NL1006390C2 - Cross=flow filtration process - Google Patents

Cross=flow filtration process Download PDF

Info

Publication number
NL1006390C2
NL1006390C2 NL1006390A NL1006390A NL1006390C2 NL 1006390 C2 NL1006390 C2 NL 1006390C2 NL 1006390 A NL1006390 A NL 1006390A NL 1006390 A NL1006390 A NL 1006390A NL 1006390 C2 NL1006390 C2 NL 1006390C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
chamber
hollow membrane
suspension
gas
opening
Prior art date
Application number
NL1006390A
Other languages
Dutch (nl)
Inventor
Guillaume Cornelius Ge Roncken
Johannes Francisus Van Der Ven
Original Assignee
Triqua B V
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Triqua B V filed Critical Triqua B V
Priority to NL1006390A priority Critical patent/NL1006390C2/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1006390C2 publication Critical patent/NL1006390C2/en

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D65/00—Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
    • B01D65/08—Prevention of membrane fouling or of concentration polarisation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/14—Ultrafiltration; Microfiltration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/14—Ultrafiltration; Microfiltration
    • B01D61/18—Apparatus therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/12—Activated sludge processes
    • C02F3/1236—Particular type of activated sludge installations
    • C02F3/1268—Membrane bioreactor systems
    • C02F3/1273—Submerged membrane bioreactors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2321/00—Details relating to membrane cleaning, regeneration, sterilization or to the prevention of fouling
    • B01D2321/18—Use of gases
    • B01D2321/185—Aeration
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

A distributor plate above the hollow fibre membranes improves the distribution of gas being delivered. A process for filtering a suspension uses a large number of hollow membranes, each of which contains a feed opening for receiving the suspension and a discharge opening for removing the concentrated suspension. A mixture of suspension and gas is supplied to the feed opening and a pressure difference is applied across the membrane so that some of the suspension passes out through membrane pores to form a liquid permeate on the outside of the membrane, whilst the rest of the suspension and the gas are removed via the discharge opening in the form of a concentrated suspension. The flow of gas is evenly distributed over the feed openings of the membranes. An Independent claim is also included for the filtration apparatus used, comprising a vessel that contains three chambers, the first one being linked to the second via hollow membranes, so that sus pension is supplied to the first chamber and then removed in concentrated form from the second one. A device is present for applying a pressure difference between the membranes and the third chamber, permeate being removed via a discharge outlet in this third chamber. Fittings in the first chamber ensure that gas supplied with the suspension is evenly distributed.

Description

Werkwijze voor het filtreren van een suspensie en een inrichting daarvoorMethod for filtering a suspension and a device therefor

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het filtreren van een suspensie met behulp van een groot aantal holle membraanvezels welke elk een toevoer-opening voor het toevoeren van de suspensie en een afvoerope-5 ning voor het afvoeren van geconcentreerde suspensie bezitten, welke werkwijze omvat: i) het toevoeren van een mengsel van de suspensie en een gas aan de toevoeropeningen van de holle membraanvezels; en 10 ii) het aanleggen van een drukverschil tussen het lumen van elke holle membraanvezel en de buitenzijde ervan waardoor een deel van de suspensie door poriën in de holle membraanvezels de holle membraanvezels passeert onder oplevering van een permeaatvloeistof aan de buitenzijde van de 15 holle membraanvezels, en de rest van de suspensie te zamen met het gas de holle membraanvezels via de afvoeropeningen als een geconcentreerde suspensie verlaat.The present invention relates to a method for filtering a suspension using a large number of hollow membrane fibers, each of which has a supply opening for supplying the suspension and a discharge opening for discharging concentrated suspension, which method comprising: i) supplying a mixture of the suspension and a gas to the supply openings of the hollow membrane fibers; and ii) applying a pressure difference between the lumen of each hollow membrane fiber and its outer side whereby a portion of the slurry passes through the hollow membrane fibers through pores to yield a permeate liquid on the outside of the hollow membrane fibers, and the remainder of the slurry leaves the hollow membrane fibers together with the gas through the discharge ports as a concentrated slurry.

Een dergelijke werkwijze is bekend onder de Engelse aanduiding air-lift cross-flow filtratie en beschreven door 20 Cui Z.F. et al (J. of Membrane Science 128. blz. 83-91 (1997)). Hierbij worden een deeltjeshoudende vloeistof en gas aan holle membraanvezels toegevoerd, waarbij een drukverschil ervoor zorgt dat de vloeistof door het membraan dringt, onder oplevering van permeaatvjLoeistof. Afhankelijk van de toepas-25 sing is de permeaatvloeistof of de als gevolg van onttrekking van vloeistof geconcentreerde suspensie het gewenste produkt. De aanwezigheid van vaste deeltjes kan tot gevolg hebben dat deze zich afzetten op het membraanoppervlak van de holle membraanvezels waardoor hun functie verslechtert. Het kan ook 30 gebeuren dat het lumen van een holle membraanvezels als gevolg van ophoping van vaste deeltjes verstopt raakt. Het doorleiden van gas door het lumen van de holle membraanvezels veroorzaakt turbulentie waardoor de genoemde problemen worden vermeden.Such a method is known under the English designation air-lift cross-flow filtration and described by Cui Z.F. et al (J. of Membrane Science 128, pp. 83-91 (1997)). Here a particulate liquid and gas are supplied to hollow membrane fibers, whereby a pressure difference ensures that the liquid penetrates through the membrane, yielding permeate fluid. Depending on the application, the permeate liquid or the suspension concentrated as a result of withdrawal of liquid is the desired product. The presence of solid particles can cause them to deposit on the membrane surface of the hollow membrane fibers, deteriorating their function. It can also happen that the lumen of a hollow membrane fiber becomes clogged as a result of accumulation of solid particles. Passing gas through the lumen of the hollow membrane fibers causes turbulence thereby avoiding the said problems.

1006390 21006390 2

Deze bekende wijze van filtreren heeft als nadeel dat het energieverbruik nodig voor het doorleiden van gas relatief hoog is in verhouding tot de hoeveelheid permeaat-vloeistof die wordt verkregen.This known method of filtering has the drawback that the energy consumption required for the passage of gas is relatively high in proportion to the amount of permeate liquid obtained.

5 De onderhavige uitvinding beoogt dit nadeel op te heffen.The present invention aims to overcome this drawback.

Hiertoe wordt volgens de uitvinding een werkwijze verschaft die wordt gekenmerkt doordat het gas in hoofdzaak gelijkelijk over de toevoeropeningen van de membraanvezels 10 wordt verdeeld.To this end, according to the invention, there is provided a method which is characterized in that the gas is distributed substantially equally over the supply openings of the membrane fibers.

Gevonden is dat door het aldus toevoeren van gas de hoeveelheid toe te voeren gas kan worden beperkt, en daarmee ook het energieverbruik, zonder dat verstopping van de holle membraanvezels optreedt. Weliswaar vergt het aanleggen van 15 het drukverschil meer energie, doch netto wordt het energieverbruik voor het verkrijgen van een bepaalde hoeveelheid permeaatvloeistof verlaagd.It has been found that by supplying gas in this way the amount of gas to be supplied can be limited, and thus also the energy consumption, without clogging of the hollow membrane fibers. Although the application of the pressure difference requires more energy, the net energy consumption for obtaining a certain amount of permeate liquid is reduced.

Volgens een zeer gunstige uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding worden de suspensie en het 20 gas aan de holle membraanvezels toegevoerd via een verdeel-orgaan met ten minste één verdeelopening voor elke holle membraanvezel.According to a very favorable embodiment of the method according to the invention, the suspension and the gas are supplied to the hollow membrane fibers via a distribution member with at least one distribution opening for each hollow membrane fiber.

Gebleken is dat aldus de verdeling van gas over de holle membraanvezels beter kan worden gecontroleerd, waardoor 25 het energieverbruik verder kan worden verlaagd.It has been found that in this way the distribution of gas over the hollow membrane fibers can be better controlled, whereby the energy consumption can be further reduced.

Volgens een gunstige uitvoeringsvorm wordt het gas middels een venturi in hoofdzaak homogeen in de suspensie verdeeld.According to a favorable embodiment, the gas is distributed substantially homogeneously in the suspension by means of a venturi.

Ofschoon ook het leiden van de suspensie door de 30 vernauwing van een venturi energie kost, weegt dit niet op tegen de energiewinst die wordt geboekt bij gebruik van goed verdeeld gas voor het voorkomen van verstopping van holle membraanvezels bij verlaagde stroomsnelheid in de holle membraanvezels .Although passing the slurry through the constriction of a venturi also costs energy, this does not outweigh the energy gains made when using well-distributed gas to prevent plugging of hollow membrane fibers at reduced flow rate in the hollow membrane fibers.

35 Bij voorkeur wordt de suspensie in hoofdzaak verti caal aan in hoofdzaak verticaal georiënteerde holle membraanvezels toegevoerd.Preferably, the slurry is supplied substantially vertically to substantially vertically oriented hollow membrane fibers.

Deze wijze van toevoeren maakt het gebruik van een betrekkelijk eenvoudige inrichting mogelijk.This feeding mode allows the use of a relatively simple device.

1006390 31006390 3

De uitvinding heeft verder betrekking op een inrichting voor het filtreren van een suspensie, welke inrichting i) een houder omvat met een eerste kamer, een tweede 5 kamer en een derde kamer, de eerste kamer via holle membraan- vezels is verbonden met de tweede kamer; een holle membraan-vezel een toevoeropening bezit welke uitmondt in de eerste kamer en een afvoeropening welke uitmondt in de tweede kamer; de houder is voorzien van een toevoeropening voor het toevoe-10 ren van suspensie aan de eerste kamer, en de houder verder is voorzien van een eerste afvoeropening voor het uit de tweede kamer afvoeren van geconcentreerde suspensie; en ii) middelen omvat voor het aanleggen van een drukverschil tussen het lumen van elke holle membraanvezel en de 15 derde kamer; en de houder een tweede afvoeropening bezit voor het afvoeren van als gevolg van het drukverschil gevormde permeaatvloei-stof uit de derde kamer.The invention further relates to a device for filtering a suspension, which device i) comprises a container with a first chamber, a second chamber and a third chamber, the first chamber being connected to the second chamber via hollow membrane fibers ; a hollow membrane fiber has a supply opening opening into the first chamber and a discharge opening opening into the second chamber; the container is provided with a supply opening for supplying suspension to the first chamber, and the container further comprises a first discharge opening for discharging concentrated suspension from the second chamber; and ii) comprising means for applying a pressure difference between the lumen of each hollow membrane fiber and the third chamber; and the container has a second discharge opening for discharging permeate liquid formed as a result of the pressure difference from the third chamber.

De inrichting volgens de uitvinding wordt gekenmerkt 20 doordat de eerste kamer is voorzien van middelen voor het in hoofdzaak gelijkelijk over de toevoeropeningen van de holle membraanvezels verdelen van een met de suspensie toe te voeren gas.The device according to the invention is characterized in that the first chamber is provided with means for distributing a gas to be supplied with the suspension substantially equally over the supply openings of the hollow membrane fibers.

Volgens een zeer gunstige uitvoeringsvorm is in de 25 eerste kamer een verdeelplaat aangebracht welke nabij de holle membraanvezels is geplaatst en verdeelopeningen voor het over de holle membraanvezels verdelen van suspensie en gas bezit, waarbij in hoofdzaak elke verdeelopening in het verlengde ligt van het lumen van een holle membraanvezel en 30 in hoofdzaak elke holle membraanvezel in het verlengde van het lumen ervan van ten minste één verdeelopening is voorzien.According to a very favorable embodiment, a distribution plate is arranged in the first chamber, which is placed near the hollow membrane fibers and has distribution openings for distributing suspension and gas over the hollow membrane fibers, wherein substantially each distribution opening is in line with the lumen of a hollow membrane fiber and substantially each hollow membrane fiber is provided with at least one distribution opening in line with its lumen.

Een dergelijke verdeelplaat verzekert een nauwkeurige verdeling van gas en suspensie over de holle membraanve-35 zeis.Such a distribution plate ensures an accurate distribution of gas and suspension over the hollow membrane fiber.

Volgens een voorkeursuitvoering is de stromingsweer-stand van alle verdeelopeningen in het verlengde van het lumen van een holle membraanvezel ten minste 1,1 keer groter 1006390 4 dan de stromingsweerstand van die holle membraanvezel, bij voorkeur ten minste 1,5 keer groter.According to a preferred embodiment, the flow resistance of all distribution openings in line with the lumen of a hollow membrane fiber is at least 1.1 times greater than the flow resistance of that hollow membrane fiber, preferably at least 1.5 times greater.

Volgens een voorkeursuitvoering is de stromingsweerstand van de verdeelplaat ten minste 5 keer, en met meer 5 voorkeur ten minste 10 keer, groter dan de stromingsweerstand van de eerste kamer.According to a preferred embodiment, the flow resistance of the distribution plate is at least 5 times, and more preferably at least 10 times, greater than the flow resistance of the first chamber.

Aldus verzekert de verdeelplaat een in hoofdzaak homogene verdeling van gas en suspensie en daarmee een adequate turbulentie die in de holle membraanvezel deeltjesaf-10 zetting voorkomt.The distribution plate thus ensures a substantially homogeneous distribution of gas and suspension and thus adequate turbulence which prevents particle deposition in the hollow membrane fiber.

De uitvinding wordt thans toegelicht aan de hand van een niet-beperkend voorbeeld en onder verwijzing naar de tekening waarin de enige figuur een schematische afbeelding is van een inrichting volgens de uitvinding.The invention will now be elucidated on the basis of a non-limiting example and with reference to the drawing in which the only figure is a schematic representation of a device according to the invention.

15 Voorbeeld15 Example

Figuur 1 geeft schematisch een inrichting weer geschikt voor het filtreren van een suspensie. De inrichting omvat een huis 1 met een eerste kamer 2, een tweede kamer 3 en een derde kamer 4. De eerste kamer 2 en de tweede kamer 3 20 zijn met elkaar verbonden door holle membraanvezels 5. Dergelijke membraanvezels 5 zijn in het vak algemeen bekend en zijn bijvoorbeeld micro-, ultra- of nanofiltratiemembraanve-zels. Dergelijke membraanvezels bezitten poriën van een voor het uitvoeren van de gewenste scheiding geschikte grootte.Figure 1 schematically shows a device suitable for filtering a suspension. The device comprises a housing 1 with a first chamber 2, a second chamber 3 and a third chamber 4. The first chamber 2 and the second chamber 3 are connected together by hollow membrane fibers 5. Such membrane fibers 5 are generally known in the art and are, for example, micro, ultra or nanofiltration membrane fibers. Such membrane fibers have pores of a size suitable for carrying out the desired separation.

25 Indien slib of bacteriën moeten worden afgescheiden zijn deze poriën relatief groot, indien bijvoorbeeld eiwitten of suikers moeten worden afgescheiden relatief klein.If sludge or bacteria have to be separated, these pores are relatively large, if, for example, proteins or sugars have to be separated, relatively small.

Een door middel van membraanfiltratie te behandelen vloeistof A, zoals een suspensie, wordt via een inlaatopening 30 6 in de eerste kamer 2 gebracht en via de holle membraanve zels 5 naar de tweede kamer 3 gevoerd. De behandelde vloeistof B verlaat de tweede kamer 3 via een uitlaatopening 7. Tussen het lumen van de holle membraanvezels 5 en de derde kamer 4 wordt een drukverschil aangelegd. Dit kan geschieden 35 middels een perspomp 8 en/of een zuigpomp 9. Door dit drukverschil dringt vloeistof door de poriën van de holle membraanvezels 5 onder oplevering van een permeaatvloeistof C.A liquid A to be treated by means of membrane filtration, such as a suspension, is introduced into the first chamber 2 via an inlet opening 6 and is conveyed via the hollow membrane fibers 5 to the second chamber 3. The treated liquid B leaves the second chamber 3 via an outlet opening 7. A pressure difference is applied between the lumen of the hollow membrane fibers 5 and the third chamber 4. This can be done by means of a pressure pump 8 and / or a suction pump 9. Due to this pressure difference, liquid penetrates through the pores of the hollow membrane fibers 5, yielding a permeate liquid C.

Volgens de uitvinding worden afzettingen in en verstoppingen van de holle membraanvezels 5 door in de te 1006390 5 behandelen vloeistof A aanwezige vaste deeltjes voorkomen door tegelijk met de te behandelen vloeistof A een gas aan de holle membraanvezels 5 toe te voeren. Volgens de hier weergegeven uitvoeringsvorm is een waterstraalpomp 10 voorzien, 5 welke het gas, bijvoorbeeld lucht, aanzuigt. Afhankelijk van de toepassing, zoals farmaceutische toepassingen, kunnen ook inerte gassen zoals stikstof en helium worden toegepast. In plaats van door aanzuigen kan het gas ook onder druk in de te behandelen vloeistof A worden gebracht.According to the invention, deposits in and blockages of the hollow membrane fibers 5 are prevented by solid particles present in the liquid A to be treated by supplying a gas to the hollow membrane fibers 5 simultaneously with the liquid A to be treated. According to the embodiment shown here, a water jet pump 10 is provided, which draws in the gas, for example air. Depending on the application, such as pharmaceutical applications, inert gases such as nitrogen and helium can also be used. Instead of suction, the gas can also be introduced under pressure into the liquid A to be treated.

10 Om een in hoofdzaak homogene verdeling van het gas in de te behandelen vloeistof A te verzekeren, wordt volgens een zeer gunstige uitvoeringsvorm een verdeelorgaan 11 toegepast . Het verdeelorgaan 11 is voorzien van verdeelopeningen 12. Bij voorkeur wordt elke holle membraanvezel 5 via ten 15 minste één eigen verdeelopening 12 gevoed.According to a very favorable embodiment, a distribution member 11 is used to ensure a substantially homogeneous distribution of the gas in the liquid A to be treated. The distribution member 11 is provided with distribution openings 12. Preferably, each hollow membrane fiber 5 is fed via at least one own distribution opening 12.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm beweegt de te behandelen vloeistof A in hoofdzaak verticaal door de holle membraanvezels 5. Door het in hoofdzaak verticaal zijn wordt op eenvoudige wijze een gelijkmatige verdeling van gas over 20 de holle membraanvezels bewerkstelligd en kunnen de verdeelopeningen 12 voor elke holle membraanvezel 5 even groot zijn.According to a preferred embodiment, the liquid A to be treated moves substantially vertically through the hollow membrane fibers 5. By being substantially vertical, an even distribution of gas over the hollow membrane fibers is achieved in a simple manner and the distribution openings 12 for each hollow membrane fiber 5 can be equally being big.

Bij voorkeur is de stromingsweerstand door elke verdeelopening 12 ten minste 1,1 keer groter, met meer voorkeur ten minste 1,5 keer groter, dan de stromingsweerstand 25 van elke holle membraanvezel 5. Dit bevordert turbulentie, en verschaft daarmee een verstopping- en afzetting-vermijdende stroming door de holle membraanvezels 5.Preferably, the flow resistance through each distribution opening 12 is at least 1.1 times greater, more preferably at least 1.5 times greater, than the flow resistance 25 of each hollow membrane fiber 5. This promotes turbulence, thereby providing clogging and deposition -avoiding flow through the hollow membrane fibers 5.

De afstand van het verdeelorgaan 11 tot de holle membraanvezel 5 is bij voorkeur klein of zelfs nul, aangezien 30 het verdelende effect door stromingsweerstand langs het huis 1 en samengaan van gasbellen naarmate de afstand tot het verdeelorgaan 11 toeneemt minder wordt.The distance from the distributor 11 to the hollow membrane fiber 5 is preferably small or even zero, since the distributing effect due to flow resistance past the housing 1 and gas bubbles merging as the distance to the distributor 11 increases.

Voor het testen van de werkwijze volgens de uitvinding werd een inrichting gebouwd met 7 holle polysulfonmem-35 branen (inwendige diameter 10 mm; poriediameter 100 nm; lengte 1 m). Op een afstand van 2 mm tot de toevoeropening van de holle membraanvezels werd een verdeelplaat (dikte 4 mm) aangebracht met openingen van 6 mm. Voor het toevoeren van lucht werd gebruik gemaakt van een waterstraalpomp.For testing the method according to the invention, a device was built with 7 hollow polysulfone membranes (internal diameter 10 mm; pore diameter 100 nm; length 1 m). At a distance of 2 mm from the supply opening of the hollow membrane fibers, a distribution plate (thickness 4 mm) was provided with openings of 6 mm. A water jet pump was used to supply air.

1006330 61006330 6

Ter vergelijking werd gebruik gemaakt van eenzelfde inrichting zonder verdeelplaat die werkte volgens het airlift principe (Cui, Z.P. et al, supra).For comparison, use was made of the same device without distribution plate, which operated according to the airlift principle (Cui, Z.P. et al, supra).

De verkregen resultaten zijn in de onderstaande 5 tabel weergegeven.The results obtained are shown in the table below.

Suspensie* Lucht Opbrengst Totaal energie- toegevoerd toegevoerd permeaat- verbruik 1/uur 1/uur vloeistof kwh/tn3 l/mJ.h permeaatvloeistof 10Suspension * Air Yield Total energy supplied supplied permeate consumption 1 / hour 1 / hour liquid kwh / tn3 l / mJ.h permeate liquid 10

Werkwijze 850 200 70 0,9 volgens de uitvinding 15Method 850 200 70 0.9 according to the invention 15

Air-lift 850 360 30-40 >1 * suspensie van actiefslib (1% droge stof) 20 1006390Air-lift 850 360 30-40> 1 * activated sludge suspension (1% dry matter) 20 1006390

Claims (8)

1. Werkwijze voor het filtreren van een suspensie met behulp van een groot aantal holle membraanvezeis welke elk een toevoeropening voor het toevoeren van de suspensie en een afvoeropening voor het afvoeren van geconcentreerde sus- 5 pensie bezitten, welke werkwijze omvat: i) het toevoeren van een mengsel van de suspensie en een gas aan de toevoeropeningen van de holle membraanvezels; en ii) het aanleggen van een drukverschil tussen het 10 lumen van elke holle membraanvezel en de buitenzijde ervan waardoor een deel van de suspensie door poriën in de holle membraanvezels de holle membraanvezels passeert onder oplevering van een permeaatvloeistof aan de buitenzijde van de holle membraanvezels, en de rest van de suspensie te zamen 15 met het gas de holle membraanvezels via de afvoeropeningen als een geconcentreerde suspensie verlaat, met het kenmerk, dat het gas in hoofdzaak gelijkelijk over de toevoeropeningen van de membraanvezels wordt verdeeld.1. A method of filtering a slurry using a plurality of hollow membrane fibers each having a supply opening for supplying the slurry and a discharge opening for discharging concentrated slurry, the method comprising: i) supplying a mixture of the suspension and a gas at the supply openings of the hollow membrane fibers; and ii) applying a pressure difference between the 10 lumen of each hollow membrane fiber and its exterior, whereby a portion of the slurry passes through the hollow membrane fibers through pores to yield a permeate liquid on the outside of the hollow membrane fibers, and the remainder of the slurry leaves the hollow membrane fibers together with the gas through the discharge openings as a concentrated suspension, characterized in that the gas is distributed substantially equally over the supply openings of the membrane fibers. 2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, 20 dat de suspensie en het gas aan de holle membraanvezels worden toegevoerd via een verdeelorgaan met ten minste één verdeelopening voor elke holle membraanvezel.2. A method according to claim 1, characterized in that the suspension and the gas are supplied to the hollow membrane fibers via a distribution member with at least one distribution opening for each hollow membrane fiber. 3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het gas middels een venturi in hoofdzaak homogeen 25 in de suspensie wordt verdeeld.3. A method according to claim 1 or 2, characterized in that the gas is distributed substantially homogeneously in the suspension by means of a venturi. 4. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de suspensie in hoofdzaak verticaal aan in hoofdzaak verticaal georiënteerde holle membraanvezels wordt toegevoerd.A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the suspension is supplied substantially vertically to substantially vertically oriented hollow membrane fibers. 5. Inrichting voor het filtreren van een suspensie, welke inrichting i) een houder omvat met een eerste kamer, een tweede kamer en een derde kamer, de eerste kamer via holle membraanvezels is verbonden met de tweede kamer; een holle membraan-35 vezel een toevoeropening bezit welke uitmondt in de eerste kamer en een afvoeropening welke uitmondt in de tweede kamer; 1006390 de houder is voorzien van een toevoeropening voor het toevoeren van suspensie aan de eerste kamer, en de houder verder is voorzien van een eerste afvoeropening voor het uit de tweede kamer afvoeren van geconcentreerde suspensie; en 5 ii) middelen omvat voor het aanleggen van een druk verschil tussen het lumen van elke holle membraanvezel en de derde kamer; en de houder een tweede afvoeropening bezit voor het afvoeren van als gevolg van het drukverschil gevormde permeaatvloei-10 stof uit de derde kamer, met het kenmerk, dat de eerste kamer is voorzien van middelen voor het in hoofdzaak gelijkelijk over de toevoeropeningen van de holle membraanvezels verdelen van een met de suspensie toe te voeren gas.5. Device for filtering a suspension, which device i) comprises a container with a first chamber, a second chamber and a third chamber, the first chamber being connected to the second chamber via hollow membrane fibers; a hollow membrane fiber has a supply opening opening into the first chamber and a discharge opening opening into the second chamber; 1006390 the container is provided with a supply opening for supplying suspension to the first chamber, and the container further comprises a first discharge opening for discharging concentrated suspension from the second chamber; and ii) comprises means for applying a pressure difference between the lumen of each hollow membrane fiber and the third chamber; and the container has a second discharge opening for discharging permeate liquid formed as a result of the pressure difference from the third chamber, characterized in that the first chamber is provided with means for passing substantially equally over the supply openings of the hollow membrane fibers distributing a gas to be supplied with the suspension. 6. Inrichting volgens conclusie 5, met het kenmerk, 15 dat is de eerste kamer een verdeelplaat aangebracht welke nabij de holle membraanvezels is geplaatst en verdeelopenin-gen voor het over de holle membraanvezels verdelen van suspensie en gas bezit, waarbij in hoofdzaak elke verdeelopening in het verlengde ligt van het lumen van een holle membraanve-20 zei en in hoofdzaak elke holle membraanvezel in het verlengde van het lumen ervan van ten minste één verdeelopening is voorzien.6. Device as claimed in claim 5, characterized in that the first chamber is provided with a distribution plate which is placed near the hollow membrane fibers and has distribution openings for distributing suspension and gas over the hollow membrane fibers, wherein substantially each distribution opening in is an extension of the lumen of a hollow membrane fiber and substantially each hollow membrane fiber is provided with at least one distribution opening in line with its lumen. 7. Inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de stromingsweerstand van alle verdeelopeningen in het 25 verlengde van het lumen van een holle membraanvezel ten minste 1,1 keer groter is dan de stromingsweerstand van de holle membraanvezel, en bij voorkeur ten minste 1,5 keer groter.7. Device according to claim 6, characterized in that the flow resistance of all distribution openings in line with the lumen of a hollow membrane fiber is at least 1.1 times greater than the flow resistance of the hollow membrane fiber, and preferably at least 1 , 5 times bigger. 8. Inrichting volgens conclusie 6 of 7, met het ken-30 merk, dat de stromingsweerstand van de verdeelplaat ten minste 5 keer, en bij voorkeur ten minste 10 keer, groter is dan de stromingsweerstand van de eerste kamer. 10063908. Device according to claim 6 or 7, characterized in that the flow resistance of the distribution plate is at least 5 times, and preferably at least 10 times, greater than the flow resistance of the first chamber. 1006390
NL1006390A 1997-06-25 1997-06-25 Cross=flow filtration process NL1006390C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1006390A NL1006390C2 (en) 1997-06-25 1997-06-25 Cross=flow filtration process

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1006390 1997-06-25
NL1006390A NL1006390C2 (en) 1997-06-25 1997-06-25 Cross=flow filtration process

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1006390C2 true NL1006390C2 (en) 1998-12-29

Family

ID=19765218

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1006390A NL1006390C2 (en) 1997-06-25 1997-06-25 Cross=flow filtration process

Country Status (1)

Country Link
NL (1) NL1006390C2 (en)

Cited By (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1338328A1 (en) * 2000-08-10 2003-08-27 Yuasa Corporation Immersion type membrane filter
NL1020159C2 (en) * 2002-03-12 2003-09-16 Waterleiding Mij Overijssel N Water purification device with vertical capillary tube membrane module, has two water supply pipes for carrying out purification in opposite directions
FR2860783A1 (en) * 2003-10-10 2005-04-15 Odost Laboratoire Ultrafiltration cartridge for water from underground source has membrane between two compartments fed respectively with water and gas
WO2008028626A1 (en) * 2006-09-06 2008-03-13 Berghof Filtrations- Und Anlagentechnik Gmbh & Co. Kg Filtration system comprising a ventilation system
WO2008144826A1 (en) * 2007-05-29 2008-12-04 Siemens Water Technologies Corp. Membrane cleaning using an airlift pump
US8377305B2 (en) 2004-09-15 2013-02-19 Siemens Industry, Inc. Continuously variable aeration
US8382981B2 (en) 2008-07-24 2013-02-26 Siemens Industry, Inc. Frame system for membrane filtration modules
US8496828B2 (en) 2004-12-24 2013-07-30 Siemens Industry, Inc. Cleaning in membrane filtration systems
US8506806B2 (en) 2004-09-14 2013-08-13 Siemens Industry, Inc. Methods and apparatus for removing solids from a membrane module
US8512568B2 (en) 2001-08-09 2013-08-20 Siemens Industry, Inc. Method of cleaning membrane modules
US8518256B2 (en) 2001-04-04 2013-08-27 Siemens Industry, Inc. Membrane module
US8623202B2 (en) 2007-04-02 2014-01-07 Siemens Water Technologies Llc Infiltration/inflow control for membrane bioreactor
US8622222B2 (en) 2007-05-29 2014-01-07 Siemens Water Technologies Llc Membrane cleaning with pulsed airlift pump
US8758622B2 (en) 2004-12-24 2014-06-24 Evoqua Water Technologies Llc Simple gas scouring method and apparatus
US8758621B2 (en) 2004-03-26 2014-06-24 Evoqua Water Technologies Llc Process and apparatus for purifying impure water using microfiltration or ultrafiltration in combination with reverse osmosis
US8790515B2 (en) 2004-09-07 2014-07-29 Evoqua Water Technologies Llc Reduction of backwash liquid waste
US8808540B2 (en) 2003-11-14 2014-08-19 Evoqua Water Technologies Llc Module cleaning method
US8858796B2 (en) 2005-08-22 2014-10-14 Evoqua Water Technologies Llc Assembly for water filtration using a tube manifold to minimise backwash
US8956464B2 (en) 2009-06-11 2015-02-17 Evoqua Water Technologies Llc Method of cleaning membranes
US9022224B2 (en) 2010-09-24 2015-05-05 Evoqua Water Technologies Llc Fluid control manifold for membrane filtration system
US9533261B2 (en) 2012-06-28 2017-01-03 Evoqua Water Technologies Llc Potting method
US9604166B2 (en) 2011-09-30 2017-03-28 Evoqua Water Technologies Llc Manifold arrangement
US9675938B2 (en) 2005-04-29 2017-06-13 Evoqua Water Technologies Llc Chemical clean for membrane filter
US9764288B2 (en) 2007-04-04 2017-09-19 Evoqua Water Technologies Llc Membrane module protection
US9764289B2 (en) 2012-09-26 2017-09-19 Evoqua Water Technologies Llc Membrane securement device
US9815027B2 (en) 2012-09-27 2017-11-14 Evoqua Water Technologies Llc Gas scouring apparatus for immersed membranes
US9914097B2 (en) 2010-04-30 2018-03-13 Evoqua Water Technologies Llc Fluid flow distribution device
US9925499B2 (en) 2011-09-30 2018-03-27 Evoqua Water Technologies Llc Isolation valve with seal for end cap of a filtration system
US9962865B2 (en) 2012-09-26 2018-05-08 Evoqua Water Technologies Llc Membrane potting methods
US10322375B2 (en) 2015-07-14 2019-06-18 Evoqua Water Technologies Llc Aeration device for filtration system
US10427102B2 (en) 2013-10-02 2019-10-01 Evoqua Water Technologies Llc Method and device for repairing a membrane filtration module

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994011094A1 (en) * 1992-11-17 1994-05-26 Zenon Environmental Inc. Frameless array of hollow fiber membranes and method of maintaining clean fiber surfaces while filtering a substrate to withdraw a permeate
EP0659694A1 (en) * 1993-12-24 1995-06-28 Stork Friesland B.V. Membrane bioreactor with gas lift system
WO1997004857A1 (en) * 1995-07-27 1997-02-13 Isis Innovation Limited Membrane filtration apparatus
JPH0947639A (en) * 1995-08-09 1997-02-18 Kurita Water Ind Ltd Membrane separation device composed of hollow tubular membrane

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994011094A1 (en) * 1992-11-17 1994-05-26 Zenon Environmental Inc. Frameless array of hollow fiber membranes and method of maintaining clean fiber surfaces while filtering a substrate to withdraw a permeate
EP0659694A1 (en) * 1993-12-24 1995-06-28 Stork Friesland B.V. Membrane bioreactor with gas lift system
WO1997004857A1 (en) * 1995-07-27 1997-02-13 Isis Innovation Limited Membrane filtration apparatus
JPH0947639A (en) * 1995-08-09 1997-02-18 Kurita Water Ind Ltd Membrane separation device composed of hollow tubular membrane

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DATABASE WPI Section Ch Week 9717, Derwent World Patents Index; Class A88, AN 97-187317, XP002061659 *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 097, no. 006 30 June 1997 (1997-06-30) *
Z.F. CUI: "Airlift crossflow membrane filtration", JOURNAL OF MEMBRANE SCIENCE, vol. 128, no. 1, 28 May 1997 (1997-05-28), AMSTERDAM, NL, pages 83 - 91, XP002061656 *

Cited By (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1338328A4 (en) * 2000-08-10 2006-09-20 Gs Yuasa Corp Immersion type membrane filter
EP1338328A1 (en) * 2000-08-10 2003-08-27 Yuasa Corporation Immersion type membrane filter
US8518256B2 (en) 2001-04-04 2013-08-27 Siemens Industry, Inc. Membrane module
US8512568B2 (en) 2001-08-09 2013-08-20 Siemens Industry, Inc. Method of cleaning membrane modules
NL1020159C2 (en) * 2002-03-12 2003-09-16 Waterleiding Mij Overijssel N Water purification device with vertical capillary tube membrane module, has two water supply pipes for carrying out purification in opposite directions
FR2860783A1 (en) * 2003-10-10 2005-04-15 Odost Laboratoire Ultrafiltration cartridge for water from underground source has membrane between two compartments fed respectively with water and gas
US8808540B2 (en) 2003-11-14 2014-08-19 Evoqua Water Technologies Llc Module cleaning method
US8758621B2 (en) 2004-03-26 2014-06-24 Evoqua Water Technologies Llc Process and apparatus for purifying impure water using microfiltration or ultrafiltration in combination with reverse osmosis
US8790515B2 (en) 2004-09-07 2014-07-29 Evoqua Water Technologies Llc Reduction of backwash liquid waste
US8506806B2 (en) 2004-09-14 2013-08-13 Siemens Industry, Inc. Methods and apparatus for removing solids from a membrane module
US8377305B2 (en) 2004-09-15 2013-02-19 Siemens Industry, Inc. Continuously variable aeration
US8496828B2 (en) 2004-12-24 2013-07-30 Siemens Industry, Inc. Cleaning in membrane filtration systems
US8758622B2 (en) 2004-12-24 2014-06-24 Evoqua Water Technologies Llc Simple gas scouring method and apparatus
US9675938B2 (en) 2005-04-29 2017-06-13 Evoqua Water Technologies Llc Chemical clean for membrane filter
US8894858B1 (en) 2005-08-22 2014-11-25 Evoqua Water Technologies Llc Method and assembly for water filtration using a tube manifold to minimize backwash
US8858796B2 (en) 2005-08-22 2014-10-14 Evoqua Water Technologies Llc Assembly for water filtration using a tube manifold to minimise backwash
WO2008028626A1 (en) * 2006-09-06 2008-03-13 Berghof Filtrations- Und Anlagentechnik Gmbh & Co. Kg Filtration system comprising a ventilation system
US8623202B2 (en) 2007-04-02 2014-01-07 Siemens Water Technologies Llc Infiltration/inflow control for membrane bioreactor
US9764288B2 (en) 2007-04-04 2017-09-19 Evoqua Water Technologies Llc Membrane module protection
US10507431B2 (en) 2007-05-29 2019-12-17 Evoqua Water Technologies Llc Membrane cleaning with pulsed airlift pump
US8622222B2 (en) 2007-05-29 2014-01-07 Siemens Water Technologies Llc Membrane cleaning with pulsed airlift pump
EP2152393A1 (en) * 2007-05-29 2010-02-17 Siemens Water Technologies Corp. Membrane cleaning using an airlift pump
WO2008144826A1 (en) * 2007-05-29 2008-12-04 Siemens Water Technologies Corp. Membrane cleaning using an airlift pump
EP2152393A4 (en) * 2007-05-29 2012-07-25 Siemens Industry Inc Membrane cleaning using an airlift pump
US8840783B2 (en) 2007-05-29 2014-09-23 Evoqua Water Technologies Llc Water treatment membrane cleaning with pulsed airlift pump
US9573824B2 (en) 2007-05-29 2017-02-21 Evoqua Water Technologies Llc Membrane cleaning with pulsed airlift pump
US9206057B2 (en) 2007-05-29 2015-12-08 Evoqua Water Technologies Llc Membrane cleaning with pulsed airlift pump
US9023206B2 (en) 2008-07-24 2015-05-05 Evoqua Water Technologies Llc Frame system for membrane filtration modules
US8382981B2 (en) 2008-07-24 2013-02-26 Siemens Industry, Inc. Frame system for membrane filtration modules
US8956464B2 (en) 2009-06-11 2015-02-17 Evoqua Water Technologies Llc Method of cleaning membranes
US9914097B2 (en) 2010-04-30 2018-03-13 Evoqua Water Technologies Llc Fluid flow distribution device
US10441920B2 (en) 2010-04-30 2019-10-15 Evoqua Water Technologies Llc Fluid flow distribution device
US9022224B2 (en) 2010-09-24 2015-05-05 Evoqua Water Technologies Llc Fluid control manifold for membrane filtration system
US9630147B2 (en) 2010-09-24 2017-04-25 Evoqua Water Technologies Llc Fluid control manifold for membrane filtration system
US9604166B2 (en) 2011-09-30 2017-03-28 Evoqua Water Technologies Llc Manifold arrangement
US9925499B2 (en) 2011-09-30 2018-03-27 Evoqua Water Technologies Llc Isolation valve with seal for end cap of a filtration system
US10391432B2 (en) 2011-09-30 2019-08-27 Evoqua Water Technologies Llc Manifold arrangement
US11065569B2 (en) 2011-09-30 2021-07-20 Rohm And Haas Electronic Materials Singapore Pte. Ltd. Manifold arrangement
US9533261B2 (en) 2012-06-28 2017-01-03 Evoqua Water Technologies Llc Potting method
US9962865B2 (en) 2012-09-26 2018-05-08 Evoqua Water Technologies Llc Membrane potting methods
US9764289B2 (en) 2012-09-26 2017-09-19 Evoqua Water Technologies Llc Membrane securement device
US9815027B2 (en) 2012-09-27 2017-11-14 Evoqua Water Technologies Llc Gas scouring apparatus for immersed membranes
US10427102B2 (en) 2013-10-02 2019-10-01 Evoqua Water Technologies Llc Method and device for repairing a membrane filtration module
US11173453B2 (en) 2013-10-02 2021-11-16 Rohm And Haas Electronic Materials Singapores Method and device for repairing a membrane filtration module
US10322375B2 (en) 2015-07-14 2019-06-18 Evoqua Water Technologies Llc Aeration device for filtration system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL1006390C2 (en) Cross=flow filtration process
US6017449A (en) Container for liquid with dispersion device
US8128829B2 (en) Cross flow filter device
NL9302260A (en) Membrane bioreactor with gas-lift system.
US20020108907A1 (en) Tangential-flow filtration system
KR102567418B1 (en) Cell culture system and cell culture method
AU1048697A (en) Flotation apparatus and process
JP2002506716A (en) Improvements to solid-liquid separation devices, especially based on biological purification of sewage
KR20190129834A (en) Cleaning Method of Hollow Fiber Membrane Module and Hollow Fiber Membrane Filter
US20110263009A1 (en) Method for the filtration of a bioreactor liquid from a bioreactor; cross-flow membrane module, and bioreactor membrane system
US3674686A (en) Filter precoating method
JP4803064B2 (en) Field flow fractionation device
US8480886B2 (en) Flat plate membrane bioreactor with a liquid air separator
US4218314A (en) Hyperfiltration scoop apparatus and method
US6376255B1 (en) Apparatus and method for analyzing the amount of chemical substrates in a liquid
EP0164608A2 (en) Apparatus for the separation of products from a product-substrate mixture
CN104780998A (en) Open bottom multiple channel gas delivery device for immersed membranes
CZ20032772A3 (en) Filter candle device for beer filtration
US3789978A (en) Method and apparatus for separating finer particles from coarse particles suspended in a liquid
EP0747111A1 (en) Method for enhancing the filtration performance of cross-flow filters in modules from filtration plants
RU2755885C1 (en) Filtering unit for dividing suspension particles by size
JPS62213817A (en) Cross flow filtering method
JP2004526562A (en) Pre-coated filter
KR102552181B1 (en) Water treatment apparatus for equally distributing influent flow
KR101984553B1 (en) Equi-flow distribution device

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
VD1 Lapsed due to non-payment of the annual fee

Effective date: 20090101