20m/m，10~16m/m更好。
從均勻散氣的觀點，微細氣泡散氣管9的每 一單位長度的合計狹縫長度使其一致較好，使全體在平均的正、負20%以內，更好是在5%以內一致較好。
關於對彈性片9a的狹縫9f的加工圖案，若 是可保持彈性片9a的強度、耐久性的圖案的話，則並不受特別限定，可考慮例如將2mm的狹縫9f空開2mm的間隔而在彈性片9a上直線狀地刻上刻痕等的方法。如第5圖所示，從加工的容易性，可例示只在圓筒狀彈性片9a的半圓筒面上刻上刻痕的方法作為特別適合的形態。
在對分離膜模組的散氣用途方面，均勻且經 濟地供給清洗分離膜模組的膜面所需的空氣量很重要，為了其目的，如前述，將散氣管的每一單位長度的合計狹縫長度設定為9~20m/m，在長度方向合計狹縫長度設定為預定的範圍內，所以關於狹縫的要件並不直接依靠散氣管的直徑或狹縫分布密度，從將空氣均勻地擴散於分離模元件的觀點，散氣管的直徑或根數適當地設計即可。
使用只在圓筒狀彈性片的半圓筒面上刻上刻 痕的彈性片9a時，設置有狹縫9f的半圓筒面最好使其定向於垂直方向的向上或向下。使設置有狹縫9f的半圓筒面向上，即使其定向成與分離膜模組8對向，在可將微細氣泡均勻地供給至平膜狀過濾膜81的膜面之點上較好，但在因為處理廢水或處理條件可看到活性污泥堆積於微細氣泡散氣管9的情況，使設置有狹縫9f的半圓筒面定向於向下，在可防止堆積於微細氣泡放出部位的污泥乾燥固定於彈性片9a上所造成的散氣功能降低之點上較好。
關於貫穿孔設置於中心管9d的方式，若是可 在長度方向均勻地將空氣供給至彈性片的構造的話，則並不受特別限定。例如，可以在圓筒狀的管上將直徑8mm的孔均等地設置於一直線上，或者也可以進一步空開間隔，在長度方向的複數個處所(例如5個處所)，將直徑8mm的孔在圓周方向每90度就改變角度而設置於四個方向。
關於彈性片9a的材質，並不受特別限定，可 將乙烯丙烯橡膠(EPDM)、矽橡膠、聚胺酯橡膠等合成橡膠或其他彈性材適當地按照廢水的種類選擇使用具有耐久性者。在一般的污水及許多的產業廢水處理用途方面，乙烯丙烯橡膠在實績、耐化學性上優良，因而較好。
就環狀固定器9b、散氣空氣供給口9c及中 心管9d的材質而言，若是具有不因散氣所產生的振動等的負荷而破損的剛性的材質的話，則並不受特別限定。 較好可使用例如不鏽鋼等的金屬類、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂(ABS樹脂)、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等的樹脂、纖維強化樹脂(FRP)等的複合材料、其他材質等。
此外，就散氣空氣供給管10、微細氣泡散氣 管固定器11、分支管10a及分支固定器11a的材質而言，若是具有不因散氣所產生的振動等的負荷而破損的剛性的材質的話，則並不受特別限定。例如，較好可使用不鏽鋼等的金屬類等。
<散氣空氣供給裝置>
如第1圖所示，經由散氣空氣配管5而將散氣空氣供給裝置4連接於微細氣泡散氣裝置12之散氣空氣供給管10。藉由使用本發明之微細氣泡散氣管，於在工廠內設置複數台浸漬型膜分離裝置，使用於廢水處理之際，可減少對散氣空氣配管5及散氣空氣供給管10的連接處所，可減低空氣供給配管機器費。
散氣空氣供給裝置4為吹送壓縮空氣的裝置，一般使用送風機、壓縮機等。所吹送的空氣被從微細氣泡散氣裝置12作為微細氣泡而送出到槽內，利用此微細氣泡進行膜分離裝置的分離膜表面的清洗，並且供給生物處理(好氧處理)所需的氧氣至液體中。
<吸引泵浦及膜透過水配管>
此外，在浸漬型膜分離裝置13上設置有具備吸引泵浦6的膜透過水配管7，膜透過水配管7連接於處理水出口83。吸引泵浦6為吸引膜透過水配管7內的膜透過水的泵浦，利用此泵浦的吸引力，給予為進行浸漬型膜分離裝置13的膜過濾固體液體分離所需的驅動力，產生水流。泵浦若是可脈動等的流量變化少地吸引希望流量的泵浦即可。
以下，就利用具備本發明的浸漬型膜分離裝置之處理系統處理原水(被處理水)的方法進行說明。
作為膜分離活性污泥法的一般原水的水流，流到污水處理場等的原水係被原水供給泵浦1汲上來，通過原水供給管2，排出到處理槽3內，利用含微生物液體進行生物處理。其後，以吸引泵浦6的吸引壓力利用分離 膜單元8進行固體液體分離後，作為膜透過水通過膜透過水配管7，排出到系統外。其間，由散氣空氣供給裝置4所生成的散氣空氣通過散氣空氣配管5，被配置於分離膜模組8下部的微細氣泡散氣管9噴出，供給作為分離膜的清洗與活性污泥的氧氣源。
[實施例]
以下，藉由實施例進一步具體地說明本發明，但是本發明之範圍並不受此等實施例限定。
(實施例1)
在20個孔(直徑：8mm)一直線狀地以略等間隔設置於周面上的圓筒狀中心管(外徑60mm、長度1454mm)的外周上覆蓋彈性片，利用環狀固定器固定兩端部而製作微細氣泡散氣管，該彈性片係略等間隔地於圓筒外周面的半面(半圓筒面)上設置有30列狹縫加工，該狹縫加工係以2mm的間隔直線狀地設置2mm的狹縫。
微細氣泡散氣管的外徑為65mm，長度為1452mm。 微細氣泡散氣管的每一單位長度的合計狹縫長度為13m/m。
彈性片9a的材質使用乙烯丙烯橡膠，中心管 9d的材質使用聚氯乙烯，作為分支管10a、環狀固定器9b、及散氣空氣供給口9c的材質，使用不鏽鋼。
如第6(a)圖所示，將所得到的微細氣泡散氣 管以設置有狹縫的半圓筒面與分離膜模組對向的方式向上地浸漬於裝有水的水槽15(水深1m70cm)中。其後，使用未圖示的散氣空氣供給裝置，從散氣空氣供給口供給 空氣(air)，以400NL(標準公升：normal liter)/min擴散散氣空氣量。使用量測筒14(直徑約10cm)定量地測定此時離散氣空氣供給口9c預定距離的分離膜模組8上端附近的散氣空氣量。
具體而言，如第6(b)圖所示，將裝有水的量 測筒14設置成顛倒並且量測筒14的前端部浸泡於水面，測定從散氣開始排出全部量測筒14中的水直到空氣積存為止的時間。量測筒14係設置於與散氣空氣供給口9c距離15、45、75、105、135cm的位置而進行測定，從各個空氣置換時間計算各位置的散氣空氣流量，計算對於代表空氣流量的相對值而求出散氣空氣量的相對強度。試驗反覆進行了5次。第7圖中顯示結果。
由第7圖的結果得知，將散氣管的每一單位 長度的合計狹縫長度設定為13m/m的實施例1係散氣空氣顯著地均勻化，幾乎看不到微細氣泡散氣管9的中央附近與兩端附近之間的散氣空氣的偏差。
為了確認實施例1的微細氣泡散氣管會如何 影響在含微生物液體中的運轉，使具備實施例1的微細氣泡散氣管9之浸漬型膜分離裝置13浸漬於以原水及含微生物液體所填滿的處理槽3中，以吸引泵浦6吸引進行過生物處理的含微生物液體，使壓力計16、過濾流量計17成為如第1圖般的配置，使過濾水通過，進行處理槽3內的原水的過濾。再者，此期間，利用散氣空氣供給裝置4通過散氣空氣配管5，從微細氣泡散氣管9噴出散氣空氣，進行分離膜模組8的空氣擦洗(air scrubbing)。
具體而言，將裝有活性污泥濃度(MLSS)為 6000~8000mg/L左右的原水之水深1.8m槽內的含微生物溶液經由總膜面積90m2、平膜元件排列方向的長度約1.5m的分離膜單元8，以吸引泵浦6吸引9分鐘後，停止1分鐘，總計製造透過流量為36m3/day(每一膜面積的透過通量為0.4m3/m2/day)的過濾水，並於其間以1000NL/min的散氣空氣量運轉(由於使用3根微細氣泡散氣管，所以每一根的散氣空氣量為333NL/min)。其結果，即使經過約4個月後，差壓也幾乎沒有上升，可以連續運轉。
此外，此處，吊起浸漬型膜分離裝置13，確 認污泥塊附著於分離膜的狀況，結果幾乎看不到分離膜單元8兩端附近的分離膜的污泥塊形成。
(比較例1)
除了使用彈性片(散氣管的每一單位長度的合計狹縫長度為30m/m)之外，和實施例1同樣地製作了微細氣泡散氣管，該彈性片係略等間隔地沿著圓筒的外周設置有60列狹縫加工，該狹縫加工係將2mm的狹縫9f以2mm的間隔設置於直線上。
以和實施例1同樣的方法測定散氣空氣量的 相對強度。再者，量測筒14係設置於與散氣空氣供給口9c距離10、20、40、60、80、100、120、140cm的位置。試驗反覆進行了10次。第8圖中顯示結果。
由第8圖的結果，確認了在比較例1中，於 微細氣泡散氣管9的中央附近與兩端附近之間有散氣空氣的偏差。
為了確認此特性會如何影響在含微生物液體 中的實際運轉，使用比較例1的微細氣泡散氣管，藉由和實施例1同樣的方法，在含微生物液體中進行了過濾。
其結果，在經過約3個月的時點，因為運轉差壓急劇上升，變得難以連續運轉。
此處，吊起浸漬型膜分離裝置13，確認污泥 塊附著於分離膜的狀況，結果看到在分離膜單元8兩端附近的分離膜上形成有大的污泥塊。
推測此等大情況的原因如下：因從由微細氣 泡散氣管9噴出的散氣空氣產生的旋流(rotational flow)偏向中央，而無法有效地清洗分離膜單元8兩端的分離膜，對清洗效果比較高的中央附近的分離膜的負擔增大。
為了驗證將設置微細狹縫的位置從整個外周 面變更為外周面的半面(半圓筒面)時的效果，實施了以下的實施例2~4與比較例2~3。
(實施例2)
製作彈性片並覆蓋與記載於實施例1的構造相同構造的圓筒狀中心管的外周，該彈性片係於彈性片的圓筒外周面的半面(半圓筒面)上略等間隔地設置有20列狹縫加工，該狹縫加工係以2mm的間隔直線狀地設置2mm的狹縫，並製作利用環狀固定器固定兩端部的微細氣泡散氣管。微細氣泡散氣管的每一單位長度的合計狹縫長度為9m/m。
和記載於實施例1的方法同樣地測定所得到 的各微細氣泡散氣管的每一長度方向的散氣空氣量的相對強度，評價了散氣空氣量的均勻性。此外，此時評價了空氣散氣時噴出壓力，扣除水壓影響，檢查了微細氣泡散氣管的濕式通氣阻力。關於散氣空氣量的均勻性，將各測定點的散氣強度對於平均強度為10%以內作為合格基準。此外，關於濕式通氣阻力，也考慮製造商推薦條件，將噴出壓力為80cm水柱(8kPa)以內作為合格基準。表1中顯示結果。本微細氣泡散氣管的散氣空氣量的均勻性、濕式通氣阻力之任一項目都合格。再者，即使將設置有狹縫加工的半面配置成垂直向上或配置成垂直向下，於結果都看不到差異。
(實施例3)
用和實施例2同樣的方法，製作彈性片並覆蓋與記載於實施例1的構造相同構造的圓筒狀中心管的外周，該彈性片係於彈性片的圓筒外周面的半面(半圓筒面)上略等間隔地設置有30列狹縫加工，該狹縫加工係以2mm的間隔直線狀地設置2mm的狹縫，並製作利用環狀固定器固定兩端部的微細氣泡散氣管，用和記載於實施例2的方法同樣的方法進行了評價。微細氣泡散氣管的每一單位長度的合計狹縫長度為13m/m。表1中顯示結果。本微細氣泡散氣管的散氣空氣量的均勻性、濕式通氣阻力之任一項目都合格。
(實施例4)
用和實施例2同樣的方法，製作彈性片並覆蓋與記載於實施例1的構造相同構造的圓筒狀中心管的外周，該彈性片係於彈性片的圓筒外周面的半面(半圓筒面)上略等間隔地設置有45列狹縫加工，該狹縫加工係以2mm的間隔直線狀地設置2mm的狹縫，並製作利用環狀固定器固定兩端部的微細氣泡散氣管，用和記載於實施例2的方法同樣的方法進行了評價。微細氣泡散氣管的每一單位長度的合計狹縫長度為20m/m。表1中顯示結果。本微細氣泡散氣管的散氣空氣量的均勻性、濕式通氣阻力之任一項目都合格。
(比較例2)
用和實施例2同樣的方法，製作彈性片並覆蓋與記載於實施例1的構造相同構造的圓筒狀中心管的外周，該彈性片係於彈性片的圓筒外周面的半面(半圓筒面)上略等間隔地設置有15列狹縫加工，該狹縫加工係以2mm的間隔直線狀地設置2mm的狹縫，並製作利用環狀固定器固定兩端部的微細氣泡散氣管，用和記載於實施例2的方法同樣的方法進行了評價。微細氣泡散氣管的每一單位長度的合計狹縫長度為7m/m。表1中顯示結果。本微細氣泡散氣管的濕式通氣阻力高，不滿足基準。
(比較例3)
用和實施例2同樣的方法，製作彈性片並覆蓋與記載於實施例1的構造相同構造的圓筒狀中心管的外周，該彈性片係於彈性片的圓筒外周面的半面(半圓筒面)上略等間隔地設置有50列狹縫加工，該狹縫加工係以2mm 的間隔直線狀地設置2mm的狹縫，並製作利用環狀固定器固定兩端部的微細氣泡散氣管，用和記載於實施例2的方法同樣的方法進行了評價。微細氣泡散氣管的每一單位長度的合計狹縫長度為22m/m。表1中顯示結果。本微細氣泡散氣管在長度方向於散氣空氣量的相對強度上偏差大，不滿足基準。
為了驗證變更設置微細狹縫的微細氣泡散氣管之外徑時的效果，實施了以下的實施例5~7與比較例4~5。
(實施例5)
在20個孔(直徑：8mm)一直線狀地以略等間隔設置於周面上的圓筒狀中心管(外徑80mm、長度1454mm)的外周上覆蓋彈性片，利用環狀固定器固定兩端部而製作微細氣泡散氣管，用和記載於實施例2的方法同樣的方法進行了評價，該彈性片係略等間隔地於圓筒外周面的半面(半圓筒面)上設置有20列狹縫加工，該狹縫加工係以2mm的間隔直線狀地設置2mm的狹縫。
微細氣泡散氣管之外徑為85mm，長度為1452mm。微細氣泡散氣管的每一單位長度的合計狹縫長度為9m/m。表2中顯示結果。本微細氣泡散氣管的散氣空氣量的均勻性、濕式通氣阻力之任一項目都合格。
(實施例6)
在20個孔(直徑：8mm)一直線狀地以略等間隔設置於周面上的圓筒狀中心管(外徑80mm、長度1454mm)的外周上覆蓋彈性片，利用環狀固定器固定兩端部而製作 微細氣泡散氣管，用和記載於實施例2的方法同樣的方法進行了評價，該彈性片係略等間隔地於圓筒外周面的半面(半圓筒面)上設置有30列狹縫加工，該狹縫加工係以2mm的間隔直線狀地設置2mm的狹縫。。
微細氣泡散氣管的每一單位長度的合計狹縫長度為13m/m。表2中顯示結果。本微細氣泡散氣管的散氣空氣量的均勻性、濕式通氣阻力之任一項目都合格。
(實施例7)
在20個孔(直徑：8mm)一直線狀地以略等間隔設置於周面上的圓筒狀中心管(外徑80mm、長度1454mm)的外周上覆蓋彈性片，利用環狀固定器固定兩端部而製作微細氣泡散氣管，，用和記載於實施例2的方法同樣的方法進行了評價，該彈性片係略等間隔地於圓筒外周面的半面(半圓筒面)上設置有45列狹縫加工，該狹縫加工係以2mm的間隔直線狀地設置2mm的狹縫。。
微細氣泡散氣管的每一單位長度的合計狹縫長度為20m/m。表2中顯示結果。本微細氣泡散氣管的散氣空氣量的均勻性、濕式通氣阻力之任一項目都合格。
(比較例4)
用和實施例5同樣的方法，製作彈性片並覆蓋與記載於實施例5的構造相同構造的圓筒狀中心管的外周，該彈性片係於彈性片的圓筒外周面的半面(半圓筒面)上略等間隔地設置有15列狹縫加工，該狹縫加工係以2mm的間隔直線狀地設置2mm的狹縫，並製作利用環狀固定器固定兩端部的微細氣泡散氣管，用和記載於實施例2 的方法同樣的方法進行了評價。微細氣泡散氣管的每一單位長度的合計狹縫長度為7m/m。表2中顯示結果。本微細氣泡散氣管的濕式通氣阻力高，不滿足基準。
(比較例5)
用和實施例5同樣的方法，製作彈性片並覆蓋與記載於實施例5的構造相同構造的圓筒狀中心管的外周，該彈性片係於彈性片的圓筒外周面的半面(半圓筒面)上略等間隔地設置有50列狹縫加工，該狹縫加工係以2mm的間隔直線狀地設置2mm的狹縫，並製作利用環狀固定器固定兩端部的微細氣泡散氣管，用和記載於實施例2的方法同樣的方法進行了評價。微細氣泡散氣管的每一單位長度的合計狹縫長度為22m/m。表2中顯示結果。本微細氣泡散氣管在長度方向於散氣空氣量的相對強度上偏差大，不滿足基準。
雖然參照特定的實施形態詳細地說明了本發明，但對於當業者而言，顯然可以不脫離本發明之精神與範圍而施加各種變更或修正。
本申請案係基於2012年3月26日申請案的日本專利申請案2012-069889，其內容採納於此處作為參考。
[產業上之利用可能性]
本發明之浸漬型膜分離裝置在污水處理等領域，過濾性能經過長期間不降低，而可適當地利用作為可穩定運轉之浸漬型膜分離裝置。
1‧‧‧原水(廢水)供給泵浦
2‧‧‧原水供給管
3‧‧‧處理槽(含微生物液體收容槽)
4‧‧‧散氣空氣供給裝置
5‧‧‧散氣空氣配管
6‧‧‧吸引泵浦
7‧‧‧膜透過水配管
8‧‧‧分離膜模組
9‧‧‧微細氣泡散氣管
10‧‧‧散氣空氣供給管(氣體供給配管)
10a‧‧‧分支管
11‧‧‧微細氣泡散氣管固定器
11a‧‧‧分支固定器
12‧‧‧微細氣泡散氣裝置
13‧‧‧浸漬型膜分離裝置
16‧‧‧壓力計
17‧‧‧過濾流量計
81‧‧‧平膜狀過濾膜
83‧‧‧處理水出口

Claims (3)

  1. 一種浸漬型膜分離裝置，其係以浸漬方式設置於貯留有被處理液之處理槽內之浸漬型膜分離裝置，其特徵在於：具備分離膜模組及散氣部；該分離膜模組係配置有複數個分離模元件而形成，前述分離模元件係配設有平膜作為分離膜，前述分離模元件係以其膜面平行的方式並列配置；該散氣部係設置在該分離膜模組之垂直下方且構成為複數根微細氣泡散氣管連接於一根氣體供給管，其中每1個該分離膜模組具有1個散氣部；該複數根微細氣泡散氣管係延伸於與分離膜元件膜面之交叉方向而設置；該微細氣泡散氣管至少具有於周面設置有複數個孔之筒狀支持管及形成有微細狹縫之彈性片，該彈性片配置成覆蓋該支持管的外周；該支持管之長邊方向的長度為1000mm以上，且設置於該彈性片之該微細狹縫係設置成相對於該微細氣泡散氣管在長度方向的每一單位長度，合計狹縫長度為9~20m/m；供給至該支持管的內側之氣體係從該複數個孔流入該支持管與該彈性片之間隙，且藉由打開該彈性片之該微細狹縫，而使微細氣泡產生於該散氣管外。
  2. 如申請專利範圍第1項之浸漬型膜分離裝置，其中，該微細狹縫之長度為1mm以上2mm以下。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之浸漬型膜分離裝置，其中，該微細氣泡散氣管為圓筒狀，於該微細氣泡散氣管之半圓筒面設有該微細狹縫，且以設置有該微細狹縫之該半圓筒面在該分離膜模組的鉛直方向是呈朝上或朝下的方式，配置有該微細氣泡散氣管。
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