[发明专利]过滤结构及过滤方法

说明书

技术领域

本发明是有关于过滤结构及过滤方法。

背景技术

过滤技术已是一种普及化的固液分离技术，其是利用滤材的微孔洞来拦截大颗粒固体，微小颗粒的固体或液体则可穿透孔洞，以此达成固液分离的目的。然而，过滤技术常遇到的瓶颈在于滤液中的分离固体容易堵塞滤材的微孔洞，使得滤材的寿命短，或是需要使用额外的逆洗再生设施及制程，清洗被堵塞的微孔洞，过滤成本因此增加而不符合经济效益。此外，为了加速过滤，通常需要使用高速转动的泵浦进行加压或抽真空来加速过滤，然而泵浦的运作会耗费许多能量及花费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种过滤结构及过滤方法。

本发明提供一种过滤结构，具有极佳的通透效果，并能防止滤渣堵塞滤孔的问题，包括：一第一多孔层，具有多数个第一孔洞；以及一第二多孔层，位于该第一多孔层上方，且具有多数个第二孔洞，其中该些第二孔洞的尺寸小于该些第一孔洞的尺寸。该过滤结构可通过压挤等简易省能的方式排出水分。

本发明也提供一种过滤方法，包括：提供上述过滤结构；以及将混合液往该过滤结构的第二多孔层的上表面流下，以拦截该混合液中尺寸大于该第二孔洞的滤渣，而该混合液中的液体则穿过该第二孔洞继续往下流动。

本发明的过滤结构在过滤过程中不需施加外力即具有极佳的通透效果，所需花费的能耗低。此外，在使用过滤结构的过程中，被拦阻在过滤层上的滤渣会借着反复施压与释压的推挤作用而松动去除，达到逆洗的效果，因此能减缓滤孔堵塞的状况，并提升过滤结构的使用周期。

附图说明

图1至图3显示本发明实施例结构的剖面图；

图4至图5显示以本发明实施例的过滤结构进行过滤时的剖面图；

图6为过滤实验的装置示意图；

图7为本发明实施例的过滤实验数据图；

图8为本发明比较例的过滤实验数据图。

【主要组件符号说明】

1A～过滤结构；

1B～过滤结构；

1C～过滤结构；

11～多孔过滤层；

12A～多孔吸水层；

12B～多孔吸水层；

13～吸水层；

14～多孔支撑层；

30～混合液；

31～液体；

32～滤渣；

40～过滤结构。

具体实施方式

本发明的实施例提供一种用于固液分离的过滤结构，且具有极佳的通透效果，并能防止滤渣堵塞滤孔的问题。此外，本发明的过滤结构可通过压挤等简易省能的方式排出水分。有关各实施例的制造方式和使用方式系如下所详述，并伴随附图加以说明。其中，附图和说明书中使用的相同的组件编号是表示相同或类似的组件。而在附图中，为清楚和方便说明起见，有关实施例的形状和厚度或有不符实际的情形。而以下所描述者是特别针对本发明的装置的各项组件或其整合加以说明，然而，值得注意的是，上述组件并不特别限定于所显示或描述者，而是可以熟悉此技术的人员所得知的各种形式。

图1至图3显示本发明实施例结构的剖面图。

请参考图1与图2，用于固液分离的过滤结构1A、1B包括多孔过滤层11与多孔吸水层12A、12B，其中多孔过滤层11中的孔洞其尺寸小于多孔吸水层12A、12B中的孔洞。要注意说明书中的提到的“吸水”层是用来描述能吸收“任何液体”的材料，并非限定于只能吸收“水分”的材料，且为求简洁，以下不再赘述。图1与图2的结构差异在于，图1多孔吸水层12A的孔洞尺寸大致上是固定的，而图2多孔吸水层12B的孔洞则是随着从上往下的方向逐渐变大，其中多孔吸水层12B可由多层不同孔径的多孔吸水材料层叠形成孔洞尺寸由上至下逐渐变大的结构。多孔过滤层11的孔径可在欲过滤固体物尺寸以下，以活性污泥为例可使用0.5μm以下的直径，混凝处理过的活性污泥可使用10μm以下的直径，微藻采收可使用1μm以下的直径。多孔吸水层12A、12B的孔径可介于多孔过滤层11的孔径至0.457cm之间。多孔过滤层11的材料可包括聚合物，例如聚乙烯醇(PVA)、聚醚砜、三醋酸纤维素、聚丙烯纤维、聚氯乙烯，或可包括其它合适的多孔性纤维素(例如再生纤维素)或陶瓷。多孔吸水层12A、12B的材料可包括聚合物，例如聚乙烯醇(PVA)、聚氨脂、聚丙烯酸、聚丙烯醯胺、聚乙烯、聚苯乙稀或其它合适的泡棉材料，或可包括其它合适的吸水材料，例如不织布或(人造)纤维。