TW201638514A - 曝氣管以及過濾單元 - Google Patents

Abstract

本發明的曝氣管，係具備：配設在上側的曝氣孔、以及配設在下側的固體成分排出開口。只要將複數個曝氣孔在軸方向上做分散方式的配設即可。只要將上述曝氣孔的中心配設成：與通過中心軸的鉛直面略呈一致即可。只要將上述固體成分排出開口的中心配設成：與通過中心軸的鉛直面略呈一致即可。只要將上述固體成分排出開口形成：與中心軸平行的細縫狀即可。只要將上述曝氣孔與固體成分排出開口，以通過中心軸的水平面作為基準，予以配設成：互相對向即可。又，只要將上述曝氣孔與固體成分排出開口在軸方向上做交替地配設即可。

Description

曝氣管以及過濾單元

本發明係關於：曝氣管以及過濾單元。

傳統上，作為污水處理和醫藥等的製造工序中的固液分離處理裝置而被採用的過濾單元，係具有：將複數支中空紗膜束集在一起的過濾模組。這種過濾單元，係浸泡在被處理液中使用，利用中空紗膜的表面來阻擋含在這種被處理液內的懸濁物質穿透過，並且可讓這種懸濁物質以外的液體穿透到內部來進行過濾處理。

然而，這種過濾單元，因為是利用中空紗膜的表面來阻擋含在被處理液內的懸濁物質穿透過，因此，未穿透到內部的懸濁物質會附著在中空紗膜的表面。因此，上述過濾單元，將會因為已經附著在中空紗膜表面上的懸濁物質，而有讓原本應該被過濾的液體之過濾效率變差的虞慮。

有鑒於這種問題，目前已經採用的結構，係將氣體導入到構成過濾模組之複數支中空紗膜之間，利用這種氣體將附著於中空紗膜表面的懸濁物質予以除去。例 如：日本特開2009-154032號公報所揭示的「過濾模組以及使用這種過濾模組之過濾裝置」就是具有這種結構之過濾單元。

上述公報所揭示的過濾單元，係具有：將氣體釋放到構成過濾模組之複數支中空紗膜之間的曝氣管。這種過濾單元，上述曝氣管係具有複數個氣體釋放口，從這種氣體釋放口釋放出來的氣體，將會摩擦中空紗膜的表面，並且也會使這種中空紗膜擺動，藉此，可將懸濁物質除去。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2009-154032號公報

然而，上述的這種曝氣管，雖然是可藉由從氣體釋放口釋放出氣體來將中空紗膜予以清洗，但是，懸濁物質等的固體成分卻會有從這種氣體釋放口侵入到曝氣管內部之虞慮。此外，一旦侵入到內部的固體成分，將會滯留在內部，而會有導致曝氣管內部受到污染，而且讓曝氣管內的氣體的通過效率變差之虞慮。

本發明係有鑒於上述的情事而進行開發完成的，其目的是要提供：能夠防止進入到其內部的固體成分 滯留之曝氣管以及具有這種曝氣管之過濾單元。

用來解決上述課題之本發明的其中一種實施方式的曝氣管，係具備：配設在上側的曝氣孔、以及配設在下側的固體成分排出開口。

用來解決上述課題之本發明的另一種實施方式的過濾單元，係具備：過濾模組以及氣體供給模組之過濾單元，該過濾模組係具有複數支中空紗膜，而該氣體供給模組係從該過濾模組的下方供給氣泡，並且上述氣體供給模組，係具有：氣體壓送裝置、以及其中一端係被連接到這個氣體壓送裝置之曝氣管。

本發明的曝氣管，係可防止進入其內部的固體成分滯留。又，本發明的過濾單元，因為能夠防止進入到曝氣管內部的固體成分滯留，所以中空紗膜的洗淨效率很優異。

1、11、21、51、61、71‧‧‧曝氣管

2、12、52、62、72‧‧‧曝氣孔

3、13、23、53、63‧‧‧固體成分排出開口

31‧‧‧過濾單元

32‧‧‧過濾模組

33‧‧‧氣體供給模組

34‧‧‧中空紗膜

35‧‧‧上部保持構件

36‧‧‧下部保持構件

37‧‧‧排出管

38‧‧‧氣體壓送裝置

第1圖係顯示本發明的一種實施方式的曝氣管之示意側面圖。

第2圖係顯示將氣體導入第1圖的曝氣管內部的狀態 之示意剖面圖。

第3圖係顯示第1圖的曝氣管之A-A線剖面圖。

第4圖係顯示與第1圖的曝氣管不同實施方式的曝氣管之示意側面圖。

第5圖係顯示與第1圖、第4圖的曝氣管不同實施方式的曝氣管之示意側面圖。

第6圖係顯示第5圖的曝氣管之B-B線剖面圖。

第7圖係顯示本發明的一種實施方式的過濾單元之示意圖。

第8圖係顯示與第1圖、第4圖、第5圖的曝氣管不同實施方式的曝氣管之示意側面圖。

第9圖係顯示第8圖的曝氣管之C-C線剖面圖。

第10圖係顯示與第1圖、第4圖、第5圖、第8圖的曝氣管不同實施方式的曝氣管之示意側面圖。

第11圖係顯示第10圖的曝氣管之D-D線剖面圖。

第12圖係顯示與第1圖、第4圖、第5圖、第8圖、第10圖的曝氣管不同實施方式的曝氣管之示意側面圖。

〔本發明的實施方式之說明〕

首先，將說明本發明的實施方式如下。

本發明之一種實施方式的曝氣管，係具備： 配設在上側的曝氣孔、以及配設在下側的固體成分排出開口。

該曝氣管，係在例如：具有複數支中空紗膜的過濾模組的下方，浸泡在被處理液中的狀態下被使用。因此，從該曝氣管的軸方向的其中一端導入氣體的話，這個氣體將會在該曝氣管的上側的內壁與被處理液之間進行流動。其結果，在該曝氣管的內部，將會形成有：由氣體構成的氣層以及位在這個氣層的下側之液層。此處，該曝氣管，因為是具有配設在上側的曝氣孔，因此可以將從其中一端導入的氣體朝向另一端側，一邊進行給送，一邊從這種曝氣孔朝往上方吐出。此外，該曝氣管，因為是具有配設在下側的固體成分排出開口，因此可以將懸濁物質等的固體成分從這種固體成分排出開口排出。因此，該曝氣管係可防止已侵入其內部的固體成分滯留其中。

複數個上述曝氣孔，係只要在軸方向上做分散方式的配設即可。是以，藉由將複數個曝氣孔在軸方向上做分散方式的配設，該曝氣管係可沿著軸方向，將氣體很有效率的吐出。此外，根據這種結構，該曝氣管係可以在曝氣管內很容易且穩定地維持有氣層以及液層。

上述曝氣孔的中心，係只要配設成：與通過中心軸的鉛直面略呈一致即可。是以，藉由將上述曝氣孔的中心，予以配設成：與通過中心軸的鉛直面略呈一致，該曝氣管，係可從形成在管內的上述氣層，很容易就將氣體確實地吐出。

上述固體成分排出開口的中心，係只要配設成：與通過中心軸的鉛直面略呈一致即可。是以，藉由將上述固體成分排出開口的中心，予以配設成：與通過中心軸的鉛直面略呈一致，該曝氣管，係可很容易將固體成分確實地排出。

上述固體成分排出開口，係只要形成：與中心軸平行的細縫狀即可。是以，藉由將上述固體成分排出開口，予以形成：與中心軸平行的細縫狀，該曝氣管，係可很容易就將固體成分確實地排出。

上述曝氣孔與固體成分排出開口，係只要以通過中心軸的水平面作為基準，配設成：互相對向即可。是以，藉由將上述曝氣孔與固體成分排出開口，以通過中心軸的水平面作為基準，予以配設成：互相對向，即使有固體成分從上述曝氣孔侵入到內部的情況下，這種固體成分也不會滯留在管內，可以很容易就從與這種曝氣孔互相對向的固體成分排出開口排出。

上述曝氣孔與固體成分排出開口係只要在軸方向上交替地配設即可。是以，藉由將上述曝氣孔與固體成分排出開口在軸方向上交替地配設，係可提高該曝氣管的強度。

本發明之一種實施方式的過濾單元，係具備：具有複數支中空紗膜的過濾模組、以及從這個過濾模組的下方供給氣泡的氣體供給模組之過濾單元，其中，上述氣體供給模組係具有：氣體壓送裝置、以及其中一端連 接到這個氣體壓送裝置之前述曝氣管。

該過濾單元，因為是具有前述曝氣管，因此可以防止侵入到曝氣管內部的固體成分滯留其中，可以很有效率地進行清洗過濾模組。

此外，在本發明中，「上側」以及「下側」係指：以通過中心軸的水平面作為基準時的上側以及下側之意。換言之，「上側」以及「下側」並不是單指：通過中心軸的鉛直面。又，「曝氣孔的中心係與通過中心軸的鉛直面略呈一致」係指：通過曝氣孔的中心且又與曝氣管的中心軸交叉的直線，之與通過中心軸的鉛直面所形成的角度在±10°以下，更好是在±5°以下之意。又，「固體成分排出開口的中心係與通過中心軸的鉛直面略呈一致」係指：通過固體成分排出開口的中心且又與曝氣管的中心軸交叉的直線，之與通過中心軸的鉛直面所形成的角度在±10°以下，更好是在±5°以下之意。

〔本發明的實施方式之詳細〕

以下，將適當地佐以圖面來說明本發明的實施方式之曝氣管以及過濾單元。

〔第一實施方式〕 <曝氣管>

第1圖的曝氣管1，係配設在具有複數支中空紗膜的過濾模組的下方，利用所吐出的氣體來清洗過濾模組。曝 氣管1係浸泡在被處理液中的狀態下被使用。又，曝氣管1係配設成：中心軸係在水平方向上。

曝氣管1，係形成：直管狀。又，曝氣管1在軸方向上的剖面形狀係圓形。曝氣管1，係具備：在上側並且係在軸方向上分散地配設的複數個曝氣孔2、以及配設在下側的複數個固體成分排出開口3。曝氣管1，係將從軸方向上的其中一端導入內部的氣體，一邊朝向另一端側給送，一邊從複數個曝氣孔2朝向上方吐出，藉此來清洗過濾模組。

曝氣管1的主成分，係可舉出：不鏽鋼、鋼、銅、鋁等的金屬、丙烯酸樹脂、聚乙烯、聚氯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚合體(ABS樹脂)等的合成樹脂。其中係以耐久性優異且比較價廉的聚氯乙烯比較合宜。

曝氣管1，係如第2圖所示，係從軸方向上的其中一端，將氣體導入到內部，因而在內部形成有：氣層X以及液層(被處理液層)Y。換言之，曝氣管1，因為是在浸泡於被處理液中的狀態下被使用的，所以在氣體被導入之前，內部係充滿著被處理液。在這種狀態下，從其中一端側將氣體導入的話，因為氣體的比重小於被處理液的比重，因此，氣體係在曝氣管1的上側內壁與被處理液之間進行流動。其結果，曝氣管1的內部，係形成：由氣體構成的氣層X與位在這個氣層X的下側的液層Y之雙層的疊層狀態。又，該曝氣管1，係在軸方向上分散地配 設有複數個曝氣孔2，因此藉由從這些複數個曝氣孔2將氣體吐出，可以很容易保持被導入內部的氣體與被吐出到外部的氣體之間的平衡狀態。其結果，該曝氣管1，係可很容易且穩定地維持氣層X以及液層Y的雙層狀態。

用來作為被導入曝氣管1內的氣體，因為必須在曝氣管1內的上側形成氣層X，所以其比重必須是小於被處理液。又，用來作為被導入曝氣管1內的氣體，係以惰性氣體為宜。作為這種氣體，雖然並未予以特別限定，典型的例子係可舉出空氣。

曝氣管1的內徑的下限，係以6mm為宜，10mm更好，15mm更優。另一方面，曝氣管1的內徑的上限，係以70mm為宜，60mm更好，50mm更優。曝氣管1的內徑若未達到上述下限的話，將會有無法在曝氣管1的內部確實地形成氣層X以及液層Y之虞慮。相反地，曝氣管1的內徑若超過上述上限的話，管內的體積太大，將會有讓懸濁物質之類的固形物很容易滯留在內部之虞慮。又，該曝氣管1，隨著氣體從其中一端被送往另一端側，構成液層Y的被處理液也是從其中一端往另一端側流動，藉由這種被處理液的流動，可將滯留在管內的固體成分予以排出。然而，上述內徑若超過上述上限的話，管內的液層Y所佔據的比率容易變得太高，因此無法充分地獲得隨著氣體的導入而產生的被處理液的流動，其結果將會有使得固體成分的排出效率變差之虞慮。

曝氣管1的平均管厚度的下限，係以1mm為 宜，2mm更好。另一方面，曝氣管1的平均管厚度的上限，係以6mm為宜，4mm更好。曝氣管1的平均管厚度若未達到上述下限的話，將會有無法獲得充分的強度之虞慮。相反地，曝氣管1的平均管厚度若超過上述上限的話，將會有讓外徑變得過大之虞慮。

(曝氣孔)

複數個曝氣孔2係形成圓形。複數個曝氣孔2，係如第1圖所示地，等間隔地配設在曝氣管1的軸方向上。該曝氣管1，藉由將複數個曝氣孔2等間隔地配設在軸方向上，而得以將從其中一端導入的氣體，一邊送往另一端側，一邊沿著軸方向大致呈均勻地吐出。此外，複數個曝氣孔2，例如係可藉由雷射加工來形成。

又，複數個曝氣孔2的中心，係配設成：與通過曝氣管1的中心軸之鉛直面略呈一致。換言之，複數個曝氣孔2的中心，係被包含在通過曝氣管1的中心軸的鉛直面內。該曝氣管1係藉由被配設成：複數個曝氣孔2的中心係與通過曝氣管1的中心軸之鉛直面略呈一致，而能夠從形成在管內的氣層X很容易地將氣體確實地吐出。

如第3圖所示，曝氣孔2與固體成分排出開口3，係以通過曝氣管1的中心軸的水平面為基準，配設成互相對向。如此一來，該曝氣管1，即使有固體成分從曝氣孔2侵入到內部的情況下，也不會讓這個固體成分滯留在管內，而是可以很容易就將其從與這個曝氣孔2互相 對向的固體成分排出開口3排出。尤其是在本實施方式中，係配設成：複數個曝氣孔2的中心係與曝氣管1的周壁的最上部一致，而且複數個固體成分排出開口3的中心係與上述周壁的最下部一致。因此，該曝氣管1係可更為降低固體成分滯留在內部之虞慮。

複數個曝氣孔2的平均孔徑D₁，係小於複數個固體成分排出開口3的平均孔徑D₂。該曝氣管1，係藉由將複數個曝氣孔2的平均孔徑D₁設定成小於複數個固體成分排出開口3的平均孔徑D₂，而可有效地防止固體成分滯留在管內。此外，複數個曝氣孔2的孔徑雖然可以各不相同，但是，基於要將氣體均勻地吐出的觀點考量，還是設定成同一孔徑為宜。

複數個曝氣孔2的平均孔徑D₁的下限，係以1mm為宜，2mm更好。另一方面，複數個曝氣孔2的平均孔徑D₁的上限，係以10mm為宜，8mm更好。上述平均孔徑D₁若未達到上述下限的話，將會有曝氣孔2無法充分地吐出氣體之虞慮。相反地，上述平均孔徑D₁若超過上述上限的話，來自各曝氣孔2的氣體吐出量就會過多，如果是從其中一端導入氣體的情況下，這個氣體將從配設在其中一端側的曝氣孔2過度地吐出，而會有無法充分地獲得從另一端側吐出的氣體吐出量之虞慮。

(固體成分排出開口)

複數個固體成分排出開口3，係由開設在曝氣管1的 複數個孔所構成。又，複數個固體成分排出開口3係形成圓形。複數個固體成分排出開口3，係如第1圖所示，等間隔地配設在曝氣管1的軸方向上。該曝氣管1，係藉由將複數個固體成分排出開口3等間隔地配設在軸方向上，可以很容易就將滯留在管內的固體成分予以確實地排出。此外，複數個固體成分排出開口3係可藉由例如：雷射加工來形成。又，該曝氣管1，係以上述的方式，將曝氣孔2與固體成分排出開口3以通過中心軸的水平面為基準，配設成互相對向，因此複數個固體成分排出開口3的平均間距係與複數個曝氣孔2的平均間距P₁相同。

複數個固體成分排出開口3的中心，係配設成：與通過曝氣管1的中心軸之鉛直面略呈一致。該曝氣管1，係藉由將複數個固體成分排出開口3的中心配設成：與通過中心軸之鉛直面略呈一致，而可很容易從形成在管內的液層Y將固體成分予以確實地排出。

複數個固體成分排出開口3的平均孔徑D₂的下限，係以2mm為宜，3mm更好。另一方面，複數個固體成分排出開口3的平均孔徑D₂的上限，係以25mm為宜，20mm更好。上述平均孔徑D₂若未達到上述下限的話，固體成分排出開口3會有無法將固體成分確實地排出之虞慮。相反地，上述平均孔徑D₂若超過上述上限的話，會有降低該曝氣管1的強度之虞慮。此外，雖然複數個固體成分排出開口3的孔徑可以是各不相同，但是，基於可將固體成分有效地從各固體成分排出開口3排出的觀 點考量，還是設成相同為宜。

相對於複數個曝氣孔2的平均孔徑D₁之複數個固體成分排出開口3的平均孔徑D₂的比值(D₂/D₁)的下限，係以11/10為宜，6/5更好。另一方面，上述比值(D₂/D₁)的上限，係以5/2為宜，3/2更好。上述比值(D₂/D₁)若未達到上述下限的話，固體成分排出開口3的孔徑太小，會有無法從固體成分排出開口3將固體成分確實地排出之虞慮。又，若是將曝氣孔2與固體成分排出開口3以通過曝氣管1的中心軸的水平面為基準，配設成互相對向的情況下，則該曝氣管1會有：難以將從曝氣孔2侵入到內部的固體成分不滯留在管內而從固體成分排出開口3予以排出之虞慮。相反地，上述比值(D₂/D₁)若超過上述上限的話，固體成分排出開口3的孔徑就會太大，而有降低該曝氣管1的強度之虞慮。

<優點>

該曝氣管1，因為具備有：以分散方式配設在上側而且是在軸方向上的複數個曝氣孔2，所以能夠將從軸方向的其中一端導入的氣體，一邊送往另一端側，一邊從複數個曝氣孔2有效率地朝往上方吐出。如此一來，該曝氣管1就可利用這種吐出來的氣體來對於過濾模組進行洗淨。再者，該曝氣管1，因為具備有：配設在下側之複數個固體成分排出開口3，因此可以從這種固體成分排出開口3將懸濁物質之類的固體成分予以排出。此外，該曝氣管 1，隨著氣體從其中一端被送往另外一端側，構成液層Y的被處理液也會從其中一端流往另一端側。因此，該曝氣管1係藉由被配設在下側的複數個固體成分排出開口3，能夠使得存在於管內的固體成分隨著上述被處理液的流動而一邊被推往另一端側流動，一邊從固體成分排出開口3排出到外部。因此，該曝氣管1可很容易防止固體成分滯留在其內部。

該曝氣管1，因為複數個固體成分排出開口3是由複數個孔所構成的，所以是在形成有這種固體成分排出開口3以外的下側部分具有周壁。因此，該曝氣管1可以很容易在管內形成氣層X以及液層Y，並且氣體從下方洩漏出去的虞慮很低。所以該曝氣管1，係可以將氣體從複數個曝氣孔2確實地吐出。

〔第二實施方式〕 <曝氣管>

第4圖的曝氣管11係用來替代第1圖的曝氣管1。第4圖的曝氣管11，係具備：分散地配設在上側而且是在軸方向上的複數個曝氣孔12、以及配設在下側之複數個固體成分排出開口13。第4圖的曝氣管11，除了複數個曝氣孔12以及複數個固體成分排出開口13的配置方式以外，其他部分都是與第1圖的曝氣管1相同的結構。因此，在以下的說明當中，將只就複數個曝氣孔12以及複數個固體成分排出開口13的位置關係加以說明。

曝氣孔12與固體成分排出開口13，係在曝氣管11的軸方向上做交替地配設。該曝氣管11，係藉由將曝氣孔12與固體成分排出開口13在軸方向上做交替地配設，而可提高強度。在曝氣管11的軸方向上相鄰的曝氣孔12以及固體成分排出開口13的平均間距P，雖然並未特別地限定，但還是以等間隔為宜。此外，在曝氣管11的軸方向上，不要有曝氣孔12以及固體成分排出開口13互相重複的部分存在為宜。

〔第三實施方式〕 <曝氣管>

第5圖的曝氣管21，是用來替代第1圖、第4圖的曝氣管1、11。第5圖的曝氣管21，係具備：分散地配設在上側而且是在軸方向上的複數個曝氣孔2、以及配設在下側的一個固體成分排出開口23。第5圖的曝氣管21，除了固體成分排出開口23的形狀以外，其他部分的構造都是與第1圖的曝氣管1相同。因此，在以下的說明當中，將只就固體成分排出開口23加以說明。

(固體成分排出開口)

固體成分排出開口23，係形成與曝氣管21的中心軸平行的細縫狀。而且固體成分排出開口23係如第6圖所示地，係從曝氣管21的軸方向上的其中一端起連貫地形成至另外一端。換言之，該曝氣管21之與軸方向垂直的 剖面，係形成：從其中一端起連貫到達另外一端，而且是在下方具有開口之略呈C字形狀。

固體成分排出開口23的平均寬度W的下限，係以2mm為宜，3mm更好。另一方面，固體成分排出開口23的平均寬度W的上限，係以25mm為宜，20mm更好。上述平均寬度W若未達到上述下限的話，固體成分滯留在管內的虞慮會昇高。相反地，上述平均寬度W若超過上述上限的話，該曝氣管21的強度會有下降之虞慮。

相對於該曝氣管21的整個外周長度之固體成分排出開口23的平均寬度W的比值的下限，係以1/20為宜，1/15更好。另一方面，上述比值的上限係以1/5為宜，1/10更好。上述比值若未達到上述下限的話，固體成分滯留在管內的虞慮會昇高。相反地，上述比值若超過上述上限的話，該曝氣管21的強度會有下降之虞慮。

<優點>

該曝氣管21，因為固體成分排出開口23係形成與中心軸平行的細縫狀，因此可很容易就將固體成分確實地予以排出。尤其是該曝氣管21的固體成分排出開口23，係從其中一端連貫形成到另外一端，因此，可很明顯地降低固體成分滯留在管內之虞慮。

〔第四實施方式〕 <過濾單元>

第7圖的過濾單元31，係具備：複數個過濾模組32、以及從這種過濾模組32的下方供給氣泡之氣體供給模組33。

(過濾模組)

過濾模組32，係具有：複數支中空紗膜34、用來保持複數支中空紗膜34的上端部之上部保持構件35、以及用來保持複數支中空紗膜34的下端部之下部保持構件36。複數支中空紗膜34係被朝往上下方向張拉整齊，並且從平面圖觀看時的存在領域係形成長方形狀。又，上部保持構件35以及下部保持構件36，分別都是形成：長方形狀(從平面圖觀看時的形狀)。複數支中空紗膜34，係被連結在上部保持構件35的下表面以及下部保持構件36的上表面上的幾乎整個表面。藉此，過濾模組32，係以上述存在領域的短邊方向(第7圖中的左右方向)當作厚度方向，而且以上述存在領域的長邊方向(第7圖中的前後方向)當作寬度方向，而且形成長方形狀(從平面圖觀看時的形狀)。此外，所稱的「存在領域」係指：從軸方向觀看時，可以包含過濾模組32所具有之全部的中空紗膜34的假想多角形之中，面積最小的領域之意。

複數個過濾模組32，係被配設成條帶狀。詳細地說，複數個過濾模組32係被配設成：彼此相鄰的過濾模組32係在厚度方向上隔著既定的間隔做整齊排列。

複數個過濾模組32之厚度方向上的平均間隔的下限，係以10mm為宜，15mm更好。另一方面，複數個過濾模組32之厚度方向上的平均間隔的上限，係以30mm為宜，25mm更好。上述平均間隔若未達到上述下限的話，就會有難以將從後述的曝氣管1吐出的氣體予以確實地導入過濾模組32之間的虞慮。相反地，上述平均間隔若超過上述上限的話，過濾模組32的存在密度會降低而會有使得過濾效率下降之虞慮。此外，所稱的「過濾模組之厚度方向上的平均間隔」係指：上述存在領域之間的短邊方向上的平均間隔。

(中空紗膜)

中空紗膜34，係將：既可讓水穿透過，卻又可阻止含在被處理液中的懸濁物質穿透過去的多孔性的膜，予以製作成管狀。

中空紗膜34，係可使用：以熱可塑性樹脂作為主成分的材料。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、聚酰胺、聚酰亞胺、聚醚酰亞胺、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。這些材料當中，尤其是以耐藥品性、耐熱性、耐天候性、不燃性等都優異之多孔質性的PTFE為宜，而且又經過單軸或雙軸延伸後的PTFE更好。而且亦可又在中空紗膜34的形成材料中，適度地加入其他的 聚合物、潤滑劑之類的添加劑等。

上述存在領域之短邊方向的平均長度L₁的下限，係以15mm為宜，25mm更好。另一方面，上述平均長度L₁的上限，係以100mm為宜，50mm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，會有無法將從曝氣管1吐出的氣體確實地供給到達中空紗膜34集束的中心部之虞慮。

中空紗膜34之上述長邊方向的平均間距，係大於上述短邊方向的平均間距為宜。相對於中空紗膜34之上述長邊方向的平均間距之上述短邊方向的平均間距的比值的下限，係以2/5為宜，1/2更好。另一方面，相對於中空紗膜34之上述長邊方向的平均間距之上述短邊方向的平均間距的比值的上限，係以4/5為宜，2/3更好。上述比值若未達到上述下限的話，上述長邊方向的中空紗膜34的密度太小，會有無法獲得充分的過濾效率之虞慮。相反地，上述比值若超過上述上限的話，會有無法將從曝氣管1吐出的氣體從上述短邊方向的一端側充分地導入到中空紗膜34之間的虞慮。

在上述存在領域中，排列在上述短邊方向的中空紗膜34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的中空紗膜34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的中空紗膜34的支數若未達到上述下限的 話，會有無法充分地確保每一單位面積的過濾效率之虞慮。相反地，排列在上述短邊方向的中空紗膜34的支數若超過上述上限的話，會有無法將從曝氣管1吐出的氣體確實地供給到達中空紗膜34集束的中心部之虞慮。

相對於中空紗膜34的平均外徑之上述短邊方向的平均間距的比值的下限，係以1為宜。另一方面，相對於中空紗膜34的平均外徑之上述短邊方向的平均間距的比值的上限，係以3/2為宜，7/5更好。相對於中空紗膜34的平均外徑之上述短邊方向的平均間距的比值若未達到上述下限的話，中空紗膜34是在被朝直徑方向壓扁的狀態下進行配置，因此會有難以製造過濾模組32的虞慮。相反地，相對於中空紗膜34的平均外徑之上述短邊方向的平均間距的比值若超過上述上限的話，上述短邊方向的中空紗膜34的密度太小，因而會有無法獲得充分的過濾效率之虞慮。

中空紗膜34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34的平均外徑的上限，係以6mm為宜，5mm更好，4mm更優。中空紗膜34的平均外徑若未達到上述下限的話，會有中空紗膜34的機械強度不夠充分之虞慮。相反地，中空紗膜34的平均外徑若超過上述上限的話，因為中空紗膜34的可撓性不足，因而中空紗膜34與氣體接觸時所產生的振動以及擺動將不夠充分。其結果，會有無法充分地擴大中空紗膜34間的間隙來將氣體引導至中空紗膜34 集束的中心部之虞慮，還有表面積之相對於中空紗膜34的剖面積的比值也會變小，而會有降低過濾效率之虞慮。

中空紗膜34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34的平均內徑的上限，係以4mm為宜，3mm更好。中空紗膜34的平均內徑若未達到上述下限的話，在排出中空紗膜34內的已過濾液時的壓力損失，會有變大之虞慮。相反地，中空紗膜34的平均內徑若超過上述上限的話，中空紗膜34的厚度將會變小而會有機械強度以及阻止懸濁物質穿透的效果變得不夠充分之虞慮。

相對於中空紗膜34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34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34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34的厚度會變得太大，會有降低中空紗膜34的透水性之虞慮。相反地，相對於中空紗膜34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34的厚度會變小，會有機械強度以及阻止懸濁物質穿透的效果變得不夠充分之虞慮。

中空紗膜34的平均有效長度L₂的下限，係以1m為宜，2m更好。另一方面，中空紗膜34的平均有效長度L₂的上限，係以6m為宜，5m更好。中空紗膜34的平均有效長度L₂若未達到上述下限的話，與氣體摩 擦而產生的中空紗膜34的擺動將會不夠充分，會有無法充分地擴大中空紗膜34間的間隙來將氣體引導至中空紗膜34集束的中心部之虞慮。相反地，中空紗膜34的平均有效長度L₂若超過上述上限的話，會有因為中空紗膜34本身的重量而導致中空紗膜34的彎垂變得太大之虞慮，還有在設置過濾模組32時的處置性變差之虞慮。此外，所稱的「中空紗膜的平均有效長度」係指：配設在上部保持構件35的下端與下部保持構件36的上端之間的部分在軸方向上的長度。

中空紗膜34的拉伸強度的下限，係以50N為宜，60N更好。中空紗膜34的拉伸強度若未達到上述下限的話，中空紗膜34之對於利用氣體來進行表面洗淨的耐久性會有變差之虞慮。另一方面，中空紗膜34的拉伸強度的上限，一般而言，係150N。此外，拉伸強度係指：依據日本工業規格之JIS-K7161(1994)的規定，以標線之間的距離為100mm，試驗速度為100mm/分鐘的條件下，進行拉伸試驗時的最大拉伸應力之意。

又，中空紗膜34係製作成具有：配設在內面側的支承層、以及疊層在這個支承層的外面側之過濾層的多層構造為宜。是以，藉由將中空紗膜34製作成多層構造，可以兼具透水性以及機械強度，並且可更為發揮利用氣體來洗淨表面的洗淨效果。

形成上述支承層以及過濾層的材料，係可使用以聚四氟乙烯(PTFE)為主成分的材料。是以，藉由 使用PTFE來作為上述支承層以及過濾層的形成材料之主成分，中空紗膜34將會具有優異的機械強度，中空紗膜表面也不容易因為受到氣體的摩擦而損傷。此外，上述過濾層，亦可係由：例如將PTFE製的薄片捲繞在上述支承層並且又經過燒結處理來形成的。

(上部保持構件)

上部保持構件35，係用來保持複數支中空紗膜34的上端部之構件，係具有：與複數支中空紗膜34的內腔相連通，用來收集已過濾液的排出部(集水頭)。在這個排出部係連接著排出管37，用來將滲透到複數支中空紗膜34的內部的已過濾液予以排出。

(下部保持構件)

下部保持構件36，係用來保持複數支中空紗膜34的下端部之構件。下部保持構件36，既可以是採用與上部保持構件35相同的結構，也可以是採用：將中空紗膜34的下端部密封之不具有排出部的結構。

又，下部保持構件36，亦可採用：將單一支中空紗膜34彎折成U字狀的結構。這種情況，係以上部保持構件35來保持住中空紗膜34的兩端。

又，為了使該過濾模組32的處置性(搬運、設置、更換等)更為容易，亦可利用連結構件來將上部保持構件35與下部保持構件36連結在一起。這種連結構 件，係可舉出例如：金屬製的支承棒、樹脂製的外殼(外筒)等。

(氣體供給模組)

氣體供給模組33，係具有：氣體壓送裝置38、以及其一端是被連接到氣體壓送裝置38之曝氣管1。曝氣管1的軸方向係被配設成與複數個過濾模組32的厚度方向(第7圖中的左右方向)平行。又，在該過濾單元31中，複數個曝氣管1係被配設成：在複數個過濾模組32的寬度方向(第7圖中的前後方向)上具有既定的間隔。氣體壓送裝置38，雖然並未特別地限定，但是係可舉出例如：公知的鼓風機、壓縮機。又，曝氣管1以及氣體壓送裝置38亦可經由例如：給氣管(圖示省略)來進行連接。

<優點>

該過濾單元31，因為是具有該種曝氣管1，因此可以防止侵入到曝氣管內部的固體成分滯留其中，而可有效率地進行清洗過濾模組32。

〔其他的實施方式〕

本說明書中所揭示的實施方式，其所包含的所有的點都只算是例示而已，並不是用來限制該發明的構成要件。本發明的範圍並不侷限於上述實施方式的結構，也涵蓋被 申請專利範圍所記載的結構，與申請專利範圍均等的意思以及在該範圍內的各種變更。

例如：複數個曝氣孔的中心，未必一定是要與通過該曝氣管的中心軸的鉛直面略呈同一面。例如：第8圖、第10圖所揭示的曝氣管51、61的例子就是：複數個曝氣孔的中心，並不是與通過該曝氣管的中心軸的鉛直面略呈同一面的結構例。

第8圖的曝氣管51，係在上側沿著軸方向以分散方式配設有複數個曝氣孔52，並且在下側配設有複數個固體成分排出開口53。曝氣管51係如第9圖所示，複數個曝氣孔52係在與軸方向垂直的剖面上配設在左右兩側。該曝氣管51，即使是藉由這種結構，亦可將氣體從複數個曝氣管51往上方吐出，並且又可防止侵入到內部的固體成分滯留其中。又，複數個曝氣孔52，係配設在對通過曝氣管51的中心軸之鉛直面構成對稱的位置為宜。如此一來，該曝氣管51可以較容易地從各曝氣孔52大致均等地將氣體吐出。此外，該曝氣管51，雖然並未將曝氣孔與固體成分排出開口配設成：以通過中心軸的水平面為基準互相對向，但是，即使藉由這種結構，亦可將固體成分予以充分地排出。

第10圖的曝氣管61係具有：在上側沿著軸方向以分散方式配設的複數個曝氣孔62、以及配設在下側的複數個固體成分排出開口63。第10圖的曝氣管61，其與軸方向垂直的剖面係四角形。又，曝氣管61係如第 11圖所示地，複數個曝氣孔62係被配設在側壁上部的相對向位置，並且在軸方向與垂直方向上的複數個固體成分排出開口63的寬度係與底壁的寬度相同。該曝氣管61係藉由採用這種結構，可將滯留在底壁的固體成分，從複數個固體成分排出開口63確實地排出。此外，在該曝氣管61中，複數個固體成分排出開口63係做成矩形狀為宜。

此外，在第8圖、第10圖的曝氣管51、61中，複數個固體成分排出開口53、63，既可以是孔，也可以是細縫。又，曝氣孔52、62以及固體成分排出開口53、63，在曝氣管51、61的軸方向上的配設位置，不必配設成一致，亦可在軸方向上交替地配設。

該曝氣管，不一定是要具有複數個曝氣孔。該曝氣管，即使是在只具有單一個曝氣孔的情況下，亦可從這個曝氣孔將氣體往上方吐出。

該曝氣管，不一定是要形成直管狀。該曝氣管71，亦可如第12圖所示般地，將其中一方的端部往下方彎曲。該曝氣管71，藉由形成這種結構，不僅可將被導入到內部的氣體從複數個曝氣孔72吐出，並且又可確實地防止從複數個中空紗膜剝離的懸濁物質等，由曝氣管71的一端側侵入。同時又可以很容易且確實地在曝氣管71內形成氣層以及液層。

該曝氣管，固體成分排出開口的中心，不一定是要配設成：與通過中心軸的鉛直面略呈一致，亦可配設成：例如在與軸方向垂直的剖面中，配設在左右兩側。 又，在這種情況下，固體成分排出開口，基於可提高固體成分的排出效率的觀點考量，係配設在對通過曝氣管的中心軸的鉛直面構成對稱的位置上為宜。

上述曝氣孔，不一定是要圓形，例如也可以是橢圓形、多角形等。此外，如果是圓形以外的情況下的平均孔徑，係指：換算成真圓的情況下的平均孔徑之意。又，複數個曝氣孔也不一定是要做等間隔的配設，也可以是例如：從其中一端往另外一端，逐漸地縮小間距或者逐漸地加大間距，或者隨機性做不規則的配設。

上述曝氣孔的平均孔徑，也不一定是要大於固體成分排出開口的平均孔徑，例如：曝氣孔的平均孔徑以及固體成分排出開口的平均孔徑也可以是相同的。此外，只要固體成分排出開口的平均孔徑，是達到某一孔徑以上的話，曝氣孔的平均孔徑亦可大於固體成分排出開口的平均孔徑。

即使上述固體成分排出開口係由孔所形成的情況下，這個固體成分排出開口的形狀，也不一定是要圓形，例如亦可以是橢圓形、多角形等。此外，複數個固體成分排出開口，也不一定是要做等間隔的配設，也可以是例如：從其中一端往另外一端，逐漸地縮小間距或者逐漸地加大間距，或者隨機性做不規則的配設。

該曝氣管，即使固體成分排出開口係形成細縫狀的情況下，這個細縫也不一定是要從曝氣管的一端連貫形成到另一端，例如：亦可只形成在軸方向的兩端部以 外的部分。該曝氣管，藉由這樣地來將固體成分排出開口只形成在軸方向的兩端部以外的部分，除了可提高強度之外，又可以比較容易與氣體壓送裝置等的其他構件進行連結。又，該曝氣管，也不一定是要只有一個固體成分排出開口，亦可在軸方向上分散地形成細縫狀的固體成分排出開口。此外，在這種情況下，固體成分排出開口的長邊方向係與曝氣管的軸方向平行為宜。

該曝氣管，除了可用來清洗具有複數個中空紗膜的過濾模組的洗淨用途之外，亦可用來將氣體供給到各種水處理裝置等。

上述氣體供給模組，不一定是要具有上述第一實施方式的曝氣管1，也可以是具有例如在本說明書中所述的任何一種的曝氣管11、21、51、61、71。

1‧‧‧曝氣管

2‧‧‧曝氣孔

3‧‧‧固體成分排出開口

Claims (8)

1. 一種曝氣管，其係具備：配設在上側的曝氣孔、以及配設在下側的固體成分排出開口。
2. 如請求項1所述的曝氣管，其中，複數個上述曝氣孔係在軸方向上以分散方式配設。
3. 如請求項1或請求項2所述的曝氣管，其中，上述曝氣孔的中心係配設成：與通過中心軸的鉛直面略呈一致。
4. 如請求項1或請求項2所述的曝氣管，其中，上述固體成分排出開口的中心係配設成：與通過中心軸的鉛直面略呈一致。
5. 如請求項1或請求項2所述的曝氣管，其中，上述固體成分排出開口係形成與中心軸平行的細縫狀。
6. 如請求項1或請求項2所述的曝氣管，其中，上述曝氣孔與固體成分排出開口，係以通過中心軸的水平面為基準，配設成互相對向。
7. 如請求項1或請求項2所述的曝氣管，其中，上述曝氣孔與固體成分排出開口係在軸方向上做交替的配設。
8. 一種過濾單元，該過濾單元係具備：具有複數支中空紗膜的過濾模組、以及從這個過濾模組的下方供給氣泡的氣體供給模組，其中，上述氣體供給模組，係具有：氣體壓送裝置、以及其中一端被連接到這個氣體壓送裝置之如請求項1至請求項 7中的任一項所述的曝氣管。