CN101039738A - 用于过滤组件的隔板 - Google Patents

Abstract

一种用于过滤组件的隔板，所述过滤组件不仅可以用于板框式过滤组件，而且还可以用于螺旋形卷绕式过滤组件，并且所述过滤组件在提供最佳抗垢力的同时允许高填充密度，提出一种要设置在两层过滤介质之间的用于过滤组件的隔板。所述隔板包括实质为平坦结构的板材，所述板材的上表面和下表面上分别具有上部及下部突出部，所述上部及下部突出部限定用于过滤介质层的上支承面及下支承面，其中所述突出部以壁部从所述上表面和下表面升起并终结于顶部中，所述上部及下部突出部在平行于板材表面的方向上互相分隔开。

Description

用于过滤组件的隔板

技术领域

本发明涉及一种设置在两层过滤介质之间的用于过滤组件的隔板，所述隔板包括在其上表面和下表面上具有上部及下部突出部的基本上为平坦结构的板材。上部及下部突出部限定用于过滤介质层的上支承面和下支承面。

背景技术

这种类型的隔板通常用于明流道式过滤器设计中，具体地，可以使用在形成过滤介质的膜处。隔板可以应用于用于微量过滤、超滤、纳米过滤和反渗透的螺旋形卷绕式或板框式组件中。

这种类型的过滤组件已频繁用于解决过滤问题，例如，频繁用于工业生产用水的处理、填埋场浸出液的处理或海水的脱盐中。

迄今，用于板框式过滤组件的隔板已采用刚性聚合物盘的形式，其中所述隔板的表面上形成有用作对过滤介质的支承的多个点状突出部或脊状部。用于使要过滤的流体流入的空隙容积(void volume)设置在塑料盘的表面与过滤介质之间。

板框式过滤组件根据明流道原理进行操作，这意味着流体能够实质与所使用的过滤介质的整个表面接触。在流体流动方向上对流体的流动不具有障碍或仅具有小障碍。

由于所使用的明流道技术，因此板框式组件对污垢不敏感，然而，所述板框式组件具有相对较低的填充密度，从而在根据实际可使用的过滤介质表面进行计算时与螺旋形卷绕式过滤组件相比会提高组件成本。

与板框式组件相对比，至今已制造出使用具有栅格状结构的柔性隔板的螺旋形卷绕式组件。这些隔板的结构使得要过滤的流体的流动方向上出现障碍，从而造成使流体流动减少的区域且倾向于造成沉淀物聚集。

螺旋形卷绕式过滤组件内，通常可以出现三种不同组件堵塞的机理：

-结垢，这是盐的浓度超过沉淀浓度的盐沉淀的结果；

-生物附着；以及

-积垢，所述生物附着和所述积垢均造成沉淀物沉降和/或细菌的生长。

在结垢在清洁期间大部分可以被溶解的情况下，沉淀物的积垢及生物附着层不得不被机械移除。

另外，由于通过过滤器的化学清洁和冲洗已移除的至少部分沉积物由于网状部所表现的流动阻碍而无法从组件移除，因此已知组件的栅格状结构的网状部形成减小或限制再生组件的可能性的障碍。

此外，由于过滤介质与隔板接触的区域中不会进行过滤，因此过滤介质的部分过滤表面将无法用于过滤目的。

另一方面，螺旋形卷绕式过滤组件与板框式组件相比显示出相对较高的填充密度以及相对于可用过滤表面显示出更大的成本效益。

例如，DE 100 51 168、US 4,834,881或DE 30 05 408中披露了螺旋形卷绕式组件。

US 4,834,881中提出的隔板具有的缺点是，由于所采用的交错肋状部结构，难于保证隔板与过滤材料表面之间的限定距离。这会造成无法明确预测的过滤特性。另外，交错式隔板会阻挡过滤介质表面的实质部分。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于过滤组件的隔板，所述隔板不仅可以用于板框式过滤组件，而且还可用于螺旋形卷绕式过滤组件，并且在提供最佳清洁性的同时允许高填充密度。

本发明的这个目的可以通过一种设置在两层过滤介质之间的用于过滤组件的隔板得到实现，所述隔板包括基本上为平坦结构的板材，所述板材在其上表面和下表面上分别具有上部及下部突出部，所述上部及下部突出部限定用于所述过滤介质层的上支承面及下支承面，其中所述突出部以壁部从所述上表面和下表面升起并终结于顶部中，所述上部及下部突出部在平行于所述板材的表面的方向上互相分隔开。

本发明因此提供一种可在所述过滤组件中产生明流动通道的用于过滤组件的隔板，其中流动方向和速度可以适用于特定的过滤应用。

本发明进一步允许提供用于减小积垢趋势的所述隔板的修改例。

根据本发明的一个实施例，所述突出部的所述壁部相对于所述板材的表面基本上垂直定向。因此，所述流动通道具有基本上为矩形的横截面。

所述突出部可以被设置成空心结构。这种空心结构很容易通过使所述板材变形制造而成。

根据本发明进一步的实施例，所述突出部通过板材的平坦区域互相分隔开。这会提供具有相对较大无阻碍横截面的流动通道。

板材在所述突出部之间的这种平坦区域可以设有突起，所述突起可以有利地根据过滤应用的特定需要影响流动方向和速度。通常，所述突起的高度将小于所述突出部的高度，以减小所述流动通道在预定位置处的横截面。

所述突出部的顶部可以包括圆形表面区域，尤其是在所述顶部与所述壁部相遇处，因此在所述突出部上可避免形成可以造成磨损与所述突出部接触的所述过滤介质层的锐边。

所述突出部可以表现为细长翅片形式，例如，其可以被压花到所述间隔板材内。所述翅片的形状可以为平直状、简单的弯折、呈波形或具有锯齿形构造。

根据进一步的修改，所述细长翅片的形状可以为矩形、椭圆形或圆形。这使得所述隔板可进一步适用于过滤应用的特定需要。

在本发明的一个可供选择的实施例中，所述突出部为连续肋状部的形式，其中所述肋状部的纵向基本上平行。所述肋状部的形状可以为平直状、呈波形或具有锯齿形构造。这使得所述隔板可进一步适用于过滤应用的特定需要。

尽管提供细长翅片无法分开所述间隔板材的表面与所述过滤介质的表面之间的空隙容积，然而所述平行的连续肋状突出部会将这种空隙容积分成单独的通道。

根据本发明，呈细长翅片形式的所述突出部和呈平行连续肋状形式的所述突出部可以定向成实质平行于进料流体的流动方向。可供选择地，根据一个进一步的实施例，所述细长翅片可以定向成相对于一般流动方向成特定角度，以通过改变对流体流动给予的方向使流体混合。在这种情况下，所述突出部最优选地是相对于所述一般流动方向设定成不同角度。

在本发明的另一个实施例中，所述突出部基本上为点状区域形式。尤其优选的是呈圆柱形、矩形、三角形或略微成锥形的针状或柱状形式的突出部。其它优选的突出部可以具有滴状形式。

此外，所述突出部的形状的具体选择用来满足所给定的过滤应用的具体需求。

为了使所述隔板对所述过滤介质提供一致的支承，所述上部及下部突出部在所述隔板的所述板材的区域上分布成规则图案。

一般而言，两个相邻的上部突出部之间的距离在2至50mm的范围内，更优选在3至30mm的范围内。甚至进一步优选从4至10mm的距离，甚至更优选从5至10mm的距离。

相同范围应用于两个相邻的下部突出部的距离。

相邻的上部与下部突出部之间的优选距离至少为0.5mm，更优选地至少为1mm，并且最优选地至少为2mm。相邻的上部与下部突出部之间的优选距离最多为25mm，更优选地最多为15mm，并且最优选地最多为4mm。

优选点状突出部的直径或表观直径在0.2至5mm范围内，更优选在0.3至5mm的范围内，且最优选在0.5至2mm的范围内。

所采用的任何具体类型的突出部的优选高度均在0.1至1.5mm的范围内，更优选地至少为0.2mm。所述突出部的最大高度更优选地为1mm且最优选地为0.5mm。

所述间隔板材可以由金属或塑料板材制成，这是因为所述材料使在其上压花所述突出部变得容易。所述突出部也可以以单独的步骤进行制造并随后粘合到所述板材的表面上。然而，优选对所述板材进行压花以制造所述突出部，这是由于这可以以较低成本进行。同样，切实可行的是以一个生产步骤制造包括所述突出部的所述隔板。

此外，优选使用的板材为柔性板材，以便可用于板框式过滤组件以及螺旋形卷绕式过滤组件。

所述板材另外可以包含穿孔，尤其是在所述突出部之间延伸的平坦区域中。所述穿孔在所述板材中提供小开口或通孔，从而允许进料流体从所述板材的上侧至下侧进行交换，反之亦然。在某些应用中，这种穿孔已被发现有助于减小浓差极化效果。保持在突出部之间以及如果存在的话，突起之间用于提供可选择的穿孔的板材平坦部分的区域比例合计5至50％。所述穿孔原则上可以从大量形状中选择，并且例如，可以为圆形、椭圆形或矩形。

在支承过滤介质的所述突出部之间，可以有介于其之间的额外突起。这些突起用作用于流体速度的加速器。所述额外突起具有低于所述支承突出部的高度且不会接触到所述过滤介质。

因此，根据本发明的所述隔板可以满足以下需求：

-位于所述过滤介质板之间的隔板；

-用于流体、引导流体流动的风道；

-用于流体速度的加速器；以及

-使上侧及底侧通道中的流体流动均衡的开口，其中所述开口可以用于产生额外的紊流而没有减小流通通道的横截面；在流动通道部分堵塞的情况下，所述开口提供用于使压力均衡。

当塑料板材被用作用于所述隔板的所述板材时，所述突出部可以以简单的压花方法形成。

根据本发明的隔板的优点如下：

-可以实质避免减小流体流动的面积，从而导致减小要过滤的流体的内容物沉积的趋势；

-在流体流动的方向上，在所述隔板与所述过滤材料之间具有最小或基本上不具有接触区域，从而进一步减小积垢的趋势；

-由于任何结构的隔板均不会妨碍沉积物的移除，因此所述进料通道中的不受阻碍的流体流动会造成提高通过冲洗清洗所述过滤介质的能力；

-可以处理含有较高含量的固体材料的流体，这迄今对于螺旋形卷绕式过滤组件还不是切实可行的；

-由于可能使流体流动优选，因此可以减小压降；以及

-所述隔板还可以用于具有增加的填充密度的板框式组件中。

本发明还涉及一种包括两个过滤层的过滤介质以及上文中所述的隔板的过滤组件。所述隔板被设置在所述过滤介质层之间。

优选地，以使所述突出部(如果存在)的纵向基本上平行于要过滤的流体的流动方向的方式，将所述隔板设置在所述过滤组件中。

本发明进一步涉及一种包含上文中所述的过滤组件的螺旋形卷绕式组件。

本发明还涉及一种由前述过滤组件制成的板框式过滤组件。

本发明进一步涉及使用前述过滤组件进行废水的处理，尤其是工业废水的处理。

本发明还涉及处理工业生产用水、处理来自填埋场的浸出液、海水的脱盐以及处理地表水和/或微咸水的方法。

关于所有前述方法，所述过滤组件可以采用螺旋形卷绕式组件形式或板框式组件形式。

附图说明

现在将参照包含各种具体实施例的附图详细说明本发明的这些及其它方面和特征。具体地，附图显示：

图1是包括具有点状突出部的本发明隔板的第一实施例的过滤组件的横截面；

图2是图1的实施例的隔板的三维图；

图2a是图1和图2的隔板的点状突出部可供选择的构造图；

图3是具有连续突出部的本发明隔板进一步的实施例的三维图；

图3a是图3的隔板的连续突出部可供选择的构造图；

图4是本发明隔板进一步的实施例的上视图；

图5a和图5b是本发明隔板进一步的实施例的上视图和横截面图；

图6a和图6b是本发明隔板进一步的实施例的上视图和横截面图；

图7是具有呈细长翅片形式的突出部的本发明隔板进一步的实施例的上视图；

图7a是图7的隔板的突出部可供选择的构造图；

图8是本发明隔板进一步的实施例的上视图；

图9是本发明隔板进一步的实施例的上视图；

图10a和图10b是本发明隔板进一步的实施例的上视图和横截面图；以及

图11是包括本发明隔板的螺旋形卷绕式组件的示意图。

具体实施方式

图1示意性地显示由第一过滤介质层12和第二过滤介质层14组成的过滤组件10，两个过滤介质层12和14通过由具有上部及下部突出部20、22的板材18构成的隔板16在平行的方向上分隔开，其中所述上部及下部突出部分别从板材18的上表面和下表面升起以限定用于过滤介质层12和14的上支承面和下支承面。

突出部20和22的形式为包括圆柱形壁部24和分别与过滤介质层14和12接触的圆形顶部26的点状针状或类似于柱状的突出部。

由于圆柱形壁部24相对于板材18的垂直定向，因此不会产生使要观察的进料流体堵塞的区域。因此，极大地减小了积垢的趋势。

此外，上部及下部突出部优选布置成规则图案。

图1中所示的两个上部突出部之间的距离优选在2至30mm的范围内，更优选在4至10mm的范围内。两个下部突出部之间的距离保持相同的范围。以上及以下所提及的距离是在突出部的壁部与板材在所述突出部之间的平坦区域相遇的点处进行测量的。

两个相邻突出部之间的距离可以被制造得更窄，以对流体流动提供较高数量的障碍，从而减小浓差极化的趋势。

上部与下部突出部之间的距离优选在0.5至15mm的范围内，更优选在1至4mm的范围内。

点状突出部22和20的直径优选在0.2至5mm的范围内，更优选在0.5至2mm的范围内。

突出部的高度，即过滤介质层14、12分别保持距离板材18的表面的距离，优选在0.1至1.5mm的范围内，更优选在0.2至0.5mm的范围内。

过滤介质层14和12与插入的板材18之间，产生允许具有最小流动阻力的流体通过量的上部及下部空隙容积28、30。

图2以三维图示意性地显示图1的过滤组件的隔板16。

板材18包括分别在向上及向下的方向上自板材18的上表面和下表面延伸的突出部20和22。

图2更具体地显示突出部为包括圆柱形壁部24和圆形顶部26的点状突出部。例如，点状突出部20和22可以利用两个压花辊压花到板材18内，其中板材18在为了使板材18软化而被加热时通过两个压花辊之间。

点状突出部20和22可供选择的形状在图2a中以上视图示出。突出元件23a表示半球或其一部分的形状。此处，突出部20和22的壁部和顶部无缝结合。

突出元件23b具有矩形横截面，所述矩形横截面具有以倒角构造与壁部相结合的基本上平坦的顶部。当然，此突出元件也可以装备有圆形表面区域。

突出元件23c为突出部20和22的进一步可供选择的形状，其中所述突出部具有三角形横截面以及以倒角构造与壁部结合的基本上平坦的顶部。此外，顶部可以可供选择地具有圆形表面区域。

突出元件23d显示具有液滴形状的突出部20和22的又进一步的构造。

板材18可以选择性地设有穿孔27。穿孔27允许进料流体从板材18的一侧交换到另一侧。在一些应用中，这种交换被发现可帮助减小浓差极化的趋势。穿孔27优选位于板材在突出部20、22之间延伸的区域中。尽管穿孔27在图2中作为圆形孔示出，然而所述穿孔的形状可以极大地改变以获得对流体流动的特定效果。

例如，用于制造板材18的优选材料为PVC或聚烯烃聚合物或金属板。

这种新的隔板设计的优点如下：

-以低成本在具有高填充密度的组件中形成明流道构造；

-改善对膜结垢的抵抗力；

-改善组件的膜增强寿命的清洁能力；

-使对于最小干扰和阻碍流体流动的自由膜区增至最大；

-在进料流道中不具有或有较少死区；

-高负载应用对于高填充密度组件是切实可行的；以及

-处理高度敏感的流体。

本发明隔板可以同时提供四种功能：

1)隔板

2)流动引向器

3)流动加速器

4)均衡器

图3以隔板40的形式示意性地显示本发明隔板的可供选择的设计，其中所述隔板由板材42构成，所述的板材42具有分别从板材42的上表面和下表面垂直延伸的上部及下部突出部44和46的。

突出部44和46的形式为具有自板材42的各表面延伸的垂直壁部48和50的平行连续的肋状部。此外，肋状部44和46的顶部具有使隔板40与上层及下层过滤介质(图中未示)之间可形成光滑接触的圆形部分52和54。连续肋状部的纵向基本上平行于箭头53所表示的总流动方向。

对于连续肋状突出部44和46的可供选择的设计在呈现突出元件45a、45b和45c的图3a中示出。

突出元件45a在其上视图中具有带有或不带有垂直竖立的壁部和平坦或圆形顶部的连续波形。在任何情况下，顶部和壁部均以倒角构造结合或无缝结合，从而避免了形成在过滤组件的装配和操作时可磨损过滤介质的锐边。

突出元件45b的构造除了壁部具有弯曲横截面并与圆形顶部表面区域无缝结合之外与图3中所示的突出部44和46相似。

突出元件45c具有带有或不带有垂直竖立的壁部的锯齿形上视构造。在任何情况下，如同突出元件45a的情况，顶部和壁部均以倒角构造结合或无缝结合。

当板材由略微加热以帮助压花辊的压花动作的聚合物材料制成时，肋状部44和46可以很容易被压花到板材42内。

两个上部肋状部44之间的距离优选在3至30mm的范围内，更优选在5至10mm的范围内。上部突出部44与相邻的下部突出部46之间的距离分别优选在1至15mm的范围内，更优选在2至4mm的范围内。

肋状部44和46的高度优选在0.1至1.5mm的范围内，更优选在0.2至1mm的范围内，而肋状部44和46的宽度优选在0.3至1.5mm的范围内，更优选在0.5至1mm的范围内。

板材42在突出部44、46之间延伸的区域可以选择性地包括穿孔56，所述的穿孔56为从板材的上侧至下侧的进料流体相通提供通孔，反之亦然。这在一些应用中可用作用于减小浓差极化趋势的手段。

图4显示以由板材62制成的隔板60的形式显示本发明的另一实施例。

板材62包括平行于箭头68所表示的总流体流动方向延伸的上部及下部突出部64和66。突出部64和66如图4中所示具有连续波形构造，并且优选在与关于本发明的前述实施例的以上所述的一个过程相似的过程中压花到板材62内。

突出部64和66的横截面形状可以为使突出部64和66的壁部分别以锐角从板材62的上表面和下表面延伸，其中所述锐角在一些变体中可以达到90°并分别在可以为平坦或弯曲或圆形构造的顶部70和72中终结。在任何情况下，顶部70和72都将以倒角构造与突出部64和66的壁部结合，以避免形成任何类型的锐边，所述锐边在使用这种类型的隔板60制造的过滤组件的装配和操作期间可导致对与突出部64和66的顶部接触的过滤介质的磨损。

图4中所示的实施例采用上部及下部突出部64和66的构造，其中两个相邻突出部64和66直接彼此结合，即，上部突出部64的一个壁部与自隔板60下侧延伸的突出部66的壁部直接延续并结合。

在图4中所示的构造中，上部及下部突出部64和66成对布置，其中上部突出部64的一个壁部直接与下部突出部66的壁部相遇，使得一对突出部的上部及下部突出部直接定位成紧接于彼此。在这种情况下，一对上部及下部突出部未被板材的平坦区域分离。

此外，连续波形突出部64和66被布置成使两个相邻突出部64或两个相邻突出部66相对于流动方向68以半波长偏移量进行定位。

因此，隔板60所产生的流动通道反复在两个波峰74面向彼此的区域中变得较窄，以及反复在两个波谷76被定位成彼此相对处变得较宽。

通过这种构造，流体流动速度恒定变化而产生紊流，从而帮助避免浓差极化。

此外，可以通过引入上部突起78和下部突起80修改隔板60，其中所述上部及下部突起被设计成进一步产生紊流以及流体分别沿着突出部66和64所限定的流动通道流动。

突起78、80如图4中所示可以具有细长形状。这种形状可以被修改成使突起与图2a和图7a中的突出部所示的构造相似。

优选地，上部及下部突起78、80沿着隔板60的流动通道的长度定位成使所述突起占据两个波谷76之间的区域。相对于箭头68所示的流体流动方向，上部及下部突起可以布置成一个在另一个之后，或者所述上部及下部突起可以沿着流动方向的长度恰好定位在相同的位置处。

此外，可以通过在板材62中设置小穿孔82，进一步修改根据图4的隔板，其中所述穿孔82在图4中所给出的特定实例的情况下为在其较大的方位上平行于流动方向68布置的伸长的椭圆形穿孔。

此外，图4显示穿孔82的特定定位，即，分别在两个相邻波峰74之间，即沿着两个相邻突出部66和64之间所产生的流动通道的长度定位在适当的位置处，其中通道在该位置处的横截面最小。

在这一点上，最大的利用了穿孔关于用于产生紊流以及提供压力均衡的能力。

如从图4清楚呈现，穿孔82具有细长或椭圆形形状，并且以其最大方位平行于流动方向68进行定向。

相反地，上部及下部突起78和80具有以其最大方位垂直于流动方向68进行的定向。这对于减少极化问题提供了最大的效果。

图5a和图5b以隔板90的形式显示本发明进一步的实施例。

然而，图5a显示隔板90的上视图，图5b显示沿着图5a的线Vb-Vb的横截面。

隔板90在图5b中示出于上部与下部过滤介质92、94之间，并且由已在压花过程中设有球形上部及下部突起98、100的板材96形成。

上部及下部突起98、100交替排列成平行排，并通过平坦板材区域彼此分隔开。

上部及下部突起98和100之间的平坦板材区域设有上部及下部突起102、104，上部及下部突起102、104以交替顺序形成布置在上部与下部突起98、100的两个相邻排之间的平行排。

另外，板材96设有置于一排上部及下部突起102和104内的穿孔106。

当上部及下部突起98和100具有实质引导板材96与过滤介质92和94之间的流体流动的功能时，突起102和104以及穿孔106用于影响流体流动的速度和/或产生紊流，以便使浓差极化和要过滤的流体的内容物沉积减至最小。此外，穿孔106用于使板材96的上侧及下侧上的压力均衡，并且另外可以用于在流体流动中产生紊流，其中流体流动的总方向由箭头108表不。

相似的实施例在呈现位于过滤介质112和114之间的隔板110的图6a和图6b中示出。隔板110由板材116制成，所述板材与图5a和图5b中所示和所述的实施例相似设有上部及下部突出部118、120，其中所述上部及下部突出部以交替顺序布置成平行排并被平坦板材116分隔开。上部及下部突起122、124之间，上部及下部突出部118、120的平行排以交替顺序布置成平行排，其中所述上部及下部突起与图5a和图5b的实施例相对比也为球形或双凸形。与图5a和图5b中所示的实施例相对比，图6a和图6b的实施例不具有将板材116的上侧连接到其下侧的穿孔。上部及下部突出部118、120以及上部及下部突起122、124的平行排平行于要过滤的流体的总流动方向，其中所述流动方向由箭头126表示。

如图5a和图5b的实施例，上部及下部突出部118、120用于支承过滤介质112、114，而上部及下部突起122、124用于增加隔板110的特定点处的流动速度以产生紊流，以便使浓差极化效果减至最小。

图7显示以参考符号130标示的根据本发明的发明性隔板的另一实施例。隔板130包括设有具有细长翅片形式的上部及下部突出部134、136的板材132。

细长翅片134、136的最大方位的方向倾斜于箭头138所表示的总流动方向。此外，上部及下部突出部134、136以上部及下部突出部交替顺序平行布置，上部及下部突出部134、136为通过板材132的平坦区域彼此分隔开的这种平行排。

分离单个上部及下部突出部134、136的板材132的区域设有为球状形式的上部及下部突起140、142。上部及下部突起140、142以交替顺序设置成平行排，其中这种排被定位在上部及下部突出部134、136的平行排之间。

图7的特定实施例显示上部及下部突起140、142可以被设置为形成特定布置的组群144、146的大量突起。

细长翅片或上部及下部突出部134、136的特定形状为具有壁部的矩形构造，其中所述壁部从板材132的表面基本上垂直升起，并终结于基本上平坦的顶部中。顶部以倒角方式与上部及下部突出部的壁部结合，以避免形成可磨损过滤材料(图7中未示出)的锐边。

图7a以突出元件148a至148e的形式显示突出部134、136的四种可供选择的构造。突出元件148a具有基本上呈椭圆形的形式以及获自部分双凸形状的横截面。

突出元件148b显示基本上呈矩形的上视图，而横截面形状获自部分圆柱形形式。

突出元件148c在上视图中显示出波形，并且可以包括具有平坦顶部或圆形顶部的垂直升起的壁部，或者可以在圆形的横截面中具有直接与突出元件148c的顶部结合的倾斜壁部。

为部分波形的突出元件148d具有垂直升起的壁部和平坦的圆形顶部，或者具有倾斜升起的壁部和无缝结合的顶部。

突出元件148e的形状与突出元件148a相似。然而，突出元件148e的一个端部不是圆形而以尖头末端终止。

如图7a中所示以及还如图7的上部及下部突出部134和136所呈现的突出元件的各种构造说明：突出部的形式可以适于过滤应用的特定需求的容易性。

图8和图9显示根据图7的本发明隔板的基本结构的变化。

在图8中，所示隔板150包括板材152，所述板材152包括以交替顺序布置成平行排的上部及下部突出部154、156。上部及下部突出部154、156的平行排被分隔开，如同上部及下部突出部154、156被板材152的平坦区域分隔开。

板材152的这些平坦区域与图7中所示的实施例相对比在上表面和下表面上不包括突起，而是包括一系列平均分隔开的为圆形构造的穿孔158。这些穿孔被布置成置于上部及下部突出部154、156的相邻排之间的平行排。

交替的上部及下部突出部154、156的排以及穿孔158的排平行于箭头160所表示的总流动方向布置。此外，上部及下部突出部沿相对于总流动方向160倾斜的方向上布置。上部及下部突出部154、156的形状为如关于图7所说明的细长翅片的形状。可供选择的形状可以采用如图7a中所示的突出元件148a至148d的形式所示的形状。

例如，穿孔158的形式还可以根据特定的过滤应用很大程度地变化，并且可以类似于图5a或图4中所示为细长的椭圆形形状。

图8的实施例与图7中所示的实施例的进一步差别在于，交替的上部及下部突出部154、156的平行排被布置成使上部及下部突出部154、156在相对于总流动方向160的横向方向上以交替顺序布置成平行排。

在图7中所示的实施例中，上部突出部134和下部突出部136在相对于总流动方向138的横向方向上观察时形成单独的平行排。

本发明进一步的实施例以图9中的隔板170的形式示出。

此处，本发明隔板以其具有包括上部及下部突出部174、176的板材172的最简单的构造示出。上部及下部突出部倾斜于总流动方向178布置在在相对于流动方向178的横向方向的上部突出部174和下部突出部176的平行排中。上部突出部174和下部突出部176的单个排的布置分别使其在板材172的上侧和下侧形成交错构造。图9中所呈现的突出部174和176的形式为关于图7所说明的细长翅片构造。本发明的这个实施例中还可能的变体如图7a中所呈现的突出元件148a至148d所显示。

与图8和图7的实施例相对比，此隔板不包括突起或穿孔，但是根据较不密集布置的突出部174和176显然，穿孔和/或突起可以包括在图9中所示的隔板170的设计中。

在图10a和图10b中，以隔板180的形式显示本发明的另一实施例。

当图10a显示上视图时，隔板180在图10b中以横截面图示出，其中所述隔板包括位于隔板180上侧的过滤介质182以及位于隔板180下侧的过滤介质184。隔板180被布置在这两个过滤介质182和184之间，并且包括设有球形上部及下部突出部188、190的板材186，其中所述球形上部及下部突出部以交替顺序布置成平行排，这种排平行于箭头192所表示的总流动方向。上部及下部突出部以及交替的上部及下部突出部188、190的平行排被板材186的平坦区域分离开。

平坦的板材186在成交替的上部及下部突出部188、190的平行排之间的区域包括上部及下部球形突起194、196。与之前所示的一些实施例相对比，板材186分别在突出部和相邻的突出部188和190之间的平坦区域各自不包括单个突起194、196，而是包括大量这种突起，其中在图10a/图10b中所示的本实施例中所述突起被布置成平行排，所述平行排的方向相对于总流动方向192倾斜布置。

另外，上部及下部突起194、196相对于彼此的间距以及与上部及下部突出部的间距分别使得：当以图10b所呈现的横截面进行观察时，上部及下部突出部以及上部及下部突起被视为彼此相会合。

这意味着流体流动在过滤介质182和184所限定的空间的整个横截面上被上部及下部突出部以及上部及下部突起所影响并进行引导。

从本发明的各种实施例的上述说明清楚呈现，如果特定的过滤应用需要，则本发明隔板180的这种设计可以很容易另外结合穿孔图案。

在本实施例中，过滤介质182和184以及隔板180所产生的过滤组件的具体区域的流体流动方向由上部及下部突出部以及板材186的平坦部的表面区域提供。上部及下部突起194、196用于使要过滤的流体的流动速度以及流体通道的特定部分变化，以便抵制浓差极化，并且除了上部及下部突出部所产生的紊流之外还产生紊流，以避免要过滤的流体的内容物沉积在板材168的顶部上和/或面向隔板180的过滤材料182、184的表面上。

尽管各种上述附图均包括关注在过滤组件内的本发明隔板的构造的横截面图，其中所述过滤组件包括隔板本身以及上层和下层过滤介质，然而容易理解的是在以这种横截面示出的过滤组件的构造中可以提供参照前述附图所说明的所有隔板。

设有这种隔板以及位于隔板的顶部和底部处的对应的过滤介质的过滤组件可以用于过滤器叠层组件中或螺旋形卷绕式过滤组件中。

就螺旋形卷绕式过滤组件而言，原则上可以有两种不同类型的过滤组件，所述两种类型的过滤组件均包括连接有至少一个过滤元件和至少一个本发明隔板的中心圆柱杆。所述杆将具有用于从一个过滤元件或多个过滤元件接收滤液的滤液通道，其中一个或多个过滤元件与一个或多个隔板一起绕着所述杆呈螺旋形卷绕。尽管最简单类型的螺旋形卷绕式过滤组件很容易想到，因此未在附图中示出，然而具有大量过滤元件的更复杂的构造在图11中的示意图中示出。

图11显示包括圆柱形空心杆202的过滤组件200，其中所述圆柱形空心杆包括许多呈通孔形式的开口204，其中所述开口等距离地绕着圆柱杆202的周边布置。

此外，过滤组件200包括多个过滤元件206，每一个过滤元件206均包括具有插入的排出层209的两层过滤介质207，例如，微孔膜。两层过滤介质207和插入的排出层209在其边缘处被密封(图11中未详细示出)。

这些过滤元件206在一个边缘处包括与中心圆柱形空心杆202的周边上的开口204相对应的至少一个出口开口。

以确保过滤元件的开口与开口204形成流体连通并因此与中心杆202内所设置的滤液通道210形成流体连通的方式，由包括一个或多个这种开口的所述一个边缘将过滤元件固定到中心杆202的外周边上。

在两个过滤元件206之间，根据本发明的隔板208被固定到杆202的外周边上，例如，为根据本发明的设计的隔板208如关于本说明书的图1至图10中的一个附图所述。

一旦过滤元件206和隔板208被布置成图11中示意性表示的构造，所述过滤元件和隔板略微卷绕中心杆202，以形成紧凑的过滤组件200，然后所述过滤组件可以插入具有用于要过滤的流体的入口和出口的圆柱形壳体(图11中未示出)内。此外，所述壳体包括与形成滤液通道210的中心杆202的内部空间形成流体相通的用于滤液的出口。

在过滤组件200的操作中，流体流动在中心杆202的周边表面外的区域中被引导垂直于图11的图平面。要过滤的流体部分穿过过滤元件206的膜，并且通过过滤元件206的排出层209和其与中心杆的开口204相通的开口排出。此外，滤液接着通过杆202的滤液通道210以及过滤组件200的壳体的对应出口排出。

从前述说明清楚可见，大量不同形式的突出部在不偏离本发明下的基本原理的前提下根据本发明是切实可行的。

同样，优选设置的突起可以从宽泛种类的构造中进行选择。

另外，穿孔可以具有各种形状而不限于附图中所示的形状。

所有这种变化可以自由组合，以使本发明隔板以及包括所述本发明隔板的过滤组件适于过滤应用的特定需求。

Claims (35)

1.一种设置在两层过滤介质之间的用于过滤组件的隔板，所述隔板包括基本上为平坦结构的板材，所述板材在其上表面和下表面上分别具有上部及下部突出部，所述上部及下部突出部限定用于所述过滤介质层的上支承面及下支承面，其中所述突出部以壁部从所述上表面和下表面升起并终结于顶部中，所述上部及下部突出部在平行于所述板材的表面的方向上互相分隔开。

2.根据权利要求1所述的隔板，其中所述突出部的所述壁部相对于所述板材的上表面和下表面基本上垂直定向。

3.根据权利要求1或2所述的隔板，其中所述突出部被设置成空心结构。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的隔板，其中所述上部及下部突出部分别通过板材的平坦区域互相分隔开。

5.根据权利要求4所述的隔板，其中所述平坦区域包括突起，所述突起具有小于所述板材的表面与所述突出部的所述支承面之间的距离的高度。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的隔板，其中所述突出部的所述顶部包括圆形表面区域。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的隔板，其中所述突出部为细长翅片形式。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的隔板，其中所述突出部为平行的连续肋状部形式。

9.根据权利要求7或8所述的隔板，其中所述突出部的纵向被定向成基本上平行于进料流体的流动方向。

10.根据权利要求1至6中任一项所述的隔板，其中所述突出部基本上为点状区域形式。

11.根据权利要求10所述的隔板，其中所述突出部为圆柱形柱体形式。

12.根据前述权利要求中任一项所述的隔板，其中所述上部及下部突出部在所述板材的区域上分布成规则图案。

13.根据前述权利要求中任一项所述的隔板，其中所述上部及下部突出部成对布置，所述上部突出部的一个壁部直接连接到所述下部突出部的壁部。

14.根据前述权利要求中任一项所述的隔板，其中所述板材由塑性材料或金属制成。

15.根据权利要求14所述的隔板，其中所述塑性材料为加强塑性材料。

16.根据权利要求14或15所述的隔板，其中所述突出部与所述板材为一整体。

17.根据权利要求1至15中任一项所述的隔板，其中所述突出部被粘合到所述板材的表面上。

18.根据前述权利要求中任一项所述的隔板，其中所述板材为柔性板材。

19.根据前述权利要求中任一项所述的隔板，其中所述板材包括位于所述板材在所述突出部之间延伸的区域中的穿孔。

20.根据前述权利要求中任一项所述的隔板，其中两个相邻的上部突出部之间的距离在2至50mm的范围内，优选在4至10mm的范围内。

21.根据前述权利要求中任一项所述的隔板，其中两个相邻的下部突出部之间的距离在2至50mm的范围内，优选在4至10mm的范围内。

22.根据权利要求1至21中任一项所述的隔板，其中上部与下部突出部之间的距离在0.5至25mm的范围内，优选在1至4mm的范围内。

23.根据权利要求1至6中任一项所述的隔板，其中所述突出部具有点状形状，所述点状形状的直径在0.2至5mm范围内，优选在0.5至2mm的范围内。

24.一种过滤组件，所述过滤组件包括两个过滤层、以及置于所述过滤层之间的根据权利要求1至23中任一项所述的隔板。

25.根据权利要求24所述的过滤组件，其中所述隔板在所述过滤组件中被设置成使所述突出部的纵向平行于由所述过滤组件过滤的流体的流动方向。

26.一种包括根据权利要求24或25所述的过滤组件的螺旋形卷绕式组件。

27.一种由根据权利要求24或25所述的过滤组件制成的板框式组件。

28.一种使用根据权利要求24或25所述的过滤组件来处理废水的方法。

29.一种使用根据权利要求24或25所述的过滤组件来处理工业生产用水的方法。

30.一种使用根据权利要求24或25所述的过滤组件来处理来自填埋场的浸出液的方法。

31.一种使用根据权利要求24或25所述的过滤组件来使海水脱盐的方法。

32.一种使用根据权利要求24或25所述的过滤组件来处理地表水的方法。

33.一种使用根据权利要求24或25所述的过滤组件来处理微咸水的方法。

34.根据权利要求28至33中任一项所述的隔板，其中所使用的过滤组件为螺旋形卷绕式组件的形式。

35.根据权利要求28至33中任一项所述的隔板，其中所使用的过滤组件为板框式组件的形式。

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