[发明专利]毛细膜片过滤模块

说明书

技术领域

本发明涉及用于水处理的外压式(outside-in)毛细膜片过滤器。

背景技术

带有在其外径处具有最小孔隙的毛细超过滤或微过滤膜片(所谓 的“外压式毛细膜片”)的用于水处理的过滤器通过在内径(“内腔”) 侧处施加较低的压力来过滤未处理的水。渗透物从外径朝向内腔流动， 但是灰尘聚集在外周边处并且通过空气洗涤和/或后脉冲移除。这要求 在气泡和毛细膜片之间有很好的接触。涉及的其它要点是避免捕获携 带的灰尘以及具有能以经济的方式构造的设计。不同的模块设计用来 满足这些已经提出的要求。

在美国专利5,248,424中，描述了一种毛细膜片模块，其由在两端 封装于用作渗透物收集器的集箱中的一层膜片构成。膜片能自由地移 动并且通过两个集箱在水平面上方形成呈圆弧形式的构造。这种构造 的缺点在于水平的膜片层容易聚集悬浮固体。

美国专利5,783,083描述了一种毛细膜片/中空纤维膜片模块，其 中两个纤维端部都封装于至少一个用作渗透物收集器的集箱中。纤维 形成竖直圆柱形套箍(skein)。纤维的长度比两个集箱之间的固定距 离长0.1％至5％，以便允许纤维进行一定的位移。冲洗通过在纤维之 间吹入空气来执行。为了保证纤维在集箱处于彼此间隔开较好的限定 距离，纤维的端部固定在柔性支架上并且在封装入管道之前螺旋地缠 绕。纤维在两个集箱中的封装几乎是同样的，除了在仅有一个集箱用 作渗透物收集器的情况下，纤维的内腔仅在一端处打开。这个构造具 有在上集箱中捕获灰尘的风险，其阻碍了模块的顶部处空气和未处理 水的自由通过和循环。

为了避免捕获灰尘，专利WO02/22244描述了一种毛细膜片的竖 直套箍，其仅在底侧处一个集箱中封装。顶侧处的毛细膜片的端部的 内腔侧仅由封装材料封闭。毛细膜片是松散的，因此在顶部没有障碍 来捕获未净化水中出现的灰尘。底部处集箱中的空气的喷射清洁了毛 细膜片的外表面(空气洗涤)。

EP0931582的目标是通过将纤维的平面层的端部封装入管道的孔 径来形成高度集成的中空纤维膜片模块。至少在一侧处，纤维端部的 内腔保持打开以使得管道用作渗透物收集器。封装通过在收集器的孔 径的外周处设置堰(weir)并且用封装材料(例如聚氨酯)填充堰来 进行。每个层封装于分离的集箱中。

上面所讨论的几种模块设计具有平面层的毛细膜片或中空纤维， 它们一般在连续的工艺中做出。EP0931582描述了一种通过做出中空 纤维的编织织物来生产这种层的技术。在美国US5,716,689中，膜片 并排地布置并且将胶带以固定距离上推压到膜片上。然后膜片邻近这 些胶带地切割并且通过将膜片每个端部处的胶带带到一起以形成中空 纤维圈来将这些胶带组装入中空纤维毡层中。

发明内容

本发明旨在提供一种新颖的过滤模块设计，其基于能容易地通过 空气洗涤来清洁并且不易于捕获灰尘的毛细膜片的平面竖直层。

本发明涉及一种用于从液体移除颗粒的过滤设备，所述过滤设备 包括布置用来收集和移除渗透物的收集器集箱以及具有上侧和下侧的 多个平面膜片组件。所述下侧能操作地联接至所述收集器集箱。所述 平面膜片组件每个包括多个外压式微滤或超滤毛细膜片，每个毛细膜 片从所述平面膜片组件的所述下侧延伸至所述上侧。所述多个毛细膜 片形成平面。每个平面膜片组件的毛细膜片(能操作地)联接至各自 的上集箱。每个平面膜片组件的上集箱和平面膜片组件在下侧的配置 被布置为允许气泡、未处理的水和颗粒流从所述下侧流至所述上侧。 本发明的过滤设备减少了所述下侧处的颗粒堆积。

平面膜片组件的毛细膜片并排布置。因此，所述多个毛细膜片形 成平面的意思是平面膜片组件的毛细膜片形成单行。因此，平面膜片 组件的毛细膜片布置为单行。每个平面膜片组件因此由单行毛细膜片 构成。

收集器集箱由单独的收集器腔构成。所述多个平面膜片组件的毛 细膜片在下侧一起联接至所述收集器集箱(联接至所述收集器腔)。

过滤设备包括用于每个平面膜片组件的各自的上集箱。因此，所 有单行的毛细膜片(所有平面膜片组件)一起在下侧处联接至收集器 集箱，但是每个单行毛细膜片(每个平面膜片组件)联接至各自的上 集箱。平面膜片组件的毛细膜片在上侧联接至各自的上集箱。平面膜 片组件可操作地或纯机械地联接至相应的上集箱。