TW201636092A

TW201636092A - 過濾單元

Info

Publication number: TW201636092A
Application number: TW105105955A
Authority: TW
Inventors: Hiromu Tanaka; Hiroko Miki; Tomoyuki Yoneda; Toru Morita
Original assignee: Sumitomo Electric Industries
Priority date: 2015-03-24
Filing date: 2016-02-26
Publication date: 2016-10-16
Also published as: WO2016152336A1; JPWO2016152336A1; CN107206325A; CA2977459A1; US20180028981A1

Abstract

本發明之目的係要提供：可提昇中空紗膜的清洗效率之過濾單元。本發明之過濾單元，係具備：複數個過濾模組以及配水管之過濾單元，該過濾模組係具有：朝上下方向拉直對齊且配設成板狀的複數支中空紗膜以及連通於這些中空紗膜的上部開口，可供穿透到各中空紗膜內的已過濾液流通之線狀的第1集水部；而該配水管則是連通於上述複數個過濾模組之複數個第1集水部，上述複數個過濾模組係兩列而且各列係被配設成條帶狀，上述配水管係具有：經由第1結合管來連通於構成各列的上述複數個過濾模組之複數個第1集水部的外側端部，並且呈平行配設的兩支合流管。亦可具備：被配設在上述複數個過濾模組的下方，具有用以吐出氣體之複數個貫通孔之複數個曝氣管；以及用以將氣體壓送到這些複數個曝氣管之通氣機構。

Description

過濾單元

本發明是關於：過濾單元。

以往，係使用具有束集了複數支中空紗膜的過濾模組之過濾單元，來作為：污水處理和醫藥等的製程中的固液分離處理裝置。

這種過濾單元，係浸泡在被處理液中來使用，係可藉由中空紗膜表面來防止內含在這個被處理液中的雜質滲透，並且又可讓這種雜質以外的液體穿透到過濾單元內部，藉此來進行過濾處理。

這種過濾單元，例如：係如日本特開2013-56346號公報所記載這般，係具備複數個過濾模組，各個過濾模組係具有：朝上下方向拉直對齊之複數支中空紗膜以及連通於這些中空紗膜的上部開口之集水部(集水頭)。這種過濾單元係製作成：係可將穿透到複數支中空紗膜內的已過濾液集中到集水部，再將已集中在這個集水部之已過濾液，經由連接在集水部的上壁中央部的配水管予以取出的構造。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2013-56346號公報

另一方面，在這種過濾模組中，愈是位在連通於集水部與配水管的連接部分附近的中空紗膜，其利用率愈高。因此，在上述習知的過濾單元中，連通於集水部的上壁中央部附近的中空紗膜的表面比較容易附著污垢。換言之，在上述習知的過濾模組中，污垢很容易附著於被配設在複數個中空紗膜的集束的中心附近的中空紗膜的表面。

然而，在上述習知的過濾模組中，複數個中空紗膜係做密集地配設在一起。而且，在習知的過濾單元中，通常複數個過濾模組本身也是密集地配設在一起。因此，在這種習知的過濾單元中，很不容易清洗複數個中空紗膜的集束的中心附近。

本發明係有鑒於這種情事而開發完成的，其目的是要提供：可提昇中空紗膜的清洗效率之過濾單元。

為了解決上述課題而開發完成之本發明之一種實施方式的過濾單元，係具備：複數個過濾模組以及配水管之過濾單元，該過濾模組係具有：朝上下方向拉直對齊且配設成板狀的複數支中空紗膜以及連通於這些中空紗膜的上部開口，可供穿透到各中空紗膜內的已過濾液流通之線狀的第1集水部；而該配水管則是連通於上述複數個過濾模組之複數個第1集水部，上述複數個過濾模組係兩列而且各列係被配設成條帶狀，上述配水管係具有：經由第1結合管來連通於構成各列的上述複數個過濾模組之複數個第1集水部的外側端部，並且呈平行配設的兩支合流管。

本發明的過濾單元，係可提昇中空紗膜的清洗效率。

1‧‧‧過濾模組

2‧‧‧配水管

2a‧‧‧第1結合管

2b‧‧‧合流管

2c‧‧‧第2結合管

2d‧‧‧取水管

3‧‧‧曝氣管

4‧‧‧通氣機構

5‧‧‧導引機構

6a‧‧‧前側縱框架

6b‧‧‧後側縱框架

6c‧‧‧前側橫框架

6d‧‧‧後側橫框架

6e‧‧‧右側橫框架

6f‧‧‧左側橫框架

6g‧‧‧支承框架

6h‧‧‧模組支承框架

11‧‧‧中空紗膜

11a‧‧‧支承層

11b‧‧‧過濾層

12‧‧‧第1集水部

12a‧‧‧殼體

12b‧‧‧樹脂組成物

13‧‧‧第2集水部

13a‧‧‧殼體

13b‧‧‧樹脂組成物

14、17‧‧‧突出部

15、18、22‧‧‧開口

16、19‧‧‧凹溝

24‧‧‧給氣管

第1圖係顯示本發明的一種實施方式的過濾單元之示意立體圖。

第2圖係顯示在第1圖的過濾單元的各列中相鄰的過濾模組與曝氣管以及導引機構的位置關係圖。

第3圖係顯示第1圖的過濾單元的過濾模組之示意正面圖。

第4圖係顯示第3圖的過濾模組之示意側面圖。

第5圖係顯示與第3圖的過濾模組的中空紗膜的軸形成正交之示意剖面圖。

第6圖係第3圖的過濾模組之局部放大示意剖面圖。

[本發明的實施方式之說明]

首先將列舉數例來說明本發明的實施方式。

本發明的一種實施方式的過濾單元，係具備：複數個過濾模組以及配水管之過濾單元，該過濾模組係具有：朝上下方向拉直對齊且配設成板狀的複數支中空紗膜以及連通於這些中空紗膜的上部開口，可供穿透到各中空紗膜內的已過濾液流通之線狀的第1集水部；而該配水管則是連通於上述複數個過濾模組之複數個第1集水部，上述複數個過濾模組係兩列而且各列係被配設成條帶狀，上述配水管係具有：經由第1結合管來連通於構成各列的上述複數個過濾模組之複數個第1集水部的外側端部，並且呈平行配設的兩支合流管。

該過濾單元，因為配水管係連通於複數個第1集水部的外側端部，所以連通在第1集水部的外側端部附近的中空紗膜的利用率比較容易變高。因此，該過濾單元，連通於第1集水部的外側端部附近的中空紗膜比較容易附著污垢。關於這一點，因為該過濾單元係將比較容易附著污垢的中空紗膜配設在過濾模組的外側，因此，例如即使是有複數個過濾模組配設在該過濾單元的狀態下，也可以很容易清洗較容易附著污垢的中空紗膜。因此，該過濾單元係可提昇中空紗膜的清洗效率。

上述過濾模組，亦可具有：連通於複數支中空紗膜的下部開口，且用以供穿透到各中空紗膜內的已過濾液流通之線狀的第2集水部；上述配水管，亦可具有：連通於各過濾模組的第1集水部的外側端部與第2集水部的外側端部之間的複數個第2結合管。是以，藉由上述配水管具有：連通於各過濾模組的第1集水部的外側端部與第2集水部的外側端部之間的複數個第2結合管，除了第1集水部之外，亦可從第2集水部取出已過濾液，可促進過濾處理的效率化。此外，因為這個第2結合管也與第1集水部相連通，因此，被第2集水部所集中的已過濾液亦可使用與被第1集水部所集中的已過濾液相同的路徑來取出，所以可減少構件數目，謀求簡化構造，並且可以削減成本。

上述配水管，亦可具有：與上述兩支合流管相連通的取水管。是以，藉由上述配水管具有：與上述兩支合流管相連通的取水管，可提高已過濾液的取出效率。

亦可具備有：被配設在上述複數個過濾模組的下方，具有複數個用以吐出氣體的貫通孔之複數個曝氣管、以及用以將氣體壓送到這些複數個曝氣管之通氣機構。是以，藉由具備有：被配設在上述複數個過濾模組的下方，具有複數個用以吐出氣體的貫通孔之複數個曝氣管、以及用以將氣體壓送到這些複數個曝氣管之通氣機構，可利用從複數個曝氣管吐出的氣體，很容易且確實地將附著在上述複數個中空紗膜表面的雜質去除。其結果，可更為提高清洗效率。

亦可具備有：被配設在上述複數個曝氣管與複數個過濾模組之間，用以將從上述複數個曝氣管吐出的氣體引導到上述複數個過濾模組之間的複數個導引機構。是以，藉由具備有：用以將從上述複數個曝氣管吐出的氣體引導到上述複數個過濾模組之間的複數個導引機構，可更容易且確實地將附著在上述複數個中空紗膜表面的雜質去除。

上述導引機構，亦可製作成：間歇性地吐出氣泡。是以，藉由將上述導引機構製作成：間歇性地吐出氣泡，可更有效率地將附著在上述複數個中空紗膜表面的雜質去除。

上述過濾單元，亦可具有：圍繞在上述過濾單元的上下方向的外罩。是以，藉由具有：圍繞在上述過濾單元的上下方向的外罩，可將從上述複數個曝氣管吐出的氣體封閉在外罩內，可更有效率地將附著在上述複數個中空紗膜表面的雜質去除。

此外，在本說明書中所稱的「複數支中空紗膜被配設成板狀」，係指：構成一個過濾模組之複數支中空紗膜之存在領域中相鄰的兩邊長度不同的長方形。又，「外側」係指：集水部的兩端側，「內側」係指：外側的相反。「平行」係指：中心軸彼此所形成的角度係落在0°±10°的範圍，更好是落在0°±5°的範圍。

[本發明的實施方式之詳細]

茲佐以圖面，說明本發明的一種實施方式的過濾單元。

[過濾單元]

該過濾單元，係浸泡在被處理液中來使用的。該過濾單元係如第1圖以及第2圖所示，主要是具備：複數個過濾模組1、配水管2、複數個曝氣管3、通氣機構4、複數個導引機構5。又，該過濾單元係具有形成這個過濾單元的支承構造之複數個框架6a~6h。

形成該過濾單元的支承構造之複數個框架6a~6h，係配設於上下方向，係含有：從平面圖觀看時，係形成這個支承構造的四個角落之各一對的前側縱框架6a以及後側縱框架6b；以及從平面圖觀看時，係配設成矩形狀之懸掛在各一對的前側縱框架6a及後側縱框架6b的上部之間及下部之間的各一對的前側橫框架6c、後側橫框架6d、右側橫框架6e以及左側橫框架6f。

又，上述複數個框架6a~6h係包含：懸掛在一對的前側橫框架6c的軸方向中心之間、以及懸掛在一對的後側橫框架6d的軸方向中心之間的一對支承框架6g。

此外，上述複數個框架6a~6h，係包含：配設在右側橫框架6e以及左側橫框架6f之間，由上側以及下側來支承複數個過濾模組1之複數對的模組支承框架6h。

<過濾模組>

複數個過濾模組1，係如第3圖、第4圖以及第6圖所示，係具有：朝上下方向拉直對齊且配設成板狀之複數支中空紗膜11；連通於複數支中空紗膜11的上部開口，可供穿透在各中空紗膜11內的已過濾液流通之線狀的第1集水部12；以及連通於複數支中空紗膜11的下部開口，可供穿透在各中空紗膜11內的已過濾液流通之線狀的第2集水部13。

複數個過濾模組1，係如第1圖以及第2圖所示，係兩列而且各列係被配設成條帶狀。具體而言，係如第2圖至第4圖所示，在構成一個過濾模組1之複數支中空紗膜11之在平面圖觀察時的存在領域A係形成長方形狀，複數個過濾模組1，是以上述存在領域A的長邊係保持平行的方式，配設成兩列。又，複數個過濾模組1，在各列中，係被配設在上述存在領域A的短邊方向上的相同位置。此外，複數個過濾模組1，係以一定的間隔被配設在上述存在領域A的短邊方向上。如此一來，各列就受到存在於複數個過濾模組1以及複數個過濾模組1之間的空間的隔離而形成條帶狀。此外，所稱的「存在領域A」意指：從軸方向觀看時，一個過濾模組1所具有之包含全部的中空紗膜11之假想多角形之中，面積最小的一個多角形。又，複數支中空紗膜11係在這個存在領域A的長邊方向以及短邊方向排列成行列狀為佳。

(中空紗膜)

中空紗膜11，係將可讓水穿透過卻可阻擋被處理液中所含的雜質穿透過之多孔性的膜，予以做成管狀而形成的。

中空紗膜11係可使用以熱可塑性樹脂作為主成分的中空紗膜。這種熱可塑性樹脂，係可舉出例如：聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯、乙烯-乙烯醇共聚合體、聚醯胺、聚醯亞胺、聚醚醯亞胺、聚苯乙烯、聚碸、聚乙烯醇、聚苯醚、聚苯硫醚、醋酸纖維素、聚丙烯腈、聚四氟乙烯(PTFE)等。在這些材料當中，尤其是以耐藥品性、耐熱性、耐氣候性、不燃性等的特性均優異而且是多孔質性的聚四氟乙烯(PTFE)較為合宜，而且是經過單向或雙向延伸後的聚四氟乙烯(PTFE)更好。此外，亦可在中空紗膜11的形成材料中，適當地加入其他聚合物、潤滑劑之類的添加劑等。

上述存在領域A的長邊方向之平均長度L₁的下限，係以300mm為宜，500mm更好。另一方面，上述平均長度L₁的上限，係以1200mm為宜，1000mm更好。上述平均長度L₁若未達到上述下限的話，會有無法獲得充分的過濾效率之虞慮。相反地，上述平均長度L₁若超過上述上限的話，會有難以處置之虞慮。

上述存在領域A的短邊方向之平均長度L₂的下限，係以10mm為宜，15mm更好。另一方面，上述平均長度L₂的上限，係以100mm為宜，75mm更好。上述平均長度L₂若未達到上述下限的話，會有無法獲得充分的過濾效率之虞慮。相反地，上述平均長度L₂若超過上述上限的話，會有無法將從後述的曝氣管3吐出的氣體確實地供給到中空紗膜11的集束的中心部之虞慮。

相對於上述存在領域A之長邊方向的平均長度L₁之短邊方向的平均長度L₂的比值(L₂/L₁)的下限，係以1/80為宜，1/50更好。另一方面，相對於上述平均長度L₁之平均長度L₂的比值(L₂/L₁)的上限，係以1/3為宜，1/10更好。相對於上述平均長度L₁之平均長度L₂的比值(L₂/L₁)若未達上述下限的話，過濾模組1會有難以處置之虞慮。相反地，相對於上述平均長度L₁之平均長度L₂的比值(L₂/L₁)若超過上述上限的話，會有無法將從曝氣管3吐出的氣體確實地供給到中空紗膜11的集束的中心部之虞慮。

在各列中之前後相鄰的過濾模組1的存在領域A之間的平均間隔的下限，係以10mm為宜，15mm更好。另一方面，上述存在領域A之間的平均間隔的上限，係以30mm為宜，25mm更好。上述存在領域A之間的平均間隔，若未達到上述下限的話，會有難以將從後述的曝氣管3吐出的氣體確實地導入過濾模組1之間的虞慮。相反地，上述存在領域A之間的平均間隔若超過上述上限的話，過濾模組1的存在密度會降低，會有過濾效率也降低之虞慮。

中空紗膜11在上述長邊方向上的平均間距P₁係大於在上述短邊方向上的平均間距P₂為宜。中空紗膜11在上述短邊方向上的平均間距P₂與在上述長邊方向上的平均間距P₁的比值(P₂/P₁)的下限，係以2/5為宜，1/2更好。另一方面，在上述短邊方向上的平均間距P₂與在上述長邊方向上的平均間距P₁的比值(P₂/P₁)的上限，係以4/5為宜，2/3更好。上述比值(P₂/P₁)若未達到上述下限的話，上述長邊方向上的中空紗膜11的密度會變小，而會有無法獲得充分的過濾效率之虞慮。相反地，上述比值(P₂/P₁)若超過上述上限的話，則會有無法將從曝氣管3吐出的氣體充分地從上述短邊方向的一端側導入中空紗膜11之間的虞慮。

上述存在領域A的中空紗膜11之充填面積率的下限，係以20%為宜，30%更好。另一方面，上述存在領域A的中空紗膜11之充填面積率的上限，係以60%為宜，55%更好。中空紗膜11之上述充填面積率若未達到上述下限的話，每單位面積的中空紗膜11的支數會變少，而會有無法獲得充分的過濾效率之虞慮。相反地，中空紗膜11之上述充填面積率若超過上述上限的話，中空紗膜11之間的間隙變得過小，會有無法將曝氣管3吐出的氣體充分地供給到中空紗膜11的集束的中心部之虞慮。

在上述存在領域A中，排列在上述短邊方向上的中空紗膜11的支數(排列數)的下限，係以8支為宜，12支更好。另一方面，排列在上述短邊方向上的中空紗膜11的支數的上限，係以50支為宜，40支更好。排列在上述短邊方向上的中空紗膜11的支數若未達到上述下限的話，會有無法充分地確保每單位面積的過濾效率之虞慮。相反地，排列在上述短邊方向上的中空紗膜11的支數若超過上述上限的話，則會有無法將曝氣管3吐出的氣體確實地供給到中空紗膜11的集束的中心部之虞慮。

相對於中空紗膜11的平均外徑之在上述短邊方向上的平均間距P₂的比值的下限，係以1為宜。另一方面，相對於中空紗膜11的平均外徑之在上述短邊方向上的平均間距P₂的比值的上限，係以3/2為宜，7/5更好。相對於中空紗膜11的平均外徑之在上述短邊方向上的平均間距P₂的比值若未達到上述下限的話，中空紗膜11係以朝直徑方向被壓扁的狀態來配置，因此會有導致過濾模組1的製造變得困難之虞慮。相反地，相對於中空紗膜11的平均外徑之在上述短邊方向上的平均間距P₂的比值若超過上述上限的話，在上述短邊方向上的中空紗膜11的密度變小，而會有無法獲得充分的過濾效率之虞慮。

中空紗膜11的平均外徑的下限，係以1mm為宜，1.5mm更好，2mm更優。另一方面，中空紗膜11的平均外徑的上限，係以6mm為宜，5mm更好，4mm更優。中空紗膜11的平均外徑若未達到上述下限的話，則會有中空紗膜11的機械強度不足之虞慮。相反地，中空紗膜11的平均外徑若超過上述上限的話，則會因為中空紗膜11的可撓性不足，中空紗膜11與氣體接觸時，中空紗膜11所產生的振動以及擺動不夠充分，會有無法將中空紗膜11之間的間隙擴大，因而無法將氣體引導至中空紗膜11的集束的中心部之虞慮，另外還有相對於中空紗膜11的剖面積之表面積的比值變小，而有降低過濾效率之虞慮。

中空紗膜11的平均內徑的下限，係以0.3mm為宜，0.5mm更好，0.9mm更優。另一方面，中空紗膜11的平均內徑的上限，係以4mm為宜，3mm更好。中空紗膜11的平均內徑若未達到上述下限的話，在將中空紗膜11內的已過濾液排出時，會有壓力損失變大之虞慮。相反地，中空紗膜11的平均內徑若超過上述上限的話，中空紗膜11的厚度變小，機械強度以及阻止雜質穿透的效果會有變得不夠充分之虞慮。

相對於中空紗膜11的平均外徑之平均內徑的比值的下限，係以3/10為宜，2/5更好。另一方面，相對於中空紗膜11的平均外徑之平均內徑的比值的上限，係以4/5為宜，3/5更好。相對於中空紗膜11的平均外徑之平均內徑的比值若未達到上述下限的話，中空紗膜11的厚度變成超過必要以上的厚度，會有導致中空紗膜11的透水性降低之虞慮。相反地，相對於中空紗膜11的平均外徑之平均內徑的比值若超過上述上限的話，中空紗膜11的厚度變小，會有導致機械強度以及阻止雜質穿透的效果變得不夠充分之虞慮。

中空紗膜11的平均有效長度L₃的下限，係以1m為宜，2m更好。另一方面，中空紗膜11的平均有效長度L₃的上限，係以6m為宜，5m更好。中空紗膜11的平均有效長度L₃若未達到上述下限的話，因為氣體的摩擦所產生的中空紗膜11的擺動變得不夠充分，會有無法將中空紗膜11之間的間隙擴大而無法將氣體引導到中空紗膜11的集束的中心部之虞慮。相反地，中空紗膜11的平均有效長度L₃若超過上述上限的話，因為中空紗膜11本身的重量而會有導致中空紗膜11的撓曲變得太大之虞慮、設置過濾模組1時的處置性變差之虞慮。此外，「中空紗膜的平均有效長度」係指：配設在第1集水部 12的下端以及第2集水部13的上端之間的部分之在軸方向上的長度。

相對於中空紗膜11的平均外徑之平均有效長度L₃的比值(縱橫比)的下限，係以150為宜，1000更好。另一方面，中空紗膜11的縱橫比的上限，係以6000為宜，5000更好。中空紗膜11的縱橫比若未達到上述下限的話，因為氣體的摩擦所產生的中空紗膜11的擺動變得不夠充分，會有無法將中空紗膜11之間的間隙擴大而無法將氣體引導到中空紗膜11的集束的中心部之虞慮。相反地，中空紗膜11的縱橫比若超過上述上限的話，中空紗膜11變得極度地細長，因此朝上下方向伸張時的機械強度會有降低之虞慮。

中空紗膜11的氣孔率的下限，係以70%為宜，75%更好。另一方面，中空紗膜11的氣孔率的上限，係以90%為宜，85%更好。中空紗膜11的氣孔率若未達到上述下限的話，透水性會降低，會有降低過濾模組1的過濾能力之虞慮。相反地，中空紗膜11的氣孔率若超過上述上限的話，中空紗膜11的機械強度以及耐摩擦性會有不夠充分之虞慮。此外，「氣孔率」係指：相對於中空紗膜11的體積之空孔的總體積之比率，係可依據ASTM-D-792所制定的方法，進行測定中空紗膜11的密度而求得。

中空紗膜11的空孔之面積佔有率的下限，係以40%為宜。另一方面，中空紗膜11的空孔之面積佔有率的上限，係以60%為宜。上述空孔的面積佔有率若未達到上述下限的話，透水性會降低，會有降低過濾模組1的過濾能力之虞慮。相反地，上述空孔之面積佔有率若超過上述上限的話，中空紗膜11的表面強度變得不夠充分，因為氣體的摩擦而會有導致中空紗膜11發生破損等之虞慮。此外，「空孔之面積佔有率」係指：相對於中空紗膜11的表面積之位於中空紗膜11的外周面上的空孔的總面積之比率，可藉由對於中空紗膜11的外周面之電子顯微鏡照片進行解析而求得。

中空紗膜11的空孔之平均直徑的下限，係以0.01μm為宜。另一方面，中空紗膜11的空孔之平均直徑的上限，係以0.45μm為宜，0.1μm更好。中空紗膜11的空孔之平均直徑若未達到上述下限的話，會有透水性降低之虞慮。相反地，中空紗膜11的空孔之平均直徑若超過上述上限的話，則會有無法確實地阻止被處理液所含的雜質穿透到中空紗膜11內部之虞慮。此外，空孔的平均直徑，係指：中空紗膜11的外周面上的空孔的平均直徑，係可使用細孔直徑分布測定裝置(例如：Porus Materials公司的「多孔質材料自動細孔直徑分布測定系統」)來測定。

中空紗膜11的拉伸強度的下限，係以50N為宜，60N更好。中空紗膜11的拉伸強度若未達到上述下限的話，會有降低其對於氣泡清洗紗膜表面時的耐久性之虞慮。另一方面，中空紗膜11的拉伸強度的上限，一般而言，係150N。此外，「拉伸強度」係指：依據日本工業規格JIS-K7161(1994)所制定的方法，以標線之間的距離為100mm、試驗速度為100mm/min的條件，進行拉伸試驗時的最大拉伸應力。

又，中空紗膜11係採用多層構造為宜。例如：中空紗膜11亦可如第5圖所示，是具有：圓筒狀的支承層11a、堆疊在這個支承層11a的表面(外表面)的過濾層11b之中空紗膜。是以，藉由將中空紗膜11作成多層構造，可以兼具有透水性以及機械強度，可使得利用氣體來清洗表面的效果更有效率。

用來形成支承層11a以及過濾層11b的材料，只要是以聚四氟乙烯(PTFE)來作為主成分的話即可。是以，藉由以聚四氟乙烯(PTFE)來作為：支承層11a以及過濾層11b的形成材料的主成分，中空紗膜11可具有優異的機械強度，當氣體摩擦中空紗膜表面時，不易受到損傷等。

支承層11a以及過濾層11b的聚四氟乙烯(PTFE)之數平均分子量的下限，係以50萬為宜，200萬更好。另一方面，支承層11a以及過濾層11b的聚四氟乙烯(PTFE)之數平均分子量的上限，係以2000萬為宜。聚四氟乙烯(PTFE)之數平均分子量若未達到上述下限的話，當氣體摩擦時，中空紗膜11的表面會有受到損傷之虞慮、也會有導致中空紗膜11的機械強度降低之虞慮。相反地，聚四氟乙烯(PTFE)之數平均分子量若超過上述上限的話，則會有中空紗膜11的空孔難以成形之虞慮。

支承層11a，係可使用例如：將聚四氟乙烯(PTFE)擠製成形而獲得的管體。是以，藉由使用擠製成形管體來作為支承層11a，除了可使得支承層11a具備機械強度之外，又可以很容易形成空孔。此外，這種管體，係以在軸方向上，以50%以上700%以下的延伸率，在周方向上，以5%以上100%以下的延伸率，來進行延伸處理為宜。

在進行上述延伸時的溫度，係設定為：管體素材的融點以下，例如：0℃以上300℃以下為宜。如果想要獲得：空孔的孔徑較大的多孔質體的話，係在低溫下進行延伸為宜，如果想要獲得：空孔的孔徑較小的多孔質體的話，係在高溫下進行延伸為宜。已經延伸後的多孔質體，在保持於將兩端固定且呈現延伸後的狀態下，利用200℃以上300℃以下的溫度，進行例如：1分鐘以上30分鐘以下的熱處理的話，就可獲得很高的尺寸穩定性。又，亦可藉由組合各種延伸溫度和延伸率等的不同條件，來調整多孔質體的空孔的大小。

用來形成支承層11a的管體，係可藉由：例如在聚四氟乙烯(PTFE)細粉中混入石腦油之類的液狀潤滑劑，利用擠製成形等的方式，製作成管狀之後，再進行延伸處理而製得。又，將管體置入在溫度保持於聚四氟乙烯(PTFE)細粉的融點以上的溫度例如：350℃以上 550℃以下的加熱爐中，並且予以保持數十秒至數分鐘的程度來進行燒結處理，藉此，可提高尺寸穩定性。

支承層11a的平均厚度，係以0.1mm以上3mm以下為宜。藉由將支承層11a的平均厚度設定在上述範圍內，可以使得中空紗膜11的機械強度以及透水性保持良好的均衡性。

過濾層11b，係可藉由將例如：PTFE製的薄片捲繞在支承層11a並且進行燒結處理來形成。是以，藉由使用薄片來當作過濾層11b的形成材料，可使得延伸處理容易進行，空孔的形狀和大小的調整變得容易，並且可減小過濾層11b的厚度。此外，藉由先捲繞薄片之後才進行燒結處理，可使得支承層11a與過濾層11b形成一體，可使兩者的空孔相連通而提高透水性。此時的燒結溫度，係以形成支承層11a的管體與形成過濾層11b的薄片之融點以上的溫度為宜。

用以形成過濾層11b的薄片，係可藉由採用下列的方法來形成的，例如：(1)將樹脂擠製成形而得的未燒結成形體，在融點以下的溫度進行延伸處理之後，進行燒結處理的方法；(2)將燒結後的樹脂成形體慢慢地放冷，提高結晶化程度之後，才進行延伸處理的方法等。此外，這種薄片，係在長邊方向以50%以上1000%以下的延伸率，在短邊方向以50%以上2500%以下的延伸率，進行延伸處理為宜。特別是將短邊方向的延伸率設定在上述範圍內的作法，係可提昇：在捲繞薄片時之周方向的機械強度，可以提昇對於氣泡清洗表面時的耐久性。

又，藉由在用來形成支承層11a的管體捲繞薄片而形成過濾層11b的情況下，亦可在管體的外周面上，設有細微凹凸。是以，藉由在管體的外周面上設有細微凹凸，不僅可以防止其與薄片之間的位置的偏移，又可提昇管體與薄片之間的密合性，而得以防止在利用氣體進行清洗時，過濾層11b從支承層11a剝離的情事。此外，薄片的捲繞次數可因應薄片的厚度來做調整，可以是捲繞一次或複數次。此外，亦可在管體上捲繞複數個薄片。薄片的捲繞方法，並無特別的限定，除了捲繞在管體的圓周方向上的方法之外，亦可採用捲繞成螺旋狀的方法。

上述細微凹凸的大小(高低差)，是以20μm以上200μm以下為宜。上述細微凹凸雖然是形成在整個管體的外周面上為宜，但是亦可只形成於局部或者形成非連續性。此外，將上述細微凹凸形成在管體外周面上的方法，係可舉出例如：利用火焰來做表面處理、照射雷射光照射、照射等離子(電漿)、分散性地塗敷含氟樹脂等的各種方法，其中，利用火焰來做表面處理的方法，係不會對於管體的物理性和形狀造成影響，又可很容易形成凹凸，因此比較合宜。

此外，亦可使用尚未實施燒結處理的管體以及薄片，將薄片捲繞之後，再進行燒結，藉此可提高兩者的密合性。

過濾層11b的平均厚度，係以5μm以上100 μm以下為宜。藉由將過濾層11b的平均厚度設定在上述範圍內，可容易且確實地使得中空紗膜11具有很高的過濾性能。

(第1集水部)

第1集水部12，係如第6圖所示，係具有殼體12a，該殼體12a的下方係呈開放，並且從下側被插入著複數支中空紗膜11的上端部分。又，第1集水部12，係在殼體12a與複數支中空紗膜11之間以及在複數支中空紗膜11之間，充填著樹脂組成物12b。詳細地說，第1集水部12，係將複數支中空紗膜11的上端部分預先利用樹脂組成物12b接合在一起的集束插入殼體12a內，並且在樹脂組成物或複數支中空紗膜11與殼體12a之間，又再充填入樹脂組成物12b，藉此，係與複數支中空紗膜11形成一體。又，第1集水部12，係在外側部分形成有朝軸方向突出之突出部14，並且在外側端部係具有開口15。此外，第1集水部12係如第3圖以及第4圖所示，係在隔介著中心軸而在水平方向上相對向的位置上，具有朝軸方向延伸的一對凹溝16。第1集水部12，除了與複數支中空紗膜11間的連通部以及開口15以外，係形成密閉狀。第1集水部12係被形成：可將來自複數支中空紗膜11的已過濾液從開口15排出去。

殼體12a的材質，係可舉出例如：以PTFE、氯乙烯、聚乙烯、ABS樹脂等作為主成分之樹脂組成物。

樹脂組成物12b，係只要是：對於中空紗膜11以及殼體12a係具有高接合性，並且可在殼體12a內硬化的組成物即可。尤其是使用PTFE來作為中空紗膜11的主成分之情況下，樹脂組成物12b的主成分，係採用：對於PTFE具有高接合性，可確實地防止中空紗膜11脫落之環氧樹脂以及聚氨酯為宜。藉由將樹脂組成物12b充填在殼體12a內，可將中空紗膜11與殼體12a之間的空間予以氣密地封合起來，可以防止尚未被過濾的被處理液從外部混入已經過濾後的已過濾液中。

在第1集水部12之中的突出部14以外部分之長邊方向的長度L₄，係設定為：等於或大於上述存在領域A之長邊方向的平均長度L₁。上述長邊方向的長度L₄的下限，係以400mm為宜，600mm更好。另一方面，上述長邊方向的長度L₄的上限，係以1300mm為宜，1100mm更好。上述長邊方向的長度L₄若未達到上述下限的話，將無法與充分的支數的中空紗膜11相連通，而會有無法獲得充分的過濾效率之虞慮。相反地，上述長邊方向的長度L₄若超過上述上限的話，則會有過濾模組1難以處置之虞慮。

第1集水部12的平均寬度L₅(在水平方向上的短邊方向的長度)，係設定為：等於或大於上述存在領域A的短邊方向的平均長度L₂。第1集水部12的平均寬度L₅的下限，係以15mm為宜，20mm更好。另一方面，第1集水部12的平均寬度L₅的上限，係以110mm 為宜，85mm更好。第1集水部12的平均寬度L₅若未達到上述下限的話，將無法與充分的支數的中空紗膜11相連通，而會有無法獲得充分的過濾效率之虞慮。相反地，第1集水部12的平均寬度L₅若超過上述上限的話，則會有無法將從曝氣管3吐出的氣體確實地供給到中空紗膜11的集束的中心部之虞慮。

(第2集水部)

第2集水部13，係如第6圖所示，具有殼體13a，該殼體13a的上方係呈開放，係從上側插入著複數支中空紗膜11的下端部分。又，第2集水部13，係在殼體13a與複數支中空紗膜11之間以及複數支中空紗膜11之間，充填著樹脂組成物13b。又，第2集水部13，係在外側部分形成有朝軸方向突出之突出部17，並且在外側端部係具有開口18。此外，第2集水部13，係如第3圖以及第4圖所示，係在隔介著中心軸而在水平方向上相對向的位置上，具有朝軸方向延伸的一對凹溝19。具體而言，第2集水部13與第1集水部12，係形成上下顛倒的形狀。又，第2集水部13的材質，係與第1集水部12的材質相同。

此外，過濾模組1，基於容易處置(運搬、設置、更換等)的考量，亦可具有：用來連結第1集水部12以及第2集水部13之連結構件。這種連結構件，係可舉出例如：金屬製的支承棒、樹脂製的殼體(外筒)等。

<配水管>

配水管2，係如第1圖所示，係連通於複數個過濾模組1的複數個第1集水管12以及複數個第2集水管13。配水管2係具有：連接到構成各列的複數個過濾模組1之複數個第1集水部12的外側端部的側壁之複數個第1結合管2a；經由這個第1結合管2a而連通到第1集水部12的外側端部，並且呈平行配設的兩支合流管2b；連通在各過濾模組1的第1集水部12與第2集水部13的外側端部之間的複數個第2結合管2c；連通於兩支合流管2b的取水管2d。

第1結合管2a，係在周壁內側具有開口，藉由將第1集水部12的突出部14嵌合在這個開口，而與第1集水部12相連通。又，第2結合管2c，係將下端部形成朝內側呈L字狀彎曲，並且藉由將第2集水部13的突出部17嵌合在下端部的開口，而與第2集水部13相連通。此外，第1結合管2a以及第2結合管2c亦可利用能夠拆裝的方式，嵌合於第1集水部12以及第2集水部13。

第1結合管2a以及第2結合管2c的平均直徑(平均外徑)的下限，係以20mm為宜，30mm更好。另一方面，第1結合管2a以及第2結合管2c的平均直徑的上限，係以60mm為宜，50mm更好。第1結合管2a以及第2結合管2c的平均直徑，若未達到上述下限的話，會有無法有效率地將已過濾液排出之虞慮。相反地，第1結合管2a以及第2結合管2c的平均直徑，若超過上述上限的話，會有導致第1結合管2a以及第2結合管2c過於龐大之虞慮。

兩支合流管2b，係在周壁上與複數個第1結合管2a相連接。兩支合流管2b，係在位於該過濾單元的上側的右側橫框架6e以及左側橫框架6f旁邊，與這個右側橫框架6e以及左側橫框架6f保持平行地延伸。換言之，兩支合流管2b是朝前後方向延伸。

合流管2b的平均直徑(平均外徑)的下限，係以50mm為宜，60mm更好。另一方面，合流管2b的平均直徑的上限，係以180mm為宜，160mm更好。合流管2b的平均直徑，若未達到上述下限的話，會有無法有效率地將已過濾液排出之虞慮。相反地，合流管2b的平均直徑，若超過上述上限的話，會有合流管2b過於龐大之虞慮。

取水管2d，係連接於兩支合流管2b之相同側的一端部。如此一來，兩支合流管2b以及取水管2d，整體上係形成U字狀(從平面圖觀看時)。取水管2d，係在軸方向的中心部具有開口22。取水管2d的開口22係與排水管(未圖示)相連通，並且可經由這個排水管將已過濾液取出。取水管2d的平均直徑，係可採用與合流管2b的平均直徑相同的直徑。該過濾單元，因為配水管2係具有與兩支合流管2b相連通的取水管2d，因此，可簡化已過濾液的取出構造以及可促進取出已過濾液的效率化。

<曝氣管>

複數個曝氣管3，係如第2圖所示，係配設在複數個過濾模組1的下方。複數個曝氣管3，係具有：用來吐出氣體之複數個貫通孔。複數個曝氣管3，係被配設成：與複數個過濾模組1的寬度方向(上述存在領域A的長邊方向)保持平行。又，各曝氣管3，為了能夠將氣體吐出到位於各列中之前後相鄰的過濾模組1之間的間隙，係被配設成：與在各列中位於前後相鄰的過濾模組1之間的間隙相對應。

貫通孔的平均直徑的下限，係以1mm為宜，2mm更好。另一方面，貫通孔的平均直徑的上限，係以10mm為宜，8mm更好。貫通孔的平均直徑，若未達到上述下限的話，會有無法獲得充分的氣體吐出量之虞慮。相反地，貫通孔的平均直徑，若超過上述上限的話，各個貫通孔的氣體吐出量將會過多，從曝氣管3內的其中一側所送來的氣體的大部分，將會從形成在曝氣管3的其中一側的貫通孔吐出，因而會有導致從曝氣管3的另一側的貫通孔吐出的氣體量減少之虞慮。

曝氣管3的平均直徑(平均外徑)的下限，係以10mm為宜，15mm更好。另一方面，曝氣管3的平均直徑的上限，係以80mm為宜，60mm更好。曝氣管3的平均直徑，若未達到上述下限的話，會有無法吐出充分量的氣體之虞慮。相反地，曝氣管3的平均直徑，若超過上述上限的話，就會有難以對應於各列中相鄰的過濾模組1之間的間隙來做配設之虞慮。

<通氣機構>

通氣機構4，係將氣體壓送到複數個曝氣管3。通氣機構4，係如第2圖所示，具有：與複數個曝氣管3連接的給氣管24；以及對於給氣管24供給氣體之氣體供給器(未圖示)。給氣管24係形成略呈L字狀。詳細地說，給氣管24係具有：在複數個過濾模組1的後側，朝上下方向延伸的垂直部、以及從這個垂直部的下端往前方延伸的水平部。給氣管24，係在上述水平部中，與複數個曝氣管3相連接。具體而言，複數個曝氣管3，係朝與上述水平部的軸方向垂直的方向延伸，並且與上述水平部相連接。

<導引機構>

複數個導引機構5，係被配設在複數個曝氣管3與複數個過濾模組1之間，可將從複數個曝氣管3吐出的氣體引導到複數個過濾模組1之間。

複數個導引機構5，係被製作成：間歇性地吐出氣泡。這種間歇性地吐出氣泡的構造，係可使用例如：先將曝氣管3所供給的氣體儲存在內部，等到其儲存到達一定體積的氣體之後，再予以間歇性地吐出的機構。

<外罩>

外罩係用來包覆過濾單元的上下方向的外周面之剖面呈矩形的筒狀體。圍繞在過濾單元的上下方向的至少其中一部分。例如：亦可將外罩設置成圍繞在該過濾單元的上方部分。

[優點]

該過濾單元，因為配水管2係連通於複數個第1集水部12的外側端部，所以連通於第1集水部12的外側端部附近的中空紗膜11的利用率(工作率)比較容易變高。因此，該過濾單元，連通於第1集水部12的外側端部附近的中空紗膜11係比較容易附著污垢。關於這一點，該過濾單元，因為容易附著污垢的中空紗膜11係被配設在過濾模組的外側，所以例如：即使複數個過濾模組1被配設在該過濾單元的狀態下，很容易附著污垢的中空紗膜11也可以很容易進行清洗。因此，該過濾單元，係可提昇中空紗膜11的清洗效率。

該過濾單元，因為配水管2係具有：連通於各過濾模組1的第1集水部12的外側端部與第2集水部13的外側端部之間的複數個第2結合管2c，所以除了第1集水部12之外，也可以從第2集水部13將已過濾液取出，可更為促進過濾處理的效率化。又，該過濾單元，第 2結合管2c也連通於第1集水部12，因此可將第2集水部13所收集到的已過濾液使用與被第1集水部12所收集的已過濾液相同的路徑，予以取出，因此可減少構件的數量，以謀求簡化構造，並且又可削減成本。

該過濾單元，係具備：被配設在複數個過濾模組1的下方，並且具有複數個用以吐出氣體的貫通孔之複數個曝氣管3、以及用以將氣體壓送到這些複數個曝氣管3之通氣機構4，因此，可利用從複數個曝氣管3所吐出的氣體，很容易且確實地將附著在複數個中空紗膜11的表面上的雜質予以去除。其結果，係可更為提高清洗效率。

該過濾單元，係具備：被配設在複數個曝氣管3與複數個過濾模組1之間，用以將從複數個曝氣管3所吐出的氣體，予以引導到複數個過濾模組1之間的複數個導引機構5，所以可更容易且確實地將附著在複數個中空紗膜11的表面上的雜質去除。

該過濾單元，係將導引機構5製作成：間歇性地吐出氣泡，因此，可更有效率地將附著在複數個中空紗膜11的表面上的雜質去除。

該過濾單元，係具備：圍繞在該過濾單元的上下方向之外罩，所以可防止清洗用的氣體一面上昇一面分散開來。其結果，可更容易且確實地將附著在複數個中空紗膜11的表面上的雜質去除。

[其他的實施方式]

此處所揭示的實施方式，在所有的觀點上，都只是用來舉例說明而已，並非用來限制只有這種實施方式而已。本發明的範圍，並沒有限定為上述實施方式的構造，係包含被申請專利範圍所揭示，與該申請專利範圍均等的涵義以及在該範圍內的所有的各種變更，也都被包含在內。

例如：該過濾單元，未必一定是要具有：連通於複數支中空紗膜的下部開口之線狀的第2集水部以及連通於第1集水部的外側端部與第2集水部的外側端部之間的複數個第2結合管。該過濾單元，如果不具有這種第2集水部以及第2結合管的話，例如：可藉由設置：連結在複數支中空紗膜的下端部分，並且在內部沒有流路的下側保持部，來取代設置第2集水部。此外，也可以採用：將1支中空紗膜11折彎成U字狀，並且在這個彎折部配設了彎折用的棒構件之構造。

該過濾單元，即使在具有第2集水部的情況下，與這個第2集水部連通的第2結合管也不一定要與第1結合管連通，亦可與第1結合管分開而單獨地與合流管連通。

該過濾單元，未必一定是要在第1集水部以及第2集水部的軸方向的外側端部的側壁上，與配水管(第1結合管以及第2結合管)相連通，也可以是在例如：殼體的外側端部的上壁，與配水管相連通。

該過濾單元，未必一定是要具有：與兩支合流管相連通的取水管，亦可從各合流管分別取出已過濾液。又，這個取水管，未必一定是要與兩支合流管的各一端相連接，也可以是例如係與各合流管的軸方向的中央相連接。

該過濾單元，未必一定是要具備：複數個曝氣管以及將氣體壓送到這些複數個曝氣管的通氣機構。又，該過濾單元，即使是具有從過濾模組的下方吐出氣體的結構的情況下，亦可使用例如：從擴散器或噴霧器等來將氣體噴射出去之噴射流式曝氣裝置、將氣泡混合於水流之後再噴射出去之噴射氣泡式噴嘴等。

此外，該過濾單元，即使是具備：從過濾模組的下方吐出氣體的構造的情況下，也不一定是必須要具有將氣體引導到複數個過濾模組之間的複數個導引機構。換言之，該過濾單元亦可從複數個曝氣管或者其他裝置直接將氣體吐出到過濾模組之間。

除此之外，即使該過濾單元係具有上述導引機構的情況下，這個導引機構也不一定是要製作成：間歇性地吐出氣泡，亦可製作成：連續性地吐出氣泡或氣體。

該過濾單元係可被當作各種形式的過濾單元來使用，例如：將中空紗膜的外周面側的壓力昇高來使被處理液穿透到中空紗膜的內周面側之外壓式過濾單元；或者是利用滲透壓或將內周面側變成負壓而使被處理液穿透到內周面側之浸泡式過濾單元等。在各種形式當中，該過濾單元特別適合當作外壓式過濾單元來使用。

[產業上的可利用性]

如上所述，本發明的過濾單元，係可提昇中空紗膜的清洗效率，可適合作為固液分離處理裝置使用於各種領域。