固液分離裝置制造方法
【專利摘要】一種固液分離裝置，膜分離裝置隔開間隔地配置有多個分離膜組件且該分離膜組件排列配置有多片過濾膜片，在該膜分離裝置中的所述分離膜組件的下方設有散氣裝置，該散氣裝置具有多個設有氣體排出口的散氣管，并將該多個散氣管分別設置為平行，該固液分離裝置對所述散氣管供給氣體，從所述氣體排出口對于所述分離膜組件進行散氣，該固液分離裝置中，沿水平方向排列配置有多個所述散氣管，由沿該水平方向排列配置的多個散氣管構(gòu)成的散氣管群沿上下方向被層疊配置成多層，且相鄰的層的散氣管之間不排列在鉛垂線上，該固液分離裝置具有對于各個散氣管群切換供氣的構(gòu)件。
【專利說明】固液分離裝置
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種通過水處理來進行固液分離的固液分離裝置。
[0002]本申請基于2010年6月I日的在日本申請的專利特愿2010 — 125927號要求優(yōu)先權(quán)，并將其內(nèi)容引用在此。
【背景技術】
[0003]以往，作為對凈水處理、生活污水處理或工業(yè)廢水處理等濁度高的被處理水進行固液分離的方法，已進行了砂濾、重力沉淀等。但是，采用這些方法的固液分離，具有容易產(chǎn)生所獲得的處理水的水質(zhì)不充分的情況、以及需要寬大的場地以進行固液分離的不良情況。因此，作為解決這種不良情況的，近年來研究了各種的使用配設有精密濾膜、超濾膜等分離膜的分離膜組件而對被處理水進行固液分離的方法。當使用分離膜對被處理水進行過濾處理時，能獲得高水質(zhì)的處理水。
[0004]在用分離膜對被處理水進行固液分離的情況下，由于隨著持續(xù)進行過濾處理而發(fā)生由懸濁物引起的分離膜表面的細孔的堵塞，故產(chǎn)生過濾流量下降、或膜間壓力差上升。因此，為了使這種狀態(tài)恢復，而進行這樣的方法:在使用了分離膜的過濾處理中，通常在膜組件的下方配設散氣管，從散氣管將空氣放出，使分離膜擺動從而將膜表面的懸濁物剝離。
[0005]但是，即使在用膜組件對廢水進行過濾的方式中，在長期運行的情況下也難以使散氣裝置所排出的氣泡均勻地持續(xù)觸碰到分離膜，由于懸濁物堵塞膜表面的細孔，過濾流量下降，故存在著需要用于使下降了的過濾流量恢復的、頻繁的維修保養(yǎng)作業(yè)的不良情況。
[0006]因此，對此專利文獻I提出了這樣的方案:根據(jù)分離膜組件的水平方向上的截面積而設定散氣裝置的氣體排出口數(shù)目。
[0007]專利文獻1:國際公開第99/29630號手冊
[0008]實用新型所要解決的課題
[0009]但是，在根據(jù)專利文獻I所記載的技術設定散氣裝置的氣體排出口數(shù)目的情況下，可能存在氣體排出口數(shù)目變得過多的情況，設置氣體排出口數(shù)目的散氣管數(shù)目增大，散氣管占去分離膜組件的水平方向上的截面積的比例變大，不得不將散氣管間的流路做狹，從而有曝氣不均勻、有分離膜組件可能被堵塞的不良情況。
實用新型內(nèi)容
[0010]本實用新型是鑒于這種問題而做成的，其目的在于提供一種固液分離裝置，即使進行長期的過濾，散氣管的氣體排出口的堵塞也很少發(fā)生，其結(jié)果，懸濁物對膜面的細孔的堵塞也很少發(fā)生，能長期持續(xù)進行穩(wěn)定的過濾。
[0011]用于解決課題的手段
[0012]作為實現(xiàn)上述目的的技術方案，本實用新型包含如下的方案。
[0013][I]本實用新型的第一方案的固液分離裝置，膜分離裝置隔開間隔地配置有多個分離膜組件(例如實施方式中的分離膜組件11)且該分離膜組件排列配置有多片過濾膜片(例如實施方式中的過濾膜片10)，在該膜分離裝置(例如實施方式中的膜分離裝置3)中的所述分離膜組件的下方設有散氣裝置，該散氣裝置具有多個設有氣體排出口(例如實施方式中的氣體排出口 16)的散氣管(例如實施方式中的散氣管13)，并將該多個散氣管(例如實施方式中的散氣裝置4)分別設置為平行，該固液分離裝置對所述散氣管供給氣體，從所述氣體排出口對于所述分離膜組件進行散氣，該固液分離裝置中，沿水平方向排列配置有多個所述散氣管，由沿該水平方向排列配置的多個散氣管構(gòu)成的散氣管群(例如實施方式中的散氣管群13G、14G)沿上下方向被層疊配置成多層，且相鄰的層的散氣管之間不排列在鉛垂線上，該固液分離裝置具有對于各個散氣管群切換供氣的構(gòu)件(例如實施方式中的閥等自動閥)。
[0014][2]前述[I]所述的固液分離裝置優(yōu)選是，所述散氣裝置由多個散氣單元構(gòu)成，每個散氣單元包括:多個所述散氣管群中的至少一個散氣管群(例如實施方式中的散氣管群13G)；以及在同一平面上與該散氣管群的各散氣管連通、對各散氣管供給氣體的至少一根氣體供給集管(例如實施方式中的氣體供給集管12A)，通過將所述多個散氣單元沿上下方向?qū)盈B設置成多層，從而將所述散氣管群沿上下方向?qū)盈B配置成相鄰的層的散氣管之間不排列在鉛垂線上。
[0015][3]前述[I]所述的固液分離裝置優(yōu)選為，所述過濾膜片是將多個中空纖維膜平行排列而成的過濾膜片。
[0016][4]前述[I]?[3]中任一個所述的固液分離裝置優(yōu)選為，將從水平方向沿所述散氣管的軸向看層疊配置成多層的所述散氣管群時的作為相鄰的一對散氣管群的散氣管的軸間距離的散氣管軸間距離設為dl、將所述一對散氣管群中一方的散氣管的軸線與將所述另一方的散氣管的軸線投影在包含所述一方的散氣管的軸線在內(nèi)的水平面上而成的直線之間的距離設為d2、將所述散氣管的外徑設為D時，所述散氣管配置成滿足dl=l.lXd2?
5.0Xd2、dl>l.3D 的關系。
[0017][5]前述[4]所述的固液分離裝置優(yōu)選為，所述散氣管所設置的污泥流排出孔的孔徑為0.1D以上、0.9D以下。
[0018][6]前述[5]所述的固液分離裝置優(yōu)選為，所述散氣管所設置的污泥流排出孔的孔徑為0.4D以上、0.6D以下。
[0019]實用新型的效果
[0020]采用本實用新型，即使進行長期的過濾也能將散氣管的氣體排出口的堵塞情況抑制得較少，其結(jié)果，能將懸濁物對膜面的堵塞情況抑制得較少，能長期持續(xù)進行穩(wěn)定的過濾。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是本實用新型的實施方式的膜分離活性污泥處理裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0022]圖2是膜分離活性污泥處理裝置中散氣裝置的立體圖。
[0023]圖3是散氣裝置中散氣管的立體圖。
[0024]圖4是說明散氣管配置的立體圖。
[0025]圖5是沿水平方向(軸向)看散氣管的圖。
[0026]圖6是對本實用新型實施例1的膜分離活性污泥處理裝置中散氣管的配置進行說明的圖。
[0027]圖7是對本實用新型實施例2的膜分離活性污泥處理裝置中散氣管的配置進行說明的圖。
[0028]圖8是對本實用新型實施例3的膜分離活性污泥處理裝置中散氣管的配置進行說明的圖。
[0029]圖9是表示實施例的膜分離活性污泥處理裝置的運行結(jié)果的圖。
[0030]符號說明:
[0031]I膜分離活性污泥處理裝置(固液分離裝置)
[0032]3膜分離裝置
[0033]4散氣裝置
[0034]9中空纖維膜
[0035]10過濾膜片
[0036]11分離膜組件
[0037]12氣體供給集管
[0038]13、14 散氣管
[0039]13GU4G散氣管群
[0040]16、17氣體排出口
[0041]20第一散氣裝置(散氣裝置)
[0042]21第二散氣裝置(散氣裝置)
【具體實施方式】
[0043]下面，根據(jù)附圖來詳細說明本實用新型的實施方式。
[0044]圖1是作為本實用新型實施方式的固液分離裝置的膜分離活性污泥處理裝置I的概略結(jié)構(gòu)圖。本實施方式的膜分離活性污泥處理裝置I具有設在膜分離槽2內(nèi)的膜分離裝置3、以及膜清洗用的散氣裝置4。在散氣裝置4上連接有鼓風機5，在膜分離裝置3上連接有吸引泵6。膜分離裝置3通過利用吸引泵6對膜分離槽2內(nèi)的被處理水7進行吸引過濾從而進行固液分離，獲得處理水。另外，膜分離裝置3與吸引泵6之間設有壓力計8，在膜分離活性污泥處理裝置I的運行中，由壓力計8測定膜分離裝置3的膜間壓力差。
[0045]膜分離裝置3是將并排配置(裝)有多片過濾膜片10而成的分離膜組件11隔開一定間隔地配置多個而構(gòu)成的，過濾膜片10是將多個作為分離膜的中空纖維膜9平行排列而成，在中空纖維膜9上形成有多個細孔，被處理水7通過該細孔從而進行固液分離。作為分離膜組件11中搭載的分離膜，優(yōu)選為精密濾膜或超濾膜，也可使用除了中空纖維膜外的平膜、管狀膜和袋狀膜等，但在用體積基體進行比較的情況下，能實現(xiàn)膜面積的高聚集的中空纖維膜較好。另外，作為分離膜的材質(zhì)，可適用聚乙烯、纖維素、聚烯烴、聚砜、PVDF(聚偏二氟乙烯)、PTFE (聚四氟乙烯)、陶瓷等。
[0046]作為上述分離膜的細孔孔徑，不特別限定，但可以使用這些孔徑的分離膜:一般被稱為超濾膜的孔徑為0.001?0.1 μ m的膜；或者一般稱為精密濾膜的孔徑為0.1?I μ m的膜；或者孔徑在Iym以上的膜，該分離膜的細孔孔徑根據(jù)作為固液分離的對象的物質(zhì)的粒徑而選擇。例如，若用于活性污泥的固液分離，則優(yōu)選孔徑為0.5μπι以下的分離膜，另外，在為了過濾凈水、需要除菌的情況下，優(yōu)選孔徑為0.1 μπι以下的分離膜。
[0047]散氣裝置4設在膜分離裝置3的下方，一并參照圖2所示，散氣裝置4具有與鼓風機5連通的截面視圖為矩形的管狀體即氣體供給集管12Α~12D，且散氣裝置4包括:第一散氣裝置20，該第一散氣裝置20通過將氣體供給集管12Α~12Β隔開一定間隔地平行配置、且在氣體供給集管12Α、12Β間配設多個散氣管13而構(gòu)成；以及第二散氣裝置21，該第二散氣裝置21通過將氣體供給集管12C、12D隔開一定間隔地平行配置、且在氣體供給集管12C、12D間配設多個散氣管14而構(gòu)成。
[0048]在氣體供給集管12Α~12D的一端部，分別設有供給由鼓風機5送氣的空氣的供氣口 15Α~15D。散氣管13的兩端部與氣體供給集管12Α、12Β的相對的各內(nèi)表面連接，散氣管13的內(nèi)部連通到氣體供給集管12Α、12Β內(nèi)部。散氣管14的兩端部與氣體供給集管12C、12D的相對的各內(nèi)表面連接，散氣管14的內(nèi)部連通到氣體供給集管12C、12D內(nèi)部。
[0049]多個散氣管13是互相平行的狀態(tài)，且沿水平方向隔開一定間隔地排列配置有多個，多個散氣管13的一端部分別連接在氣體供給集管12Α的同一平面上，多個散氣管13的另一端部分別連接在氣體供給集管12Β的同一平面上。另外，多個散氣管14也是互相平行的狀態(tài)，且沿水平方向 隔開一定間隔地排列配置有多個，多個散氣管14的一端部分別連接在氣體供給集管12C的同一平面上，多個散氣管14的另一端部分別連接在氣體供給集管12D的同一平面上。
[0050]如上所述，在本實用新型中，雖然其特點在于由配設在同一水平面上的多個散氣管13構(gòu)成的散氣管群設置有多層，但還有這樣的特點:這些散氣管群層疊配置成相鄰層的散氣管之間不排列在鉛垂線上。
[0051]在將相鄰的散氣管之間配置在鉛垂方向上的同一面上的情況下，在運行過程中散氣管隨著氣體在散氣管內(nèi)通過等而產(chǎn)生振動，因此，存在相鄰的散氣管之間產(chǎn)生極端地接近或最不良接觸的情況，不能充分確保散氣管間的液體流路，有可能無法均勻散氣。另一方面，對于不相鄰的散氣管群不必考慮這一情況，例如也可將散氣管配置成在從橫向看的情況下呈交錯格子。
[0052]在本實施方式中，第一散氣裝置20配置成層疊在第二散氣裝置21的上方，在第一散氣裝置20中由沿水平方向排列配置的多個散氣管13而構(gòu)成散氣管群13G，該散氣管群13G配置成層疊于在第二散氣裝置21中由沿水平方向排列配置的多個散氣管14構(gòu)成的散氣管群14G的上方。散氣管群13G中的散氣管13的軸中心和散氣管群14G中的散氣管14的軸中心在水平方向上隔著間隔配置，在從鉛垂方向看散氣管群13G和散氣管群14G的情況下，散氣管14錯開地定位在相鄰的散氣管13之間，散氣管13定位在相鄰的散氣管14之間。在本實施方式中，將散氣管群配置成二層，第一層的散氣管和第二層的散氣管配置成位于峰部和谷部，但例如也可做成三層以上，在該情況下，也可以做成例如處于第m層和第η層(m-n ^ 2)的位置關系的散氣管群的位置在鉛垂方向上相同。
[0053]參照圖3，在散氣管13及散氣管14的最上表面形成有多個氣體排出口 16和氣體排出口 17，另外，在散氣管13及散氣管14的最下表面形成有污泥流入和排出用的污泥流排出孔18。污泥流排出孔18的相對于散氣管13及散氣管14的開口的長度方向上的位置可任意設定，但在本實施方式中，由于從兩側(cè)的氣體供給集管12A、12B及氣體供給集管12C、12D進行供氣，因此在各散氣管13及散氣管14的中央形成有污泥流排出孔18。另外，污泥流排出孔18的在一個散氣管中的數(shù)量不特別限定。此外，污泥流排出孔18也可不形成在散氣管13上而只形成在散氣管14上。另外，作為散氣裝置4所用的材質(zhì)，從容易制作和價廉的觀點出發(fā)，優(yōu)選使用在由金屬、樹脂等構(gòu)成的散氣管13及散氣管14上開設有氣體排出口 16、17的結(jié)構(gòu)。
[0054]在該第一散氣裝置20及第二散氣裝置21中，由鼓風機5送氣的空氣，其先供給于供氣口 15A?15D，接著送向氣體供給集管12A?12D，然后供給到散氣管13及散氣管14，從氣體排出口 16及氣體排出口 17放出。由此，從散氣裝置4的氣體排出口 16及氣體排出口 17連續(xù)或斷續(xù)地被散氣的氣泡，通過被處理水7的液體中而到達膜分離裝置3，再通過分離膜組件11的膜面近旁而從水面放出。
[0055]圖4表示散氣裝置的立體圖中的散氣管13及散氣管14的配置部分的放大圖，圖5表示散氣裝置的立體圖中沿水平方向(軸向)看散氣管13及散氣管14的配置部分的圖。這里，對層疊了第一散氣裝置20和第二散氣裝置21的狀態(tài)下的散氣管13及散氣管14的配置結(jié)構(gòu)進行說明，在本實用新型中，將當從水平方向沿散氣管13、14的軸向(圖4中箭頭H方向)看層疊配置成多層的第一散氣裝置20和第二散氣裝置21 (散氣管群13G和散氣管群14G)時的相鄰的散氣管13和散氣管14間的軸間(中心間)距離(第一散氣管軸間距離)設為dl、將散氣管13的軸線與將散氣管14的軸線投影在包含所述散氣管13的軸線在內(nèi)的水平面上而成的直線之間的距離(有時稱為第二散氣管軸間距離，參照圖4、圖6)設為d2、將散氣管13及散氣管14的外徑設為D，在該情況下散氣管13及散氣管14優(yōu)選配置成滿足這樣的關系:dl=l.lXd2?5.0Xd2，dl>1.3D。此外，對于dl與d2之間的關系，更為優(yōu)選的是:dl=l.2d2?2.5d2。
[0056]另外，當從鉛垂方向(圖5中箭頭V方向)看層疊配置成多層的第一散氣裝置20和第二散氣裝置21 (散氣管群13G和散氣管群14G)時，第二散氣管距離也可說成相鄰的散氣管13與散氣管14之間的軸間(中心間)距離。
[0057]另外，在本實用新型中，所有的散氣管組中dl及d2不必是相同的，例如也可使用散氣管的間距不相同的散氣裝置。
[0058]此時，dl及d2在所有的散氣裝置中優(yōu)選滿足這樣的關系:dl=l.lXd2?
5.0Xd2, dl>l.3D。
[0059]此外，配置三層以上的散氣裝置時等情況下的所謂“相鄰的散氣管”是指d2為最小的散氣管，即，其是指從某個散氣管看在與包含該散氣管在內(nèi)的散氣裝置相鄰的層的散氣裝置中所設有的散氣管之中的從水平方向看時相鄰的散氣管。
[0060]當dl變得比dl=l.1d2更小時，相鄰的散氣管的間隙消失，散氣管間流通的流路變狹，無法進行均勻的散氣。此外，當dl變得比dl=5.0d2大時，相鄰的散氣管間的間隙變大，無法進行均勻的散氣。另外，當dl〈l.3D時，散氣管間的間隙變小，散氣管間流通的流路變狹，無法進行均勻的散氣。
[0061]作為散氣管13及散氣管14所用的管子外徑，優(yōu)選是5〈D〈100mm，若考慮配置在散氣裝置4的上部的零件間隙，則管子外徑做成20〈D〈50mm更好。另外，再參照圖2或圖3，作為散氣管13及散氣管14中的氣體排出口 16和氣體排出口 17的孔徑，優(yōu)選是I?15mm，若考慮均勻曝氣及孔堵塞的觀點，則做成4?6mm更好。
[0062]另外，作為相鄰的氣體排出口 16的孔距及相鄰的氣體排出口 17的孔距，優(yōu)選是10?500mm，若考慮均勻曝氣的觀點，則做成50?200mm更好。此外，作為散氣管13及散氣管14中的污泥流排出孔18的形狀，可任意設定為圓孔、長孔等，而在開設圓孔的情況下，作為其孔徑所使用的散氣管13及散氣管14的管徑設為D時，做成孔徑=0.1D?0.9D，在考慮能可靠地進行污泥流入、排出的情況下，做成0.4D?0.6D更好。
[0063]接著，對上述構(gòu)成的本實施方式的膜分離活性污泥處理裝置I的運行方法進行說明。
[0064]首先，為了供給在被供給到膜分離槽2內(nèi)的被處理水7中所存在的有機物等污濁物的生物分解所需的氧氣，從與鼓風機5連接的散氣裝置4將氧氣供給到被處理水7。接著，通過使吸引泵6運行而將被處理水7固液分離成在搭載在膜分離裝置3上的中空纖維膜9透過的透過水、以及未透過的活性污泥。這里，作為膜分離裝置3的透過流速(LV)，在膜分離活性污泥處理中優(yōu)選按0.01?1.5米3/米2天進行。該透過流速，是表示每一天、每I米2的透過流速(米3/米2.天)的指標。
[0065]并且，此時在散氣裝置4中，每隔一定期間重復該工序:將空氣供給于第一散氣裝置20及第二散氣裝置21中的一個散氣裝置，經(jīng)過規(guī)定時間后停止向供給了空氣的散氣裝置的空氣供給，然后，將空氣供給于與停止了空氣供給的散氣裝置不相同的另一散氣裝置，由此將氧氣供給到被處理水7。即，在散氣裝置4中，使散氣管群13G和散氣管群14G交替工作。
[0066]這里，由于來自散氣裝置4的氧氣所帶來的氣泡在被處理水7中通過而向上方移動到水面,故產(chǎn)生由被處理水7和氣泡構(gòu)成的向上的氣液混合流。由此,在膜分離活性污泥處理裝置I中，該氣液混合流通過摩擦分離膜組件11的膜片來防止固態(tài)物在膜面上的附著，就能防止膜面的急速堵塞。
[0067]并且，這里，如上所述，通過使第一散氣裝置20和第二散氣裝置21交替工作，通過第一散氣裝置20和第二散氣裝置21在不同的位置進行連續(xù)的散氣，就能將氧氣高密度地均勻地供給到分離膜組件11。
[0068]另外，作為散氣裝置4的散氣條件，優(yōu)選在曝氣線速度為50?300m3/m2/hr的范圍內(nèi)進行散氣。該曝氣線速度是表示從散氣裝置4散氣的空氣量在每膜分離裝置投影面積為Im2時所進行散氣的空氣量(m3/hr)的指標。另外，在本實施方式中，第一散氣裝置20和第二散氣裝置21是交替工作的，但也可使雙方一起工作來供給氧氣。
[0069]另外，膜分離槽2內(nèi)的被處理水7的MLSS(生物反應槽內(nèi)浮游固態(tài)物)的濃度優(yōu)選設定成3000?15000mg/L。MLSS濃度是微生物濃度的替代指標。通過將MLSS濃度做成3000mg/L以上，由此，微生物的生物分解就會充分進行，對由未分解有機物所引起的膜污垢的進展予以抑制的效果就會增大。另外，通過將MLSS濃度做成15000mg/L以下，由此,對由被處理水7的粘度上升所引起的膜污垢予以抑制的效果就會增大。MLSS粘度做成7000?12000mg/L 更好。
[0070]如此，在本實施方式中，在膜分離槽2內(nèi)設有膜分離裝置3和與鼓風機5連接的散氣裝置4，膜分離裝置3利用吸引泵6而對被處理水7進行吸引過濾，由此對被處理水7進行固液分離，此時，利用設置在膜分離裝置3與吸引泵6之間的壓力計8來測定膜間壓力差，通過監(jiān)視該壓力計8的數(shù)值，就可對膜分離裝置3進行運行管理。
[0071]并且，在本實施方式中，將第一散氣裝置20和第二散氣裝置21層疊配置成二層，即把散氣管群13G和散氣管群14G層疊為二層，且相鄰的層的散氣管之間(13、14)配置層不排列在鉛垂線上。即，配置成相鄰的散氣裝置的散氣管中的氣體噴出口在從鉛垂方向看時不重合。由此，能防止散氣管群13G及散氣管群14G中散氣管13、14的數(shù)量變得過多、散氣管13、14的直徑變狹的情況，并且還能確保氣體排出口 16、17的數(shù)目，故能消除曝氣的不均勻性，且即使進行長期的過濾也能將散氣管的氣體排出口的堵塞情況抑制得較少，其結(jié)果，將由懸濁物引起的膜面細孔的堵塞情況抑制得較少，能長期持續(xù)進行穩(wěn)定的過濾。
[0072]另外，在上述實施方式中，說明了將第一散氣裝置20和第二散氣裝置21層疊配置成二層的實施方式，但也可是再配備散氣裝置、層疊三層以上的實施方式。作為該情況下的散氣裝置的運行方法，可以每隔一定期間重復這樣的工序:將空氣供給到多個散氣裝置中的一個散氣裝置，在經(jīng)過規(guī)定時間后，停止向供給了空氣的散氣裝置的空氣供給，然后，將空氣供給于與停止了空氣供給的散氣裝置不相同的其它散氣裝置中的一個散氣裝置。如此，通過將多個散氣裝置一個一個地使用，就可將氧氣高密度地均勻地供給于分離膜組件11。
[0073]另外，在上述實施方式中，在第一散氣裝置20上設有散氣管群13G，在第二散氣裝置21上設有散氣管群14G，將散氣管群13G和散氣管群14G層疊配置，但也可在單一的散氣裝置上將多個散氣管群沿上下方向?qū)盈B配置成多層，且使相鄰的層的散氣管之間不排列在鉛垂線上，例如也可做成交錯配置。即，也可是這樣的實施方式:在氣體供給集管的同一平面上，沿水平方向排列配置多個散氣管，且將由該沿水平方向排列配置的多個散氣管構(gòu)成的散氣管群沿上下方向?qū)盈B配置成多層，從氣體供給集管的單一的供氣口向各散氣管供給氣體。另外，在該情況下，也可在內(nèi)部設置隔板，并設置閥等對供給到氣體供給集管內(nèi)的氣體的流路進行切換的構(gòu)件等，在上下方向上層疊的散氣管群中可對散氣進行切換。
[0074]另外，在上述實施方式中，說明了在氣體供給集管12A、12B間配設有多個散氣管13、并在氣體供給集管12C、12D間配設有多個散氣管14而構(gòu)成第一散氣裝置20和第二散氣裝置21的實施方式，但也可是這樣的實施方式:僅在第一散氣裝置20和第二散氣裝置21的散氣管13及散氣管14的單側(cè)設置氣體供給集管。
[0075]實施例:
[0076]下面，說明本實用新型的實施例。
[0077]實施例1:
[0078]在實施例1中，在上述的膜分離活性污泥處理裝置I上設定具體的尺寸，按規(guī)定的條件進行運行。
[0079]將作為分離膜組件11的11個中空纖維膜組件(商品名:SADF膜，三菱麗陽(株)制，中空纖維膜的纖維軸向上的組件長度為125cm、膜面積為25m2)沿橫向排列成相鄰的組件之間的中心間隔為4.5cm，并將其收納配置在長度130cm、寬度75cm、高度210cm的框內(nèi)而成的膜分離裝置3浸潰在被處理水7中，該中空纖維膜組件是將作為分離膜的平均孔徑為0.1um的精密過濾用聚乙烯中空纖維膜展開固定為絲網(wǎng)狀而成的。
[0080]在配置于膜分離裝置3下方的散氣裝置4中，配備具有四個給氣口 15A?15D的四根氣體供給集管12A?12D，分別從氣體供給集管12A、12B分歧，并設置六根配設在氣體供給集管12A、12B的同一平面上的散氣管13而構(gòu)成第一散氣裝置20 ( S卩，由六根散氣管13構(gòu)成沿水平方向排列配置有多個散氣管13的散氣管群13G)。另外，分別從氣體供給集管12C、12D分歧，并設置六根配設在氣體供給集管12C、12D的同一平面上的散氣管14而構(gòu)成第二散氣裝置21 (即，由六根散氣管14構(gòu)成沿水平方向排列配置有多個散氣管14的散氣管群14G) ο
[0081]供氣口 15A?15D的口徑做成32mm，將空氣分別均勻地送向氣體供給集管12A?12D。氣體供給集管12A?12D使用外徑為50mm的方管，用散氣管連接相對的氣體供給集管。
[0082]并且，參照圖6，將從層疊設置了第一散氣裝置20和第二散氣裝置21時的水平方向看相鄰的散氣管13與散氣管14間的第一散氣管軸間距離dl設定為4.8cm，將從層疊設置了第一散氣裝置20和第二散氣裝置21時的鉛垂方向看相鄰的散氣管13與散氣管14間的第二散氣管軸間距離d2設定為2.7cm，作為散氣管13及散氣管14，使用十二根外徑
2.7cm、內(nèi)徑2.4cm、長度114.5cm的不銹鋼制管子，并排列成其長度方向與中空纖維膜的長度方向平行。在散氣管13及散氣管14上，在最上表面分別設置有二十二個Φ0.4(:πι的圓形的氣體排出口 16及氣體排出口 17，排出口之間的間隔為5cm，在最下表面設置有作為污泥流排出孔18的一個在中央部的寬度1.5cm、長度5cm的長孔。
[0083]在此時的散氣管13及散氣管14的外徑D、第一散氣管軸間距離dl、第二散氣管軸間距離d2之間，為dl=l.78D、則滿足dl>l.3D,且為dl=l.78d2、則滿足dl=l.lXd2?5.0 X d2。
[0084]作為散氣條件,用鼓風機5以140L/min、曝氣線速度150m3/m2/hr的狀態(tài)向每一根散氣管13及散氣管14供給。過濾條件是，用吸引泵6以膜透過流速LV = 0.8m3/m2/d對MLSS濃度8000?12000mg/L的活性污泥進行過濾處理，并以過濾時間/停止時間=7分/I分的間歇運行持續(xù)一個月。并且，利用設置在膜分離裝置3與吸引泵6之間的壓力計8，來一邊測定吸引過濾時的膜間壓力差一邊進行一個月的連續(xù)運行。
[0085]圖9示出該實施例1的膜分離活性污泥處理裝置I的運行結(jié)果。圖中的菱形標記的圖示表示實施例1的運行結(jié)果。從該圖可知，在實施例1的膜分離活性污泥處理裝置I中，未觀察到膜間壓力差的上升，可實施維持了初始壓力差6kPa的穩(wěn)定的運行。另外，將膜分離裝置3提起進行目視確認到的情況為，膜分離裝置3所搭載的分離膜也無污泥附著，維持了初始水平。
[0086]實施例2:
[0087]接著，在實施例2中，從上述實施例1中變更各部的尺寸設定，對于散氣條件、過濾條件，用和實施例1同樣的條件將膜分離裝置3浸潰在活性污泥中，用吸引泵6進行了運行。膜分離裝置3所使用的分離膜組件11采用與實施例1相同的結(jié)構(gòu)。
[0088]在散氣裝置4中，配備具有四個供氣口 15A?I?的四根氣體供給集管12A?12D，分別從氣體供給集管12A、12B分歧，并設置六根配置在氣體供給集管12A、12B的同一平面上的散氣管13而構(gòu)成第一散氣裝置20(即，由六根散氣管13構(gòu)成沿水平方向排列配設有多個散氣管13的散氣管群13G)。此外，分別從氣體供給集管12C、12D分歧，并設置六根配設在氣體供給集管12C、12D的同一平面上的散氣管14而構(gòu)成第二散氣裝置21 ( S卩，由六根散氣管14構(gòu)成沿水平方向排列配設有多個散氣管14的散氣管群14G)。
[0089]供氣口 15A?15D的口徑做成32mm，將空氣分別均勻地送向氣體供給集管12A?12D。氣體供給集管12A?12D使用外徑為50mm的方管，用散氣管連接相對的氣體供給集管。
[0090]參照圖7，將從層疊設置了第一散氣裝置20和第二散氣裝置21時的水平方向看相鄰的散氣管13與散氣管14間的第一散氣管軸間距離dl設定為11cm，將從層疊設置了第一散氣裝置20和第二散氣裝置21時的鉛垂方向看相鄰的散氣管13與散氣管14間的第二散氣管軸間距離d2設定為4.5cm，作為散氣管13及散氣管14，使用十二根外徑2.7cm、內(nèi)徑2.4cm、長度114.5cm的不銹鋼制管子，并排列成其長度方向與中空纖維膜的長度方向平行。在散氣管13及散氣管14上，在最上表面分別設置有二十二個Φ0.4cm的圓形的氣體排出口 16及氣體排出口 17，排出口之間的間隔為5cm，在最下表面設置有作為污泥流排出孔18的一個在中央部的寬度1.5cm、長度5cm的長孔。
[0091]在此時的散氣管13及散氣管14的外徑D、散氣管軸間距離dl、散氣管軸間距離d2之間，為 dl=4.07D、則滿足 dl>l.3D，且為 dl=2.44d2、則滿足 dl=l.lXd2 ?5.0Xd2。
[0092]圖9示出該實施例2的膜分離活性污泥處理裝置I的運行結(jié)果。圖中的方形標記的圖示表示實施例2的運行結(jié)果。從該圖可知，在實施例2的膜分離活性污泥處理裝置I中，未觀察到膜間壓力差的上升，可實施初始壓力差維持6kPa的穩(wěn)定的運行。另外，將膜分離裝置3提起進行目視確認到的情況為，膜分離裝置3所搭載的分離膜也無污泥附著，維持了初始水平。
[0093]實施例3
[0094]接著，在實施例3中，從上述實施例1中變更各部的尺寸設定，對于散氣條件、過濾條件，用和實施例1同樣的條件將膜分離裝置3浸潰在活性污泥中，用吸引泵進行了運行。
[0095]在散氣裝置4中，配備具有四個供氣口 15A?I?的四根氣體供給集管12A?12D，分別從氣體供給集管12A、12B分歧，并設置六根配設在氣體供給集管12A、12B的同一平面上的散氣管13而構(gòu)成第一散氣裝置20(即，由六根散氣管13構(gòu)成沿水平方向排列配設有多個散氣管13的散氣管群13G)。此外，分別從氣體供給集管12C、12D分歧，并設置六根配設在氣體供給集管12C、12D的同一平面上的散氣管14而構(gòu)成第二散氣裝置21 ( S卩，由六根散氣管14構(gòu)成沿水平方向排列配設有多個散氣管14的散氣管群14G)。
[0096]供氣口 15A?15D的口徑做成32mm，將空氣分別均勻地送向氣體供給集管12A?12D。氣體供給集管12A?12D使用外徑為50mm的方管，用散氣管連接相對的氣體供給集管。
[0097]參照圖7，將從層疊設置了第一散氣裝置20和第二散氣裝置21時的水平方向看相鄰的散氣管13與散氣管14間的第一散氣管軸間距離dl設定為5.1cm，將從層疊設置了第一散氣裝置20和第二散氣裝置21時的鉛垂方向看相鄰的散氣管13與散氣管14間的第二散氣管軸間距離d2設定為1.2cm,作為散氣管13及散氣管14，使用十二根外徑2.7cm、內(nèi)徑2.4cm、長度114.5cm的不銹鋼制管子，并排列成其長度方向與中空纖維膜的長度方向平行。在散氣管13及散氣管14上，在最上表面分別設置有二十二個Φ0.4cm的圓形的氣體排出口 16及氣體排出口 17，排出口之間的間隔為5cm，在最下表面設置有作為污泥流排出孔18的一個在中央部的寬度1.5cm、長度5cm的長孔。
[0098]在此時的散氣管13及散氣管14的外徑D、散氣管軸間距離dl、散氣管軸間距離d2之間，為 dl=l.89D、則滿足 dl>l.3D，且為 dl=4.25d2、則滿足 dl=l.lXd2 ?5.0Xd2。
[0099]圖9示出該實施例3的膜分離活性污泥處理裝置I的運行結(jié)果。圖中的三角形標記的圖示表示實施例3的運行結(jié)果。從該圖可知，在實施例3的膜分離活性污泥處理裝置I中，觀察到膜間壓力差的上升，30天后，觀察到比初始壓力差上升3kPa，但可進行穩(wěn)定的運行。另外，將膜分離裝置3提起進行目視確認到的情況為，膜分離裝置3所搭載的分離膜也無污泥附著，維持了初始水平。
[0100]實施例4:
[0101]接著，在實施例4中，從上述實施例1中變更各部的尺寸設定，對于散氣條件、過濾條件，用和實施例1同樣的條件將膜分離裝置3浸潰在活性污泥中，用吸引泵6進行了運行。
[0102]在膜分離裝置3的下方配置散氣裝置4，配備具有四個供氣口 15A?I?的四根氣體供給集管12A?12D，分別從氣體供給集管12A、12B分歧，并設置六根配設在氣體供給集管12A、12B的同一平面上的散氣管13而構(gòu)成第一散氣裝置20(即，由六根散氣管13構(gòu)成沿水平方向排列配設有多個散氣管13的散氣管群13G)。此外，分別從氣體供給集管12C、12D分歧，并設置六根配設在氣體供給集管12C、12D的同一平面上的散氣管14而構(gòu)成第二散氣裝置21 (即，由六根散氣管14構(gòu)成沿水平方向排列配設有多個散氣管14的散氣管群14G)。
[0103]供氣口 15A?15D的口徑做成32mm，將空氣分別均勻地送向氣體供給集管12A?12D。氣體供給集管12A?12D使用外徑為50mm的方管，用散氣管連接相對的氣體供給集管。
[0104]并且，參照圖8，將從層疊設置了第一散氣裝置20和第二散氣裝置21時的水平方向看相鄰的第一散氣裝置20的散氣管13與第二散氣裝置21的散氣管14間的第一散氣管軸間距離dl設定為3.8cm，將從層疊設置了第一散氣裝置20和第二散氣裝置21時的鉛垂方向看相鄰的第一散氣裝置20的散氣管13與第二散氣裝置21的散氣管14間的第二散氣管軸間距離d2設定為2.7cm,作為散氣管,使用十二根外徑3.0cm、內(nèi)徑2.4cm、長度114.5cm的不銹鋼制管子，并排列成其長度方向與中空纖維膜的長度方向平行排列。在各散氣管上，在最上表面分別設置有二十二個Φ0.4cm的圓形的氣體排出口，排出口之間的間隔為5cm，在最下表面設置有作為污泥流排出孔18的一個在中央部的寬度1.5cm、長度5cm的長孔。
[0105]在此時的散氣管的外徑D、第一散氣管軸間距離dl、第二散氣管軸間距離d2之間，為dl=l.27D，則不滿足dl>l.3D。另一方面，還做成dl=l.41d2，則滿足dl=l.1 Xd2?
5.0Xd2。在膜分離裝置與吸引泵之間設置壓力計，一邊測定吸引過濾時的膜間壓力差一邊進行一個月的連續(xù)運行。
[0106]圖9示出該實施例4的膜分離活性污泥處理裝置的運行結(jié)果。圖中的X標記的圖示表示實施例4的運行結(jié)果。從該圖可知，在實施例3的膜分離活性污泥處理裝置中，觀察到膜壓力差過了 20天后逐漸上升，30天后，比初始壓力差上升30kPa。另外，將膜分離裝置提起進行目視確認后，觀察到膜分離裝置所搭載的分離膜多多少少附著有污泥。
[0107]在以上說明的實施例1?實施例4的運行結(jié)果及觀察結(jié)果中，關于實施例3，雖然能確認在較長的期間能抑制膜間壓力差的上升，但是，還能確認實施例1、2及3能夠在比實施例4更長的期間內(nèi)抑制膜間壓力差的上升。
[0108]從該結(jié)果看，能確認在下述的情況下能持續(xù)更長期穩(wěn)定的過濾:將當從水平方向沿散氣管13、14的軸向看層疊配置成多層的第一散氣裝置20和第二散氣裝置21時的相鄰的散氣管13與散氣管14間的軸間距離(第一散氣管距離)設為dl、將所述一對散氣管群中一方的散氣管的軸線與將所述另一方的散氣管的軸線投影在包含所述一方的散氣管的軸線在內(nèi)的水平面上而成的直線之間的距離(第二散氣管距離)設為d2、將散氣管13及散氣管14的外徑設為D，且在此時，散氣管13及散氣管14配置成滿足這樣的關系:dl=l.lXd2 ?5.0Xd2，而 dl>l.3D。
[0109]產(chǎn)業(yè)上的可利用性:
[0110]本實用新型的固液分離裝置，即使進行長期的過濾，散氣管的氣體排出口的堵塞也很少發(fā)生，其結(jié)果，由懸濁物引起的對膜面的細孔的堵塞也很少發(fā)生，能長期持續(xù)地進行穩(wěn)定的過濾，因此，例如作為膜分離活性污泥處理裝置是有利的。
【權(quán)利要求】
1.一種固液分離裝置，膜分離裝置隔開間隔地配置有多個分離膜組件且該分離膜組件排列配置有多片過濾膜片，在該膜分離裝置中的所述分離膜組件的下方設有散氣裝置，該散氣裝置具有多個設有氣體排出口的散氣管，并將該多個散氣管分別設置為平行，該固液分離裝置對所述散氣管供給氣體，從所述氣體排出口對于所述分離膜組件進行散氣，該固液分離裝置的特征在于， 沿水平方向排列配置有多個所述散氣管，由沿該水平方向排列配置的多個散氣管構(gòu)成的散氣管群沿上下方向被層疊配置成多層，且相鄰的層的散氣管之間不排列在鉛垂線上，該固液分離裝置具有對于各個散氣管群切換供氣的構(gòu)件。
2.如權(quán)利要求1所述的固液分離裝置，其特征在于，所述散氣裝置由多個散氣單元構(gòu)成，每個散氣單元包括:多個所述散氣管群中的至少一個散氣管群；以及在同一平面上與該散氣管群的各散氣管連通、對各散氣管供給氣體的至少一根氣體供給集管， 通過將所述多個散氣單元沿上下方向?qū)盈B設置成多層，從而將所述散氣管群沿上下方向?qū)盈B配置成相鄰的層的散氣管之間不排列在鉛垂線上。
3.如權(quán)利要求1所述的固液分離裝置，其特征在于，所述過濾膜片是將多個中空纖維膜平行排列而成的過濾膜片。
4.如權(quán)利要求1?3中任一項所述的固液分離裝置，其特征在于，將從水平方向沿所述散氣管的軸向看層疊配置成多層的所述散氣管群時的作為相鄰的一對散氣管群的散氣管的軸間距離的散氣管軸間距離設為dl、 將所述一對散氣管群中一方的散氣管的軸線與將所述另一方的散氣管的軸線投影在包含所述一方的散氣管的軸線在內(nèi)的水平面上而成的直線之間的距離設為d2、 將所述散氣管的外徑設為D時， 所述散氣管配置成滿足dl=l.lXd2?5.0Xd2、dl>l.3D的關系。
5.如權(quán)利要求4所述的固液分離裝置，其特征在于，所述散氣管所設置的污泥流排出孔的孔徑為0.1D以上、0.9D以下。
6.如權(quán)利要求5所述的固液分離裝置，其特征在于，所述散氣管所設置的污泥流排出孔的孔徑為0.4D以上、0.6D以下。
【文檔編號】B01D63/04GK203379815SQ201190000639
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2011年6月1日 優(yōu)先權(quán)日:2010年6月1日
【發(fā)明者】矢之根勝行, 川岸朋樹, 末吉信也 申請人:三菱麗陽株式會社