[发明专利]用于过滤水的过滤系统和方法

说明书

本发明涉及过滤系统（20），所述过滤系统包含至少部分地填充有待过滤的水的罐（40）以及至少一个过滤模块（30），所述至少一个过滤模块（30）包含用于过滤水的至少一个过滤膜（10）和至少一个滤液管（32），所述至少一个过滤膜包含被至少一个毛细管（16）穿透的基底（12），所述至少一个滤液管用于将过滤水从所述罐（40）抽出，其中，所述至少一个过滤模块（30）布置在所述罐（40）中，使得所述至少一个过滤膜（10）至少部分地浸没在待过滤的水中。所述至少一个过滤模块（30）被设计和布置成使得待过滤的水流入所述至少一个毛细管（16）中并且从所述至少一个毛细管（16）穿过所述基底（12）流入所述滤液管（32）中。本发明还涉及一种用于借助于根据本发明的过滤系统（20）来过滤水的方法，其中，将待过滤的水抽入所述至少一个毛细管（16）中并且从所述至少一个毛细管（16）穿过所述基底（12）抽入所述滤液管（32）中并且从所述滤液管（32）从所述罐（40）抽出。

技术领域

本发明涉及一种过滤系统，所述过滤系统包含至少部分地填充有待过滤的水的罐以及至少一个过滤模块，其中，所述至少一个过滤模块包含用于过滤水的至少一个过滤膜和用于将过滤水从所述罐抽出的至少一个滤液管，其中，所述至少一个过滤模块布置在所述罐中，使得所述至少一个过滤膜至少部分地浸没在待过滤的水中。本发明还涉及一种用于借助于根据本发明的过滤系统来过滤水的方法。

背景技术

水处理是过滤过程的最重要的应用之一，因此过滤过程不仅由于全球水缺乏（特别是在易干旱和环境污染的区域中）而且由于对饮用水供应以及城市或工业废水处理的持续需要而引起强烈的兴趣。典型地，水处理依赖于不同的方法和技术的组合，所述不同的方法和技术取决于清洁水的预期目的以及污染水或原水的质量和程度。

常规地，水处理基于诸如絮凝、沉降和多介质过滤等处理步骤。然而，近年来，已经出现了诸如微滤、超滤、纳滤和反渗透等膜技术，从而提供了更高效和可靠的过滤过程。基于膜的过程（诸如，微滤或超滤）从原水中去除由悬浮固体和诸如病原体（如细菌、病菌和病毒）等微生物引起的浑浊。基于膜的过程的进一步显著优点是需要相当少的化学物质且不需要温度处理。

用于过滤的常见膜是扁平形状的膜或具有一个或多个毛细管的管状膜。典型地，这样的膜是半渗透性的并且将渗透物或滤液以及渗余物从原水中机械地分离。因此，微滤和超滤膜允许渗透物（诸如，水）通过并阻止作为渗余物的悬浮颗粒或微生物。在本文中，重要的膜参数尤其是选择性、抗污垢性和机械稳定性。选择性主要由通常根据由标称截留分子量（NMWC）（以道尔顿（Da）计）给出的排阻极限指定的孔径来确定。NMWC通常定义为由膜保留至90%的球形分子的最小分子量。例如，在超滤中，标称孔径为50 nm至5 nm，并且NMWC为5kDa至200 kDa。在纳滤中，孔径为2 nm至1 nm，并且NMWC为0.1 kDa至5 kDa。因此，虽然超滤已经过滤了细菌、病毒和大分子，产生了具有饮用品质的水，但纳滤产生了部分去矿物质的水。在反渗透中，标称孔径甚至进一步收缩低于1 nm，并且NMWC收缩低于100 Da。反渗透因此适合于过滤甚至更小的实体，诸如，盐或有机小分子。在组合不同的过滤技术时，可以获得多种多样的过滤动作，所述过滤动作可以适于特定的预期目的。

通常将膜嵌入在过滤系统内，其允许馈进原水并排出渗透物以及浓缩物。为此目的，过滤系统包括作为原料馈进部的入口和排出渗透物和浓缩物两者的出口。对于管状形膜，存在过滤系统的不同设计。

在文件WO 2006/012920 A1中描述了一种用于管状膜的过滤系统。在此，所述管状膜包括多个毛细管，所述毛细管嵌入多孔基底中。待过滤的液体从所述毛细管的至少一个长的内部通道流出或流入其中，以用于输送待过滤的液体或经过滤的液体。所述管状膜设置在管状壳体中，所述管状壳体具有入口和用于排出渗透物和浓缩物的出口。特别地，将渗透物穿过沿所述管状壳体的长轴居中定位的出口排出。