本發(fā)明涉及一種過濾裝置和一種使用該過濾裝置的浸漬式過濾方法。

背景技術(shù)：

例如，在廢水處理和藥物制造過程中，使用主要地僅供水經(jīng)過的過濾膜的過濾裝置(例如參考日本未審查專利申請公報No.2010-42329)。這種過濾裝置可以作為外壓式裝置和內(nèi)壓式裝置，在該外壓式裝置中，通過滲透壓或者增加過濾膜的外側(cè)上的壓力或者降低過濾膜的內(nèi)側(cè)上的壓力來使得待處理液體滲透到過濾膜中；在該內(nèi)壓式裝置中，通過增加過濾膜的內(nèi)側(cè)上的壓力來使得待處理液體從過濾膜滲出。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

NPL 1：日本未審查專利申請公報No.2010-42329

技術(shù)實現(xiàn)要素：

技術(shù)問題

在上述過濾裝置中，當(dāng)過濾槽內(nèi)的被分離物質(zhì)的濃度隨著過濾處理的進行而增加時，浸漬式裝置的過濾膜過濾能力會發(fā)生顯著劣化。因此，根據(jù)傳統(tǒng)的過濾裝置，有必要延長處理時間或者增加過濾膜的面積，以便從待處理液體分離特定量的水，因此難以同時改進處理效率和降低成本。

已經(jīng)在這些情況下作出了本發(fā)明，并且本發(fā)明旨在提供過濾裝置和使用該過濾裝置的浸漬式過濾方法，該過濾裝置提供優(yōu)良的處理效率和成本性能。

問題的解決方案

被作出用于解決上述問題的發(fā)明提供通過使用過濾膜而凈化待處理液體的、浸漬式過濾裝置，該過濾裝置包括多個過濾單元，每個過濾單元包括過濾槽和被浸漬在過濾槽中的至少一個過濾膜模塊，過濾單元被串聯(lián)地布置。

被作出用于解決上述問題的另一項發(fā)明包括使用上述過濾裝置，其中，將多個過濾單元中的上游過濾單元中的一部分待處理液體供給到下游過濾單元，從而對待處理液體進行凈化。

發(fā)明效果

本發(fā)明的過濾裝置具有優(yōu)良的處理效率和成本性能。因此，根據(jù)本發(fā)明的過濾裝置和使用該過濾裝置的浸漬式過濾方法能夠用于有效率分離待處理液體，例如包含油的液體等。

附圖簡要說明

[圖1]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的過濾裝置的示意圖。

[圖2]圖2是示出根據(jù)不同于圖1所示實施例的、本發(fā)明實施例的過濾裝置的示意圖。

具體實施方式

[本發(fā)明實施例的說明]

本發(fā)明提供一種浸漬式過濾裝置，該過濾裝置通過使用過濾膜來對待處理液體進行凈化，并且包括多個過濾單元，每個過濾單元包括過濾槽和被浸漬在過濾槽中的至少一個過濾膜模塊，過濾單元被串聯(lián)地布置。

因為過濾裝置通過串聯(lián)連接的多個過濾單元來對水進行處理，所以能夠通過有效地分配待處理液體量和每個過濾單元的過濾槽內(nèi)部的被分離物質(zhì)的濃度來進行過濾。換言之，根據(jù)這個過濾裝置，能夠在將各個過濾槽中的過濾膜模塊的過濾能力維持在適當(dāng)水平的同時進行過濾；因此，能夠通過降低過濾膜模塊的過濾面積并且降低成本來對水進行有效處理。

優(yōu)選地，通過使得液體溢出，從而將待處理液體從上游過濾單元供給至下游過濾單元。當(dāng)通過使液體溢出而在過濾單元之間供給待處理液體時，能夠容易且可靠地控制供給到下游過濾槽的待處理液體量。結(jié)果，能夠進一步改進水處理效率。

優(yōu)選地，進一步設(shè)置從過濾膜模塊的下方供給氣泡的氣泡供給單元。當(dāng)設(shè)置氣泡供給單元時，能夠維持每個過濾單元的過濾膜模塊的過濾能力，因此能夠進一步增強水處理效率。特別地，與傳統(tǒng)過濾裝置相比，該過濾裝置能夠降低每個過濾單元中的被處理液體量，因此能夠通過使用氣泡供給單元來更加有效地清潔過濾膜。

本發(fā)明還提供使用上述過濾裝置的浸漬式過濾方法，該方法包括將上游過濾單元中的一部分待處理液體供給至下游過濾單元供給，以對待處理液體進行凈化。

根據(jù)該浸漬式過濾方法，通過使用所述過濾裝置來處理待處理液體，因此能夠高效、低成本地對待處理液體進行凈化。

[本發(fā)明實施例的詳細(xì)說明]

現(xiàn)在將參考繪圖詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明的過濾裝置和浸漬式過濾方法。

<過濾裝置>

圖1所示的過濾裝置1包括：第一過濾單元2，待處理液體X被供給至該第一過濾單元2；第二過濾單元3，第一過濾單元2中的一部分待處理液體X1被供給至該第二過濾單元3；和第三過濾單元4，第二過濾單元3中的一部分待處理液體X2被供給至該第三過濾單元4。第一過濾單元2、第二過濾單元3和第三過濾單元4被串聯(lián)地布置。第一過濾單元2包括第一過濾槽2a和被浸漬在第一過濾槽2a中的第一過濾膜模塊2b。第二過濾單元3包括第二過濾槽3a和被浸漬在第二過濾槽3a中的第二過濾膜模塊3b。第三過濾單元4包括第三過濾槽4a和被浸漬在第三過濾槽4a中的第三過濾膜模塊4b。過濾裝置1進一步包括：氣泡供給單元5，該氣泡供給單元5從第一過濾膜模塊2b、第二過濾膜模塊3b和第三過濾膜模塊4b的下方供給氣泡；存儲已處理液體Y的已處理液體存儲槽6；和存儲濃縮液體Z的濃縮液體存儲槽7。過濾裝置1是這樣的浸漬式過濾裝置：通過串聯(lián)地布置三個過濾單元來對待處理液體進行凈化，每個過濾單元具有被浸漬在待處理液體中的至少一個過濾膜模塊。

(第一過濾單元)

第一過濾單元2是過濾裝置中的最上游(上游)過濾單元，并且是首先被供給待處理液體X的過濾單元。如上所述，第一過濾單元2包括第一過濾槽2a和被浸漬在第一過濾槽2a中的第一過濾膜模塊2b。

(第一過濾槽)

第一過濾槽2a是能夠?qū)⒁后w存儲在內(nèi)的容器。第一過濾槽2a是有底筒狀構(gòu)件，且上端開放。第一過濾槽2a的平面形狀不受特別限制，而是可為例如圓形或者多邊形。第一過濾槽2a內(nèi)部布置有兩個第一過濾膜模塊2b。用于供給待處理液體X的液體供給管2c連接到第一過濾槽2a的上部，并且第一溢出管2d被連接在低于液體供給管2c的位置處。一旦第一過濾槽2a內(nèi)部的待處理液體X1的液體液位達到第一溢出管2d，則待處理液體X1溢出，并且通過第一溢出管2d供給到第二過濾槽3a?？商娲兀幚硪后wX可以從第一過濾槽2a的開口端直接地供給到第一過濾槽2a，而不使用液體供給管2c。

(第一過濾膜模塊)

每個第一過濾膜模塊2b具有：過濾膜，該過濾膜被排列為在上-下方向上彼此平行；和保持構(gòu)件，該保持構(gòu)件固定過濾膜的一個端部或者兩個端部。過濾膜可以是允許水滲透到內(nèi)側(cè)的中空部中、并且防止待處理液體X中所包含的被分離物質(zhì)等的顆粒發(fā)生滲透的任何膜。例如，能夠使用已知的多孔中空纖維膜和扁平膜元件等。

作為中空纖維膜，可以使用主要由熱塑性樹脂構(gòu)成的中空纖維膜。熱塑性樹脂的實例包括聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯、乙烯-乙烯醇共聚物、聚酰胺、聚酰亞胺、聚醚酰亞胺、聚苯乙烯、聚砜、聚乙烯醇、聚苯醚、聚苯硫醚、醋酸纖維素、聚丙烯腈、和聚四氟乙烯(PTFE)。其中，優(yōu)選具有優(yōu)良的耐化學(xué)性、耐熱性、耐氣候性、阻燃性等并且多孔的PTFE。更加優(yōu)選單軸或者雙軸拉伸的PTFE?？梢詫⒅T如其它聚合物、潤滑劑等添加劑及其他物質(zhì)添加到材料，以形成中空纖維膜。

中空纖維膜優(yōu)選地具有多層結(jié)構(gòu)，以具有透水性和機械強度，并且增強氣泡的表面清潔效果。具體地，中空纖維膜優(yōu)選包括位于內(nèi)側(cè)上的支撐層和被堆疊在支撐層的表面上的過濾層。

中空纖維膜的支撐層的平均厚度例如是0.1mm以上和3mm以下。當(dāng)支撐層的平均厚度位于這個范圍內(nèi)時，中空纖維膜可以以充分平衡的方式獲得機械強度和透水性。中空纖維膜的過濾層的平均厚度例如是5μm以上和100μm以下。當(dāng)過濾層的平均厚度位于這個范圍內(nèi)時，中空纖維膜能夠容易且可靠地獲得高過濾性能。

中空纖維膜的平均外徑例如是2mm以上和6mm以下，并且平均內(nèi)徑例如是0.5mm以上和4mm以下?？梢愿鶕?jù)第一過濾槽2a的尺寸和處理量來適當(dāng)?shù)卦O(shè)計中空纖維膜的平均長度。

扁平膜元件的實例是這樣一種扁平膜元件，該扁平膜元件包括：膜體，該膜體通過以下方式形成：對例如多孔PTFE這樣的樹脂片進行折疊、以使其中之一個表面具有面對彼此的部分；支撐構(gòu)件，該支撐構(gòu)件由諸如聚乙烯這樣的樹脂制成的網(wǎng)形成，并且被設(shè)置在所述膜體的、面對彼此的部分之間；和外周密封件，該外周密封件對于膜體的處于折疊狀態(tài)下的外周緣進行密封。膜體被放置為使得折疊部分朝下，且開放部被固定到集管(header)，從而在內(nèi)側(cè)形成用于已處理液體的通道。

扁平膜元件的膜體可以是單層或者多層。膜體優(yōu)選地具有0.01μm以上和20μm以下的孔隙，且對于顆粒直徑為0.45μm的顆粒具有90％以上的顆粒捕捉率，膜體的平均膜厚度為5μm以上和200μm以下，并且包圍孔隙的纖維骨架的平均最大長度為5μm以下。

位于第一過濾膜模塊2b的上部的每個保持構(gòu)件都具有排出單元(集水集管)，該排出單元對已經(jīng)滲透過濾膜的液體進行收集。排出管連接到排出單元，被過濾液體(已處理液體Y)通過第一泵2e的抽吸而從第一過濾膜模塊2b排出，并且被轉(zhuǎn)移到已處理液體存儲槽6。

(氣泡供給單元)

氣泡供給單元5用于供給對過濾膜的表面進行清潔的氣泡。所述氣泡從第一過濾膜模塊2b與下文所述的第二過濾膜模塊3b和第三過濾膜模塊4b的下方進行供給。在擦洗過濾膜的表面時，氣泡隨其向上移動而清潔過濾膜的表面。

向第一過濾膜模塊2b供給氣泡的氣泡供給單元5與第一過濾膜模塊2b一起被浸漬在存儲待處理液體X1的第一過濾槽2a中。氣泡供給單元5通過連續(xù)地或者間歇地排放從壓縮機等通過空氣供給管供給的氣體而供給氣泡。向第二過濾膜模塊3b和第三過濾膜模塊4b供給氣泡的氣泡供給單元5與向第一過濾膜模塊2b供給氣泡的氣泡供給單元5相同。氣泡供給單元5不受特別限制，并且能夠使用已知的氣體擴散器。氣體擴散器的實例包括：使用通過在樹脂或者陶瓷板或者管道中形成大量孔隙而形成的穿孔板或者穿孔管道的氣體擴散器、從擴散器和噴灑器噴射氣體的噴射式氣體擴散器、和間歇地噴射氣泡的間歇氣泡噴射式氣體擴散器。

從氣泡供給單元5供給的氣體可以是任何非活性氣體。根據(jù)經(jīng)營成本考慮，優(yōu)選使用空氣。

(第二過濾單元)

第二過濾單元3布置在第一過濾單元2的下游，并且第一過濾單元2中的一部分待處理液體X1被供給至第二過濾單元3。如上所述，第二過濾單元3包括第二過濾槽3a和被浸漬在第二過濾槽3a中的第二過濾膜模塊3b。

(第二過濾槽)

與第一過濾槽2a相同，第二過濾槽3a是能夠?qū)⒁后w存儲在內(nèi)的有底筒狀容器，且上端開放。第二過濾膜模塊3b被布置在第二過濾槽3a內(nèi)。對第一過濾槽2a中的一部分待處理液體X1進行供給的第一溢出管2d連接到第二過濾槽3a的上部，并且第二溢出管3c連接在低于第一溢出管2d的位置處。當(dāng)?shù)诙^濾槽3a中的待處理液體X2的液體液面達到第二溢出管3c時，則待處理液體X2溢出，并且通過第二溢出管3c供給到第三過濾槽4a。

供給到第二過濾槽3a的待處理液體X1的量小于供給到第一過濾槽2a的待處理液體X的量，因此，可以將第二過濾槽3a的容積設(shè)計為小于第一過濾槽2a的容積。

按質(zhì)量百分比計算，從第一過濾槽2a溢出到第二過濾槽3a的待處理液體X1的供給量的上限優(yōu)選是被供給到第一過濾槽2a的待處理液體X的供給量的60％，更優(yōu)選地是其55％。按質(zhì)量百分比計算，上述液體供給量的下限是被供給到第一過濾槽2a的待處理液體X的供給量的40％，更優(yōu)選地是其45％。當(dāng)供給量超過上述上限時，第二過濾槽3a處的處理負(fù)荷增加，并且可能會降低過濾裝置1的處理效率。相反，當(dāng)供給量小于上述下限時，第一過濾槽2a處的處理負(fù)荷增加，并且可能會降低過濾裝置1的處理效率。供給量例如可以通過調(diào)節(jié)第一溢出管2d的配設(shè)高度、第一泵2e的抽吸量等來加以控制。

(第二過濾膜模塊)

第二過濾膜模塊3b可以類似于第一過濾膜模塊2b。

排出管在第二過濾膜模塊3b的上部處連接到排出單元，并且被過濾液體(已處理液體Y)通過第二泵3d的抽吸而從第二過濾膜模塊3b排出，并且被轉(zhuǎn)移到已處理液體存儲槽6。

第二過濾槽3a內(nèi)的第二過濾膜模塊3b的數(shù)目小于(或者是其一半)第一過濾槽2a內(nèi)的第一過濾膜模塊2b的數(shù)目。因此，第二過濾槽3a內(nèi)的第二過濾膜模塊3b的總過濾面積(第二過濾單元3的總過濾面積)小于第一過濾槽2a內(nèi)的第一過濾膜模塊2b的總過濾面積(第一過濾單元2的總過濾面積)。供給到第二過濾槽3a的待處理液體X1的供給量小于供給到第一過濾槽2a的待處理液體X的供給量；因此，由第二泵3d排出的已處理液體Y的量(處理量)也較小。相應(yīng)地，第二過濾單元3的過濾膜模塊的總過濾面積可以被設(shè)計為小于第一過濾單元2的過濾膜模塊的總過濾面積。供給到第二過濾槽3a的待處理液體X1中的被分離物質(zhì)的濃度高于供給到第一過濾槽2a的待處理液體X中的被分離物質(zhì)的濃度；然而，因為假設(shè)處理量較小，所以抵消了過濾膜模塊的處理性能的低下。術(shù)語“過濾單元的總過濾面積”指的是該過濾單元的所有過濾膜模塊中的過濾膜的表面面積的總和。

(第三過濾單元)

第三過濾單元4布置在第二過濾單元3的下游處，并且第二過濾單元3中的一部分待處理液體X2被供給至第三過濾單元4。如上所述，第三過濾單元4包括第三過濾槽4a和被浸漬在第三過濾槽4a中的第三過濾膜模塊4b。

(第三過濾槽)

與第一過濾槽2a相同，第三過濾槽4a是能夠?qū)⒁后w存儲在內(nèi)的有底筒狀容器，且上端開放。一個第三過濾膜模塊4b被布置在第三過濾槽4a內(nèi)部。用于供給第二過濾槽3a中的一部分待處理液體X2的的第二溢出管3c連接到第三過濾槽4a的上部，并且第三溢出管4c連接在低于第二溢出管3c的位置處。當(dāng)?shù)谌^濾槽4a中的待處理液體X3的液體液面達到第三溢出管4c時，待處理液體X3溢出，并且通過第三溢出管4c而供給到濃縮液體存儲槽7。

供給到第三過濾槽4a的待處理液體X2的供給量小于供給到第二過濾槽3a的待處理液體X1的供給量。因此，可以將第三過濾槽4a的容積設(shè)計為小于第二過濾槽3a的容積。

按質(zhì)量百分比計算，從第二過濾槽3a溢出到第三過濾槽4a的待處理液體X2的供給量的上限優(yōu)選是被供給到第二過濾槽3a的待處理液體X1的供給量的60％，更優(yōu)選的是其55％。按質(zhì)量百分比計算，上述液體供給量的下限是被供給到第二過濾槽3a的待處理液體X1的供給量40％，更優(yōu)選的是其45％。當(dāng)供給量超過上述上限時，第三過濾槽4a處的處理負(fù)荷增加，并且可能會降低過濾裝置1的處理效率。相反，當(dāng)供給量小于上述下限時，第二過濾槽3a處的處理負(fù)荷增加，并且可能會降低過濾裝置1的處理效率。供給量例如可以通過調(diào)節(jié)第二溢出管3c的配設(shè)高度、第二泵3d的抽吸量等來加以控制。

(第三過濾膜模塊)

第三過濾膜模塊4b可以類似于第一過濾膜模塊2b。

排出管在第三過濾膜模塊4b的上部處連接到排出單元，并且被過濾液體(已處理液體Y)通過第三泵4d的抽吸而從第三過濾膜模塊4b排出，并且被轉(zhuǎn)移到已處理液體存儲槽6。

第三過濾槽4a內(nèi)的第三過濾膜模塊4b的數(shù)目等于第二過濾槽3a內(nèi)的第二過濾膜模塊3b的數(shù)目(數(shù)目均是1)。因此，第三過濾槽4a內(nèi)的第三過濾膜模塊4b的總過濾面積(第三過濾單元4的總過濾面積)等于第二過濾槽3a內(nèi)的第二過濾膜模塊3b的總過濾面積。然而，因為供給到第三過濾槽4a的待處理液體X2的供給量小于供給到第二過濾槽3a的待處理液體X1的供給量，所以由第三泵4d排出的已處理液體Y的量(處理量)也較小。因此，通過減少第三過濾膜模塊4b的尺寸等方法，可以將第三過濾槽4a內(nèi)的第三過濾膜模塊4b的總過濾面積設(shè)計為小于第二過濾槽3a內(nèi)的第二過濾膜模塊3b的總過濾面積。

<優(yōu)點>

過濾裝置1通過使用首先被供給待處理液體X的第一過濾槽2a、被供給第一過濾槽2a中的一部分待處理液體X1的第二過濾槽3a、和被供給第二過濾槽3a中的一部分待處理液體X2的第三過濾槽4a來對水進行處理。因此，第一過濾槽2a中的待處理液體X1中的被分離物質(zhì)的濃度能夠被控制為處于相對較低的水平，并且能夠在進行過濾的同時防止第二過濾槽3a中的被分離物質(zhì)的濃度增加。換言之，因為過濾裝置1能夠在進行過濾的同時將各個槽中的過濾膜模塊的過濾能力維持為適當(dāng)?shù)乃?，所以能夠通過降低過濾膜模塊的過濾面積而以低成本有效地進行水處理。

而且，根據(jù)過濾裝置1，可以通過溢流來分別將第一過濾槽2a中的待處理液體和第二過濾槽3a中的待處理液體供給到第二過濾槽3a和第三過濾槽4a；因此，能夠容易且可靠地控制供給到第二過濾槽3a和第三過濾槽4a的待處理液體量。此外，因為第二過濾槽3a的總過濾面積小于第一過濾槽2a的總過濾面積，所以過濾裝置1具有優(yōu)良的成本性能。

因為過濾裝置1包括從各個過濾膜模塊的下方供給氣泡的氣泡供給單元5，所以能夠保持過濾膜模塊的過濾能力，并且能夠進一步增強水處理效率。

<浸漬式過濾方法>

根據(jù)浸漬式過濾方法，通過使用這個過濾裝置1、即包括串聯(lián)布置的多個過濾單元的裝置來凈化待處理液體。以下特別詳述浸漬式過濾方法。

首先，在第一過濾單元2的第一過濾槽2a中，在待處理液體X正被供給到第一過濾槽2a時，通過使用第一泵2e來降低第一過濾膜模塊2b的過濾膜的內(nèi)側(cè)上的壓力，從而抽吸已處理液體Y，并且使得已處理液體Y被轉(zhuǎn)移到已處理液體存儲槽6。已處理液體Y的待抽吸量Q2被控制為小于供給到第一過濾槽2a的待處理液體X的供給量Q1。按質(zhì)量百分比計算，被抽吸量Q2的上限優(yōu)選為被供給到第一過濾槽2a的待處理液體X的供給量Q1的60％，更優(yōu)選的為其55％。按質(zhì)量百分比計算，被抽吸量Q2的下限為供給到第一過濾槽2a的待處理液體X的供給量Q1的40％，更優(yōu)選為其45％。當(dāng)被抽吸量Q2超過上限時，第一過濾槽2a處的處理負(fù)荷增加，并且可能會降低過濾裝置1的處理效率。相反，當(dāng)被抽吸量Q2少于下限時，下游過濾槽(第二過濾槽3a或者第三過濾槽4a)處的處理負(fù)荷增加，并且可能降低過濾裝置1的處理效率。

如上所述，第一過濾槽2a中的已處理液體Y的被抽吸量Q2小于供給到第一過濾槽2a的待處理液體X的供給量Q1。因此，差量(Q1-Q2)通過第一溢出管2d溢出到第二過濾槽3a中。與供給到第一過濾槽2a的待處理液體X相比，溢出的待處理液體X1中的被分離物質(zhì)的濃度更高。例如，按質(zhì)量百分比計算，當(dāng)被抽吸量Q2為供給到第一過濾槽2a的待處理液體X的供給量Q1的50％時，溢出的待處理液體X1中的被分離物質(zhì)的濃度估計是供給到第一過濾槽2a的待處理液體X中的被分離物質(zhì)的濃度的約兩倍。

接著，在第二過濾單元3的第二過濾槽3a中，通過使用第二泵3d來降低第二過濾膜模塊3b的過濾膜的內(nèi)側(cè)上的壓力，從而抽吸已處理液體Y，并且使得已處理液體Y被轉(zhuǎn)移到已處理液體存儲槽6。在這個過程期間，已處理液體Y的被抽吸量Q3被控制為小于供給到第二過濾槽3a的待處理液體X1的供給量(Q1-Q2)。按質(zhì)量百分比計算，被抽吸量Q3的上限優(yōu)選為供給到第二過濾槽3a的待處理液體X1的供給量(Q1-Q2)的60％，更優(yōu)選地是其55％。按質(zhì)量百分比計算，被抽吸量Q3的下限優(yōu)選為供給到第二過濾槽3a的待處理液體X1的供給量(Q1-Q2)的40％，更優(yōu)選地是其45％。當(dāng)被抽吸量Q3超過上限時，第二過濾槽3a處的處理負(fù)荷增加，并且可能降低過濾裝置1的處理效率。相反，當(dāng)被抽吸量Q3少于下限時，下游過濾槽(第三過濾槽4a)處的處理負(fù)荷增加，并且可能降低過濾裝置1的處理效率。

如上所述，在第二過濾槽3a中的已處理液體Y的被抽吸量Q3小于供給到第二過濾膜3的待處理液體X1的供給量(Q1-Q2)。因此，差量(Q1-Q2-Q3)通過第二溢出管3c溢出到第三過濾槽4a中。與供給到第二過濾槽3a的待處理液體X1中的被分離物質(zhì)的濃度的濃度相比，溢出的待處理液體X2中的被分離物質(zhì)的濃度更高。

最后，在第三過濾單元4的第三過濾槽4a中，通過使用第三泵4d來降低第三過濾膜模塊4b的過濾膜內(nèi)側(cè)上的壓力，從而抽吸已處理液體Y，并且使得已處理液體Y被轉(zhuǎn)移到已處理液體存儲槽6。在這個過程期間，已處理液體Y的被抽吸量Q4被控制為小于供給到第三過濾槽4a的待處理液體X2的供給量(Q1-Q2-Q3)。按質(zhì)量百分比計算，被抽吸量Q4的上限優(yōu)選為供給到第三過濾槽4a的待處理液體X2的供給量(Q1-Q2-Q3)的60％，更優(yōu)選地是其55％。按質(zhì)量百分比計算，被抽吸量Q4的下限優(yōu)選為供給到第三過濾槽4a的待處理液體X2的供給量(Q1-Q2-Q3)的40％，更優(yōu)選地是其45％。當(dāng)被抽吸量Q4超過上限時，第三過濾槽4a處的處理負(fù)荷增加，并且可能降低過濾裝置1的處理效率。相反，當(dāng)被抽吸量Q4少于下限時，會降低過濾裝置1的處理量。

如上所述，因為在第三過濾槽4a中的已處理液體Y的被抽吸量Q4小于供給到第三過濾槽4a的待處理液體X2的供給量(Q1-Q2-Q3)，所以差量(Q1-Q2-Q3-Q4)通過第三溢出管4c溢出到濃縮液體存儲槽7中。

結(jié)果，經(jīng)凈化的已處理液體Y被存儲在已處理液體存儲槽6中，并且被分離物質(zhì)濃度更高的濃縮液體Z被存儲在濃縮液體存儲槽7中。已處理液體Y和濃縮液體Z被以適當(dāng)?shù)姆绞嚼没蛘咛幚怼?/p>

浸漬式過濾方法的具體使用實例包括污水處理、工業(yè)排水處理、用于工業(yè)水的過濾、用于清洗機器等的水的處理、游泳池水過濾、河水過濾、海水過濾、用于發(fā)酵過程的殺菌或者凈化(酶法或者氨基酸純化)、食物、清酒、啤酒、葡萄酒等(特別地，原產(chǎn)品)的過濾、在藥物制造等中從發(fā)酵器分離細(xì)菌細(xì)胞、在染色工業(yè)中水和溶解染料的過濾、動物細(xì)胞的培養(yǎng)和過濾、在使用RO膜的純凈水生產(chǎn)過程中的預(yù)處理過濾(包括海水脫鹽)、在使用離子交換膜的過程中的預(yù)處理過濾、以及在使用離子交換樹脂的純凈水生產(chǎn)過程中的預(yù)處理過濾。

在水凈化處理中，能夠與粉末狀活性碳相組合地使用過濾裝置1。首先，利用粉末狀活性碳吸附微小的、已溶解的有機物質(zhì)，并且利用過濾裝置1過濾包含吸附已溶解的有機物質(zhì)的粉末狀活性碳的水，從而有效地進行水凈化處理。

在污水處理中，能夠與其中生長有細(xì)菌細(xì)胞的容器組合使用。污水被引入容器中，并且污水中的污染物被細(xì)菌細(xì)胞分解并且被清潔。然后，所得到的、包含細(xì)菌細(xì)胞的污水被過濾裝置1過濾，以有效地進行污水處理。

[其它實施例]

本文所公開的實施例應(yīng)被認(rèn)為僅供說明，而非進行限制。本發(fā)明的范圍不受上述實施例的特征限制，而是意于包括權(quán)利要求及其等價物的含義和范圍內(nèi)的所有修改和修正。

上述實施例中描述了具有三個過濾單元(即第一過濾單元、第二過濾單元、和第三過濾單元)的過濾裝置，但是本發(fā)明的范圍不限于此。換言之，圖2所示的過濾裝置10中僅具有兩個過濾單元(即第一過濾單元2和第二過濾單元3)的過濾裝置也是在本發(fā)明的預(yù)期范圍內(nèi)。可替代地，過濾裝置可以包括四個或者更多個過濾單元。

可以省略安設(shè)在上游過濾槽和下游過濾槽或者存儲槽之間(即在第一過濾槽和第二過濾槽之間、在第二過濾槽和第三過濾槽之間、或者在第三過濾槽和濃縮液體存儲槽之間)的溢出管。例如，第一過濾槽和第二過濾槽可以被安設(shè)為彼此接觸，并且可以在各個槽的溢出位置處形成彼此連通的孔，以形成溢出流路。

雖然在以上實施例中描述了通過引起溢出而從上游過濾槽向下游過濾槽或者存儲槽(即從第一過濾槽向第二過濾槽、從第二過濾槽向第三過濾槽、和從第三過濾槽向濃縮液體存儲槽)供給待處理液體的結(jié)構(gòu)和方法，但是用于向各個槽供給待處理液體的方法不限于引起溢出。例如，可以在槽之間設(shè)置將槽和轉(zhuǎn)移泵連接的管道，并且可以通過使用轉(zhuǎn)移泵而將待處理液體從一個槽供給到其它槽。

而且，在上述實施例中，作為實例描述了在使每一個過濾槽的上端開放時通過使用泵來抽吸液體的方法?？商娲?，每個過濾槽可以是密封容器，并且可以替代抽吸而通過由加壓產(chǎn)生的外部壓力來從每個過濾膜模塊排出已處理液體。

第二過濾單元的總過濾面積不必小于第一過濾單元的總過濾面積。當(dāng)?shù)诙^濾單元的總過濾面積小于第一過濾單元的總過濾面積時，無需改變過濾膜模塊的數(shù)目，而是可以改變過濾膜模塊的尺寸和類型。而且，可以在第一過濾槽內(nèi)部安設(shè)一個過濾膜模塊，并且可以在第二過濾槽或者第三過濾槽內(nèi)部安設(shè)多個過濾膜模塊。

能夠省略過濾裝置的氣泡供給單元。

工業(yè)適用性

如上所述，本發(fā)明的過濾裝置具有優(yōu)良的處理效率和成本性能。相應(yīng)地，該過濾裝置和浸漬式過濾方法適合于在各種領(lǐng)域中用作固液分離處理裝置。

附圖標(biāo)記列表

1、10 過濾裝置

2 第一過濾單元

2a 第一過濾槽

2b 第一過濾膜模塊

2c 液體供給管

2d 第一溢出管

2e 第一泵

3 第二過濾單元

3a 第二過濾槽

3b 第二過濾膜模塊

3c 第二溢出管

3d 第二泵

4 第三過濾單元

4a 第三過濾槽

4b 第三過濾膜模塊

4c 第三溢出管

4d 第三泵

5 氣泡供給單元

6 已處理液體存儲槽

7 濃縮液體存儲槽

X、X1、X2、X3 待處理液體

Y 已處理液體

Z 濃縮液體