CN102510771B - 过滤器元件和用于制造过滤器元件的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种过滤器元件，包括：(i)一体式渗透通道膜(4)，其具有柔性结构并且包括上部和下部膜层以及用于支承所述膜层的基底材料，其中所述基底是具有上部和下部织物表面的3D隔片织物，所述上部和下部织物表面通过单丝线连结到一起且以预定距离间隔开；以及(ii)框架系统，其支承所述膜并且在所述膜的边缘处密封所述一体式渗透通道，所述框架系统包括第一框架型材和第二框架型材，它们中的每一个具有能够围绕所述膜的形式和尺寸；其中所述第一和第二框架型材中的每一个具有内部分和外部分；其中所述膜(4)插在所述第一框架型材与所述第二框架型材之间。还提供一种包括多个过滤器元件的过滤器模块。

Description

过滤器元件和用于制造过滤器元件的方法
技术领域
本发明涉及过滤器元件，其包括一体式渗透通道膜、以及支承所述膜且在所述膜的边缘处密封所述一体式渗透通道的框架系统。本发明还涉及制造该过滤器元件的方法以及包括多个该过滤器元件的过滤器膜模块。
背景技术
近年来，在水领域中已经非常关注膜生物反应器（MBR）。MBR将两个基本的过程——生物降解和膜分离——组合到单个过程中，其中负责生物降解的微生物和悬浮的固体通过膜过滤单元与被处理的水分离。目前为止，研究已经集中在MBR的如下应用性：家用、工业和混合的家用与工业废水处理厂，来自工业生产过程的浓度流，处理来自废物处置场渗出的水以及污泥脱水。膜生物反应器在废水应用场合的成功导致研究如何将MBR的概念应用到饮用水生产过程中。
在废水MBR应用场合中，反应器中的生物处理与通过膜过滤的物理处理相组合。通过使用膜过滤而非沉降法，反应器中能够维持较高的污泥负荷，这（理论上）导致较高的生物降解率及较低的污泥产生量。在MBR文献中提及到15-20g/l的污泥浓度。工艺的高效率使得可以处理高浓度流并且设计小尺寸的系统。实践中，由于8-12g/l的最大可维持的污泥浓度、以及由于利用沉降池进行分配，膜过滤所需的较小区域使尺寸得到减小。另外，已经记录有比常规的沉降系统高的污泥生产率。
JP2001212436公开一种浸没型膜滤芯及用于其的生产方法。在该申请中，制造浸没型膜滤芯，其中膜焊接到过滤器滤芯的内边缘上。
JP2003135939和JP2003144869公开一种分离膜，所述分离膜通过在包含有机纤维的多孔基部材料的表面上形成多孔树脂层而制造。树脂的一部分渗透到多孔基部材料的至少表面层部分内，以至少在表面层部分中形成具有多孔基部材料的复合层。这些专利的目的是开发具有高透水性的膜，其中几乎不会发生阻塞并且防止多孔树脂层与多孔基部材料脱离。
JP06-218239公开一种用于薄膜的固定结构，该固定结构能够在将薄膜联接到支承本体时防止粘合剂流出至薄膜装置的中心侧并且使薄膜易于分离，其中沟槽设置在支承本体的周缘部分处，而薄膜布置为覆盖沟槽并且在沟槽的外侧用粘合剂固定至支承本体。
US2006/0213368公开一种可透氢气膜，其具有在高温加热操作下的优异的高温无定形稳定性和长寿命，并且其能够被小型化以用于高性能氢气净化器。膜由专用的非晶镍锆合金制成并且被置于两个镍强化框架之间，每个镍强化框架具有25mm的横向外侧尺寸、85mm的竖直外侧尺寸、5mm的框架宽度、以及0.2mm的框架厚度，并且膜被超声波焊接至强化框架上并且由此固定。
US5,011,555公开一种两步骤工艺，其用于将第一和第二热塑件超声波焊接到一起并且将膜焊接在这两个热塑件之间。
US5,681,438公开一种用于连续电去离子工艺的膜模块，其中无孔膜联接至隔片元件，该隔片元件通过与膜的表面（该表面与膜所联接的表面相对）的接触而又彼此联接以生成膜支承区。
US3,888,765公开一种精密微筛结构，其包括安装在两个圆环本体之间的较薄柔性金属筛表面，所述两个圆环本体彼此对准且连接到一起。
DE3417248公开一种用于使固体从液体中分离的过滤器，其适于从清洗液中去除银汞合金。该过滤器包括具有圆环圈的网筛（sievescreens），这些圆环圈竖向地堆叠在塑料壳体中。
FR2647512公开一种用于在张力作用下使可弹性形变表面（比如薄膜或比如用于渗透的组织）折弯的工艺，其中，可弹性形变表面被夹在固定支承部与可移除框架之间。当框架移动到具有固定支承部的锁定位置中时，可移除框架与固定支承部的部段接触并且夹住表面。在锁定运动期间，框架的突出部分将表面置于张力作用下。
WO2003/037489公开一种板式过滤模块，所述模块包括多个“过滤器膜袋”，所述袋具有至少一个开口用于排放其内部区域。所述袋以平行的方式竖直地设置在刚性支承元件中，优选地彼此间具有相同的距离，使得相邻的过滤器膜袋能够由液体集中地通过。过滤模块特征在于过滤器膜袋基本是平坦的和柔性的并且固定至支承元件的相对两侧，所述支承元件包括至少一个排空线路用于排空液体，所述液体经由具有柔性可透液体芯部的过滤器膜袋和多个可透液体芯部元件吸出。
WO2006/056159公开一种无框架的膜滤芯，其中膜层涂覆在至少两层间隔开的排放层（在边缘处压在一起）的加强结构的外表面上。但是，膜层与加强结构的附接并不好，从而导致较低反冲洗压力能够被使用。
从专利申请WO2006/015461中获知一体式渗透通道膜（下文也称为IPC膜），其中膜牢固地联结至加强结构。IPC膜包括插在两个膜表面之间的渗透通道，这形成一体的和单一的结构。这通过使用三维隔片织物（下文也称为3D隔片织物）来实现，该三维隔片织物具有通过单丝线（monofilament thread）以预定距离间隔开的两个织物表面。膜层直接涂覆至织物表面并且部分地浸渍所述表面，使得穿过织物表面的单丝线的环圈（loops）也嵌入膜层中。这样做，获得具有间隔开的两个膜表面的结构。通过直接涂覆至3D隔片织物上，IPC膜更易于制造，从而导致制造成本降低，并且具有高的联接强度，以能够在相对较高的压力下进行反冲洗操作，从而导致过滤效率增大。
在用于净化工艺或废水流的膜生物反应器（MBR）中使用的所谓膜袋或滤芯中，可以发现这种IPC膜的应用。现有技术WO2006/015461的膜滤芯包括插在两个膜表面之间的渗透通道，其中渗透通道围绕滤芯的整个边缘被密封，并且排放管被设置用于从渗透通道中析取渗透物。这种膜袋或滤芯的制造是麻烦的并且包括多个手动干预。
WO2008/141935公开一种无缝膜袋，其中通过膜物质浸渍隔片织物以形成两个膜，所述两个膜具有介于这些最内膜表面之间的内部渗透通道，并且其中两个膜的边缘通过使膜之间的距离桥接的膜物质而接合到一起。设有管以用于从内部渗透通道中析取渗透物。通过该方法，形成具有内部渗透通道的IPC膜，其中在膜的周边处不需要布置密封剂来防止不穿过膜的情况下从或到渗透通道的直接流体运动。
目前可得的用于废水净化的过滤器系统包括典型地安装在模块中的多个这种膜滤芯，该模块安装在向上向下敞开的盒状壳体中。膜滤芯中的每一个具有用于排放渗透物的开口，并且还布置为使得过滤器膜滤芯是竖直的、相互平行的且与相邻的膜滤芯间隔开。在单独的膜滤芯之间的干预空间形成能够由流体穿过的通道。在具有膜滤芯的该盒的下面布置有壳体，该壳体包括提供空气进给的装置，借助于沿着膜滤芯流动的液体产生向上气流穿过该装置。平行于膜表面的该向上气流产生净化流以保护过滤器膜免受阻塞，即免受过滤器膜表面上的废物沉积。在过滤过程期间并且在向上气流的影响下，包括涂覆有膜物质的柔性隔片织物的过滤器膜之间的膜间距改变，由此过滤器膜之间的距离在一些位置处变小而在其他位置处该距离变大。当膜间距过小时，净化流的强度在过滤器的整个表面上不是足够的，从而导致阻塞。过滤器滤芯的强度能够通过使用横贯过滤器膜的表面的间隔条而增大，但是这削弱对过滤-抑制沉积物的过滤器膜的清洁。
与该向上气流相关的另一问题是，由于膜间距中的这些波动，过滤器膜层由于划痕和撕裂受到破坏，从而导致过滤器膜的寿命缩短。
因此，本发明的目的是开发一种不具有以上概述的缺点的过滤器元件。
发明内容
本发明的目的是提供一种过滤器元件，所述过滤器元件包括：如在权利要求1中限定的一体式渗透通道膜（下文也称为“IPC膜”或“膜”）；以及框架系统（下文也称为“框架”），其包括如在权利要求1中限定的第一和第二框架型材。
本发明的过滤器元件具有如下优点：由框架系统支承的IPC膜在过滤期间和向上气流期间不易受阻塞和破坏，从而使过滤器元件的寿命提高。
本发明的过滤器元件还具有如下优点：能够在反冲洗过程期间和/或过滤过程期间使用高压力，这是因为通过将环绕的框架系统附接至IPC膜，在IPC膜的边缘处对一体式渗透通道（下文也称为“IPC”或“渗透通道”）进行改进的密封。由于该改进的密封，在过滤过程中能够使用更高的压力，从而导致更高的渗透通量和更快的过滤过程。由于该改进的密封，在反冲洗过程期间也能够使用更高的压力，从而导致对IPC膜的清洁过程更有效率以及过滤器元件的寿命得到提高。
本发明的目的还提供一种过滤器元件，其具有与内部渗透通道相连的另外的内部轮廓通道（下文也称为“另外的渗透通道”）。所述另外的内部轮廓通道沿着所述膜的边界形成在所述框架系统的纵向通道中，以用于从所述一体式渗透通道收集析出的渗透物并且将所述渗透物输送到所述膜的输出开口。该另外的渗透通道具有在过滤过程期间提高渗透通量的优点，从而导致在所述膜的渗透侧的压力损失减小，这可以导致阻塞减小。该另外的渗透通道还具有提高进入所述一体式渗透通道内的渗透回流率的优点，从而导致更快的反冲洗过程。
本发明的目的还提供如权利要求11中限定的用于制造过滤器元件的方法。所述方法具有如下优点：能够容易地且低成本地制造所述过滤器元件，其中如在权利要求1中限定的本发明的框架用于支承膜并且在所述膜的边缘处密封所述IPC。
本发明的目的还提供包括多个本发明的过滤器元件的过滤器模块。该过滤器模块具有如下优点：所述模块中泄漏的过滤器元件或阻塞的过滤器元件能够由其他过滤器元件容易地替换。
本发明的其他具体实施例在所附权利要求中限定。
附图说明
图1示出第一种框架系统的第一框架型材的示意图。
图2示出第一种框架系统的第一框架型材沿着轴线a-a的截面示意图。
图3示出第一种框架系统的第二框架型材的示意图。
图4示出第一种框架系统的第二框架型材沿着轴线b-b的截面示意图。
图5示出第一种框架系统的截面示意图，其中第一框架型材叠置在第二框架型材上。
图6和图7示出第一种框架系统的截面示意图，其中第一框架型材叠置在第二框架型材上而膜介于它们之间。
图8示出第二种框架系统的第一框架型材的示意图。
图9示出第二种框架系统的第一框架型材沿着轴线a-a的截面示意图。
图10示出第二种框架系统的第二框架型材的示意图。
图11示出第二种框架系统的第二框架型材沿着轴线b-b的截面示意图。
图12至图14示出第二种框架系统的截面示意图，其中第一框架型材叠置在第二框架型材上。
图15和图16示出第二种框架系统的截面示意图，其中第一框架型材叠置在第二框架型材上而膜介于它们之间。
图17至图20示出第一和第二种框架系统的截面示意图，其中第一框架型材叠置在第二框架型材上而膜介于它们之间，并且其中框架型材的内部分设有弯曲边缘。
图21和图22示出具有弯曲边缘的内部分的截面的抬高示意图。
图23至图26示出第一和第二种框架系统的截面示意图，其中第一框架型材叠置在第二框架型材上而膜介于它们之间，并且其中框架型材的内部分设有弯曲边缘，并且其中框架型材的内部分和外部分设有粘合剂接收沟槽和粘合剂沟槽。
图27至图30示出第一和第二种框架系统的截面示意图，其中第一框架型材叠置在第二框架型材上而膜介于它们之间，并且其中框架型材的内部分设有间隔条。
图31和图32示出第一和第二种框架系统的截面示意图，其中第一框架型材叠置在第二框架型材上而膜介于它们之间，并且其中本发明的框架型材的内部分附接到膜表面上，并且其中由附接到膜表面上的内部分形成的、与用于过滤液体的膜区域最接近的角部是密封的。
具体实施方式
本发明提供一种过滤器元件，所述过滤器元件包括：（i）一体式渗透通道膜（4），其具有柔性结构并且包括上部膜层和下部膜层以及用于支承所述膜层的基底材料，其中所述基底是具有上部织物表面和下部织物表面的3D隔片织物，所述上部和下部织物表面通过单丝线连结到一起且以预定距离间隔开，其中所述上部和下部织物表面中的每一个设有至少一个形成所述上部和下部膜层的膜层，并且其中渗透通道插在所述上部与下部膜层之间且与输出开口相连以用于排放所述一体式渗透通道的渗透物；以及（ii）框架系统，其支承所述膜并且在膜的边缘处密封所述一体式渗透通道，所述框架系统包括第一框架型材（1或5）和第二框架型材（2或6），它们中的每一个都具有能够围绕膜的形式和尺寸，其中所述第一和第二框架型材中的每一个都具有内部分（12、22，或52、62）和外部分（11、21，或54、64），其中所述膜（4）插在所述第一框架型材（1或5）与所述第二框架型材（2或6）之间，使得内部分在膜的周缘处与上部和下部膜层的表面接触、使得两个框架型材的外部分彼此接触、并且使得内部分形成与膜相配的纵向通道（3或7），其中内部分的与膜层的表面相接触且与膜区域最接近的边缘具有弯曲形式，并且其中粘合剂用于使内部分附接至膜层并且使外部分彼此附接。过滤器元件的框架系统特别适于支承一体式渗透通道膜并且以一个步骤密封膜的边缘。
本发明还提供用于制造该过滤器元件的方法。
本发明还提供过滤器模块，所述过滤器模块包括多个所述过滤器元件。
一体式渗透通道膜
一体式渗透通道膜包括用于支承膜层的基底材料，其中所述基底是三维隔片织物，下文也称为“3D隔片织物”。如在WO2006/015461A1、EP1992400A1和WO2008/141935A1中限定的，3D隔片织物具有通过单丝线连结到一起且以预定距离间隔开的上部和下部织物表面。
在优选实施例中，如在WO2006/015461A1、EP1992400A1和WO2008/141935A1中限定的，3D隔片织物的织物表面和单丝通过单丝线中的环圈相联。优选地，织物表面是针织（knitted）型、编织（woven）型或非编织型。上部与下部织物表面之间的距离优选地介于0.5mm与10mm之间。3D隔片织物优选地包括从由聚酯、尼龙、聚酰胺、聚苯硫化物、聚乙烯和聚丙烯构成的组中选取的材料。
IPC膜还包括施加到所述上部和下部织物表面上的膜层，并且渗透通道插在所述两个膜层之间，其中如在WO2006/015461A1、EP1992400A1和WO2008/141935A1中限定的，膜层在多个点处与所述上部和下部织物表面相联。
膜层施加到所述上部和下部织物表面的两侧，优选地通过在涂覆设备中涂覆膜涂料施加到所述上部和下部织物表面的两侧。随后，通过移除溶剂而使涂料凝结。能够通过相反转过程来执行凝结，其中通过膜聚合物的非溶剂从涂料中析取膜涂料的溶剂。相反转能够在液体（例如水）中或者在包括所述非溶剂的蒸气的环境中执行。还可以通过溶剂的蒸发（干燥相反转）实现膜形成。相反转过程从外侧起动。
IPC膜具有柔性结构，使得膜能够在辊上折叠和缠绕。这意味着膜不具有板材料的刚度。
膜常常具有不对称的孔径分布，其中最小的孔设置在进给侧。大颗粒由此不能透过膜层，并且膜层易于清洁，例如通过施加反冲洗。否则颗粒将透过膜并且在膜层内侧阻塞孔。在凝结步骤期间调整孔径分布并且在IPC膜的两侧的内表面和外表面不应以相同的程度暴露于凝结剂。能够通过气相凝结实现不对称的孔径分布。还可以在凝结步骤之前当涂覆有膜涂料的3D隔片织物的边缘被密封时获得该不对称的孔径分布，以防止凝结剂透入渗透通道内。在本领域中，如在EP1992400A1和WO2008/141935A1中公开的，这能够在涂覆膜之前的分离步骤中进行或者这能够与涂覆步骤一起进行。
膜层优选地包括从由如下构成的组中选取的膜聚合物：聚砜（PSU）、聚氯乙烯（PVC）、聚丙烯腈（PAN）、聚酯、聚醚砜（PES）、聚醚酮（PEK）、聚醚醚酮（PEEK）、聚偏二氟乙烯（PVDF）、聚醋酸乙烯（PVAc）、聚乙烯醇（PVA）、聚酰胺（PA）、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、交联PVP、诸如醋酸纤维素（CA）和三醋酸纤维素（CTA）之类的纤维素、聚碳酸酯嵌段聚合物、从由硅橡胶、聚甲基戊烯、氯丁橡胶、丁苯橡胶（SBR）、丁腈橡胶（NBR）、氨基钾酸酯、、氯丁橡胶、腈、丁钠橡胶、氨基钾酸酯、表氯醇、、三元乙丙橡胶（EPDM）、丁基橡胶、天然橡胶（乳胶）、丙烯橡胶、氟弹性体和全氟弹性体构成的组中选取的橡胶、以及它们的混合物/混和物。其他合适的膜聚合物包括：氯化聚氯乙烯（CPVC）、丙烯腈与例如氯乙烯或丙烯酸乙酯的共聚物、聚丁二酸（PESU）、聚氨酯（PU）、聚酰亚胺（PI）、聚醚酰亚胺（PEI）、以及诸如羟丙基纤维素（HPC）、羧甲基纤维素（CMC）、和三苯胺基甲酸纤维素酯（CTC）之类的纤维素、它们的混合物/混和物以及它们的嫁接衍生物（磺化、丙烯酸酯化、胺基化等）。膜层还可以包括亲水聚合物，比如如聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、交联聚乙烯吡咯烷酮（PVPP）、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯、甲基纤维素和氧化聚乙烯。膜层还可以包括亲水无机材料，比如TiO2、HfO2、Al2O3、ZrO2、Zr3(PO4)4、Y2O3、SiO2、钙钛矿氧化物材料和SiC。
膜涂料是包括膜聚合物的液体聚合物溶液，并且优选地具有在10s-1的剪应力下介于1000与100,000之间的粘度，具有s-1下介于10,000到50,000的粘度。膜涂料包括：膜聚合物；亲水填充材料；质子溶剂，比如N-甲基吡咯烷酮（NMP）、N-乙基吡咯烷酮（NEP）、N,N-二甲基甲酰胺（DMF）、甲酰胺、二甲基亚砜（DMSO）、N,N-二甲基乙酰胺（DMAC）、四氢呋喃（THF）、丙酮、磷酸三乙酯和它们的混合物；以及稳定剂，比如甘油。亲水稳定剂（比如甘油）也能够在相反转过程完成之后、干燥之前被引入。亲水填料影响膜的亲水性和其结垢表现。通常，溶剂混合物的变化将提供不同的薄膜形态以及由此在膜表现方面的不同。通过将聚砜-NMP溶液浸入水中形成的薄膜是多孔的。但是，当将聚砜-NMP-THF溶液浸入水中时能够获得不同的膜结构。
如在WO2006/015461A1、EP1992400A1和WO2008/141935A1中限定的，IPC膜包括设置用于从渗透通道析取渗透物的排放管。
框架系统
本发明的过滤器元件还包括用于支承IPC膜且在膜的边缘处密封一体式渗透通道的框架系统，下文也称为“框架”。框架系统包括第一框架型材（参见图1至图7中的附图标记1或图8至图16中的附图标记5）和第二框架型材（参见图1至图7中的附图标记2或图8至图16中的附图标记6），它们中的每一个具有能够围绕膜的形式和尺寸。本发明中限定两类框架系统，即如在图1至图7中表示的第一种框架系统、以及如在图8至图16中表示的第二种框架系统。
第一和第二框架型材中的每一个具有内部分（参见图1至图7中的附图标记12和22，或图78至图16中的附图标记52和62）和外部分（参见图1至图7中的附图标记11和21，或图8至图16中的附图标记54和64）。IPC膜（4）插在第一框架型材（1或5）与第二框架型材（2或6）之间，使得内部分在膜的周缘处与上部和下部膜层的表面接触，并且使得两个框架型材的外部分彼此接触，并且使得内部分形成与膜相配的纵向通道（3或7）。如在图5、图13或图14中所示，该纵向通道（3或7）具有由第一和第二框架型材的内部分形成的第一和第二通道凸缘（13、23，或53、63）。
所述纵向通道（3或7）的宽度（32，或71、72）是当所述型材如上述地彼此叠置以用于将膜插在第一与第二框架型材之间时所述内部分（12和22，或52和62）之间的距离。
对于第一种框架系统，宽度（32）具有固定值，由第一和第二框架型材的两个厚度（30和31）之和形成、且与膜的厚度相匹配。
对于第二种框架系统，宽度（71或72）不具有固定值，而是能够在宽广范围的值内变化。没有最小宽度；如在图13至图16中所示，仅最大宽度取决于膜的第一框架型材的外部分的厚度（70）减去在第二框架型材的外部分（64）与第一框架型材的外部分（54）之间的表面重叠的距离。如在图13中例示的，必需有最小表面重叠以能够附接第二框架型材的外部分（64）和第一框架型材的外部分（54），使得两个部分足够强地彼此固定，从而膜保持牢固地固定到纵向通道内。用于该第二种框架系统的纵向通道（71或72）的该宽广范围的值具有如下优点：具有不同厚度的不同类型的膜能够仅由一种框架系统支承。因为仅需要制造一种框架系统用于支承具有不同厚度的宽广范围的不同类型的膜，所以这可以导致很低的成本。
通过利用粘合剂使内部分（12、22，或52、62）附接至膜层的每侧的表面并且使外部分（11、21，或54、64）彼此附接而将膜（4）固定在纵向通道中。粘合剂可以从任一种合成或天然树脂中选取，可以使用诸如压敏热熔树脂之类的热熔树脂、和环氧树脂或聚氨酯树脂。粘合剂优选的是混合粘合剂，包括能够彼此反应以形成粘合剂的至少两种不同的化合物。两成分聚氨酯树脂或两成分环氧树脂是最优选的，其中包括至少两个异氰酸酯基团的化合物或包括至少两个环氧基团的化合物用作组分中的一个反应物，所述一个反应物可以被添加以与多元醇化合物或多胺化合物（即具有至少两个羟基或胺基的化合物）反应。在本发明的实施例中，为附接“湿”膜（即在施加粘合剂之前未被干燥的膜），优选地将吸水剂添加至粘合剂中。吸水剂能够是任一种天然或合成多孔材料。多孔材料优选的是无机硅酸盐、沸石或分子筛，更优选的是分子筛。多孔材料优选地具有范围介于0.2nm与0.8nm之间的孔径，更优选地介于0.3nm与0.5nm之间。多孔材料优选地具有小于0.5mm的颗粒直径，更优选地小于100μm，最优选地介于0.5μm与30μm之间。对于处于湿条件下的膜，吸水剂（比如分子筛）优选地以范围介于1%与50%之间的重量百分比、更优选地介于5%与40%之间的重量百分比添加至粘合剂。吸水剂被添加至粘合剂中，不仅用于使框架的内部分附接至膜表面，而且用于使外部分彼此附接。
第一和第二框架型材的内部分的与膜层的表面相接触且与膜区域最接近的边缘具有弯曲的形式（参见图17和图18中的附图部件82和92，或图19和图20中的附图部件102和112）。这意味着第一和第二框架型材的通道凸缘（13、23、53、63）的边缘（其中膜表面在框架型材的两个内部分之间接触并且最接近膜的过滤区域）具有弯曲的形式。注意到，在图17至图20中指示这些边缘的弯曲形式但是在图1至图16中没有表示出该边缘的弯曲部分。
弯曲部的倒圆需要足够大，以便当膜被支承在框架系统中时和/或当膜在过滤过程中使用时，特别是当从下面将清洁气体引入浸没的过滤模块内并且借助于推进器或泵在膜表面的区域中产生更高的气体流速以将沉积物清洁出过滤器膜时，不会破坏膜或减小破坏膜的风险。（US2008/827A1中公开对该清洁过程的描述）。该破坏能够是膜层中的裂纹或撕裂，从而导致膜的泄漏。边缘的倒圆能够表示为圆的一部分，其具有半径R和角度α。当半径R较大时，该倒圆足够大以不破坏膜表面。当半径R较小时，角度α需要比当半径较大时大，如在图21和图22中所示的那样。在优选实施例中，角度α范围介于3度与120度之间，更优选地介于5度与90度之间，而半径R优选地范围介于0.5mm与50mm之间，更优选地介于1mm与30mm之间，最优选地介于1.5mm与20mm之间。
第一和第二框架型材当如上述地彼此叠置时其形式和尺寸与膜的形式和尺寸匹配，使得第一和第二框架型材能够围绕膜。
围绕膜的框架型材的形状能够是矩形的、正方形的、菱形的、三角形的、圆形的或半圆形的，优选地为矩形的。
在优选实施例中，第一种框架系统的两个框架型材具有相同的构型。这具有另外的优点：仅必须制造一种框架型材并且该框架型材能够用于第一和第二框架型材，从而导致制造框架型材的费用更低。在支承膜并且在膜的边缘处密封IPC的方法中，第一和第二框架型材彼此映射并且彼此叠置，从而通过纵向通道中的通道凸缘固定膜。
在本发明的另一实施例中，第一种框架系统的第一和第二框架型材（每一个均具有如上述的内部分和外部分）能够具有相同或不同的构型。在“相同的构型”下意味着主要特征是相同的，但不主要的特征可以是不同的。在“不同的构型”下意味着在两个框架型材中主要特征是不同的。这些主要特征的示例是：第一框架型材的厚度（30），其能够大于第二框架型材的厚度（31）；或者第一框架型材的内部分（12）的表面，其能够大于第二框架型材的内部分的表面；或者第一框架型材的外部分（11）的表面，其能够大于第二框架型材（21）的外部分的表面；或者在第一框架型材的外部分中设置的突起部，其能够配合到在第二框架型材的外部分中设置的孔内。
在本发明的实施例中，提供一种用于制造过滤器元件的方法，所述方法包括如下步骤：
-设置如上述的IPC膜（4）；
-设置如上述的第一框架型材（1或5）和第二框架型材（2或6）；
-将膜（4）安装到第一框架型材上，使得膜与第一框架型材的内部分（12或52）接触；
-将第二框架型材叠置到第一框架型材上，其中膜设置为使得膜与第二框架型材的内部分（22或62）接触并且使得第一和第二框架型材的外部分（11、21，或54,、64）彼此接触；
-将粘合剂施加到第一框架型材的内部分（12或52）与膜的一个表面之间、在第二框架型材的内部分（22或62）与膜的另一个表面之间、以及在第一和第二框架型材的外部分（11、21，或54、64）之间；以及
-使第一和第二框架型材的内部分附接至膜的任一表面并且使第一和第二框架型材的外部分彼此附接。
过滤器元件的框架系统特别适于支承IPC膜并且适于以单个步骤密封膜的边缘。当膜的边缘被密封时，插在两个膜表面之间的一体式渗透通道形成以用于在过滤过程期间收集渗透物。因此，膜的边缘必须在膜的周缘处被非常仔细地密封，以防止在没有穿过膜层的情况下直接从渗透通道或到渗透通道的流体运动。本发明的框架系统具有如下优点：框架系统能够非常便利施加到膜上，由此在膜的周缘处的边缘通过使其附接到纵向通道中（即通过使内部分附接至膜表面并且通过使外部分彼此附接）而得到密封。框架系统的设置确保边缘的密封并且防止任何泄露风险，特别是当通过粘合剂（更优选地通过如上述的两组分聚氨酯树脂或环氧树脂）进行框架型材的彼此附接及与膜的附接时。
边缘的理想密封具有另外的优点，即能够在过滤过程期间和反冲洗过程期间使用高压力。
通过设置框架系统对边缘进行理想密封具有另外的优点：当附接到内部分上的IPC膜与框架型材的外部分之间设有空间时，在框架系统的内侧中能够形成内部轮廓（contour）通道（24或55）。该另外的内部渗透通道与内部渗透通道相连并且与排放开口或管相连。图中没有绘出该排放开口或管。该另外的内部渗透通道提供增大的渗透液体通量，从而导致在膜的渗透侧的压力损失减小，这可以进一步导致阻塞减小。该另外的内部渗透通道的设置具有另外的优点：在反冲洗过程期间，渗透物进入一体式渗透通道的回流率增大，从而导致更快的且更有效的可反冲洗（back-washable）过程。
本发明的框架系统具有增大柔性过滤器元件的强度和刚度的优点，其中3D隔片织物用作支承件。由于该增大的强度，膜的膜间距较少受到例如在过滤器模块中的向上空气流的影响。这意味着在过滤过程期间较小膜间距的发生降低，从而导致对膜层的阻塞和破坏的趋势更小。
本发明的过滤器元件具有如下优点：过滤器元件能够用作模块化过滤器系统，其中过滤器元件能够容易地安装在过滤器模块中，并且当过滤器元件由于泄漏或太多阻塞而没有有效工作时，其能够由另一个过滤器元件容易且快速地替换。
在内部分和/或外部分上具有粘合剂接收沟槽的框架型材。
在本发明的另一实施例中，当第一和第二种框架系统的框架型材的内部分借助于粘合剂附接至膜的表面上时，这些内部分设有至少一个粘合剂接收沟槽，即施加到内部分或膜表面上的过多的粘合剂能够聚集在其中的沟槽。在本发明的优选实施例中，粘合剂接收沟槽（121、141、161、171）设置在待附接到膜表面上的侧部处、在施加粘合剂的位置旁边、与膜的过滤区域最接近。注意到，在图23至图26中，在每个部分上均绘出两个粘合剂接收沟槽以及一个粘合剂沟槽。
设置该粘合剂接收沟槽具有如下优点：能够防止在附接期间铺展开的过多的粘合剂，从而不会因污染过滤膜区域而导致膜过滤器的过滤能力减小，或者不会因污染在内部分上的弯曲边缘而导致在该边缘处破坏膜层的风险增大。为了能够接收过多的粘合剂，沟槽的体积优选地大于处于过多的粘合剂的量。在优选实施例中，沟槽具有优选地为至少0.3mm的深度，更优选地至少0.5mm，最优选地至少0.8mm，以及至少0.5mm的宽度，更优选地至少1mm，最优选地至少2mm。
除了设置如上述的该粘合剂接收沟槽以外，另一粘合剂接收沟槽（122、142、162和172）可以在与第一粘合剂接收沟槽相同的侧部处设置在框架型材的内部分上。如在图23至图26中描绘的，该第二粘合剂接收沟槽优选的设置在施加粘合剂的位置的另一侧的旁边。该第二粘合剂接收沟槽设置在框架型材的内部分的周边上并且可以具有优选地为至少0.3mm的深度，更优选地至少0.5mm，最优选地至少0.8mm，以及至少0.5mm的宽度，更优选地至少1mm，最优选地至少2mm。该另一沟槽具有如下优点：能够防止在附接期间铺展开的过多的粘合剂，从而不会污染框架系统的内侧。当过多的粘合剂设置在框架系统的内侧中时其能够沿膜的过滤区域的方向在膜中迁移，并且这能够妨碍或甚至阻断内部轮廓通道，所述内部轮廓通道如上述地形成在框架系统的内侧，以用于由本发明的框架系统支承的IPC膜。
本发明的另一实施例中，当框架型材的外部分借助于粘合剂彼此附接时，两个框架型材的这些外部分中的至少一个（但优选地为两个外部分）设有至少一个粘合剂接收沟槽，即，施加到外部分上的过多的粘合剂能够聚集在其中的沟槽。
对于第一种框架系统，粘合剂接收沟槽（131、151）在待附接到另一外部分上的侧部处、在施加粘合剂的位置的旁边、与框架系统的内侧最接近地设置在外部分上（图23和图24）。该粘合剂接收沟槽设置在框架型材的周边上并且可以具有与上述相同的深度和宽度。该沟槽具有如下优点：能够防止在附接期间铺展开的过多的粘合剂，从而不会污染框架系统的内侧。当过多的粘合剂设置在框架系统的内侧中时其能够沿膜的过滤区域的方向在膜中迁移，并且这还能够减小膜过滤器的过滤能力。除了设置如上述的该粘合剂接收沟槽以外，第二粘合剂接收沟槽（132、152）能够在施加粘合剂的位置的另一侧的旁边（图23和图24）设置在两个框架型材的这些外部分中的至少一个上（但是优选的在两个外部分上）。该第二粘合剂接收沟槽能够设置在框架型材的周边上并且可以具有与上述相同的深度和宽度。该另一沟槽具有如下优点：能够防止在附接期间铺展开的过多的粘合剂，从而不会污染框架系统的外侧。
对于第二种框架系统，当第一框架型材的外部分（54）借助于粘合剂附接至第二框架型材的外部分（64）上时，外部分（54、64）中的一个或两个设有还少一个粘合剂接收沟槽，即，施加到内部分上的过多的粘合剂能够聚集在其中的沟槽，优选地，如在图25和图26中描绘的，粘合剂沟槽设置在第二框架型材的外部分（64）上。在优选实施例中，粘合剂接收沟槽（181）设置在第二框架型材的外部分上，在施加粘合剂的位置的旁边，与框架系统的内侧最接近（图25和图26）。该粘合剂接收沟槽设置在第二框架型材的周边上并且可以具有与上述相同的宽度和深度。该沟槽具有如下优点：能够防止在附接期间铺展开的过多的粘合剂，从而不会污染框架系统的内侧。当过多的粘合剂设置在框架系统的内侧中时其能够沿膜的过滤区域的方向在膜中迁移，并且这能够妨碍或甚至阻断内部轮廓通道，所述内部轮廓通道如上述地形成在框架系统的内侧，以用于由本发明的框架系统支承的IPC膜。除了设置如上述的该粘合剂接收沟槽以外，另一粘合剂接收沟槽（182）能够设置在相同的外部分上或在另一外部分上或在两个外部分上。在优选实施例中，如在图25和图26中由附图标记182表示的，第二粘合剂接收沟槽在施加粘合剂的位置的另一侧的旁边设置在第二框架型材的外部分上。该另一粘合剂接收沟槽设置在框架型材的周边上并且可以具有与上述相同的深度和宽度。该另外的沟槽具有如下优点：能够防止在附接期间铺展开的过多的粘合剂，从而不会污染框架系统的外侧。
在内部分和/或内部分上具有粘合剂沟槽的框架型材
在本发明的另一优选实施例中，当框架型材的内部分通过粘合剂附接至膜的表面上或者外部分通过粘合剂彼此附接时，这些部分在待附接到膜表面上的侧部处或者在另一外部分上（图23和图24）设有至少一个粘合剂沟槽（123、143、133、153、163、183）。当外部分通过粘合剂彼此附接时，这些外部分中的至少一个设有粘合剂沟槽。对于第一种框架系统，粘合剂沟槽（133、153）优选地设置在彼此待附接的两个外部分上。对于第二种框架系统，粘合剂沟槽（183）优选地设置在第二框架型材的外部分上。
在内部分或外部分中的每一个上的粘合剂沟槽优选地设置在附接部分的表面的中间处或中间处周围，并且在框架型材的周边上。粘合剂能够施加到粘合剂沟槽内，该粘合剂沟槽可以具有优选地介于0.3mm与2mm之间的深度，更优选地介于0.5mm与1.5mm之间，最优选地介于0.8mm与1.3mm之间，以及优选地介于1mm与5mm之间的宽度，更优选地介于2mm与4mm之间，最优选地介于3mm与3.5mm之间。
设置粘合剂沟槽具有如下优点：能够更准确地给出用于附接所必需的粘合剂量，以防止没有足够的粘合剂设置在两个表面之间而无法获得均匀且完全的附接，或者防止施加太多量的粘合剂，其中过多的粘合剂会多到使太多的粘合剂在附接期间铺展开。
在更优选实施例中，粘合剂沟槽与在如上述每个情况中的该粘合剂沟槽旁边的至少一个粘合剂接收沟槽的设置相结合，最优选地与在如上述每个情况中的该粘合剂沟槽的每一侧旁边的两个粘合剂接收沟槽的设置相结合。该结合具有如下优点：能够给出足够的粘合剂用于附接，并且能够防止污染膜的过滤区域和/或污染框架系统的内侧和/或污染框架系统的外侧。由此，能够提高粘合剂用量的自由度并且能够获得用于通过框架系统支承膜的更快的制造过程。
在内部分上具有间隔条的框架型材
在本发明的另一实施例中，第一和第二种框架系统的框架型材的内部分可以设有至少一个间隔条。
间隔条（191、201、211、221、231、241、251、261）（图27至图30）设置在待附接到膜表面的侧部处。间隔条（191、201、211、221）可以设置在内部分的中间处或中间处周围，优选地，设有两个、三个或更多个间隔条。间隔条设置在框架型材的周边上。间隔条能够是框架型材的内部分的一体部分或是能够安装在框架型材的内部分上的分离材料，比如接合环或包装环或密封环，优选地为橡胶或类橡胶材料。
设置间隔条具有如下优点：能够通过将第一和第二框架型材的内部分压在膜表面的每一侧上而将膜固定在框架系统中，其中膜被紧固在第一和第二内部分的间隔条之间并且在膜的周边处闭合。该位置能够通过使外部分彼此附接而固定。使用间隔条具有另外的优点：提高膜在周边处的密封。
在本发明的优选实施例中，当第一和第二框架型材彼此叠置以支承膜时，间隔条的与膜表面接触的侧部具有弯曲的构型，该构型的倒圆能够限定为圆的一部分，具有半径R’和角度α’。在优选实施例中，角度α’范围介于15度与180度之间，而半径R’范围介于1mm与30mm之间，更优选地介于2mm与20mm之间，最优选地介于3mm与10mm之间。使用具有该倒圆的间隔条具有另外的优点：在过滤过程期间和/或反冲洗过程期间减小破坏膜层的风险。
在另一实施例中，间隔条（231、241、251、261）（图29和图30）设置在内部分的边缘处，与膜的过滤区域最接近。该构型具有另外的优点：如上述的框架型材的内部分的弯曲边缘由具有弯曲构型的该间隔条所替代，由此减小破坏过滤器膜的风险，所述过滤器膜通过支承在本发明的框架系统中而紧固在这些间隔条之间。该弯曲构型的倒圆能够限定为圆的一部分，具有如上述的半径R’和角度α’。
在膜上具有密封内部分的过滤器元件
在制造过滤器元件的方法中，如上述地，本发明的框架型材的内部分通过粘合剂附接到膜的表面上。框架型材的内部分可以设有如上述的弯曲边缘、和/或设有如上述的间隔条、和/或设有如上述的粘合剂接收沟槽、和/或设有如上述的粘合剂沟槽。在制造过滤器元件的方法中，本发明的框架系统在膜的整个轮廓上的边缘处具有膜的密封，这对于如上述的IPC膜是特别有利的。该密封能够通过另外的密封步骤进一步地得到固定，在该另外的密封步骤中，粘合剂化合物施加在角部处以及膜的过滤区域，所述角部由附接到膜的表面上的内部分形成、且与用于过滤液体的膜区域最接近。如在图31和图32中所示的角部（271、281、291、301）用于具有和不具有弯曲边缘的内部分、但没有示出为用于具有间隔条的内部分，所述角部（271、281、291、301）能够通过填充粘合剂化合物进行密封，由此，内部分的侧壁的至少一部分（其与用于过滤液体的膜区域最接近）以及膜表面的小区域（其与内部分最接近）由粘合剂化合物进行保护。膜表面的该小区域优选地宽度为20mm、更优选地宽度为10mm、最优选地宽度为5mm，并且长度与膜的整个周边相对应。
在本发明的优选实施例中，该粘合剂化合物具有弹性特性，使得膜表面的由该弹性化合物保护的区域在过滤过程期间仍能够移动。该粘合剂化合物可以是聚合化合物或树脂，比如天然或合成橡胶中的一种；基于聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯的聚烯烃；基于丁二烯、异戊二烯或硅树脂的聚二烯；弹性体聚合物或或热塑性聚合物等。设置该另外的密封具有如下优点：减小破坏膜（比如膜的泄漏或甚至在膜层中的裂纹或撕裂）的风险，特别是当从下面将清洁气体引入浸没的过滤模块内并且借助于推进器或泵在膜表面的区域中产生高的气体流动速度以将沉积物清洁出过滤器膜时。
框架型材的材料和组成
本发明的框架系统的框架系统的框架型材由任一种合成材料制成，特别合适的材料是：丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的共聚物（ABS）；苯乙烯共聚物；聚酰胺比如尼龙；含氟聚合物或共聚物比如特氟龙；聚酯；聚碳酸酯；聚氨酯；酚醛树脂；聚氯乙烯；氯乙烯共聚物；丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯聚合物或共聚物；非常优选的是ABS共聚物。其他合适的材料可以从以下中选取：诸如铁、铝或铜之类的金属、或包括铁、铝、铜、镍、铬或锌的金属混和物、或诸如钢、不锈钢（inox）或黄铜之类的合金。其他合适的材料还可以从由金属或碳纤维增强的合成材料的复合材料中选取。
本发明的框架系统具有如下优点：框架型材和附接是稳定的且耐得住用于清洁/再生过滤器膜的典型的清洁液体，比如KClO、NaClO(例如次氯酸钠（Javel）)、柠檬酸，并且也耐得住在高压力下使用的这些液体。
本发明的框架系统具有如下优点：其能够在凝结步骤之前或之后施加，并且在膜干燥之前（即在湿的膜上）或者之后（即在干的膜上）施加。
本发明的框架系统具有如下优点：能够在由该框架系统支承的过滤器膜上施加高的反冲洗压力。
本发明的框架系统具有如下优点：框架本身能够再用于支承另一过滤器膜。
在本发明的实施例中，提供包括本发明的多个过滤器元件的过滤器模块。
本发明的框架系统具有如下优点：过滤器元件能够容易地安装在过滤器模块中，并且在该过滤器模块中的每个过滤器元件能够容易地移除和/或由另一个过滤器元件替代。
本发明的过滤器元件能够用于微量过滤、超过滤、纳米过滤、反渗透、膜蒸馏、渗透汽化、气体分离、固定化生物活性物质比如酶膜反应器或生物膜反应器、膜压缩器（in membrane contractors）、支承液膜、渗透萃取、水脱气、充气、加湿（蒸汽渗透）、控释、空气调节、气体/空气净化等。

Claims (19)

1.一种过滤器元件，所述过滤器元件包括：
（i）一体式渗透通道膜（4），所述一体式渗透通道膜具有柔性结构并且包括上部膜层和下部膜层以及用于支承所述上部膜层和下部膜层的基底材料，其中所述基底是具有上部织物表面和下部织物表面的3D隔片织物，所述上部织物表面和下部织物表面通过单丝线连结到一起且以预定距离间隔开，其中所述上部织物表面和下部织物表面中的每一个设有至少一个形成所述上部膜层和下部膜层的膜层，并且其中一体式渗透通道插在所述上部膜层与下部膜层之间且与输出开口相连以用于排放所述一体式渗透通道的渗透物；以及
（ii）框架系统，所述框架系统支承所述膜并且在所述膜的边缘处密封所述一体式渗透通道，所述框架系统包括第一框架型材（1或5）和第二框架型材（2或6），所述第一框架型材和第二框架型材中的每一个具有能够围绕所述膜的形式和尺寸；
-其中所述第一框架型材和第二框架型材中的每一个具有内部分（12、22，或52、62）和外部分（11、21，或54、64）；
-其中所述膜（4）插在所述第一框架型材（1或5）与所述第二框架型材（2或6）之间，使得所述内部分在所述膜的周缘处与所述上部膜层和下部膜层的表面接触、使得所述第一框架型材和第二框架型材的外部分彼此接触、并且使得所述内部分形成与所述膜相配的纵向通道（3或7）；
-其中所述内部分的与所述膜层的表面相接触且与所述膜区域最接近的边缘具有弯曲形式；并且
-其中粘合剂用于使所述内部分附接至所述膜层并且使所述外部分彼此附接。
2.根据权利要求1所述的过滤器元件，其中，所述第一框架型材和第二框架型材的所述内部分（12、22，或52、62）设有粘合剂接收沟槽，所述粘合剂接收沟槽能够接收过多的用于使所述内部分附接至所述膜层的所述粘合剂。
3.根据权利要求2所述的过滤器元件，其中，所述粘合剂接收沟槽设置在施加粘合剂用于使所述内部分附接至所述膜层的位置的旁边，且与所述膜的区域最接近。
4.根据权利要求1所述的过滤器元件，其中，所述第一框架型材和第二框架型材的所述内部分（12、22，或52、62）设有至少两个粘合剂接收沟槽，所述至少两个粘合剂接收沟槽设置在施加粘合剂用于使所述内部分附接至所述膜层的位置的任一侧上，所述沟槽能够接收过多的粘合剂。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的过滤器元件，其中，所述第一框架型材和第二框架型材的所述内部分（12、22，或52、62）设有至少一个粘合剂沟槽，所述至少一个粘合剂沟槽用于施加粘合剂以用于使所述内部分附接至所述膜层。
6.根据权利要求1所述的过滤器元件，其中，所述第一框架型材或第二框架型材的所述外部分（11、21，或54、64）中的至少一个设有粘合剂接收沟槽，所述粘合剂接收沟槽能够接收过多的用于使所述外部分彼此附接的所述粘合剂。
7.根据权利要求1所述的过滤器元件，其中，所述第一框架型材和第二框架型材的所述外部分（11、21，或54、64）中的每一个设有粘合剂接收沟槽，所述粘合剂接收沟槽能够接收过多的用于使所述外部分彼此附接的所述粘合剂。
8.根据权利要求6或7所述的过滤器元件，其中，所述粘合剂接收沟槽设置在施加粘合剂用于使所述外部分彼此附接的位置的旁边，且与所述膜的区域最接近。
9.根据权利要求1所述的过滤器元件，其中，所述第一框架型材或第二框架型材的所述外部分（11、21，或54、64）中的至少一个设有至少两个粘合剂接收沟槽，所述至少两个粘合剂接收沟槽位于施加粘合剂用于使所述外部分彼此附接的位置的任一侧上，所述沟槽能够接收过多的粘合剂。
10.根据权利要求1所述的过滤器元件，其中，所述第一框架型材和第二框架型材的所述外部分（11、21，或54、64）中的每一个设有至少两个粘合剂接收沟槽，所述至少两个粘合剂接收沟槽位于施加粘合剂用于使所述外部分彼此附接的位置的任一侧上，所述沟槽能够接收过多的粘合剂。
11.根据权利要求1至4中任一项所述的过滤器元件，其中，所述第一框架型材和第二框架型材的所述外部分（11、21，或54、64）设有至少一个粘合剂沟槽，所述至少一个粘合剂沟槽用于施加粘合剂以用于使所述外部分彼此附接。
12.根据权利要求1所述的过滤器元件，其中，所述内部分的与所述膜层的表面相接触且与所述膜区域最接近的边缘具有倒圆，所述倒圆表示为圆的具有介于3度与120度之间的角度（α）和介于0.5mm与50mm之间的半径（R）的一部分。
13.根据权利要求12所述的过滤器元件，其中，所述半径介于1mm与30mm之间。
14.根据权利要求12所述的过滤器元件，其中，所述半径介于1.5mm与20mm之间。
15.根据权利要求12所述的过滤器元件，其中，所述角度介于5度与90度之间。
16.如权利要求1至4中任一项所述的过滤器元件，其中，另外的渗透轮廓通道沿着所述膜的边界形成在所述纵向通道中，以用于从所述一体式渗透通道收集析出的渗透物并且将所述析出的渗透物输送至所述膜的所述输出开口。
17.一种用于制造过滤器元件的方法，所述方法包括如下步骤：
-设置根据权利要求1所述的一体式渗透通道膜（4）；
-设置根据权利要求1至16中任一项所述的第一框架型材（1或5）和第二框架型材（2或6）；
-将所述膜（4）安装到所述第一框架型材上，使得所述膜与所述第一框架型材的内部分（12或52）接触；
-将所述第二框架型材叠置到所述第一框架型材上，其中所述膜设置为使得所述膜与所述第二框架型材的内部分（22或62）接触并且使得所述第一框架型材和第二框架型材的外部分（11、21，或54、64）彼此接触；
-将粘合剂施加到所述第一框架型材的内部分（12或52）与所述膜的一个表面之间、在所述第二框架型材的内部分（22或62）与所述膜的另一个表面之间、以及在所述第一框架型材和第二框架型材的外部分（11、21，或54、64）之间；和
-使所述第一框架型材和第二框架型材的内部分附接至所述膜的任一表面并且使所述第一框架型材和第二框架型材的外部分彼此附接。
18.一种过滤器模块，所述过滤器模块包括多个根据权利要求1至12中任一项所述的过滤器元件。
19.一种用于在过滤过程和/或反冲洗过程期间提高压力并且用于减小膜泄漏的风险和/或破坏膜表面的风险的方法，所述方法通过根据权利要求1所述的框架系统支承根据权利要求1所述的一体式渗透通道膜并且在所述膜的边缘处密封所述一体式渗透通道。
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