[发明专利]浸渍式过滤装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种浸渍式过滤装置，更具体地，涉及一种能够容易设置、安全方便地维护管理、大幅节能且所占空间相对小的浸渍式过滤装置。

背景技术

作为以从流体中去除污染物的方式进行净水处理的水处理方法，有利用加热或者相变的方法和利用过滤膜的方法。

由于根据过滤膜的细孔大小，能够稳定地得到所要的水质，因此与利用加热或者相变的方法相比，利用过滤膜的方法工艺可靠性更高。并且，利用过滤膜的情况下，无需进行加热等操作，因此，在利用微生物的分离工艺中，能够防止微生物受热的影响。

在制备无菌水、饮用水、超纯水等的精密过滤领域中，普遍使用过滤膜，而且，近年来，过滤膜的使用范围不断扩大，如，在污水和废水处理、净化池的固液分离、工业废水中去除悬浮物质(SS：Suspended Solid)、河水的过滤、工业用水的过滤以及泳池水的过滤等领域中也使用过滤膜。

根据运行方式，利用膜的过滤方法可分为浸渍式和加压式。

加压式的情况下，在组件壳体内存在中空纤维膜束。原水(feed water)以预定压力以上的压力被供给，从而只有除污染物之外的流体选择性地透过中空纤维膜。

浸渍式的情况下，在形成在地面(surface of ground)下面的过滤槽中装满待处理的原水的状态下，具有平板膜或者中空纤维膜形状的过滤膜浸渍在所述原水中。在过滤膜浸渍在原水中的状态下，通过施加负压在膜之间产生压差，因这种膜之间的压差而只有除了污染物之外的流体选择性地透过过滤膜。

由于在组件壳体内中空纤维膜束以高的组装密度(packing density)来存在，因此，与浸渍式相比，加压式对于中空纤维膜的污染相对差。因此，在处理污染物浓度较高的水时，主要使用浸渍式。浸渍式的情况下，以盒(cassette)为单位制作和设置，过滤膜盒包括框架结构、安装在所述框架结构的多个浸渍式过滤膜组件、曝气部等。

但是，与只需要将各中空纤维膜组件连接在管道的加压式相比，浸渍式需在地面下面形成过滤槽，并根据其形状和大小，需要在过滤槽中适当排列过滤膜组件，而且，浸渍式只能在将过滤膜组件浸渍在原水中之后，将泵、鼓风机等各种部件直接连接在所述浸渍的过滤膜组件上，因此很麻烦。

并且，浸渍式的情况下，为了对过滤装置进行维护管理以及定期清除过滤过程中积累的污泥，需要人下到形成在地面下的过滤槽，不仅带来不便而且很危险。

为了解决上述问题，可以考虑在地面上面设置过滤箱来替代地面下面形成的过滤槽。但是，各种部件和管道与所述过滤箱并排设置时，如，用于向所述过滤箱供给原水的管道、用于运输由浸渍在过滤箱的原水中的过滤组件产生的滤液的管道、用于向所述过滤膜组件提供负压的泵、用于向所述曝气部提供气体的鼓风机等，导致过滤装置的结构变得复杂，且过滤装置所占空间(footprint)也很大。

另外，伴随着通过过滤膜组件的水处理的进行，污染物会对过滤膜造成污染，导致过滤膜的透过性能大幅下降。各种形态的过滤膜污染物以不同的方式产生膜污染，因此，需要通过各种方式，如曝气清洗(aeration cleaning)和反冲洗(backwashing)的方式对过滤膜实施清洗。

曝气清洗的方式为，通过曝气管从膜下面向膜喷射空气而使气泡升腾，从而不仅可通过气泡本身来去除附着在过滤膜表面的异物，而且还能使处理水箱中的水上升或者循环，从而去除过滤膜表面的异物。为了曝气清洗而喷射空气的曝气管因受到空气喷射的反作用等而有可能发生无法保持初始的水平状态的情况。如上所述，由于在曝气清洗过程中曝气管脱离水平状态，从曝气管喷射的空气会集中在一侧，因此无法对整个过滤膜进行均匀的清洗。

反冲洗的方式为，通过所述过滤膜组件产生的滤液的一部分经过预定路径供给到反冲洗水槽(backwash water bath)后保存在其中，然后通过反冲洗用泵在所述路径中反向流动，最终经过所述过滤膜，由此从所述过滤膜分离附着在过滤膜表面的污染物。在所述反冲洗工艺过程中中断过滤用泵的运行，相反，在过滤作业过程中，中断反冲洗用泵的运行。单独设置并运行的过滤用泵和反冲洗用泵导致过滤装置的结构变得复杂，而且由于反复驱动和中断，消耗过多的能量。

并且，设置现有的浸渍式过滤装置时，需要将各种部件分别运送到水处理场所，然后在水处理场所组装所述部件，因此设置作业很繁琐。由于存在上述问题，在进行小规模水处理的场所，很少设置浸渍式过滤装置。

发明内容

(一)需要解决的技术问题