过滤装置和使用该过滤装置的过滤方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及过滤装置和使用该过滤装置的过滤方法。
【背景技术】
[0002]在例如包含有机物质的污水或工业废水等废水的处理中，使用如下的过滤处理(活化污泥处理):使利用微生物去除有机成分和利用过滤膜分离悬浮固体相组合。通常，用于这种过滤处理的装置包括过滤槽，被处理液供应到该过滤槽，其中，好氧微生物以恒定的浓度添加到过滤槽，并且用于经由过滤膜收集被过滤液的浸入式过滤组件以浸入的方式设置在过滤槽中。
[0003]作为这种过滤装置，已提出包括浸入式过滤组件的过滤装置，该过滤组件包括具有高过滤性能的中空纤维膜(日本未审查的专利申请公开N0.2010-253397)。随着过滤的进行，中空纤维膜的表面由于例如要过滤的液体中所含物质的附着而被污染，因此除非进行一些处理否则过滤装置的过滤性能会降低。因此，在所述过滤装置中执行用于去除附着物质的清洁方法(空气擦洗)，其中，从浸入式过滤组件下方输送气泡以擦洗中空纤维膜的表面并且还使中空纤维膜振动。
[0004]另一方面，为了激活好氧微生物的过滤作用，需要在被处理液中溶解一定量的氧气。为此，在过滤装置中单独设置用于将氧气供应到过滤槽中的气体供应单元(通气设备)。
[0005]引文列表
[0006]专利文献
[0007]PTL 1:日本未审查的专利申请公开N0.2010-253397
【发明内容】
[0008]技术问题
[0009]如上所述，供应到过滤装置的过滤槽中的气体包括用于清洁浸入式过滤组件的气体和用于供应氧气的气体。通过减少所供应的这些气体的量可以减少过滤成本。在这些气体中，减少供应量大的氧气供应气体的供应对于减少过滤成本而言是有效的。但是，在现有的过滤装置中，对要供应的氧气供应气体的量的减少没有进行充分研究，并且在减少过滤装置的运营成本方面存在改进空间。
[0010]基于上述情况作出本发明。本发明的目的是提供通过提高过滤槽中氧气的溶解效率而减小过滤成本的过滤装置和使用该过滤装置的过滤方法。
[0011]问题的解决方案
[0012]为解决上述问题而作出本发明:
[0013]一种过滤装置，包括:过滤槽，其存储被处理液，该被处理液包含微生物；浸入式过滤组件，其布置在过滤槽中并包括多个分离膜；以及第一气体供应单元，其从浸入式过滤组件下方产生气泡以清洁分离膜，
[0014]其中，过滤装置还包括第二气体供应单元，该第二气体供应单元设置在过滤槽的底部以与第一气体供应单元间隔开并产生气泡以供应氧气，并且
[0015]由于从第一气体供应单元产生气泡而在第二气体供应单元上方形成气泡上升阻止区。
[0016]为解决上述问题而作出另一发明:
[0017]使用所述过滤装置的过滤方法。
[0018]发明的有益效果
[0019]根据本发明的过滤装置和过滤方法，通过高效地将氧气溶解在过滤槽中，可以减少气体供应量。也就是说，本发明的过滤装置和过滤方法可以减少过滤成本，并可以合适地用于活化污泥处理。
【附图说明】
[0020]图1是示出根据本发明实施例的过滤装置的示意图。
[0021]图2是示出根据与图1所示的过滤装置不同的实施例的过滤装置的示意图。
[0022]图3是示出根据与图1和2所示的过滤装置不同的实施例的过滤装置的示意图。
[0023]图4A是示出根据与图1所示的浸入式过滤组件不同的实施例的浸入式过滤组件的示意图。
[0024]图4B是示出包括在图4A所示的浸入式过滤组件中的平坦膜部件的示意性截面图。
[0025]参考符号列表
[0026]1、11、21过滤装置
[0027]2、12过滤槽
[0028]2a、12a顶面
[0029]3浸入式过滤组件
[0030]3a中空纤维膜
[0031]3b上部保持部件
[0032]3c下部保持部件
[0033]4第一气体供应单元
[0034]5第二气体供应单元
[0035]6隔离板
[0036]7排出管
[0037]8、9气体供应管
[0038]100浸入式过滤组件
[0039]101平坦膜部件
[0040]102过滤膜
[0041]103支承件
[0042]104外周面密封部
[0043]105集管
[0044]X气泡上升阻止区
[0045]Y回流
[0046]dl包括气泡上升阻止区X的空间的宽度
[0047]d2包括浸入式过滤组件3的空间的宽度
【具体实施方式】
[0048][对本发明实施例的描述]
[0049]本发明提供了:
[0050]一种过滤装置，包括:过滤槽，其存储被处理液，所述被处理液包含微生物；浸入式过滤组件，其布置在过滤槽中并包括多个分离膜；以及第一气体供应单元，其从浸入式过滤组件下方产生气泡以清洁分离膜，
[0051]其中，过滤装置还包括第二气体供应单元，所述第二气体供应单元设置在过滤槽的底部以与第一气体供应单元间隔开并产生气泡以供应氧气，以及
[0052]由于从第一气体供应单元产生气泡而在第二气体供应单元上方形成气泡上升阻止区。
[0053]由于从第一气体供应单元产生气泡使得过滤装置在第二气体供应单元上方形成气泡上升阻止区，所以用于供应氧气的气泡，即从第二气体供应单元产生的气泡的上升速度容易在该气泡上升阻止区减小。因此，用于供应氧气的气泡在到达过滤槽的上表面之前的时间增加，从而增加一个气泡能够溶解在过滤槽的被处理液中的氧气量，由此可以高效地供应氧气。利用该结构，过滤装置可以降低过滤成本。
[0054]在气泡上升阻止区优选存在被处理液的向下流动。当以这种方式在气泡上升阻止区存在向下流动时，可抑制从第二气体供应单元产生的气泡上升，并能够可靠地提高过滤装置的氧气供应效率。
[0055]在气泡上升阻止区可存在被处理液的湍流。当以这种方式在气泡上升阻止区存在湍流时，允许从第二气体供应单元产生的气泡因湍流而向下且沿水平方向流动，并可抑制气泡的上升。因此，能够可靠地提高过滤装置的氧气供应效率。
[0056]过滤槽优选具有顶面，在俯视图中，所述顶面覆盖浸入式过滤组件的至少一部分。通过以这种方式提供覆盖浸入式过滤组件上方至少一部分的顶面，用于清洁分离膜的气泡，即从第一气体供应单元产生的气泡上升，并随着气泡靠近顶面，气泡容易流到第二气体供应单元侧。因此，能够更可靠地形成被处理液从第一气体供应单元侧运动到第二气体供应单元侧的回流。从而在第二气体供应单元上方更可靠地产生被处理液的向下流动或湍流。由此，可在第二气体供应单元上方更稳定地形成气泡上升阻止区。
[0057]过滤装置优选还包括布置在气泡上升阻止区和浸入式过滤组件之间的隔离部。通过以这种方式在气泡上升阻止区和浸入式过滤组件之间布置隔离部，可以防止通过从第一气体供应单元喷射气泡而产生的被处理液的向下流动或湍流分散到浸入式过滤组件侧，并形成更稳定的气泡上升阻止区。
[0058]从第一气体供应单元产生的气泡的平均水平直径优选大于从第二气体供应单元产生的气泡的平均水平直径。通过以这种方式将从第一气体供应单元产生的气泡的平均水平直径控制成大于从第二气体供应单元产生的气泡的平均水平直径，使得来自第一气体供应单元的气泡的上升速度高于来自第二气体供应单元的气泡的上升速度，并且可以在第二气体供应单元上方更可靠地产生被处理液的向下流动或湍流。注意，术语“气泡的平均水平直径”是指紧接在从气体供应单元排出之后气泡沿水平方向的最小宽度的平均值。
[0059][本发明实施例的细节]
[0060]现在参考附图对根据本发明实施例的过滤装置进行详细描述。
[0061]图1所示的过滤装置1包括:过滤槽2，其存储被处理液，被处理液包含微生物；浸入式过滤组件3，其布置在过滤槽2中并包括多个中空纤维膜；第一气体供应单元4，其从浸入式过滤组件3下方产生气泡以清洁中空纤维膜；以及第二气体供应单元5，其产生气泡以供应氧气，并设置在过滤槽2的下部以与第一气体供应单元4间隔开。由于从第一气体供应单元4产生气泡，过滤装置1在第二气体供应单元5上方产生被处理液的向下流动或湍流并且在第二气体供应单元5上方形成气泡上升阻止区X。此外，过滤装置1包括布置在气泡上升阻止区X和浸入式过滤组件3之间的用作隔离部的隔离板6。
[0062]<过滤槽2>
[0063]过滤槽2是存储被处理液的水