集水裝置的製作方法

2023-12-05 19:17:16 1

專利名稱：集水裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種集水裝置。
技術背景作為用於下排水處理、汙泥濃縮等的固液分離裝置，已知有浸入型膜分離 裝置。在該浸入型膜分離裝置中， 一般地，在箱內的上部排列有平板狀膜濾芯(cartridge),在其下方設有通氣裝置。在處理槽的內部設置有與處理水量對應 的臺數的浸入型膜分離裝置。將被處理液連續地導入該處理槽中，在通氣裝置 通氣的狀態下由膜濾芯對槽內的處理對象液進行過濾。將透過了膜濾芯的膜面 的過濾液，通過管道、集水管、透過水導出管、作為吸引單元的泵，導出到槽 外(例如參照專利文獻l)。專利文獻1特開2000-301134但是，在浸入膜的分離過程中，由於溶入用於洗淨膜面的氣體，所以被處 理液成為溶解了氣體的狀態，即易於產生氣泡的狀態。因此，溶解在過濾液中 的氣體由於溫度、壓力變化而氣相化成氣體，並積存在浸入膜和吸引單元之間 的配管內。此外，出於維護等目的將浸入膜的一部分或者全部取出之後再次安 裝時，也會導致大量氣體存在於配管內。積存的氣體由配管內的壓力變化、溫度變化導致體積變化，使得浸入膜的 吸引壓力、透過液流量不穩定。特別是在流路的後段處設有吸引單元以及壓力 和/或流量的測定單元來調節壓力或流量時，由於測定單元的測定值被擾亂， 所以不能進行穩定的調整。另外，在使後段處與大氣連通並通過水位壓差來取 出過濾液時，同樣地由於氣泡使得壓力和/或流量不穩定。 實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種集水裝置，其可在取出過濾液時不易受到 氣泡的影響。本實用新型的第一種實施形態是一種集水裝置，具有浸入配置在被處理液中的第一集水管，該第 一集水管使來自浸入在被處理液中的多個膜元件的透過 液集合，其特徵在於，具有配置在比被處理液液面更上方的位置的第二集水管， 該第二集水管使來自多個第一集水管的透過液集合，從第二集水管送出透過液 的配管的流路截面積比向第二集水管送入透過液的各配管的流路截面積總和 小。根據本實用新型的第一種實施形態，通過設有第一集水管，可提高配管內 的流速抑制產生氣泡。並且，從第二集水管送出透過液的配管的流路截面積， 比向第二集水管送入透過液的各配管的流路截面積的總和小。因此，可以使從第二集水管送出透過液的配管內的流速，比將來自多個第一集水管的透過液送 入到第二集水管的各配管內的流速高。通過上述結構可以防止產生氣泡，並且對於由剪切力對流入到管內的氣泡進行分割而成的直徑較小的氣泡，可防止由 氣泡直徑小導致的氣泡滯留。此外，例如在管路的中途存在下遊配管部分時， 通過降低氣泡的上升速度可以更加易於排出氣泡。並且，由於可在維修等時防 止所產生的氣泡滯留於管內，所以能夠較小地受氣泡的影響。還例如，在連接第二集水管和吸引單元時，可使從第二集水管到吸引單元 的區間中的配管(從第二集水管送出透過液的配管)流路截面積最小的部分的 流路截面積，比向第二集水管送入透過液的各配管的流路截面積的總和小。又 例如，當使第二集水管的後段為打開並通過水位壓差取出過濾液時，可使從第 二集水管到大氣開放的區間中的配管(從第二集水管送出透過液的配管)流路 截面積最小的部分的流路截面積，比向第二集水管送入透過液的各配管的流路 截面積的總和小。在這種情況下也能起到上述效果。這裡，所謂"可以容易排出氣泡"的效果在以下情況下十分明顯在上述的"流路截面積最小的部分，， 位於比上述下遊管部分更靠前(上遊側)時、被包含在上述下遊配管部分時，或者包含有上述下遊配管部分時。本實用新型的第二種實施形態的特徵在於，在第一種實施形態中，在從第 二集水管送出透過液的配管的下遊位置，設有吸引透過液的吸引單元，並且設 有壓力計和/或流量計，吸引單元的吸引口的位置比第二集水管的位置低，吸引單元和壓力計和/或流量計，與控制單元電連接，根據壓力計和/或流量計的 輸出值改變吸引單元的吸引量，在設有壓力計時，將其設於比吸引單元更上遊的位置。根據第二實施形態的集水裝置，根據壓力計和/或流量計的輸出值來改變 吸引單元的吸引量。由此，可以適當地調整壓力和/或流量。另外，通過設有 第二集水管來提高流速，即使在吸引單元的吸引口位置比第二集水管位置低 時，也可以使其不易受氣泡導致的影響。本實用新型的第三種實施形態的特徵在於，在第一或第二種實施形態中， 在連接多個第 一集水管與第二集水管的各配管中，具有在比被處理液液面更上 方的位置且第二集水管以下的高度位置處可裝卸的構造，或者，具有可裝卸的 構造和閥。根據第三實施形態的集水裝置，通過在連接多個第一集水管和第二集水管 的各配管中，在比被處理液液面更上方的位置(例如水平部)處設有可拆卸的 構造(例如法蘭構造)，由此可以不降低液面地進行維護。另外，在設有可拆 卸的構造和泵時(例如法蘭和泵)，可以將特定膜單元從管路中分離取出進行 維護，而維持其他膜單元繼續運轉。並且，在重新接入時通過來自其他膜單元 的過濾水將帶入的氣泡衝走，可實現穩定的運轉。這裡，當將第一集水管設於液面上方時，在維護結束時在第一集水管內部 以及連接浸入膜和第一集水管的多個配管內殘留有空氣，容易產生問題。此外， 當將第二集水管設於液面下方時，由於法蘭結構位於液面下所以不降低液面地取出特定膜單元是比較困難的。另夕卜，當只將法蘭構造的部分設於液面上方時， 不得不跨過法蘭構造部分成為"凸，，字形，容易積累大量氣泡，因此，優選將 第一集水管設於液面下，將第二集水管設於液面上。另外，當在浸入膜與第一集水管之間設有法蘭構造時，當需要分離多個配 管(管道)時難以實現。此外，在此種情況下由於第一集水管處於液面下也難 以不降低液面地分離。當在第二集水管的後方設有法蘭構造時，不能分離出特 定的膜單元，並且，在對特定膜單元進行維護後，不能通過來自正繼續運轉的 其他膜單元的過濾液衝走由該特定膜單元排出的氣泡。因此，優選將法蘭構造 設於第一集水管和第二集水管之間、並設在液面上。本實用新型的第四種實施形態的特徵在於，在第一或第二種實施形態中， 第二集水管的流路截面積比向第二集水管送入透過液的各配管的流路截面積總和大。根據第四實施形態的集水裝置，由於第二集水管的流路截面積比向第二集 水管送入透過液的各配管的流路截面積的總和大，所以降低第二集水管內的流 速，可以減小第二集水管內的靜壓差，可以使向第二集水管送入透過液的各配 管的壓力均勻，由此可以使來自各膜單元的過濾液量均等。此外，當使後段的 下遊配管的截面積比第二集水管的截面積小時，由於流速超過了配管內的較大 氣泡的上升速度，所以可更容易地排出氣泡。

圖1是排水處理設備的示意圖。圖2是膜分離槽的示意圖。 圖3是膜單元的示意圖。 符號說明10排水處理設備；12傳送泵；14流量調整槽；16膜分離槽；18A、 18B 吸引泵；20機械室；22A、 22B膜單元；24膜外框；26通氣裝置外框；28通 氣管；30膜濾芯；32管道；34A、 34B集水管；36A、 36B連接管；3SA、 38B法蘭；40A、 40B插入管；42總管(header pipe); 46下遊配管；48壓 力計；50水平管；52A、 52B定流量閥；54A、 54B球閥；56處理水槽用管； 58流量計；60閥具體實施方式
圖1和圖2表示排水處理設備10。排水處理設備10具有設有傳送泵12 的流量調整槽14、進行廢水處理的膜分離槽16、以及設有吸引泵18A、 18B (吸引單元)等的機械室20。在膜分離槽16中浸入有2個膜單元22A、 22B。各膜單元22A、 2犯由膜 外框24、通氣裝置外框26、通氣管28、以及多個平板狀膜濾芯30 (膜元件) 構成。膜外框24容納多個膜濾芯30。在膜外框24的下部設有通氣裝置外框26。 在通氣裝置外框26的內部設有通氣管28。通氣管28噴出用於洗淨膜面的氣 體。膜濾芯30由ABS樹脂制的濾板、以及配置在該濾板的兩表面上的過濾膜構成。在濾板與過濾膜之間以及濾板的內部，形成有透過液流路。在濾板的上端緣形成有與透過液流路連通的透過液取出口 。各膜濾芯30經過與透過液取 出口連接的管道32與集水管34A、 34B (第一集水管)相連通。如圖2所示，將集水管34A、 34B配置在比被處理液的液面低的位置。此 外，集水管34A、 34B其前端封閉，並沿長度方向彼此間隔一定距離地與多個 管道32相連接，從而使來自多個膜濾芯30的透過液集合。在圖2中省略了管 道32等的圖示。各集水管34A、 34B的一端分別與向鉛直方向延伸的連接管36A、 36B連 通。各連接管36A、 36B經過配置在比液面高的位置處的法蘭38A、 38B與插 入管40A、 40B相連通。通過設有法蘭38A、 38B,可以不降低液面地進行特 定膜濾芯的維護。各插入管40A、 40B與配置在比被處理液液面更靠上方位置 的、圓筒狀的總管42 (第二集水管)相連接。總管42的流路截面積(與總管42的長度方向垂直的截面積)比各插入管 40A、 40B的流路截面積總和大。因此，可以降低總管42內的流速、減小總 管42內的靜壓差，可以使向總管42輸送透過液的各插入管40A、 40B的壓力 均勻，由此能夠使來自各膜單元22A、 22B的過濾液量均等。總管42使來自2個集水管34A、 34B的透過液集合，並在長度方向的中 央部與下遊配管46 (從第二集水管送出透過液的配管)相連接。下遊配管46 的流路截面積比各插入管40A、 40B的流路截面積總和小。所以，可使得下遊 配管46的流速比各插入管40A、 40B的流速高，能夠防止氣泡的滯留。這裡， 下遊配管46是從總管42到吸引泵18A、 18B的區間中流路截面積最小的部分。 此外，當在總管42的下遊側分支成多個管時，流路截面積表示該多個管的流 路截面積的總和。下遊配管46的流路截面積比後述的水平管50的流路截面積 的2倍小，該水平管50位於下遊配管46的下端^Jt過液分支成2部分。另外，下遊配管46的流路截面積比總管42的流路截面積小。因此，流速 超過了配管內的較大氣泡上升速度，從而更容易排出氣泡。下遊配管46向與 總管42的長度方向垂直且水平的方向延伸，在機械室20內將其方向變為鉛直 方向的向下方向。在作為吸引泵18A、 18B的上遊側的下遊配管46上，設有 對作用於過濾膜面的驅動壓力進行測量的壓力計48。下遊配管46的下端與在水平方向上配置的水平管50的長度方向的中央部 相連接。該水平管50的兩端分別與吸引泵18A、 18B的一端相連接。各吸引 泵18A、 18B的另一端分別經過定流量閥52A、 52B、球閥54A、 54B,與用 於將液體輸送到處理7jc槽(圖中未示)的處理水槽用管56相連接。在吸引泵 18A、 18B的下遊測的處理水槽用管56上，i殳有對處理水的水量進4亍測量的 流量計58。吸引泵18A、 18B的吸引口被設置在比總管42低的位置處，由於 設有總管42提高了流速，從而能夠不易受到吸引口與總管42之間的氣泡導致 的影響。壓力計48和流量計58與圖中未示的控制器(控制單元)電連接。通過該 控制器可根據壓力計48和流量計58的測量值，改變(控制)各吸引泵18A、 18B的吸引量(吸引力)，對作用於過濾膜面的驅動壓力以及下遊配管46的流 量進行適當地調整。圖3表示與圖l和圖2中所示的集水裝置不同的例子。與圖l和圖2實施 例的不同點在於，在法蘭38與插入管40之間設有閥60。通過設有閥，可以 不降低液面地將特定膜單元從管路中分離取出進行維護、並繼續維持其他膜單 元的運轉。以上對本實用新型的實施例進行了說明，但本實用新型並不限定於此。在 實施例中在膜分離槽16中設有2個膜單元22A、 22B、在總管42中插入2個 插入管40A、 40B，但是並不限定於此，也可以在膜分離槽16中設有3個以 上的膜單元、在總管42中插入3個以上的插入管。此外，吸引泵的數量也不 限定於2個，可以是1個、3個以上等。此外，在實施例中總管42與吸引泵 18A、 18B連接，但並不限定於此，也可以使總管42的後段(例如下遊配管 46的一端等)為開放，通過水位壓差來取出過濾液。另外，總管42中的插入管的連接位置、總管42中的下遊配管46的連接 位置、集水管中的連接管的連接位置都不限定於實施例中的位置。此外，實施 例中將法蘭38和閥60設於與總管42相同的高度，但並不限定於此，也可以 將其設置於比被處理液液面更上方、且比總管42的高度低的位置處。另外， 實施例的集水裝置，大致包括集水管34A、 34B和處理水槽用管56,並且包 括構成其間的流路的管、設於該流路內的吸引泵18A、 18B、法蘭38A、 38B、 壓力計48、流量計58以及閥60。
權利要求1. 一種集水裝置，具有浸入配置在被處理液中的第一集水管，該第一集水管使來自浸入在被處理液中的多個膜元件的透過液集合，其特徵在於，具有與多個第一集水管相連通、並且配置在比被處理液液面更上方的位置的第二集水管，該第二集水管使來自所述多個第一集水管的透過液集合，從所述第二集水管送出透過液的配管的流路截面積比向所述第二集水管送入透過液的各配管的流路截面積總和小，所述配管與所述第二集水管相連接。
2. 根據權利要求1所述的集水裝置，其特徵在於，在從所述第二集水管送出透過液的配管的下遊位置，設有吸引透過液的吸 引單元，並且設有壓力計和/或流量計，所述吸引單元的吸引口的位置比所述第二集水管的位置低，所述吸引單元和所述壓力計和/或所述流量計，與控制單元電連接，根據 所述壓力計和/或所述流量計的輸出值改變所述吸引單元的吸引量，在設有所述壓力計時，將其設於比所述吸引單元更上遊的位置。
3. 根據權利要求1或2所述的集水裝置，其特徵在於， 在連接所述多個第一集水管與所述第二集水管的各配管中，具有在比被處理液液面更上方的位置且所述第二集水管以下的高度位置處可裝卸的構造，或 者，具有可裝卸的構造和閥。
4. 根據權利要求1或2所述的集水裝置，其特徵在於， 所述第二集水管的流路截面積比向所述第二集水管送入透過液的各配管的流路截面積總和大。
專利摘要本實用新型提供一種集水裝置，其可在取出過濾液時不易受到氣泡導致的影響。集水裝置，具有浸入配置在被處理液中的集水管(34A、34B)，該集水管使來自浸入在被處理液中的多個膜元件(30)的透過液集合，該集水裝置具有配置在比被處理液液面更上方的位置的總管(42)，該總管(42)使來自多個集水管(34A、34B)的透過液集合，從總管(42)送出透過液的下遊配管(46)的流路截面積比向總管(42)送入透過液的各插入管(40A、40B)的流路截面積的總和小。
文檔編號C02F1/00GK201082864SQ200720004598
公開日2008年7月9日 申請日期2007年3月30日 優先權日2007年3月30日
發明者上島達也, 和泉清司 申請人:株式會社久保田