[发明专利]介质过滤器到膜重力过滤器的转换

说明书

诸如重力砂过滤器的常规介质过滤器被转换成膜过滤器。介质被去除并被浸入式膜模块替换。在无吸入泵的情况下由静态水头压力差形成跨膜压力，从而形成膜重力过滤器(MGF)。膜渗透物穿过任选地与所述膜模块一起位于罐中的吸附介质床。利用渗透物定期地反洗所述膜，当所述渗透物返回到所述膜模块时，其绕过所述吸附介质。

技术领域

本说明书涉及水处理并且涉及膜过滤。

背景技术

常规介质过滤器具有铺设在排水系统上的介质床。市政饮用水设备中最常见的介质过滤器是重力砂过滤器，例如其中介质是砂的快速砂过滤器。排水系统（也称为地下排水管）可以是例如覆盖在砾石或穿孔平台（任选地覆盖有一层砾石）中的排水管道的格栅。供给和反洗水槽横跨砂床上方的罐。从槽供给到罐中的水流过砂床并进入到地下排水管中。通过使水和任选地压缩空气通过排水管道供给进来并将经反洗的水收集在槽中来定期地对床进行反洗。此类过滤器通常用于市政饮用水过滤设备中。

膜过滤器使用可渗透膜来过滤水。在市政饮用水设备中，膜孔径通常在超滤或微滤范围内。在浸入式系统中，膜模块放置在开放的罐中，并且从膜内部取出渗透物。一种商业产品是由GE Water Process Technologies公司销售的ZeeWeed^TM 1000（也称为ZW1000）模块。这些模块大体如在美国专利6325928“浸入式膜元件和模块”以及美国专利6893568“浸入式膜过滤系统和溢出过程”中描述的那样，所述美国专利通过引用并入本文中。美国专利申请公开2006/0108275 A1描述了用于将浸入式膜集成到现有的砂过滤器中的工具包并且也通过引用并入本文中。

发明内容

本说明书描述了浸入式膜过滤系统和操作方法。该系统可以是新构造的，但是本文中将会将其描述为常规重力砂过滤器到膜过滤器的转换。在此情况下，用浸入式膜替换重力过滤床的颗粒介质。

处理单元具有膜模块，所述膜模块可以与吸附模块组合。膜模块具有多个各自通向两个灌封头的膜。吸附模块在壳体内部具有介质床，所述吸附模块具有入口和出口。吸附模块的入口连接到膜模块的第一灌封头。吸附模块的出口连接到渗透物集管（管道）。所述模块的第二灌封头连接到反洗集管（管道）。任选地，吸附模块与膜模块一起位于罐中，例如与至少一个膜模块堆叠。任选地，渗透物集管和反洗集管可以是共用管道。

在处理过程中，水穿过过滤膜。经渗透的水然后穿过吸附介质床。过滤被间歇性地中断以利用一些渗透水来反洗膜，所述渗透水流到膜而不返回穿过介质床。

附图说明

图1是通用介质过滤器（现有技术）的截面。

图2A是利用浸入式膜改装介质过滤器以制造成膜重力过滤器的截面，其中渗透物收集器在膜的顶部上。

图2B是利用浸入式膜改装介质过滤器以制造成膜重力过滤器的截面，其中渗透物收集器在膜的底部处。

图3是示出在有和没有添加到反洗水的氯的情况下在使用膜重力过滤器来处理地表水时的通量随时间的曲线图。

图4是示出在图3的实验中使用的水的浊度和温度随时间的曲线图。

图5是示出在通量和浊度的范围上操作的膜重力过滤器的所计算的水回收率的曲线图。

图6是膜过滤系统、特别是被改装成膜重力过滤器的重力砂过滤器的示意性截面。

图7是吸附筒的等轴测视图。

图8A是另一膜过滤系统的剖视等轴测视图。

图8B是图8A的一部分的放大图。

图9是示出膜模块和替代性吸附筒的示例的竖直截面。

具体实施方式