CN102008895A - 水过滤方法和系统、特别是超过滤方法 - Google Patents

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Abstract

一种水过滤方法和系统、特别是超过滤方法。该方法在有效性和减少污染方面有所改进。过滤系统包括多个独立的过滤模块，经由至少一个待处理水入口向各过滤模块供给待处理水，经由滤液出口从各过滤模块去除滤液。利用滤液反向冲洗过滤模块。根据本发明，过滤模块被分成组，其中，在反向冲洗期间，各组独立地与待处理水供给线路分离，并且利用由其它组产生且在反向冲洗期间被反向供给的滤液冲洗该组。

Description

水过滤方法和系统、特别是超过滤方法
技术领域
本发明涉及一种水过滤方法、特别是超过滤(ultrafiltration)方法，该方法利用多个独立的过滤模块来过滤水，从待处理水供给线路经由至少一个待处理水入口向各过滤模块供给待处理水，经由滤液出口从各过滤模块去除滤液，本发明还涉及一种过滤系统、特别是超过滤系统，该过滤系统具有用于利用滤液进行反向冲洗的反向冲洗装置以及多个独立的过滤模块，所述过滤模块均具有连接到待处理水线路的至少一个待处理水入口和连接到滤液收集线路的一个滤液出口。
背景技术
目前，以各种形式构建超过滤系统，然而过滤方法通常以相似的方式进行，即产生的滤液(filtrate)(尽可能没有病菌、细菌和病毒)被收集在批量桶/临时容器中，并且从该处被抽吸给用户。超过滤模块的反向冲洗(backwashing)和CIP(就地清洗)所需的水也取自该处。该操作方法存在的危险在于：一方面，未溶解的成分可能经由在CIP过程中使用的化学品到达超过滤的滤液侧。另一方面，在反向冲洗过程中，微生物杂质可能经由滤液从滤液桶自身到达滤液侧。这些污染物的去除是个问题，特别是在所谓的中空纤维过滤模块的内-外方法(从内向外的过滤操作)的情况下。另一个缺点在于：在反向冲洗期间，由于使用同一线路，因此，不能产生滤液。
EP 899 238说明了一种多单元(stage)过滤系统，其中，可以利用在第一单元产生的透过液(permeate)来反向冲洗第二单元。然而，该方法仅对设置有一个接一个进行的多个单元的情形起作用。此外，必须利用首先存储在桶中的透过液来冲洗第一单元。
发明内容
本发明的基本目的是提供用于处理水的有效工作的过滤方法和适用于该目的的过滤系统。
该目的是由如下的方法和如下的过滤系统来实现的：一种水过滤方法，特别是超过滤方法，其利用多个独立的过滤模块来过滤水，从待处理水供给线路经由至少一个待处理水入口向各过滤模块供给待处理水，经由滤液出口从各过滤模块去除滤液，其中，借助于利用滤液的反向冲洗来清洁所述过滤模块，所述水过滤方法的特征在于，所述过滤模块被分成组，在反向冲洗期间，各组均独立地与所述待处理水供给线路分离，并且利用由其它组产生且在反向冲洗期间被反向供给的滤液来冲洗该组；一种过滤系统，特别是超过滤系统，其具有用于利用滤液进行反向冲洗的反向冲洗装置以及多个独立的过滤模块，所述过滤模块均具有连接到待处理水线路的至少一个待处理水入口和连接到滤液收集线路的一个滤液出口以及用于利用滤液进行反向冲洗的反向冲洗装置，所述过滤系统的特征在于，所述过滤模块被分成组，其中，各组均能够独立于其它组地与所述待处理水线路分离。
本发明的研发使得可以在生产过程持续运行的状态下冲洗各过滤模块，从而不需要关闭整个系统。此外，借助来自正在进行的生产过程的滤液来进行反向冲洗，使得不会在不可避免的存储时间产生污染物或生长微生物。
可以由如下特征得到本发明的其它优点：在一个组的反向冲洗期间，增大由其它组产生的滤液的量；在所有组的下游调节向外流动的滤液的量；反向冲洗液的量被调节；从待处理水侧进行CIP；所述滤液收集线路具有位于所有组的下游的截止装置，该截止装置优选为调节阀；设置有被连接到所有过滤模块的废水处理线路，在该废水处理线路中配置用于调节反向冲洗期间的废水量的调节阀；可控吸入泵被设置于待处理水吸入口；CIP线路通向所述待处理水线路，优选在预过滤器-泵复合体的上游通向所述待处理水线路。
当一个组被冲洗时，优选地增大其它组的吞吐性能，使得离开系统的滤液的量即使在冲洗期间也保持恒定。
对所有组来说，优选地在所有组的下游调节所产生的滤液的量。
反向冲洗液的量也被调节。
特别有利的是，本发明允许从待处理水侧进行CIP。这样，各组就可以单独地进行CIP，消除了化学品对所排出的滤液的污染。
优选地借助于滤液线路中的调节阀(regulating valve)来实现滤液进入将被冲洗的过滤模块组中的重定向(redirection)。
通过设置于废水处理线路中的调节阀来支持废水量的调节。
为了在一个组被冲洗时增大滤液的量，优选地设置可控吸入泵。
附图说明
图1是示出根据本发明的过滤系统的示意性流路图。
具体实施方式
下面利用示出根据本发明的过滤系统的示意性流路图的唯一附图更详细地说明本发明的实施方式。
所示出的过滤系统1是超过滤系统，该过滤系统1包括多个过滤模块2，各过滤模块2均包括中空纤维束，通过中空纤维的壁进行过滤。在整个系统中，过滤模块2是基本相同的并且实现相同的功能。过滤模块2被组合成组2A、2B、2C、2D、2E和2F。组2A～2F中的每一组均优选包括相同数量的过滤模块2，由此，在所示出的实施方式中，为组2A～2F中的每一组设置3个过滤模块2。然而，过滤模块的数量可以根据需要而改变，在极端的情况下，各组也可以仅包括一个过滤模块。
待处理水经由线路3被供给到过滤模块2。待处理水首先流过传统的预过滤器-泵复合体(complex)4，该复合体包括传统的预过滤器和可控吸入泵5。从待处理水线路3开始，待处理水分支线路6在对应的各组的区域中分支，由此，分支线路6a被分配给组2A，分支线路6b被分配给组2B，分支线路6c被分配给组2C，分支线路6d被分配给组2D，分支线路6e被分配给组2E，分支线路6f被分配给组2F。利用关闭装置7关闭这些分支线路6中的每一个分支线路，由此，关闭装置7a、7b、7c、7d、7e和7f分别被分配给匹配的组2A至2F。
分支线路6经由对应的子分支连线将供给到系统的待处理水直接供给到各组的各模块。在所示出的实施方式中，所有的分支线路都通向直立设置的中空纤维束的下部区域。
废水处理线路8的子分支连线从各模块2的下部区域引出，由此，该废水处理线路8被连接到组的所有模块，在所示出的实施方式中，废水处理线路8最初与待处理水线路6相同。再次，用与所分配的组的字母相同的字母来表示分配给对应组的废水处理线路8。各废水处理线路8均经由对应的关闭装置9通向废水处理线路10。在所示出的实施方式中，废水处理线路10被所有的组2A至2F共用，并且废水处理线路10在最后组的下游设置有调节阀11，由此可以借助调节阀11来调节通过废水处理线路10的向外流量。
滤液线路12再次经由子分支连线从各组2A至2F的各模块2引出，用对应的字母表示各组的滤液线路。在每种情况下，各滤液线路12a至12f均经由关闭装置13被连接到滤液收集线路14，滤液收集线路14在最后组2F的下游设置有调节阀15。可以借助该调节阀来调节排出的滤液的量。在需要的情况下，关闭装置可以被设置在废水调节阀11和滤液调节阀15两者的下游，例如被设置在到用户的排出线路16中。
如果所有的组2A至2F都处于过滤操作中，则在阀7打开时待处理水经由分配的待处理水分支连线6被供给到各组2A至2F的各模块2。借助调节阀15来调节所供给的待处理水的量。在优选实施方式中，以使在通常操作中通过35m3/h的流量的方式来调节该调节阀。
待处理水经由子分支连线到达各模块2并且渗透通过中空纤维的壁。已经通过的过滤后的水经由滤液线路12和打开的阀13离开模块2并且到达滤液收集线路14，滤液收集线路14从所有的组2A至2F收集积累的滤液；然后，该积累的滤液经由调节阀15和排出线路16被排出。阀9在过滤处理期间被关闭。
当一个组被清洁时，被分配给该组的阀7关闭且阀9打开。借助调节阀15和当前未过滤的组的旁路并且经由分配的打开的阀13使吸入泵的流量水平增大，该增大的流量水平自动地作为切换期间的泵特性曲线的未调节的工作点。由调节阀15强制返回的过量滤液在与过滤期间的流动方向相反的方向上经由滤液分支连线12到达正被冲洗的模块2，并且去除粘附在中空纤维壁的待处理水侧的物质，因为阀7关闭且阀9已经打开，因此，这些物质首先经由待处理水分支连线6然后经由废水处理分支连线8被冲洗进废水回收线路10，借助调节阀11来调节流出的量。在调节阀11的另一侧，杂质被冲洗掉的废水到达管道18或者用于废水的处理或其它应用的另一装置。
在该反向冲洗期间，其它单元继续过滤，使得由于增大了待处理水的流入量而不会减少滤液的量。
在优选实施方式中，每组被供给大约24m3/h的流量以用于冲洗，从而，为了维持35m3/h的调节量，其余五组必须产生59m3/h的滤液。
对于CIP，在根据本发明的过滤系统1的情况下，源自传统的混合桶的清洁线路19(CIP供给线路)最佳地在预过滤器-泵复合体4之前将液体排出到待处理水线路3，在该清洁线路中，化学品被添加到清洁液。清洁桶同样可以供给作为清洁液的滤液。然后，清洁液在阀7打开且阀9关闭的状态下经由待处理水线路3到达所有的组2A至2F的各模块2，并且经由滤液分支连线12和滤液收集线路14作为清洁后滤液离开模块。双座阀20防止来自CIP的化学品到达滤液。清洁流体经由调节阀11到达CIP返回线路21。
作为另一种可能，在各组中设置第二待处理水-废水复合体，该复合体包括与待处理水分支连线6相当的具有截止阀70的线路60，然而，与待处理水分支连线6不同的是，线路60通向模块2的上部区域，即，通向滤液区域。具有阀90的废水处理线路80也被设置在第二分支中，该废水处理线路80将液体排出到废水收集线路。该第二分支通常是关闭的，且可以用于支持CIP。

Claims (10)

1.一种水过滤方法，特别是超过滤方法，其利用多个独立的过滤模块(2)来过滤水，从待处理水供给线路(3)经由至少一个待处理水入口(6)向各过滤模块供给待处理水，经由滤液出口(12)从各过滤模块去除滤液，其中，借助于利用滤液的反向冲洗来清洁所述过滤模块(2)，所述水过滤方法的特征在于，所述过滤模块(2)被分成组(2A至2F)，在反向冲洗期间，各组均独立地与所述待处理水供给线路(3)分离，并且利用由其它组产生且在反向冲洗期间被反向供给的滤液来冲洗该组。
2.根据权利要求1所述的水过滤方法，其特征在于，在一个组的反向冲洗期间，增大由其它组产生的滤液的量。
3.根据权利要求1或2所述的水过滤方法，其特征在于，在所有组的下游调节向外流动的滤液的量。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的水过滤方法，其特征在于，反向冲洗液的量被调节。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的水过滤方法，其特征在于，从待处理水侧进行CIP。
6.一种过滤系统，特别是超过滤系统，其具有用于利用滤液进行反向冲洗的反向冲洗装置以及多个独立的过滤模块(2)，所述过滤模块均具有连接到待处理水线路(3)的至少一个待处理水入口(6)和连接到滤液收集线路(14)的一个滤液出口(12)，所述过滤系统的特征在于，所述过滤模块(2)被分成组(2A至2F)，其中，各组均能够独立于其它组地与所述待处理水线路(3)分离。
7.根据权利要求6所述的过滤系统，其特征在于，所述滤液收集线路(14)具有位于所有组的下游的截止装置，该截止装置优选为调节阀(15)。
8.根据权利要求6或7所述的过滤系统，其特征在于，设置有被连接到所有过滤模块(2)的废水处理线路(10)，在该废水处理线路中配置用于调节反向冲洗期间的废水量的调节阀(11)。
9.根据权利要求6至8中的任一项所述的过滤系统，其特征在于，可控吸入泵(5)被设置于待处理水吸入口。
10.根据权利要求6至9中的任一项所述的过滤系统，其特征在于，CIP线路(19)通向所述待处理水线路(3)，优选在预过滤器-泵复合体(4)的上游通向所述待处理水线路(3)。
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