專利名稱：采用膜組件的膜處理方法及膜處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能夠利用膜來阻止海水中的微生物、菌體，且將未含規(guī) 定大小以上的微生物等的壓載水供給到壓載艙的采用膜組件的膜處理方法及膜處理裝置，具體而言，涉及通過將水生物污垢(fouling)物質(zhì) 濃度低的海水通過膜組件并過濾，從而能夠減少洗凈頻率并提高處理水 的回收率的采用膜組件的膜處理方法及膜處理裝置。
背景技術(shù)：
在輸送原油等的貨物用船舶中，為了保持航行時(shí)船體的穩(wěn)定性，而 設(shè)置有壓載水。通常，當(dāng)未裝載有原油等時(shí)，用壓載水將壓載搶內(nèi)充滿， 而當(dāng)裝入原油等時(shí)將壓載水排出，從而來調(diào)整船體的浮力，使船體穩(wěn)定。這種壓載水是為了船舶的穩(wěn)定的航行而必須的水，通常利用的是進(jìn) 行裝卸的港口的海水。據(jù)說其水量，從世界范圍來看每年超過100億噸。然而，在壓載水中混入了生長在取用該壓栽水的港口的微生物和小 型 大型生物的卵，伴隨著船舶的移動(dòng)，這些微生物和小型 大型生物的 卵同時(shí)朝L運(yùn)送到各國。因此，加劇了下述的生態(tài)系統(tǒng)的破壞，即，原本沒有生長在該海域的 生物種取代了既有的生物種。在這種背景下，在國際海事組織(IMO)的外交會(huì)議上，采納了對壓 載水處理裝置等進(jìn)行定期檢查的受檢義務(wù)，并且預(yù)定從2009年以后的建造 船開始適用。另外，根據(jù)用于限制及管理船舶的壓載水及沉淀物的條約(以下，稱 條約)，壓載水的排放標(biāo)準(zhǔn)，予定為下i^l所示。表l項(xiàng)目壓載水水質(zhì)基準(zhǔn)大小浮游生物10個(gè)/m110 50 ju m浮游生物1 0個(gè)/m350jam以上大腸菌250cfu/100ml0. 5 3霍亂菌lcfu/100ml0.5~3 #m腸球菌100cfu/100ml0.5 3 jum因此，急需開發(fā)如下的壓載水處理方法，即，在排放壓載水時(shí)，將 其減少到存在于外海的微生物數(shù)量的百分之一的程度，以往，作為壓載 水的除菌技術(shù)，提出有采用膜組件的膜處理方法。在膜處理方法中，為了延長膜處理時(shí)間，重要的是應(yīng)對水生物污垢， 在專利文獻(xiàn)l中公開有一種技術(shù)，其利用由于減壓而產(chǎn)生的氣泡膨脹來 應(yīng)對水生物污垢。專利文獻(xiàn)l:日本專利特開2003-265935號(hào)^^報(bào) 發(fā)明內(nèi)容在專利文獻(xiàn)l中記載的技術(shù)中，必需要一種用于對裝填有膜組件的 搶進(jìn)行減壓的減壓機(jī)構(gòu)，因而存在設(shè)備價(jià)格高的缺點(diǎn)。于是，本發(fā)明的課題在于提供一種設(shè)備簡單、不增加成本，且能夠 應(yīng)對水生物污垢的采用膜組件的膜處理方法及膜處理裝置。另外，本發(fā)明的其他課題從以下記載中可明確得知。 上述課題通過以下的各發(fā)明而被解決。第l項(xiàng)所述的發(fā)明是采用膜組件的膜處理方法，具有膜處理艙和設(shè) 置于該搶的中心的膜組件， 一邊將原水流入一邊持續(xù)過濾，其特征在于， 從上述膜處理艙的外部向內(nèi)部沿外周切線方向?qū)朐?，并在該艙?nèi)形 成旋流。第2項(xiàng)所述的發(fā)明是采用膜組件的膜處理裝置，具有膜處理艙和設(shè) 置于該艙的中心的膜組件， 一邊將原水流入一邊持續(xù)過濾，其特征在于， 在上述舲上設(shè)置原水導(dǎo)入管，該原水導(dǎo)入管將原水從上述膜處理艙的外 部向內(nèi)部沿外周切線方向?qū)?。?項(xiàng)所述的發(fā)明是采用膜組件的膜處理裝置，具有圓筒形的膜處 理槍和設(shè)置于該艙的中心的膜組件， 一邊將原水流入一邊持續(xù)過濾，其 特征在于，在上述艙的側(cè)壁下部或上部設(shè)置原水導(dǎo)入管，該原水導(dǎo)入管 將原水從上述膜處理艙的外部向內(nèi)部沿外周切線方向?qū)?，并且，在?述艙的側(cè)壁上部或下部設(shè)置原水排出管。第4項(xiàng)所述的發(fā)明是根據(jù)第1、 2或3所述的采用膜組件的膜處理 裝置，其特征在于，上述膜處理單元具備圓筒型膜組件或方型膜組件。根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種設(shè)備簡單、不增加成本，且能夠應(yīng)對水 生物污垢的采用膜組件的膜處理方法。


圖l是表示采用本發(fā)明涉及的膜組件的膜處理方法及實(shí)施該方法的 裝置的一個(gè)例子的簡略立體圖。圖2是表示旋流狀態(tài)的說明圖。圖3是表示本發(fā)明的其他優(yōu)選方式的說明圖。符號(hào)說明1…膜組件；2…膜處理艙；20…側(cè)壁；3…原水導(dǎo)入管；4…原水排 出管；5…原水泵；6…循環(huán)配管；7…懸浮物質(zhì)的排出管；8…引導(dǎo)板。
具體實(shí)施方式
以下，結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖l是表示采用本發(fā)明涉及的膜組件的膜處理方法及實(shí)施該方法的 裝置的一個(gè)例子的簡略立體圖。在圖中，l為能夠搭載在油船等船舶等上的膜組件。2為以膜組件1 為中心設(shè)置的圓筒型的膜處理艙。3為原水導(dǎo)入管，4為原水排出管。5為原水泵，6為循環(huán)配管，7 為懸浮物質(zhì)的排出管。原水導(dǎo)入管3是從膜處理艙2的外部向內(nèi)部沿外周切線方向?qū)朐?水的管，具體地如圖2所示地設(shè)置。由于沿艙外周的切線方向?qū)朐?即可，因此原水導(dǎo)入管3只要在艙2的結(jié)合部附近為直線即可。被導(dǎo)入 到艙2內(nèi)的原水如圖2所示地，形成旋流。由于該旋流具有離心的效果，因此自重大的水生物污垢物質(zhì)沿艙壁 面回旋，而自重越小則越向內(nèi)側(cè)靠近(參照箭頭)。因此，在設(shè)置于艙2內(nèi)的中央的膜組件附近回旋的原水，處于水生 物污垢物質(zhì)濃度低的狀態(tài)。因此，膜組件對成為堵塞膜的原因的水生物污垢物質(zhì)的濃度低的原 水進(jìn)行過濾，從而更加長了每一次循環(huán)中的膜處理所經(jīng)過的時(shí)間。也就 是提高了處理水的回收效率(回收率)。根據(jù)本發(fā)明人的實(shí)驗(yàn)，在采用公稱孔徑0.4nm的MF膜(精密過濾 膜)的海水過濾試驗(yàn)中，對圖2所示的旋流形成之前和形成之后的過濾 持續(xù)時(shí)間進(jìn)行了調(diào)查。將過濾速度設(shè)為5m/日(恒定)，壓差上升到50kPa 所需要的時(shí)間，在旋流形成前為30分鐘，而在旋流形成后過濾持續(xù)時(shí) 間為40 50分鐘。作為本發(fā)明的其他的優(yōu)選的方式，如圖l所示，在將原水導(dǎo)入管3 設(shè)置在上述艙2的側(cè)壁20的下部的情況下，將原水排出管4設(shè)置在上 述艙2的側(cè)壁20的上部。這樣，可以在艙2內(nèi)整體，尤其在水平方向 和上下方向上形成旋流，因此優(yōu)選。另外，雖然未圖示，但在將原水導(dǎo) 入管3設(shè)置在上述艙2的側(cè)壁20的上部的情況下，優(yōu)選將原水排出管4 設(shè)置在上述艙2的側(cè)壁20的下部。原水被導(dǎo)入搶2內(nèi)并進(jìn)行過濾處理， 一部分從原水排出管4排出到 外部，并經(jīng)循環(huán)配管6再次通過原水泵5被導(dǎo)入到艙2內(nèi)。在循環(huán)于循 環(huán)配管6內(nèi)的原水中的懸浮物質(zhì)濃度上升時(shí)，或原水自身的懸浮物質(zhì)濃 度高時(shí)，優(yōu)選從排出管7排出到外部，使被供給到膜的原水維持在水生 物污垢物質(zhì)濃度低的狀態(tài)。在進(jìn)行壓載水處理時(shí)，作為從原水泵5供給到艙2的原水是海水或 淡水。膜處理艙2的形狀并沒有特別限定，為了在艙內(nèi)形成良好的旋流而 優(yōu)選圓筒型。在艙2為圓筒型以外的橢圓形或多邊形的情況下，為了易 于形成旋流，優(yōu)選如圖3所示，設(shè)置引導(dǎo)板8。在本發(fā)明中，膜組件1可以是圓筒型膜組件，也可以是方型膜組件。利用膜組件1能夠分離規(guī)定大小以上的微生物，但若進(jìn)一步附加臭 氧氧化處理，則能夠?qū)νㄟ^膜的微小微生物(菌體等)進(jìn)行殺菌，從而 能夠獲得清澈的壓載水，因此優(yōu)選。
權(quán)利要求
1.一種采用膜組件的膜處理方法，具有膜處理艙和設(shè)置于該艙的中心的膜組件，一邊將原水流入一邊持續(xù)過濾，其特征在于，從所述膜處理艙的外部向內(nèi)部沿外周切線方向?qū)朐?，并在該艙?nèi)形成旋流。
2. —種采用膜組件的膜處理裝置，具有膜處理艙和設(shè)置于該艙的 中心的膜組件， 一邊將原水流入一邊持續(xù)過濾，其特征在于，在所述艙上設(shè)置原水導(dǎo)入管，該原水導(dǎo)入管將原水從所述膜處理搶 的外部向內(nèi)部沿外周切線方向?qū)搿?br> 3. —種采用膜組件的膜處理裝置，具有圓筒形的膜處理艙和設(shè)置 于該艙的中心的膜組件， 一邊將原水流入一邊持續(xù)過濾，其特征在于， 在所述搶的側(cè)壁下部或上部設(shè)有原水導(dǎo)入管，該原水導(dǎo)入管將原水從所 述膜處理艙的外部向內(nèi)部沿外周切線方向?qū)耄⑶?，在所述搶的?cè)壁 上部或下部設(shè)有原水排出管。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的采用膜組件的膜處理裝置，其特 征在于，所述膜處理單元具備圓筒型膜組件或方型膜組件。
全文摘要
本發(fā)明目的在于提供設(shè)備簡單、不增加成本，且能夠應(yīng)對水生物污垢的采用膜組件的膜處理方法及膜處理裝置。本發(fā)明涉及的采用膜組件的膜處理方法及膜處理裝置，其特征在于，具有膜處理艙(2)和設(shè)置于該艙(2)的中心的膜組件(1)，采用一邊將原水流入一邊持續(xù)過濾的膜組件，將原水從上述膜處理艙(2)的外部向內(nèi)部沿外周切線方向?qū)?，在該?2)內(nèi)形成旋流。
文檔編號(hào)B01D65/08GK101405225SQ20078000936
公開日2009年4月8日 申請日期2007年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月16日
發(fā)明者佐藤大士, 岡田悟, 谷口岳, 齊藤政宏 申請人:三井造船株式會(huì)社