膜元件及膜元件的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及膜元件及膜元件的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]作為污水凈化處理等水處理設(shè)備所使用的固液分離裝置，優(yōu)選使用浸沒式膜分離裝置。所述浸沒式膜分離裝置收容有多個(gè)平板狀膜元件，所述膜元件包括樹脂制的過濾板和使周緣與過濾板的兩面接合而成過濾膜。
[0003]專利文獻(xiàn)I公開了膜組件的制造方法，其目的在于，防止過濾膜與過濾板之間的粘接不均勻，提高粘接效率，確保膜組件的氣密性，其特征在于，使用有機(jī)過濾膜覆蓋有機(jī)復(fù)合材料膜支撐體的表面，通過局部加熱，使兩者在有機(jī)過濾膜的周緣部融合。
[0004]專利文獻(xiàn)2公開了浸沒式膜元件的制造方法，其目的在于，能夠提高對于曝氣的耐久性的浸沒式膜元件。
[0005]該浸沒式膜元件的制造方法的特征在于，在樹脂制的過濾板上，使雙重線狀的密封部和帶狀的輔助部從過濾板的表面突出，并且沿著過濾板的周緣部在整個(gè)圓周上一體地成形，使位于內(nèi)側(cè)的密封部形成為比位于外側(cè)的密封部低，使位于外側(cè)的密封部和位于周緣的輔助部形成為相同高度，然后在過濾板的表面上覆蓋密封部雙方及輔助部的而配置過濾膜，并且從過濾膜的上方向密封部雙方及輔助部按壓上下升降的焊頭(水一 > )，從上下升降的焊頭輸出超聲波來使過濾膜與密封部雙方及輔助部熔接，在密封部雙方形成直線狀的止水部來使過濾膜保持處于緊張狀態(tài)，并且在輔助部形成輔助熔接接部。
[0006]專利文獻(xiàn)3公開了膜元件，其目的在于，在膜發(fā)生斷裂或劣化時(shí)，再利用熱塑性樹脂制過濾板進(jìn)行重新貼膜，其特征在于，將由合成樹脂纖維形成的無紡布作為支撐體，將形成有微孔的微孔性過濾膜與熱塑性樹脂制過濾板的周緣的平滑面接合。
[0007]專利文獻(xiàn)I至3公開的膜元件都是過濾膜的與過濾板融合的融合面形成為與過濾板表面平行的平面。
[0008]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)
[0010]專利文獻(xiàn)1:JP特開平06-218240號公報(bào)
[0011]專利文獻(xiàn)2: JP特開2001-120958號公報(bào)
[0012]專利文獻(xiàn)3:JP特開2006-231139號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]發(fā)明所要解決的課題
[0014]一般情況下，平板狀的膜元件在過濾運(yùn)轉(zhuǎn)中因抽吸壓力或自然壓頭而維持過濾膜與過濾板貼合的狀態(tài)，在停止過濾的狀態(tài)下僅進(jìn)行散氣的松弛中，膜以多多少少鼓出的狀態(tài)擺動(dòng)，在從過濾膜的二次側(cè)注入藥液或清水的反壓清洗時(shí)，膜維持鼓出的狀態(tài)。
[0015]但是，實(shí)際上，過濾運(yùn)轉(zhuǎn)中的抽吸壓力為1kPa左右，相對較小，膜元件因來自下方的散氣而產(chǎn)生的升流而激烈地振動(dòng)，過濾膜不能完全跟隨過濾板的振動(dòng)而反復(fù)與過濾板分離或接觸。
[0016]如果反復(fù)進(jìn)行過濾膜從過濾板鼓出或貼合動(dòng)作，導(dǎo)致出現(xiàn)過濾膜在與過濾板的接合部殘生疲勞而產(chǎn)生膜斷裂或膜剝離的問題。
[0017]于是，在上述專利文獻(xiàn)2中公開了一種過濾板的結(jié)構(gòu)，其為了避免這樣的疲勞引起的膜斷裂或膜剝離，使雙重線狀的密封部和帶狀的輔助部以從過濾板的表面鼓出的方式沿著過濾板的周緣部在整個(gè)圓周上一體地成形，使位于內(nèi)側(cè)的密封部比位于外側(cè)的密封部低。
[0018]但是，如果利用這樣復(fù)雜形狀的過濾板來對過濾膜進(jìn)行融合處理，則存在各種制造成本增加的問題，因此，在降低成本且提高抗振動(dòng)等的耐疲勞強(qiáng)度方面還有改進(jìn)的余地。
[0019]鑒于上述問題，本發(fā)明著眼于過濾膜與過濾板的融合姿態(tài)，目的在于提供一種以簡單的結(jié)構(gòu)來提高耐疲勞強(qiáng)度并且降低成本的膜元件及膜元件的制造方法。
[0020]用于解決課題的方案
[0021]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的膜元件為通過使過濾膜在其周緣的接合部與熱塑性樹脂制的過濾板的表面接合而成，該膜元件的第一特征在于，在所述接合部中，至少內(nèi)緣部相對內(nèi)側(cè)的過濾板表面朝向過濾膜的周緣端向下傾斜。
[0022]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由于至少接合部的內(nèi)緣部相對其內(nèi)側(cè)的過濾板表面朝向過濾膜的周緣端向下傾斜，因此，即使在相同的過濾膜的鼓出狀態(tài)下，與接合部的內(nèi)側(cè)的過濾板表面與平行或共面的內(nèi)緣部相比，相對內(nèi)緣部的過濾膜的鼓出角度相對較小，與此對應(yīng)地能夠降低作用于過濾膜的接合部的彎曲應(yīng)力，其結(jié)果，能夠提高耐疲勞強(qiáng)度。
[0023]在上述第一結(jié)構(gòu)特征的基礎(chǔ)上，本發(fā)明的第二結(jié)構(gòu)特征結(jié)在于，所述向下傾斜的傾斜度為10度以上50度以下。
[0024]向下傾斜的傾斜度為10度以上50度以下時(shí)，能夠有效地抑制在接合部產(chǎn)生過濾膜的彎曲。
[0025]在上述第一結(jié)構(gòu)特征的基礎(chǔ)上，本發(fā)明的第三結(jié)構(gòu)特征在于，所述向下傾斜的傾斜度為15度以上35度以下。
[0026]在向下傾斜的傾斜度為15度以上35度以下時(shí)，能夠進(jìn)一步有效地抑制在接合部產(chǎn)生過濾膜的彎曲。
[0027]本發(fā)明提供一種膜元件的制造方法，其中膜元件為通過使過濾膜在其周緣的接合部與熱塑性樹脂制的過濾板表面接合而成，所述制造方法的第一特征在于，利用具有傾斜部的按壓工具，在過濾膜的周緣被夾持的狀態(tài)下按壓所述過濾板而接合，使得在所述接合部中至少內(nèi)緣部相對內(nèi)側(cè)的過濾板表面朝向過濾膜的周緣端向下傾斜。
[0028]作為按壓工具，使用例如加熱板、超聲波焊頭或采用了其他方法的工具，在利用形成于所述按壓工具的傾斜部的作用使過濾膜的周緣與軟化或熔融的過濾板接合時(shí)，接合部的內(nèi)緣部相對其內(nèi)側(cè)的過濾板表面朝向過濾膜的周緣端向下傾斜。
[0029]在上述膜元件的制造方法的第一特征的基礎(chǔ)上，所述膜元件的制造方法的第二特征在于，對應(yīng)于所述接合部的過濾板表面在接合前處于非向下傾斜的狀態(tài)。
[0030]由于對應(yīng)于接合部的過濾板的表面在接合前的狀態(tài)下并不是向下傾斜，而是在接合后向下傾斜，因此，即使加熱板、超聲波焊頭或者其他方法對過濾板產(chǎn)生的溫度發(fā)生變化等而接合條件發(fā)生變動(dòng)，由于以在接合時(shí)向下傾斜的方式熱變形量在接合寬度之間不一樣，因此能夠在所述接合寬度之間確保過濾板和過濾膜以充分的接合強(qiáng)度進(jìn)行接合的區(qū)域。
[0031]例如，當(dāng)接合前平坦的過濾板在接合后向下傾斜時(shí)，由于在接合寬度的外緣被供給最大的加熱熱量，而在接合寬度的內(nèi)緣被供給最小的加熱熱量，因此，在外緣與內(nèi)緣之間任意區(qū)域以充分的接合強(qiáng)度進(jìn)行接合的可能性很高。
[0032]在上述膜元件的制造方法的第一或第二特征的基礎(chǔ)上，所述膜元件的制造方法的第三特征在于，所述按壓工具的傾斜部設(shè)定為所述向下傾斜的傾斜度為10度以上50度以下。
[0033]在上述膜元件的制造方法的第一或第二特征的基礎(chǔ)上，所述膜元件的制造方法的第四特征在于，所述按壓工具的傾斜部設(shè)定為所述向下傾斜的傾斜度為15度以上35度以下。
[0034]發(fā)明效果
[0035]如上所述，本發(fā)明著眼于過濾膜與過濾板的融合姿態(tài)，能夠提供以簡單的結(jié)構(gòu)來提高耐疲勞強(qiáng)度并且降低成本額膜元件及膜元件的制造方法。
【附圖說明】
[0036]圖1是污水處理裝置的說明圖。
[0037]圖2是膜分離裝置的說明圖。
[0038]圖3是膜元件的說明圖
[0039]圖4的(a)是本發(fā)明的膜元件的主要部分截面的說明圖，圖4的(b)是現(xiàn)有的膜元件的主要部分截面的說明圖。
[0040]圖5的(a)是本發(fā)明的膜元件的制造方法的說明圖，圖5的(b)和圖5的(C)是本發(fā)明的其他實(shí)施方式的膜元件的制造方法的說明圖。
[0041]圖6的(a)、圖6的(b)、圖6的(C)是本發(fā)明的其他實(shí)施方式的膜元件的制造方法的說明圖。
【具體實(shí)施方式】
[0042]以下，對本發(fā)明的膜元件及膜元件的制造方法進(jìn)行說明。如圖1所示，采用膜分離活性污泥法的污水處理設(shè)備I包括:預(yù)處理設(shè)備2、流量調(diào)整槽3、浸漬配置有膜分離裝置6的膜分離槽4、處理水槽5。
[0043]在預(yù)處理設(shè)備2中設(shè)置有用于去除混入成為被處理水的原水中的雜物等異物的格柵(bar screen) 2a等，通過格柵2a等來去除了異物的原水存儲在流量調(diào)整槽3。此外，還設(shè)置有泵P、閥等流量調(diào)整機(jī)構(gòu)，以便在原水的流入量發(fā)生變化的情況下，也能夠從流量調(diào)整槽3向膜分離槽4穩(wěn)定地供給恒定流量的原水。
[0044]在填充有活性污泥的膜分離槽4中，原水中的有機(jī)物經(jīng)過活性污泥的生物處理被分解，并且經(jīng)由膜分離裝置6過濾的透過水被引導(dǎo)至處理水槽5并被暫時(shí)儲存，之后再被放出等。在膜分離槽4b增殖的剩余污泥向槽外排出而廢棄，從而保持恒定的污泥濃度。
[0045]如圖2所示，膜分離裝置6構(gòu)成為，在上下開口的膜殼7的內(nèi)部，以各膜面呈縱向姿態(tài)且以6mm到1mm左右(本實(shí)施例為8mm)的恒定間隔隔開地排列有100片的板狀膜元件8。在膜殼7的下方設(shè)置有散氣裝置12。
[0046]散氣裝置12包括形成有多個(gè)散氣孔的散氣管13，所述散氣裝置12經(jīng)由與散氣管13連接的散氣集管14與設(shè)置在槽外的鼓風(fēng)機(jī)15連接。
[0047]膜元件8經(jīng)由集水管17與設(shè)置在槽外的作為差壓產(chǎn)生機(jī)構(gòu)的泵18連接，使得槽內(nèi)的被處理水透過膜元件8的膜面而抽吸過濾。
[0048]如圖3所示，膜元件8構(gòu)成為，在高100mmX寬490mm的ABC樹脂等熱塑性樹脂制的過濾板9的表里兩面上配置有過濾膜10，過濾膜10的周緣的接合部11通過超聲波或熱熔接與過濾板9接合，或者使用粘接劑等與過濾板9粘接結(jié)合。
[0049]過濾膜10是在由例如PET制的無紡布形成的支撐體1a上涂布或浸漬具有多孔的樹脂而成且形