分離膜、水處理單元和水處理裝置制造方法
【專利摘要】該分離膜（35）可用于使用反滲透膜處理水的水處理裝置中。所述分離膜（35）設(shè)置有多個島狀部分、以及從該島狀部分延伸并且比該島狀部分細的呈纖維狀的多個纖維狀部分。使由纖維狀部分占據(jù)的膜表面的面積大于由島狀部分占據(jù)的面積。該水處理單元設(shè)置有：殼體（30）；前述分離膜（35），其安裝在所述殼體（30）中；以及清潔裝置（33），其安裝在殼體（30）上并能夠清潔分離膜（35）。該水處理裝置設(shè)置有：第一水處理單元，其能夠?qū)Υ幚硭M行預(yù)處理；第二水處理單元，其能夠?qū)Υ幚硭M行主處理。該第一水處理單元設(shè)置有前述水處理單元。
【專利說明】分離膜、水處理單元和水處理裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及分離膜、包含該分離膜的水處理單元、以及包含該水處理單元的水處
理裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]使用反滲透膜的水處理裝置已經(jīng)是常規(guī)已知的。當(dāng)用這種類型的水處理裝置對海水脫鹽時，通常在用反滲透膜處理之前進行從原水去除懸浮物質(zhì)或諸如TEP(透明胞外聚合物顆粒)之類的有機顆粒的預(yù)處理。
[0003]例如，日本專利N0.4525857中描述了可用于該預(yù)處理的預(yù)處理裝置的一個例子。
[0004]引用列表
[0005]專利文獻
[0006]PTLl:日本專利 N0.4525857
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]技術(shù)問題
[0008]根據(jù)日本專利N0.4525857中描述的預(yù)處理裝置，可以用小的安裝面積獲得大的處理量，并且還可有效地去除有機顆粒。如圖4所示意性示出的那樣，在日本專利N0.4525857所描述的預(yù)處理裝置中使用的分離膜主要包括島狀節(jié)點5和連接節(jié)點5的超細纖維狀纖絲6。
[0009]本申請的發(fā)明人潛心研究了能夠在預(yù)處理中有效地去除糖類(特別是諸如TEP之類的被水溶脹并成為凝膠狀的糖類)的分離膜的結(jié)構(gòu)。作為其研究的結(jié)果，本申請的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)節(jié)點5與纖絲6之間的比率影響糖類去除率。
[0010]因此，本發(fā)明的目的是提供分離膜、包含該分離膜的水處理單元、以及水處理裝置(水處理系統(tǒng))，其中可以提高糖類從待處理水中的去除率。
[0011]問題的解決方案
[0012]根據(jù)本發(fā)明的分離膜(過濾膜)可用在使用反滲透膜進行水處理的水處理裝置中。分離膜包括:多個島狀部分；以及多個纖維狀部分，該纖維狀部分從島狀部分延伸并且其寬度小于島狀部分的寬度，其中將膜表面處的纖維狀部分的面積設(shè)為大于島狀部分的面積。
[0013]優(yōu)選地，在分離膜中，糖類從待處理水中的去除率為50%以上。換言之，優(yōu)選將膜表面處的纖維狀部分的面積設(shè)為大于島狀部分的面積，使得糖類從待處理水中的去除率為50%以上。更優(yōu)選地，將膜表面處的纖維狀部分的面積設(shè)為島狀部分的面積的3倍以上，并且進一步優(yōu)選為5倍以上。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的水處理單元可用在使用反滲透膜進行水處理的水處理裝置中。該水處理單元包括:殼體；安裝在該殼體中的分離膜；以及連接至殼體并能夠清潔分離膜的清潔裝置。將前述分離膜用作該分離膜。[0015]優(yōu)選地，該清潔裝置包括下述裝置中的至少一者:清潔液供給裝置，其能夠?qū)⑶鍧嵰汗┙o中殼體中；超聲波供給裝置，其能夠向分離膜供給超聲波；以及水流/氣泡流供給裝置，其能夠向分離膜供給水流和/或氣泡流。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的水處理裝置(水處理系統(tǒng))使用反滲透膜進行水處理。該水處理裝置包括:第一水處理單元，其能夠進行待處理水的預(yù)處理；以及第二水處理單元，其能夠進行待處理水的主處理。將前述水處理單元用作第一水處理單元并且將前述分離膜用作分離膜。
[0017]本發(fā)明的有益效果
[0018]本申請的發(fā)明人知道了:通過將分離膜的膜表面處的纖維狀部分的面積設(shè)為大于島狀部分的面積，即，將分離膜構(gòu)造為主要由纖維狀部分組成，可以提高糖類從待處理水中的去除率。因此，通過使用根據(jù)本發(fā)明的分離膜，可以獲得糖類從待處理水中的去除率優(yōu)異的水處理單元和水處理裝置(水處理系統(tǒng))。
[0019]附圖簡要說明
[0020]圖1為示出根據(jù)本發(fā)明實施方案的水處理裝置(水處理系統(tǒng))的框圖。
[0021]圖2為示出根據(jù)本發(fā)明實施方案的水處理單元的截面圖。
[0022]圖3 Ca)為根據(jù)本發(fā)明實施方案的分離膜表面的部分放大的照片，并且圖3 (b)為圖3 (a)中所示照片的部分放大圖。
[0023]圖4為示出常規(guī)分離膜表面的一部分的結(jié)構(gòu)例的示意圖。
【具體實施方式】
[0024]以下將參考圖1至4描述本發(fā)明的實施方案。
[0025]根據(jù)本實施方案的水處理裝置(水處理系統(tǒng))I為使用反滲透膜進行水處理的裝置。水處理裝置I可以用來處理含有各種雜質(zhì)的水如海水、地下水和排水，并且對海水脫鹽處理是有用的。
[0026]如圖1所示，水處理裝置I包括泵2、能夠進行待處理水的預(yù)處理的第一水處理單元3、能夠進行待處理水的主處理的第二水處理單元4、以及在高壓下將水供給至反滲透膜的泵7。泵2布置在第一水處理單元3的前段，并且泵2以圖中箭頭所示的方向輸送待處理水。
[0027]在圖1所示的水處理裝置I中，例如，將海水輸送至第一水處理單元3中并且穿過第一水處理單元3中的分離膜(過濾膜)，由此進行預(yù)處理。結(jié)果，過濾并去除了海水中的有機顆粒和無機固形物。將已進行過如上所述預(yù)處理的海水輸送至第二水處理單元4中并穿過第二水處理單元4中的反滲透膜(未示出)，由此進行脫鹽。結(jié)果，可以從海水獲得淡水。
[0028]可以通過單個單元或多個單元來構(gòu)造第一水處理單元3。換言之，可使用一級過濾構(gòu)造或者可使用多級過濾構(gòu)造(其中進行兩級以上的過濾)。例如，在使用兩級過濾時，可想到的是使用具有約幾微米平均孔徑的分離膜進行第一過濾并使用微濾(MF)或超濾(UF)進行第二過濾。
[0029]如圖2所示，第一水處理單元3包括:殼體30、安裝在殼體30中的分離膜35、以及與殼體30連接并能夠清潔分離膜35的清潔裝置33。雖然中空纖維和膜均可以用作分離膜35，但是現(xiàn)在將描述使用膜的情況。[0030]例如，殼體30具有矩形或圓筒形狀并且可以由任何材料制成，只要它具有所要求的機械強度即可。在圖2的例子中，在分離膜35由保持部件31a和31b保持的情況下，分離膜35通過固定部件34而安裝在殼體30中。將保持部件和膜用粘接性密封劑(如聚氨酯和環(huán)氧樹脂)密封并粘合以防漏水。將隔板32a和32b連接至在分離膜35的長度方向上相對的末端，從而在分離膜35內(nèi)部限定了待處理水的流路。如上所述，將包含分離膜35的分離膜元件安裝在殼體30中。需要注意的是，通過舉例的方式示出了分離膜元件中保持部件31a和31b、隔板32a和32b、以及固定部件34的結(jié)構(gòu)?？梢允褂贸藞D2所示構(gòu)造之外的任何構(gòu)造，只要它能夠?qū)⒎蛛x膜35保持在殼體30內(nèi)部即可。
[0031]管36b與殼體30的一端連接，通過該管36b，將作為待處理水的海水輸送至第一水處理單元3中。在殼體30的另一端，管36a與隔板32a連接以貫穿隔板32a，通過該管36a，將過濾后的海水排至第一水處理單元3外。
[0032]清潔裝置33 (例如)可以包括能夠?qū)⑶鍧嵰汗┙o至殼體30中的清潔液供給裝置(未示出)、能夠向分離膜35供給超聲波的超聲波供給裝置(未示出)、能夠向分離膜35供給水流和/或氣泡流的水流/氣泡流供給裝置(未示出)，等。水流/氣泡流供給裝置可以提供(例如)水射流、包含氣泡的水射流，等。這些裝置可以單獨或組合使用。還可以任意地選擇這些裝置的數(shù)目和安置位置。
[0033]可以將公知的構(gòu)造用作清潔液供給裝置，只要其能夠?qū)⑶鍧嵰汗┙o至殼體30中即可?？蓪⒋温人?、表面活性劑等用作清潔液，并且特別可以使用含有苧烯(d-苧烯:見下面化學(xué)式I)的水。例如，將大約30ppm至1000ppm的含有芋烯的水供給至分離膜35的內(nèi)側(cè)區(qū)域以除去因反洗而堵塞膜的TEP、懸浮物質(zhì)等。如上所述，通過將含有苧烯的水供給至分離膜35的內(nèi)側(cè)區(qū)域并且進行分離膜35的反洗，可以有效地除去分離膜35的堵塞。特別地，可以使纏結(jié)在膜中的TEP浮出并有效去除。
[0034][化學(xué)式I]
[0035]
【權(quán)利要求】
1.一種分離膜，其可用于使用反滲透膜進行水處理的水處理裝置中，包括: 多個島狀部分；以及 多個纖維狀部分，所述纖維狀部分從所述島狀部分延伸并且其寬度小于所述島狀部分的寬度，其中 將膜表面處的所述纖維狀部分的面積設(shè)為大于所述島狀部分的面積。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分離膜，其中 將所述膜表面處的所述纖維狀部分的面積設(shè)為所述島狀部分的面積的3倍以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的分離膜，其中 糖類從待處理水中的去除率為50%以上。
4.一種水處理單元,其可用于使用反滲透膜進行水處理的水處理裝置中，包括: 殼體； 安裝在所述殼體中的分離膜；以及 清潔裝置，其與所述殼體連接并能夠清潔所述分離膜，其中 所述分離膜具有多個島狀部分以及多個纖維狀部分，該纖維狀部分從所述島狀部分延伸并且其寬度小于所述島狀部分的寬度，并且將膜表面處的所述纖維狀部分的面積設(shè)為大于所述島狀部分的面積。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水處理單元，其中 所述清潔裝置包括下述裝置中的至少一者:清潔液供給裝置，其能夠?qū)⑶鍧嵰汗┙o至所述殼體中；超聲波供給裝置，其能夠向所述分離膜供給超聲波；以及水流/氣泡流供給裝置，其能夠向所述分離膜供給水流和/或氣泡流。
6.一種水處理裝置，其使用反滲透膜進行水處理，包括: 第一水處理單元，其能夠進行待處理水的預(yù)處理；以及 第二水處理單元，其能夠進行待處理水的主處理， 所述第一水處理單元包括: 殼體； 安裝在所述殼體中的分離膜；以及 清潔裝置，其與所述殼體連接并能夠清潔所述分離膜，其中 所述分離膜包括多個島狀部分以及多個纖維狀部分，該纖維狀部分從所述島狀部分延伸并且其寬度小于所述島狀部分的寬度，并且將膜表面處的所述纖維狀部分的面積設(shè)為大于所述島狀部分的面積。
【文檔編號】B01D65/06GK103857461SQ201280050206
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年10月1日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月13日
【發(fā)明者】柏原秀樹, 母倉修司, 矢萩聰, 中井龍資 申請人:住友電氣工業(yè)株式會社