TWM520939U - 膜模組 - Google Patents

Description

膜模組

本創作係有關一種用在將液體中雜質去除的液體處理等之膜模組。

在以往進行去除水中雜質的水處理中，使用具有中空絲膜的膜模組。在水處理的過濾步驟中，原水(過濾前的水)經由設置在膜模組之原水入口往膜模組內供給，已通過膜的過濾水經由設在膜模組的過濾水出口往膜模組外排出。

就膜模組而言，當進行水處理的過濾步驟時，膜表面會堆積從水中去除的物質(懸浮物(SS：Suspended Solids))。因此將堆積於膜表面之懸浮物有效率地去除是重要的課題之一。

一般，懸浮物的去除係透過所謂逆洗(逆壓洗淨)來進行。在逆洗步驟中，為使堆積而附著於膜表面之懸浮物從膜浮起，在膜模組內形成在和過濾步驟相反方向流動的流體。亦即，流體(氣體或液體)經由過濾水出口供給到膜模組內，已通過膜的流體經由原水入口往膜模組外排出。

依逆洗步驟之進行而呈從膜表面局部地浮起 狀態的懸浮物係依之後進行的起泡步驟而從膜表面被剝落。在此起泡步驟中，於膜模組內填充著水的狀態下供給空氣，依所供給之空氣的泡沫使膜搖動。因此，膜表面的懸浮物被剝落。膜模組係具備有在起泡步驟中將空氣供給到中空絲膜用的複數個通氣孔之散氣構件(例如，參照下述專利文獻1~4)。

專利文獻1的中空絲膜模組中，將從供氣集管箱所供給的空氣分散誘導用的空氣分散器被設在中空絲膜的下部側。專利文獻2的中空絲膜模組係具有設在樹脂板之空氣供給部。在專利文獻2中，在設空氣供給部的橫剖面積為S時，僅在接觸空氣供給部的中央部的0.5S之區域設有貫通孔。在專利文獻3的中空絲膜模組中，以可往延伸於上下方向的中空絲膜散氣的方式形成從中空絲膜的下端部側產生氣泡的散氣機構。在專利文獻4的浸漬用膜分離裝置中，設置具有氣體導入孔的散氣裝置。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開平11-033367號公報

[專利文獻2]日本特開2006-239642號公報

[專利文獻3]日本特開2009-285532號公報

[專利文獻4]日本專利第4530245號公報

然而，專利文獻1~4中任一文獻所揭示之空氣的供給構造中具有無法有效率地去除附著於中空絲膜的外周部分之懸浮物的問題。

本創作之目的為，在進行去除液體中雜質之液體處理等所用的膜模組中，有效率地去除附著於膜構件的外周部分之懸浮物。

本創作的膜模組係具備：外殼；膜構件，設在前述外殼內；及散氣構件，具備設在前述外殼內之前述膜構件的下方，用以對前述膜構件供給氣體之複數個通氣孔。水平方向中之前述散氣構件的尺寸係大於前述水平方向中之前述膜構件的尺寸。前述複數個通氣孔當中的一部分係以位在比前述膜構件還靠前述水平方向的外側之方式設置。

1‧‧‧膜模組

2‧‧‧外殼

3‧‧‧膜構件

4‧‧‧散氣構件

5‧‧‧中空部

6‧‧‧支撐構件

6A‧‧‧支柱

6B‧‧‧下部連結構件

7‧‧‧固定構件

10‧‧‧原水槽

11‧‧‧第1埠口

12‧‧‧第2埠口

13‧‧‧洩氣口

14‧‧‧氣體供給口

15‧‧‧引導管

21‧‧‧筒狀部

22‧‧‧下側蓋部

23‧‧‧上側蓋部

31‧‧‧外周部分

40‧‧‧本體部

41‧‧‧接氣部

41S‧‧‧收容空間

42‧‧‧周壁部

43、431、432、433、434‧‧‧通氣孔

44‧‧‧分散孔

45‧‧‧輔助通氣孔

100‧‧‧水處理裝置

101‧‧‧原水槽

102‧‧‧氣體供給裝置

103‧‧‧處理水槽

110、111、112、113、114、115‧‧‧配管

120‧‧‧泵

130、131、132、133、134、135‧‧‧閥

204‧‧‧散氣盤

A、A1、A11‧‧‧中心

C1~C4‧‧‧圓周

D1‧‧‧直徑(散氣盤4中之水平方向的尺寸)

D2‧‧‧尺寸

D3‧‧‧內徑(外殼2中之水平方向的內尺寸)

G‧‧‧間隙

SS‧‧‧懸浮物

圖1係顯示具備本創作的實施形態之膜模組的水處理裝置之一例的概略圖。

圖2A係顯示實施形態的膜模組之剖面圖，圖2B係圖2A中的II-II線剖面圖。

圖3A係顯示實施形態的膜模組之散氣構件的平面圖，圖3B係圖3A中的III-III線剖面圖。

圖4係顯示實施形態之膜模組的下部之概略圖，係就外殼、散氣構件及膜構件的尺寸和位置關係與比較例中的外殼和散氣構件的位置關係作比對並顯示。

圖5A係圖2中的VA-VA線剖面圖，圖5B係圖5A中的VB-VB線剖面圖。

圖6A、圖6B係顯示膜模組的性能評價結果之圖表。

圖7係顯示實施形態之膜模組中的散氣構件之變形例的概略圖。

圖8係顯示實施形態之膜模組的變形例之概略圖，顯示兩端固定型的膜模組。

以下，針對用以實施本創作的形態，參照圖面作詳細說明。本創作的實施形態之膜模組1係可使用於例如圖1所示的水處理裝置100。水處理裝置100係為藉由將原水(處理對象的水)中所含之固體含量於膜模組1中進行分離而減低水中所含之雜質的濃度之裝置。關於去除對象的雜質(去除對象物質)方面，可舉出例如河川地面水、地下水、湖水等之水中的濁質、鐵離子、錳離子等金屬離子，但去除對象物質不限於上述濁質或金屬離子。

〔水處理裝置的整體構造〕

水處理裝置100具備：膜模組1；原水槽101；氣體供給裝置102；處理水槽103；將此等連接的複數個配管110~115；設於配管110的泵120；及設於配管的複數個閥130~135。

就膜模組1而言，可獲得從原水分離固體含量(懸浮物)且減低固體含量的濃度之膜處理水。關於膜模組1方面，可使用例如具有中空絲膜的中空絲膜模組1。關於中空絲膜模組1方面，可例示在細長的筒狀之外殼2內設置有作為膜構件3之中空絲膜3的構造，但不受此所限。膜模組1只要具有從原水分離成固體含量和膜處理水 之機能即可，亦可為除了中空絲膜以外的其他分離膜是被設在外殼2內的構造。

中空絲膜的素材方面，可使用各種材料，未特別限定，例如以含有選自於由以下所構成的群至少一種者較佳，即聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯腈、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚三氟氯乙烯、聚四氟乙烯、聚氟乙烯、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物、三氟氯乙烯-乙烯共聚物、聚偏二氟乙烯、聚碸、乙酸纖維素、聚乙烯醇及聚醚碸，在膜強度、耐藥品性的觀點以聚偏二氟乙烯(PVDF)更佳。

就中空絲膜模組1而言，中空絲膜是被模組化。具體言之，關於中空絲膜模組1方面，例如可舉出：數十支~數十萬支的中空絲膜被捆紮而在外殼2內呈U字型配置的形態、將中空絲纖維束的一端利用適當的密封材彙總封止的形態、中空絲纖維束的一端未利用適當的密封材逐條固定的狀態(無拘束狀態)下封止的形態、及將中空絲纖維束的兩端開口的形態等。中空絲膜模組1的形狀未特別限定，例如可為圓筒狀、亦可為網篩狀。特別是以無拘束狀態封止的單端固定型(單端無拘束型)之中空絲膜模組1在可有效率地利用氣體逆壓洗淨進行剝離及排出附著有膜之物質這點是較佳的。

關於中空絲膜模組1中的過濾方式方面，可例示外壓總量過濾、外壓循環過濾等之外壓過濾方式，可視膜分離處理的條件、所要求之性能適宜地選擇。就膜的壽命這點而言，以能同時進行過濾膜表面之洗淨的循 環方式(外壓循環過濾方式)較佳，就設備的單純性、設置成本、運轉成本等點而言，以總量過濾方式(外壓總量過濾方式)較佳。

又，就外壓總量過濾、外壓循環過濾等之外壓過濾方式的膜模組1而言，原水所含之懸浮物在有效率進行過濾的膜構件3之外側被去除的比例較高。因此，附著於膜構件3的外周部分31之懸浮物的附著量變得比膜構件3的內部中的附著量還多。因此，本實施形態中的散氣盤4特別適合於外壓過濾方式的膜模組1。但是，不受限於外壓過濾方式的膜模組1。

原水槽101係積存含懸浮物的原水之容器。在去除對象物質是例如金屬離子的情況，在比原水槽101或原水槽101還靠上流側之省略圖示的貯水槽中，例如加入氧化劑等之添加劑，將原水中之金屬離子以固體含量的方式析出。在去除對象物質原本是固體含量的情況，析出處理係可省略。關於氣體供給裝置102方面，可使用例如空壓機等。

〔膜模組的構造〕

其次，針對本實施形態之膜模組1的構造作詳細說明。如圖2A、圖2B所示，膜模組1具備：外殼2；膜構件3；作為散氣構件之散氣盤4；支撐構件6；及固定構件7(參照圖5)。本實施形態的膜模組1係為膜構件3的上端部是對外殼2固定而膜構件3的下端部是屬於無拘束的狀態之單端固定型(單端無拘束型)的膜模組。

如圖2A所示，外殼2具有在上下方向呈細長 的筒狀。外殼2具有：在上下方向延伸的筒狀部21、堵塞筒狀部21的下部開口之下側蓋部22、及堵塞筒狀部21的上部開口之上側蓋部23。在外殼2上設有第1埠口11(原水入口11)、第2埠口12(過濾水出口12)、洩氣口13、及氣體供給口14。

第1埠口11係設在比膜構件3還靠下方。本實施形態中，第1埠口11係設於下側蓋部22，但不受此所限，亦可設於筒狀部21。第1埠口11係於過濾步驟中作為將原水供給至外殼2內的原水入口發揮機能，並作為將於逆洗步驟、起泡步驟等中產生的廢水(drain water)從外殼2排出之排出口發揮機能。

第2埠口12設在比膜構件3還靠上方。本實施形態中，第2埠口12設在上側蓋部23，但亦可設於筒狀部21。第2埠口12作為將過濾步驟中已去除懸浮物之膜處理水(膜過濾水)往外殼2外排出之過濾水出口發揮機能，且亦作為於逆洗步驟中將流體朝外殼2內供給之供給口發揮機能。

洩氣口13設在比第1埠口11還靠上方且比第2埠口12還靠下方處。本實施形態中，洩氣口13設在筒狀部21。洩氣口13係作為於各步驟中視需要將外殼2內的空氣朝外殼2外排出之排出口發揮機能。

氣體供給口14係設在比膜構件3還靠下方處。本實施形態中，氣體供給口14係設於下側蓋部22，但不受此所限，亦可設於筒狀部21。氣體供給口14係作為於起泡步驟中，在外殼2內填充著水的狀態下朝外殼2內 供給空氣之供給口發揮機能。如圖2A所示，從氣體供給口14所供給之空氣係流入被設在後述的接氣部41的正下方之引導管15(引導部15)。因此，從氣體供給口14所供給之空氣係有效率地被收容於接氣部41。

膜構件3係在外殼2內從筒狀部21的上端附近到下端附近具有在上下方向延伸的細長形狀。如圖2B所示，膜構件3係以在內側形成有中空部5之方式在平面圖中具有環狀的形狀。膜構件3可藉由中空絲纖維束在圓周方向呈複數排列而構成環狀的膜構件3，亦可藉由形成環狀的單一中空絲纖維束來構成。此外，亦可省略中空部5，於此情況，膜構件3係具有柱狀的形狀。

如圖2A所示，膜構件3係藉由支撐構件6固定於外殼2。本實施形態中，支撐構件6係具有支柱6A、下部連結構件6B。但是，支撐構件6只要可將膜構件3固定於外殼2即可，不受限於圖2A所示的形態。

支柱6A係配置在中空部5並延伸於上下方向。在支柱6A的上端部固定膜構件3的上端部。在支柱6A的下端部，連接著用以將支柱6A固定於外殼2的下端部之下部連結構件6B。

散氣盤4係用以將於起泡步驟中從氣體供給口14供給到外殼2內的空氣朝配置著膜構件3的區域分散地供給者。散氣盤4係於外殼2內設在膜構件3的下方。如圖3A、圖3B所示，散氣盤4具備本體部40、接氣部41及周壁部42，此等被形成為一體。

本體部40具有圓盤狀(在平面圖中呈圓形的 板狀)的形狀。在本體部40設有複數個通氣孔43。複數個通氣孔43係為了將從位在散氣盤4的下方之氣體供給口14供給到外殼2內的空氣供給至位在散氣盤4的上方之膜構件3而設置，且為以上下方向貫通散氣盤4的孔。

複數個通氣孔43為使空氣分散於膜構件3的寬廣的範圍，於散氣盤4的本體部40中的徑向及圓周方向相互隔以間隔地排列。本實施形態中，複數個通氣孔43係設於本體部40，未設於周壁部42。但是，如後述的圖7所示的變形例，散氣盤4亦可在周壁部42具有輔助地設置的1或複數個輔助通氣孔45。針對複數個通氣孔43詳述如後。

接氣部41係為將經由氣體供給口14供給到外殼2內之氣體暫時地收容而設置在本體部40的下側。又，接氣部41係設於上述引導管15(引導部15)的正上。本實施形態中，接氣部41係具有圓筒形狀。接氣部41的外徑比本體部40的徑小。接氣部41的上端被連接於本體部40的下面。藉此，形成由接氣部41的內周面與本體部40的下面所包圍的收容空間41S。此外，本體部40的形狀不受限於圓筒形狀，例如剖面亦可為多角形的筒狀。

接氣部41具有複數個分散孔44。複數個分散孔44各自為貫通用以構成接氣部41的筒狀壁之貫通孔。複數個分散孔44係用以使收容於接氣部41的收容空間41S之氣體於本體部40的下方往比接氣部41還徑向外側(水平方向外側)分散之孔。本實施形態中，複數個分散孔44係於圓周方向以等間隔排列，但不受此所限，相鄰彼 此的間隔亦可不為一定。

周壁部42係用以抑制經由複數個分散孔44被供給到比接氣部41還靠徑向外側的空氣朝向比本體部40還靠徑向外側移動。周壁部42具有從本體部40的周緣朝下方延伸的筒狀。周壁部42之上下方向的尺寸小於接氣部41之上下方向的尺寸。亦即，周壁部42的下端位在比接氣部41的下端還高的位置。

設於接氣部41的複數個分散孔44係設在比周壁部42的下端還高的位置(接近本體部40的位置)。藉此，可提高抑制經由複數個分散孔44被供給到比接氣部41還靠徑向外側的空氣朝向比本體部40還靠徑向外側移動之效果。

如圖3所示，本實施形態中，所有的通氣孔43設置在本體部40中的比接氣部41還靠徑向外側(水平方向外側)，但不受此所限，亦可一部份的通氣孔43在本體部40中是設在比接氣部41還靠徑向內側。

如圖3A所示，複數個通氣孔43係配列在以散氣盤4的本體部40的中心A為中心的複數個圓周C1~C4上。複數個通氣孔43係具有配列在最外周的圓周C1上之第1通氣孔431，配列在比圓周C1還小徑的圓周C2上之第2通氣孔432，配列在比圓周C2還小徑的圓周C3上之第3通氣孔433，及配列在比圓周C3還小徑的圓周C4上之第4通氣孔434。各圓周上之通氣孔43係等間隔地配列，但不受此所限。又，本實施形態中，於4個圓周C1~C4上排列有通氣孔43，但圓的數量亦可為4個以外的複數。又， 一部份的通氣孔43亦可設在圓周上以外的位置。

如圖3A所示，本實施形態中，配列在最外側的圓周C1上之複數個通氣孔431的間隔係窄於配列在比其還靠徑向內側的圓周C2~C4上之複數個通氣孔432、433、434的間隔。亦即，配列在最外側的圓周C1上之複數個通氣孔431的配置密度係高於配列在比其還靠徑向內側的圓周C2~C4上之複數個通氣孔432、433、434的配置密度。又，本實施形態中，配列在最內側的圓周C4上之複數個通氣孔434的間隔係比配列在比其還靠徑向外側的圓周C1~C3上之複數個通氣孔431、432、433的間隔還寬。又，本實施形態中，通氣孔43彼此的間隔越靠近徑向外側會變越窄。但是，與徑向的位置無關，通氣孔43彼此的間隔亦可為一定。

設在最外周的圓周C1上之第1通氣孔431的內徑係大於設在比其還靠徑向內側之通氣孔432、433、434的內徑。因此，與複數個通氣孔43的內徑是相同之情況(後述的實施例2)相比，可提高經由位在徑向最外側之第1通氣孔431導往散氣盤4上方之氣體的比例。因此，比起實施例2可更有效率地去除附著於膜構件3的外周部分31之懸浮物SS(參照後述的圖6A之圖表)。

本實施形態中，通氣孔432、433、434的內徑係相同，但不受此所限。例如，亦可建構成依照第1通氣孔431、第2通氣孔432、第3通氣孔433及第4通氣孔434的順序，內徑逐漸變小。

圖4的(A)顯示實施形態的膜模組1的下部之 概略圖，顯示外殼2、散氣盤4及膜構件3的尺寸與位置關係，圖4的(B)顯示比較例中之外殼2與散氣盤204的位置關係。

如圖4的(A)所示，散氣盤4的直徑D1(散氣盤4中之水平方向的尺寸D1)係大於膜構件3中從水平方向的一側到另一側為止的尺寸D2。又，本實施形態中，設於最外周的圓周C1上之第1通氣孔431係以第1通氣孔431的中心A1是位在比膜構件3還靠徑向外側(水平方向外側)的方式設置。

如此，因為第1通氣孔431被設置為位在比膜構件3還靠徑向外側，故於逆洗步驟後的起泡步驟中，供給到膜模組1內之氣體的一部份係藉由位在比膜構件3還靠徑向外側的第1通氣孔431導往散氣盤4上方。此氣體係藉由在液體中照那樣上昇而可到達附著於膜構件3的外周部分31之懸浮物SS。

圖5A係圖2中的VA-VA線剖面圖，圖5B係圖5A中之VB-VB線剖面圖。圖4的(A)及如圖5A、圖5B所示，外殼2的內徑D3(外殼2中之水平方向的內尺寸D3)大於散氣盤4的直徑D1。因此，在外殼2的內側面與散氣盤4之間形成間隙G。此間隙G可發揮作為將因進行起泡步驟而從膜構件3的表面剝落的懸浮物SS導往散氣盤4下方的通路之機能。藉此，從膜構件3的表面去除之懸浮物SS經由第1埠口11(參照圖2)被有效率地排出於外殼2外。此外，不受限於在外殼2的內側面與散氣盤4之間形成間隙G之構成，亦可不形成間隙G。

相對地，在圖4的(B)所示的比較例中之散氣盤204中，散氣盤204的直徑D11小於膜構件3中從水平方向的一側到另一側為止的尺寸D2。又，在比較例中的散氣盤204，設在最外周的圓上之通氣孔432係以其通氣孔432的中心A11是位在比膜構件3還靠徑向內側之方式作設置。

本實施形態中，如圖5A、圖5B所示，散氣盤4係藉由複數個固定構件7固定於外殼2。本實施形態中，各固定構件7係大致呈L字形狀的構件，但不受此所限。又，固定構件7亦可不設置複數個而僅設置1個。

在藉由固定構件7將散氣盤4固定於外殼2內時，首先，將各固定構件7的一端部使用對散氣盤4焊接等之固定手段作固定。之後，將經複數個固定構件7固定的散氣盤4嵌入外殼2內的既定位置，在其位置使用對外殼2的內面進行焊接等之固定手段作固定。藉此，散氣盤4係以配置在外殼2內的中央部之狀態對外殼2固定。

〔水處理裝置的動作〕

於水處理裝置100中執行包含過濾步驟、逆洗步驟、起泡步驟在內的複數個步驟。

首先，在進行過濾步驟前，其準備步驟是對外殼2內填充原水(第1充水步驟)。在此第1充水步驟中對外殼2內填充原水時，閥132設為開啟狀態。因此，外殼2內的含有空氣之流體從設於外殼2的洩氣口13往配管112流出。

在過濾步驟中，將閥130、131設為開啟狀態 使泵120運轉。因此，原水槽101內的原水經由配管110從第1埠口11(原水入口11)供給到膜模組1內。被供給的原水所含之去除對象物質係在膜構件3被捕捉。經通過膜構件3而去除對象物質的濃度減低的膜處理水(過濾水)係從第2埠口12(過濾水出口12)往配管111流出並被處理水槽103所回收。

當膜模組1進行過濾步驟時，在膜構件3上會附著含有去除對象物質的固體含量(懸浮物)。當膜模組1中過濾步驟開始後經既定時間之後，暫時停止過濾步驟，進行用以將附著於膜構件3之固體含量從膜構件3去除之逆洗(逆壓洗淨)步驟、及起泡步驟。

在逆洗步驟中，為使堆積並黏在膜構件3的表面上之固體含量從膜構件3浮起，在膜模組1內形成有和過濾步驟相反方向的流體流動。亦即，閥134、135設為開啟狀態，空氣從空壓機等之氣體供給裝置102經由第2埠口12(過濾水出口12)往外殼2內供給。已流入外殼2內的空氣係對附著於膜構件3的表面之固體含量作用。藉此，固體含量成為從膜構件3的表面部分地浮起的狀態。

在流體通過外殼2內的膜構件3之情況，流體經由第1埠口11(原水入口11)往外殼2外排出。被排出於外殼2外的廢水係經由配管114而被排水。

因進行逆洗步驟而成為從膜構件3的表面部分地浮起的狀態之固體含量，係在之後進行的起泡步驟中從膜構件3的表面剝落。此外，逆洗步驟中的流體方面，亦可不使用如上述從氣體供給裝置102所供給的空氣而 使用水等液體。

在進行起泡步驟前，其準備步驟是對外殼2內填充原水(第2充水步驟)。在此第2充水步驟中對外殼2內填充原水時，閥132設為開啟狀態。因此，外殼2內的含有空氣之流體從設在外殼2的洩氣口13往配管112流出。

在起泡步驟中，閥134、135設為關閉狀態，而閥133設為開啟狀態。接著，透過氣體供給裝置102運轉使壓縮空氣經由配管113運送，從氣體供給口14供給到外殼2內。在此起泡步驟中，藉由供給到膜模組1內之空氣的泡沫使膜構件3搖動，因此，膜構件3的表面的固體含量被剝落。

當起泡步驟一結束時，外殼2內的水係經由配管114被排水(排水步驟)。於排水步驟之後，再度開始過濾步驟。

〔評價結果〕

圖6A、圖6B係顯示膜模組的性能評價結果之圖表。圖6A、圖6B中，實施例1係為將圖3A、圖3B所示的散氣盤4按照圖4的(A)所示之配置設置在外殼2內而成之膜模組1。實施例1中的散氣盤4中，將位在最外周之通氣孔431的內徑設為4mm，位在比其還靠徑向內側之通氣孔432、433、434的內徑設為3.5mm。

實施例2係為除了最外周的通氣孔431比實施例1者小這點不同外其餘具有和實施例1相同構造之膜模組1。在實施例2中的散氣盤4，所有的通氣孔431、432、433、434的內徑設為3.5mm。

比較例係將圖4的(B)所示的散氣盤204設於外殼2內而成的膜模組。此比較例中的散氣盤204係省略了實施例1中的散氣盤4之最外周的通氣孔431，僅具有比其還靠內側的通氣孔432、433、434。比較例中，所有的通氣孔432、433、434的內徑設為3.5mm。

圖6A、圖6B係實施例1、實施例2及比較例各自中，在就水處理(過濾步驟)進行既定時間後繼續進行逆洗步驟和起泡步驟的循環時，懸浮物SS對膜構件3之附著量的比較。評價用的1個循環係由第1充水步驟、過濾步驟、逆洗準備步驟、逆洗步驟、洩壓步驟、第2充水步驟、起泡步驟、及排水步驟所構成。

具體言之，第1充水步驟係為用以準備過濾步驟的充水步驟且朝外殼2內填充原水的步驟。過濾步驟係將從原水入口11供給至外殼2內的原水在膜模組1中作過濾且從過濾水出口12排出的步驟。逆洗準備步驟係進行逆洗步驟之準備的步驟。逆洗步驟係使用氣體供給裝置102從過濾水出口12供給空氣的步驟。洩壓步驟係使因進行逆洗步驟而成為高壓的過濾水出口12內的壓力減少的步驟。第2充水步驟係為用以準備起泡步驟之充水步驟且朝外殼2內填充原水的步驟。起泡步驟係使用氣體供給裝置102從氣體供給口14朝填充有原水的外殼2內供給空氣的步驟。排水步驟係將已進行起泡步驟後的外殼2內的水排水的步驟。

關於此評價，在1個循環中之各步驟的時間係分別設為：第1充水步驟29秒、過濾步驟600秒、逆洗準 備步驟2秒、逆洗步驟10秒、洩壓步驟10秒、第2充水步驟5秒、起泡步驟60秒及排水步驟20秒。此外，此等條件係為了促進試驗所用，與在實際的管線所用的條件不同。

如圖6A、圖6B所示，在比較例中，伴隨著從評價開始到評價結束(約7日後)為止的經過時間，懸浮物SS朝向膜構件3之附著量持續增加。同時，膜模組1中之差壓(原水入口11側的壓力與過濾水出口12側的壓力之差)亦有增加傾向。

相對地，實施例1及實施例2中，與比較例相比，在評價結束時之懸浮物SS朝向膜構件3之附著量減低為比較例的1/4程度。實施例1及實施例2中，在評價開始初期，懸浮物SS朝向膜構件3之附著量有增加傾向，但在評價的中間階段後附著量的增加受到抑制。實施例1與實施例2相比，懸浮物SS朝向膜構件3之附著量更減低。又，就實施例1而言，與比較例相比，差壓的增加亦受到抑制。

〔實施形態之歸納〕

就本實施形態而言，在作為散氣構件的散氣盤4中，複數個通氣孔43當中的一部份是以位在比膜構件3還靠水平方向外側的方式作設置，在逆洗步驟後的起泡步驟中，供給到膜模組1內之氣體的一部份係被位在比膜構件3還靠水平方向外側的通氣孔43導往散氣盤4上方。而且，此氣體係藉由在液體中照那樣上昇而可到達附著於膜構件3的外周部分31之懸浮物SS。因此，以本實施形態可將供給到膜模組1內之氣體的一部份確實地供給至膜構 件3的外周部分31，故可使附著於膜構件3的外周部分31之懸浮物SS從膜構件3的表面有效率地剝落並去除。

本實施形態中，外殼2中之水平方向的內尺寸係大於散氣盤4中之水平方向的尺寸。因為外殼2的內尺寸大於散氣盤4的尺寸，故在外殼2的內側面與散氣盤4之間形成間隙。此間隙可發揮作為將因進行起泡步驟而從膜表面剝落的懸浮物SS導往散氣盤4下方的通路之機能。藉此，可將從膜表面去除之懸浮物SS有效率地排出於外殼2外。

本實施形態中，複數個通氣孔43當中的設於水平方向最外側之通氣孔43的內徑係大於設在比其還靠水平方向內側之通氣孔43的內徑。因此，就本實施形態而言，與複數個通氣孔43的內徑是相同之情況相比，可提高經由位在水平方向最外側之通氣孔43導往散氣盤4上方之氣體的比例。藉此，可更有效率地去除附著於膜構件3的外周部分31之懸浮物SS。

本實施形態中，散氣盤4係具備：圓盤狀的本體部40；設於本體部40的下方，用以將供給到外殼2內之氣體暫時地收容之接氣部41。複數個通氣孔43係於本體部40中設置在比接氣部41還靠水平方向外側。接氣部41係具有複數個分散孔44，用以使收容於接氣部41的氣體在本體部40的下方往比接氣部41還靠水平方向外側分散。因此，被暫時地收容於接氣部41的氣體，係經由設置在接氣部41之複數個分散孔44，往比接氣部41還靠水平方向外側分散。另一方面，在本體部40的比接氣部41還 靠水平方向外側設有複數個通氣孔43。因此，就本實施形態而言，可提高在水平方向外側導往散氣盤4上方的氣體之比例。且在此構成中，氣體會因為設於接氣部41的複數個分散孔44而分散，故與未設有接氣部41的情況相比，可抑制氣體偏向複數個通氣孔43的一部份。

本實施形態中，在膜構件3中的水平方向內側形成有在上下方向延伸的中空部5，接氣部41係設置在本體部40下方和中空部5相對應的位置。本實施形態中，在和供給氣體必要性低的中空部5相對應的位置設有接氣部41。另一方面，為將氣體重點地供予位在比中空部5還靠水平方向外側的膜構件3，使收容於接氣部41的氣體從複數個分散孔44往比接氣部41還靠水平方向外側分散。藉此，可向供給氣體必要性高的區域，亦即比接氣部41還靠近水平方向外側有效率地供給氣體。此外，在形成於膜構件3的內側之中空部5，例如可於外殼2內配置支撐膜構件3的支撐構件6。

〔變形例〕

以上，針對本創作的實施形態作了說明，但本創作不受此等實施形態所限定，係可在不脫離其旨趣的範圍作各種變更、改良等。

圖7係顯示實施形態之膜模組1中的散氣盤4之變形例的概略圖。此變形例的散氣盤4在周壁部42具有輔助地設置的複數個輔助通氣孔45。複數個輔助通氣孔45係於周壁部42的圓周方向相互隔以間隔地排列。此變形例中，在逆洗步驟後的起泡步驟中，供給到膜模組1 內之氣體的一部份係被位在比膜構件3還靠水平方向外側的輔助通氣孔45導往散氣盤4上方，在液體中照那樣上昇而可到達附著於膜構件3的外周部分31之懸浮物SS。

前述實施形態中，在膜模組1方面，例示了單端固定型(單端無拘束型)的膜模組，膜模組1亦可為如圖8所示在外殼2內膜構件3的兩端被固定之兩端固定型的膜模組。如圖8所示，兩端固定型的膜模組1具備外殼2、膜構件3、及作為散氣構件的散氣盤4，散氣盤4中之直徑(水平方向的尺寸)係大於膜構件3中從水平方向的一側到另一側為止的尺寸，複數個通氣孔43當中的一部份(最外周的通氣孔431)係以位在比膜構件3還靠水平方向外側之方式設置。此外，圖8所示的兩端固定型的膜模組1中的膜構件3、散氣盤4、外殼2等之尺寸、位置關係等之特徵係和圖1~圖5所示的實施形態同樣，故省略詳細的說明。

前述實施形態中雖例示膜模組1被用在水處理之情況，但不受此所限，膜模組1亦可使用在將水以外的液體中之雜質去除的液體處理上。

前述實施形態中，外殼2具有圓筒形狀，但不受此所限，亦可為其他的形狀。

前述實施形態中，散氣構件4是具備圓盤狀的本體部40、接氣部41及周壁部42，但不受此所限。散氣構件4中，亦可省略接氣部41及周壁部42中一者或兩者。又，散氣構件4的本體部40不受限於圓盤狀，亦可為塊狀等之其他形狀。

前述實施形態中，散氣構件4係藉由固定構件7固定於外殼2，但亦可不使用固定構件7而直接固定於外殼2。又，散氣構件4亦可不對外殼2固定而是例如對膜構件3固定。

就前述實施形態而言，在起泡步驟中供給到外殼2內的氣體是空氣，但除了空氣以外的氣體亦可被使用於起泡步驟。

此處，針對前述實施形態作概略說明。

(1)前述實施形態中，散氣構件中的複數個通氣孔當中的一部份是以位在比膜構件還靠水平方向的外側之方式設置。因此，在起泡步驟中，供給到外殼內之氣體的一部份係藉由位在比膜構件還靠水平方向的外側之通氣孔而導往散氣構件上方。此氣體因為在液體中上昇而到達膜構件的外周部分。如此，由於可將供給到膜模組內之氣體的一部份確實地供給到膜構件的外周部分，故可使附著於膜構件的外周部分之懸浮物從膜構件的表面有效率地剝落並去除。

(2)較佳為，於前述膜模組中，在前述外殼與前述散氣構件之間形成間隙。

在此構成中，透過採用例如水平方向中之外殼的內尺寸是比水平方向中之散氣構件的尺寸大那樣的構造而在外殼與散氣構件之間形成間隙。此間隙係可用作為因進行起泡步驟而從膜表面剝落的懸浮物導往散氣構件的下方之通路的機能。藉此，可將從膜表面去除的懸浮物有效率地排出於外殼外。

(3)較佳為，於前述膜模組中，前述複數個通氣孔當中的設於最外側之通氣孔的內徑係大於設在比其還靠內側之通氣孔的內徑。

於此構成中，位在水平方向最外側之通氣孔係以位在比膜構件還靠水平方向的外側之方式設置。而且，此構成中，將位在水平方向最外側之通氣孔的內徑設成比設在比其還靠水平方向的內側之通氣孔的內徑還大。因此，就此構成而言，與複數個通氣孔的內徑是相同的情況相比，經由位在最外側之各通氣孔導往散氣構件上方之氣體的比例係可比通過其內側的各通氣孔之氣體的比例還提高。因此，就此構成而言，與複數個通氣孔的內徑是相同的情況相比，可更有效率地去除附著於膜構件的外周部分之懸浮物。

(4)較佳為，於前述膜模組中，前述散氣構件具備設有前述複數個通氣孔之板狀的本體部、及設於前述本體部的下方用以將供給到前述外殼內之氣體暫時地收容的接氣部，前述複數個通氣孔係於前述本體部設置在比前述接氣部還靠水平方向外側，前述接氣部係具有使收容於前述接氣部的氣體在前述本體部的下方往比前述接氣部還靠水平方向的外側分散的複數個分散孔。

此構成中，在散氣構件的本體部的下方設有接氣部，暫時收容在接氣部的氣體係經由設在接氣部的複數個分散孔往比接氣部還靠水平方向的外側分散。接著，依複數個分散孔而分散的氣體被導往設在比接氣部還靠水平方向外側的複數個通氣孔。因此，就此構成而 言，與未設有接氣部之情況相比，可抑制氣體偏向內側的通氣孔流動。

(5)較佳為，於前述膜模組中，在前述膜構件中之水平方向內側以在上下方向延伸之方式形成中空部，前述接氣部係藉由前述本體部設在前述中空部的正下方。

在此構成中，接氣部係藉由本體部設於中空部的正下方，使收容在此接氣部的氣體從複數個分散孔往比接氣部還靠水平方向外側分散。亦即，在和供給氣體必要性低的中空部相對應的位置(中空部的正下方)設有接氣部。另一方面，為將氣體重點地供予位在比中空部還靠水平方向外側的膜構件，使收容於接氣部的氣體從複數個分散孔往比接氣部還靠水平方向外側分散。藉此，可向供給氣體必要性高的區域，亦即比接氣部還靠近水平方向外側有效率地供給氣體氣體。

(6)前述膜模組亦可為單端固定型，該單端固定型係為前述膜構件的上端部對前述外殼固定而前述膜構件的下端部是無拘束的狀態。就單端固定型的膜模組而言，可例示在上述的中空部配置支撐構件且於支撐構件的上部固定膜構件的上端部，而支撐構件的下部被固定於外殼那樣的形態。

(7)前述膜模組亦可為兩端固定型，該兩端固定型係為前述膜構件的上端部與下端部雙方對前述外殼固定。

(8)前述膜模組亦可為前述膜構件是具有中 空絲膜之外壓過濾方式的膜模組。

(9)較佳為，在前述外殼設有：第1埠口，於過濾步驟中作為供給原水之原水入口發揮機能，且於對前述外殼內供給氣體的起泡步驟中作為排出口發揮機能；及第2埠口，於前述過濾步驟中作為過濾水出口發揮機能，且於逆洗步驟中作為洗淨用流體的供給口發揮機能。前述第1埠口設在比膜構件還靠下方，前述第2埠口亦可設在比前述膜構件還靠上方。

(10)在前述外殼亦可設置用以對前述外殼內供給氣體之氣體供給口。前述氣體供給口亦可設置在比前述膜構件及前述散氣構件還靠下方處。

(11)前述散氣構件亦可具有從前述本體部的周緣往下方延伸的周壁部。前述複數個分散孔亦可設在比前述周壁部的下端還高的位置。

(12)前述複數個通氣孔當中的配置在最外側之通氣孔彼此的間隔亦可比配置在比其還靠徑向內側之通氣孔彼此的間隔還窄。

(13)前述複數個通氣孔當中的配置在最內側之通氣孔彼此的間隔亦可比配置在比其還靠徑向外側之通氣孔彼此的間隔還寬。

(14)亦可設置將前述散氣構件固定於前述外殼之固定構件。

依據前述實施形態，可在進行去除液體中雜質之液體處理等所用的膜模組中，有效率地去除附著於 膜構件的外周部分之懸浮物。

2‧‧‧外殼

204‧‧‧散氣盤

3‧‧‧膜構件

31‧‧‧外周部分

4‧‧‧散氣盤

40‧‧‧本體部

41‧‧‧接氣部

42‧‧‧周壁部

43、431、432‧‧‧通氣孔

A、A1、A11‧‧‧中心

D1‧‧‧直徑(散氣盤4中之水平方向的尺寸)

D11‧‧‧直徑

D2‧‧‧尺寸

D3‧‧‧內徑(外殼2中之水平方向的內尺寸)

G‧‧‧間隙

Claims (14)

1. 一種膜模組，具備：外殼；膜構件，設在前述外殼內；及散氣構件，具備複數個通氣孔，設在前述外殼內之前述膜構件的下方，用以對前述膜構件供給氣體，水平方向中之前述散氣構件的尺寸大於前述水平方向中之前述膜構件的尺寸，前述複數個通氣孔當中的一部份係以位在比前述膜構件還靠前述水平方向的外側之方式設置。
2. 如請求項1之膜模組，其中在前述外殼與前述散氣構件之間形成間隙。
3. 如請求項1之膜模組，其中前述複數個通氣孔當中的設於最外側之通氣孔的內徑係大於設在比其還靠內側之通氣孔的內徑。
4. 如請求項1至3中任一項之膜模組，其中前述散氣構件具備：板狀的本體部，設有前述複數個通氣孔；及接氣部，設於前述本體部的下側，用以將供給到前述外殼內之氣體暫時地收容，前述複數個通氣孔係於前述本體部設在比前述接氣部還靠水平方向的外側，前述接氣部具有複數個分散孔，用以使收容於前述接氣部的氣體於前述本體部的下方往比前述接氣部還靠水平方向的外側分散。
5. 如請求項4之膜模組，其中在前述膜構件中之水平方向的內側設有往上下方向延伸的中空部，前述接氣部係藉由前述本體部設在前述中空部的正下方。
6. 如請求項1至3中任一項之膜模組，其係為前述膜構件的上端部是對前述外殼固定，而前述膜構件的下端部是無拘束的狀態之單端固定型。
7. 如請求項1至3中任一項之膜模組，其係為前述膜構件的上端部與下端部雙方是對前述外殼固定之兩端固定型。
8. 如請求項1至3中任一項之膜模組，其係為前述膜構件是具有中空絲膜的外壓過濾方式之膜模組。
9. 如請求項1至3中任一項之膜模組，其中在前述外殼設有：第1埠口，於過濾步驟中作為供給原水之原水入口發揮機能，且於起泡步驟中作為排出口發揮機能；及第2埠口，於前述過濾步驟中作為過濾水出口發揮機能，且於逆洗步驟中作為洗淨用流體的供給口發揮機能，前述第1埠口設在比前述膜構件還靠下方，前述第2埠口設在比前述膜構件還靠上方。
10. 如請求項1至3中任一項之膜模組，其中在前述外殼設有用以向前述外殼內供給氣體之氣體供給口， 前述氣體供給口設在比前述膜構件及前述散氣構件還靠下方處。
11. 如請求項4之膜模組，其中前述散氣構件係具有從前述本體部的周緣朝下方延伸的周壁部，前述複數個分散孔設在比前述周壁部的下端還高的位置。
12. 如請求項1至3中任一項之膜模組，其中前述複數個通氣孔當中的配置在最外側之通氣孔彼此的間隔係比配置在比其還靠徑向內側之通氣孔彼此的間隔還窄。
13. 如請求項1至3中任一項之膜模組，其中前述複數個通氣孔當中的配置在最內側之通氣孔彼此的間隔係比配置在比其還靠徑向外側之通氣孔彼此的間隔還寬。
14. 如請求項1至3中任一項之膜模組，其中設有將前述散氣構件固定於前述外殼之固定構件。