CN104853832A - 过滤系统和过滤方法 - Google Patents
过滤系统和过滤方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104853832A CN104853832A CN201380060621.2A CN201380060621A CN104853832A CN 104853832 A CN104853832 A CN 104853832A CN 201380060621 A CN201380060621 A CN 201380060621A CN 104853832 A CN104853832 A CN 104853832A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- filter
- process tank
- negative pressure
- pump
- hollow
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 137
- 238000001914 filtration Methods 0.000 title claims abstract description 43
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 42
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 35
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 33
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 24
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 claims description 18
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 18
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 5
- 239000012466 permeate Substances 0.000 abstract description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 7
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 7
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 6
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 5
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 3
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 2
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 2
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 2
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 2
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 2
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 229920002799 BoPET Polymers 0.000 description 1
- 239000005041 Mylar™ Substances 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 1
- 239000004962 Polyamide-imide Substances 0.000 description 1
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004811 fluoropolymer Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 1
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000001471 micro-filtration Methods 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 229920002312 polyamide-imide Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 description 1
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 1
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 1
- 238000005381 potential energy Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 1
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
- C02F1/444—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by ultrafiltration or 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
-
- 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
- B01D61/147—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
- B01D61/22—Controlling or regulating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
- B01D63/02—Hollow fibre modules
- B01D63/031—Two or more types of hollow fibres within one bundle or within one potting or tube-sheet
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
- B01D63/02—Hollow fibre modules
- B01D63/04—Hollow fibre modules comprising multiple hollow fibre assemblies
- B01D63/043—Hollow fibre modules comprising multiple hollow fibre assemblies with separate tube sheets
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D69/08—Hollow fibre membranes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2311/00—Details relating to membrane separation process operations and control
- B01D2311/04—Specific process operations in the feed stream; Feed pretreatment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2311/00—Details relating to membrane separation process operations and control
- B01D2311/14—Pressure control
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
- B01D2313/06—External membrane module supporting or fixing means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
- B01D2313/10—Specific supply elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
- B01D2313/20—Specific housing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
- B01D2313/24—Specific pressurizing or depressurizing means
- B01D2313/243—Pumps
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
- B01D2313/50—Specific extra tanks
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2315/00—Details relating to the membrane module operation
- B01D2315/06—Submerged-type; Immersion type
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/007—Contaminated open waterways, rivers, lakes or ponds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/34—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from industrial activities not provided for in groups C02F2103/12 - C02F2103/32
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/42—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from bathing facilities, e.g. swimming pools
-
- 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
-
- 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)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
本发明公开了能使能耗最小化的过滤系统和过滤方法。本发明的过滤系统包括处理罐，供应待处理给水至所述处理罐的第一泵，位于所述处理罐内的过滤装置和为所述过滤装置提供负压的第二泵，以便所述过滤装置可处理给水而生成渗透液，所述处理罐是可密封式的，以便所述处理罐充满给水后能够由所述第一泵对处理罐中的给水加压。
Description
技术领域
本发明涉及过滤系统和过滤方法，尤其涉及一种能使能耗最小化的过滤系统和过滤方法。
背景技术
用于水处理的分离方法包括使用滤膜的方法，使用加热或相变的方法，等等。
使用滤膜的分离方法相比使用加热或相变的方法具有诸多优点。优点之一是水处理的高可靠性，因为通过调节滤膜孔的大小可容易和稳定地获得所期望纯度的水。此外，由于使用滤膜的分离方法不需要加热过程，所以该方法可与微生物一起使用，微生物对分离过程是有益的而加热可能对所述微生物产生不利影响。
使用滤膜的分离方法之一是利用中空纤维膜。典型地，中空纤维膜组件已被广泛用于微滤和/或超滤领域以获得无菌水、饮用水、超纯水，等等。近来，中空纤维膜组件的应用延伸到废水处理、化粪池固-液分离、工业废水悬浮固体(SS)去除、河流过滤、工业水过滤、游泳池水过滤等领域。
根据其操作方式，使用中空纤维膜的过滤系统可被分为浸没式过滤系统和加压式过滤系统。
图1示意性地示出了现有技术的浸没式过滤系统。
如图1所示，现有技术的浸没式过滤系统包括处理罐10。典型地，处理罐10设于地面以下且属于敞开型罐，其内部通过罐的上部暴露于外部环境。
过滤装置20设于处理罐中。过滤装置20包括多个中空纤维膜。
待处理的给水通过第一泵P1从给水罐30供至处理罐10。过滤装置20完全浸没在从给水罐30供来的给水中，然后第二泵P2向过滤装置20提供负压。
更具体地说，当由泵P2向过滤装置的中空纤维膜的腔施加负压时，过滤装置的中空纤维膜的腔变为真空状态，仅使除了杂质的纯水(下文中称为“渗透液”)流经中空纤维膜并进入其腔。然后，由于第二泵P2持续提供的负压，流入中空纤维膜的腔内的渗透液流入渗透液罐40。
然而，根据现有技术的浸没式过滤系统，第二泵P2使中空纤维膜的腔变为真空状态及使流入腔的渗透液流入渗透液罐40所消耗的能量是巨大的。
因此，强烈需要找到一种降低浸没式过滤系统能耗的方法。
发明内容
技术问题
因此，本发明旨在提供一种能防止现有技术中这些局限或缺陷的过滤系统和方法。
一方面，本发明提供一种能使能耗最小化的过滤系统。
另一方面，本发明提供一种能使能耗最小化的过滤方法。
本发明的其他方面和特征将部分地在后续说明中进行详细阐述，部分地在后续的验证的基础上对本领域的技术人员将是显而易见的，或可通过本发明的实施中获知。本发明的目的和其他优点可由书面的说明书和权利要求书具体指出的结构实现和达到。
技术方案
根据本发明的一方面，提供一种过滤系统，所述过滤系统包括：处理罐；用于供应待处理给水至处理罐的第一泵；位于处理罐内的过滤装置；和第二泵，其用于向所述过滤装置提供负压，以便所述过滤装置可处理给水而生成渗透液，其中，所述处理罐是可密封式的，以便所述处理罐充满给水后能够由所述第一泵对处理罐中的给水加压。
根据本发明的另一方面，提供一种过滤方法，所述过滤方法包括：在处理罐内设置过滤装置；供应待处理给水至所述处理罐；对所述处理罐中的所述给水加压；和向所述过滤装置提供负压。
可理解的是，本发明上面的概述和下面的详述均是示范性和解释性的，旨在对所要求保护的本发明做进一步说明。
有益效果
根据本发明的过滤系统和过滤方法，过滤操作所需要的能量可被最小化，这样，可降低运行成本、保护环境。
本发明的其他优点将在下面结合相关技术特征进行详细描述。
附图说明
附图用于提供对本发明的进一步理解，并被并入作为本申请的一部分，示出本发明的实施例并与文字描述一起用于解释本发明的原理。在图中：
图1示意性示出了现有技术的过滤系统；
图2示意性示出了根据本发明一个实施例的过滤系统；
图3是根据本发明一个实施例的中空纤维膜组件的立体图；
图4是根据本发明一个实施例的过滤装置的立体图；
图5示意性示出了图4中过滤装置设置在处理罐中的方法；
图6是根据本发明另一个实施例的过滤装置的立体图；
图7示意性示出了图6中过滤装置设置在处理罐中的方法；
图8是根据本发明又一个实施例的过滤装置的立体图；
图9示意性示出了图8中过滤装置设置在处理罐中的方法；和
图10示意性示出了根据本发明又一实施例的过滤系统。
具体实施方式
下文中，将参考附图详细描述根据本发明实施例的过滤系统和过滤方法。
图2示意性示出了根据本发明一个实施例的过滤系统。
如图2所示，本发明的过滤系统包括：处理罐100，处于处理罐100中的过滤装置200，容纳待供给处理罐100的给水的给水罐300，用于存储由过滤装置200生成的渗透液的渗透液罐400，用于将给水罐300中的给水供应至处理罐100的第一泵P1，和用于向过滤装置200提供负压的第二泵P2。第二泵P2向过滤装置200提供负压，以便过滤装置200可对给水进行处理而生成渗透液，并使得这样生成的渗透液继续流入渗透液罐400。
发明人注意到下面的事实：在现有技术中，由供应待处理给水至处理罐的泵所消耗的能量对实际过滤过程未作任何贡献，发明人研究而发现了利用所述泵消耗的能量来用于实际过滤过程的方法，并最终实现了本发明。
根据本发明，处理罐100是可密封式的，以便在处理罐100充满给水后，处理罐100中的给水能够由第一泵P1加压。
此处使用的术语“可密封式的处理罐”定义了一种处理罐，此种处理罐能够防止通过给水入口流入其中的给水从中流出，而仅允许以所述给水产生的渗透液排出。
本发明的“可密封式的处理罐”不必总保持密封，本发明的“可密封式的处理罐”包括能够选择地或暂时地敞开的处理罐。例如，当过滤过程未执行时，为在处理罐100内设置过滤装置200，处理罐100的特定部分可为敞开的，以及由于特定原因(如，为清洗过滤装置200)，排泄阀V可被打开以排出给水和/或沉淀物。
由于本发明的处理罐100是可密封式的，在处理罐100充满给水后，可通过借助第一泵P1连续地将进一步的给水供应至处理罐100而对处理罐100内的给水加压。给水的升高压力可启动过滤过程或可用于过滤过程。因此，过滤装置200可用提供给其的相对低的负压生成渗透液，这样，由第二泵P2消耗的能量可被降低。
下文中，将参考图3和图4更详细地描述本发明的过滤装置200。
本发明的过滤装置200包括多个中空纤维膜组件220。如图3所示，根据本发明一个实施例的中空纤维膜组件220包括具有第一收集空间的第一集管221，具有第二收集空间的第二集管222，和位于第一与第二集管221、222之间的中空纤维膜223。
能够用于制造中空纤维膜223的聚合物树脂包括聚砜树脂、聚醚砜树脂、磺化聚砜树脂、聚偏氟乙烯(PVDF)树脂、聚丙烯腈(PAN)树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂和聚酯树脂中的至少一种。
中空纤维膜223可为单层膜或复合膜。如果中空纤维膜223是复合膜，它可包括管状编织物层和覆盖于其上的聚合物薄膜。管状编织物层可由聚酯或尼龙制成。
中空纤维膜223的一端通过第一固定层(未示出)固定至第一集管221，其另一端通过第二固定层222b固定至第二集管222。
中空纤维膜223的腔与第一和第二集管221、222的第一和第二收集空间流体连通。这样，当提供负压给中空纤维膜223的腔时，渗透液流经中空纤维膜223，通过所述腔进入第一和第二集管221、222的第一和第二收集空间，然后通过第一和第二出口端221a、222a排出。
图4是根据本发明一个实施例的过滤装置200的立体图。
如图4所示，本发明的过滤装置200包括框架结构210和安装在框架结构210中的至少一个中空纤维膜组件220。
框架结构210包括与第一收集空间流体连通的第一渗透管211和与第二收集空间流体连通的第二渗透管212。更具体地说，中空纤维膜组件220的第一和第二集管221、222的第一和第二出口端221a、222a分别插入第一和第二渗透管211、212的孔(未图示)中。
框架结构210还包括第一和第二横杆213、214，第一和第二出口端221a、222a的与第一和第二集管221、222的末端分别连接至第一和第二横杆213、214。
第一和第二渗透管211、212与第一和第二横杆213、214分别由三根竖杆215和一根竖管216支撑。第一和第二渗透管211、212通过竖管216彼此流体连通。
第二泵P2分别通过第一和第二渗透管211、212向中空纤维膜组件220的第一和第二收集空间提供负压。
过滤过程通过处理罐100中由第一泵P1升高的给水压力和由第二泵P2向中空纤维膜223的腔提供的负压进行。当执行过滤过程时，流经中空纤维膜223的渗透液流入第一和第二集管221、222的第一和第二收集空间。
根据本发明的一个实施例，流入第一收集空间的渗透液直接继续流入第一渗透管211，流入第二收集空间的渗透液在顺次地流经第二渗透管212和竖管216后也直接继续流入第一渗透管211。流入第一渗透管211的渗透液通过出口端211a排出过滤装置200。
可选地，流入第一和第二收集空间的渗透液在通过第一和第二渗透管211、212继续流入竖管216之后可分别通过竖管216的出口端(未示出)排出过滤装置200。在本例中，竖管216的出口端可从平行于第一和第二渗透管211、212的竖管216突出，使得其能够连接至处理罐2的出口管。
本发明的过滤装置200可进一步包括设于中空纤维膜组件220下方的曝气单元(未示出)。从曝气单元喷出的空气所产生的气泡在给水中上升，从而防止或减少中空纤维膜223的污染。该曝气单元的结构和曝气方法均不限制本发明。
本发明的过滤方法包括：在处理罐100内设置过滤装置200；供应待处理给水至处理罐100；对处理罐100中给水加压；和向过滤装置200提供负压。
下文中，将参考图5更详细地说本发明的过滤方法明。图5示意性示出了图4中过滤装置200设置在处理罐100中的方法。
如图5所示，根据本发明一个实施例的处理罐100包括：具有敞开的上部的本体110，用于打开或关闭本体110的上部的盖子120，用于从给水罐300接收给水的入口管130，用于从处理罐100排出由过滤装置200生成的渗透液的出口管140，和用于排出处理罐100中给水和/或沉淀物的排泄管150。
打开盖子120以在处理罐100内设置本发明的一个实施例的过滤装置200。然后，将过滤装置200插入处理罐100。这时，第一渗透管211的出口端211a连接到处理罐100的出口管140。
随后，关闭盖子120，控制连接到排泄管150的阀V来关闭排泄管150，以便密封处理罐100。虽然未示出，可在本体110和盖子120之间设置密封元件以防止任何泄漏。
然后，操作第一泵P1，通过入口管130从给水罐300中供应待处理给水至处理罐100。
由于本发明的处理罐100是密封的，在处理罐100充满给水后，通过第一泵P1进一步供应给水至处理罐100，以便对处理罐100内的给水加压。
然后，操作第二泵P2向过滤装置200提供负压。更具体地说，来自第二泵P2的负压在顺次地经过处理罐100的出口管140，第一渗透管211的出口端211a，和第一和第二集管221、222的第一和第二收集空间后供给至中空纤维膜223的腔。
如上所述，在加压过程中升高的给水压力可启动过滤过程或用于过滤过程。因此，过滤装置200可用由第二泵P2提供给其的相对低的负压生成渗透液，这样，由第二泵P2消耗的能量可被降低。
下文中，将参考图6和图7更详细地描述根据本发明另一实施例的过滤系统和方法。
图6是根据本发明另一个实施例的过滤装置200的立体图；图7示意性示出了图6中过滤装置200设置在处理罐100中的方法。
如图6所示，图6的过滤装置200除了下述区别之外与图4的相同，区别如下：第一和第二渗透管211、212的末端均分别以彼此流体连通的方式与第一和第二竖管216结合，以便由中空纤维膜组件220生成的渗透液可通过第一和第二竖管216出口端216a排出过滤装置200。
如图7所示，当图6的过滤装置200设置在处理罐100内时，第一和第二竖管216出口端216a通过设置在它们之间的中间管230连接到处理罐100的出口管140。也就是说，第一和第二竖管216出口端216a插入中间管230，中间管230的出口端231连接到处理罐100的出口管140。
过滤装置200以此方式设置在处理罐100内后，过滤过程以与前述实施例中相同的方式进行。
下文中，将参考图8-图10更详细地描述根据本发明又一实施例的过滤系统和方法。
图8是根据本发明又一实施例的过滤装置200的立体图。如图8所示，图8的过滤装置200除了下述区别之外与图4的相同，区别如下：具有它们自己的出口端211a、212a的第一和第二渗透管211、212由四根竖杆215支撑且没有竖管使它们彼此流体连通。
根据图8的过滤装置，流经中空纤维膜223并进入第一集管221的第一收集空间的渗透液，在上部处，仅通过第一渗透管211的出口端211a排出过滤装置200。另一方面，流经中空纤维膜223并进入第二集管222的第二收集空间的渗透液，在下部处，仅通过第二渗透管212的出口端212a排出过滤装置200
图9示意性示出了图8中过滤装置200设置在处理罐100中的方法。如图9所示，处理罐100包括：具有敞开的上部的本体110，用于打开和关闭本体110的上部的盖子120，用于接收给水的入口管130，分别设置在本体110的上部和下部处用于从处理罐100排出由过滤装置200生成的渗透液的第一和第二出口管140a、140b，和排出处理罐100中给水和/或沉淀物的排泄管150。
首先，打开盖子120以在处理罐100内设置过滤装置200。然后，将过滤装置200插入处理罐100。这时，第一和第二渗透管211、212的第一和第二出口端211a、212a分别连接到处理罐100的第一和第二出口管140a、140b。
其次，关闭盖子120，控制连接到排泄管150的阀V来关闭排泄管150，以便密封处理罐100。可在本体110和盖子120之间设置密封元件(未示出)以防止任何泄漏。
下文中，参考图10，将详细说明利用前述过滤系统的过滤方法。
首先，操作第一泵P1，通过入口管130从给水罐300中供应待处理给水至处理罐100。由于处理罐100是密封的，在处理罐100充满给水后，通过第一泵P1进一步供应给水至处理罐100，以便对处理罐100内的给水加压。
然后，操作第二和第三泵P2、P3向过滤装置200提供负压。更具体地说，来自第二泵P2的负压在顺次地经过处理罐100的第一出口管140a、第一渗透管211的第一出口端211a，第一渗透管211，和第一集管221的第一收集空间后供给至中空纤维膜223的腔。同时，来自第三泵P3的负压在顺次地经过处理罐100的第二出口管140b、第二渗透管212的第二出口端212a，第二渗透管212，和第二集管222的第二收集空间后供给至中空纤维膜223的腔。
如上所述，在加压过程中升高的给水压力可启动过滤过程或用于过滤过程。因此，过滤装置200可用由第二和第三泵P2、P3提供给其的相对低的负压生成渗透液，这样，可降低由第二和第三泵P2、P3消耗的能量。
同时，由于中空纤维膜组件220的第二集管222设置在处理罐100内相对低的部分，除了由第一泵P1提供的压力和由第三泵P3提供的负压之外，基于势能的水压也会有助于过滤过程。相应地，即使通过第二集管222的第二收集空间向中空纤维膜223的腔提供负压，该负压低于通过第一集管221的第一收集空间向中空纤维膜223腔提供的负压，也不妨碍过滤装置200的过滤过程。
因此，过滤过程需要的全部能量的量可通过第三泵P3向中空纤维膜组件220的第二集管222提供负压进一步降低，该负压低于第二泵P2向中空纤维膜组件220的第一集管221提供的负压。
Claims (11)
1.一种过滤系统，其特征在于，包括：
处理罐；
第一泵，用于供应待处理给水至所述处理罐；
过滤装置，位于所述处理罐内；和
第二泵，用于向所述过滤装置提供负压，以便所述过滤装置能够处理所述给水而生成渗透液，
其中，所述处理罐是可密封式的，以便在所述处理罐充满给水后，所述处理罐中的给水能够由所述第一泵加压。
2.根据权利要求1所述的过滤系统，其特征在于，所述过滤装置包括中空纤维膜组件，
其中，所述中空纤维膜组件包括：
具有第一收集空间的第一集管；
具有第二收集空间的第二集管；和
位于所述第一与第二集管之间的中空纤维膜，
其中，由于来自所述第二泵的负压，流经所述中控纤维膜的所述渗透液通过中空纤维膜的腔流入所述第一和第二收集空间。
3.根据权利要求2所述的过滤系统，其特征在于，所述第二泵通过所述第一和第二收集空间向所述中空纤维膜的腔提供负压。
4.根据权利要求2所述的过滤系统，其特征在于，还包括用于向所述过滤装置提供负压的第三泵，
其中，所述第二泵通过所述第一收集空间向所述中空纤维膜的腔提供负压，所述第三泵通过所述第二收集空间向所述中空纤维膜的腔提供负压。
5.根据权利要求2所述的过滤系统，其特征在于，所述过滤装置还包括框架结构和安装在所述框架结构内的中空纤维膜组件。
6.根据权利要求5所述的过滤系统，其特征在于，所述框架结构包括：
与所述第一收集空间流体连通的第一渗透管；和
与所述第二收集空间流体连通的第二渗透管。
7.根据权利要求6所述的过滤系统，其特征在于，所述第一和第二渗透管彼此流体连通，所述第二泵通过所述第一和第二渗透管向所述第一与第二收集空间提供负压。
8.根据权利要求6所述的过滤系统，其特征在于，还包括用于向所述过滤装置提供负压的第三泵，
其中，所述第二泵通过所述第一渗透管向所述第一收集空间提供负压，所述第三泵通过所述第二渗透管向所述第二收集空间提供负压。
9.一种过滤方法，其特征在于，包括：
在处理罐内设置过滤装置；
供应待处理给水至所述处理罐；
对所述处理罐中的所述给水加压；和
向所述过滤装置提供负压。
10.根据权利要求9所述的过滤方法，其特征在于，所述过滤装置包括中空纤维膜组件，
其中，所述中空纤维膜组件包括：
置于所述处理罐内给水的表面的第一集管，所述第一集管具有第一收集空间；
置于所述处理罐底部的第二集管，所述第二集管具有第二收集空间；和
位于所述第一与第二集管之间的中空纤维膜，
其中，由于所述负压，流经所述中控纤维膜的所述渗透液通过中空纤维膜的腔流入所述第一和第二收集空间。
11.根据权利要求10所述的过滤方法，其特征在于，通过所述第一收集空间向所述中空纤维膜的腔提供的负压的大小与通过所述第二收集空间向所述中空纤维膜的腔提供的负压的大小不同。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120145898A KR101481870B1 (ko) | 2012-12-14 | 2012-12-14 | 여과 시스템 및 방법 |
| KR10-2012-0145898 | 2012-12-14 | ||
| PCT/KR2013/009886 WO2014092337A1 (en) | 2012-12-14 | 2013-11-04 | System and method for filtration |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104853832A true CN104853832A (zh) | 2015-08-19 |
Family
ID=50934577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201380060621.2A Pending CN104853832A (zh) | 2012-12-14 | 2013-11-04 | 过滤系统和过滤方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10144657B2 (zh) |
| KR (1) | KR101481870B1 (zh) |
| CN (1) | CN104853832A (zh) |
| SG (1) | SG11201503818SA (zh) |
| TW (1) | TWI523680B (zh) |
| WO (1) | WO2014092337A1 (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113217479A (zh) * | 2021-06-09 | 2021-08-06 | 苏州轰天炮光电科技有限公司 | 一种洗澡水回收系统 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112340811A (zh) * | 2020-11-27 | 2021-02-09 | 武汉工程大学 | 一种碳化硅陶瓷膜澄清设备 |
| CN112340812A (zh) * | 2020-11-27 | 2021-02-09 | 武汉工程大学 | 一种碳化硅陶瓷膜超滤装置 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200365880Y1 (ko) * | 2004-07-22 | 2004-10-27 | 현대엔지니어링 주식회사 | 간편조립형 오폐수 처리용 침지식 분리막 유니트 장치 |
| JP2004337730A (ja) * | 2003-05-15 | 2004-12-02 | Suido Kiko Kaisha Ltd | 膜を洗浄する方法 |
| KR20060070718A (ko) * | 2004-12-21 | 2006-06-26 | 경희대학교 산학협력단 | 가압 및 흡인압을 동시에 이용하는 수처리 방법 및 수처리장치 |
| US7537701B2 (en) * | 1995-08-11 | 2009-05-26 | Zenon Technology Partnership | Membrane filtration module with adjustable header spacing |
| CN201746409U (zh) * | 2010-05-12 | 2011-02-16 | 高新区益腾净水设备研发中心 | 一种具有负压截止阀的纯水机系统 |
| US20110042311A1 (en) * | 2009-08-18 | 2011-02-24 | Aquan Clarus Holdings Pty Ltd. | Membrane system |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5248424A (en) * | 1990-08-17 | 1993-09-28 | Zenon Environmental Inc. | Frameless array of hollow fiber membranes and method of maintaining clean fiber surfaces while filtering a substrate to withdraw a permeate |
| EP0846023B1 (en) * | 1995-08-11 | 2002-10-23 | Zenon Environmental Inc. | Vertical skein of hollow fiber membranes and method of maintaining clean fiber surfaces |
| JP2004025111A (ja) | 2002-06-27 | 2004-01-29 | Nippon Rensui Co Ltd | 加圧型浸漬膜濾過装置 |
| US20040188339A1 (en) * | 2003-03-05 | 2004-09-30 | Hydranautics | Submergible membrane modular filtration device having replaceable membrane elements |
| KR200343150Y1 (ko) | 2003-08-25 | 2004-03-03 | 이경주 | 스테인리스 여과막 모듈 |
| KR100624154B1 (ko) * | 2004-10-21 | 2006-09-19 | 주식회사 코오롱 | 침지형 중공사막 모듈 |
| US20070163942A1 (en) * | 2006-01-19 | 2007-07-19 | Toray Industries, Inc. | Hollow fiber membrane module |
| KR100812187B1 (ko) * | 2007-02-12 | 2008-03-12 | 주식회사 케이엠에스 | 카트리지형 중공사 막 모듈 |
| CN100553751C (zh) | 2007-08-13 | 2009-10-28 | 南京九思高科技有限公司 | 一种中空纤维陶瓷膜元件及其组件 |
| FR2928366A1 (fr) | 2008-03-10 | 2009-09-11 | Vichem Soc Par Actions Simplif | Installation pour le traitement d'une eau polluee et son procede de fonctionnement |
| KR101256704B1 (ko) * | 2008-12-22 | 2013-04-19 | 코오롱인더스트리 주식회사 | 여과 시스템 및 그 방법 |
-
2012
- 2012-12-14 KR KR1020120145898A patent/KR101481870B1/ko active IP Right Grant
-
2013
- 2013-11-04 WO PCT/KR2013/009886 patent/WO2014092337A1/en active Application Filing
- 2013-11-04 CN CN201380060621.2A patent/CN104853832A/zh active Pending
- 2013-11-04 SG SG11201503818SA patent/SG11201503818SA/en unknown
- 2013-11-04 US US14/646,604 patent/US10144657B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2013-11-26 TW TW102143108A patent/TWI523680B/zh not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7537701B2 (en) * | 1995-08-11 | 2009-05-26 | Zenon Technology Partnership | Membrane filtration module with adjustable header spacing |
| JP2004337730A (ja) * | 2003-05-15 | 2004-12-02 | Suido Kiko Kaisha Ltd | 膜を洗浄する方法 |
| KR200365880Y1 (ko) * | 2004-07-22 | 2004-10-27 | 현대엔지니어링 주식회사 | 간편조립형 오폐수 처리용 침지식 분리막 유니트 장치 |
| KR20060070718A (ko) * | 2004-12-21 | 2006-06-26 | 경희대학교 산학협력단 | 가압 및 흡인압을 동시에 이용하는 수처리 방법 및 수처리장치 |
| US20110042311A1 (en) * | 2009-08-18 | 2011-02-24 | Aquan Clarus Holdings Pty Ltd. | Membrane system |
| CN201746409U (zh) * | 2010-05-12 | 2011-02-16 | 高新区益腾净水设备研发中心 | 一种具有负压截止阀的纯水机系统 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113217479A (zh) * | 2021-06-09 | 2021-08-06 | 苏州轰天炮光电科技有限公司 | 一种洗澡水回收系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2014092337A1 (en) | 2014-06-19 |
| TW201431599A (zh) | 2014-08-16 |
| US10144657B2 (en) | 2018-12-04 |
| US20150298996A1 (en) | 2015-10-22 |
| SG11201503818SA (en) | 2015-06-29 |
| KR101481870B1 (ko) | 2015-01-12 |
| KR20140077290A (ko) | 2014-06-24 |
| TWI523680B (zh) | 2016-03-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20220267176A1 (en) | Apparatus, method and system for desalinating water using energy recovery | |
| JP6258454B2 (ja) | 加圧式中空糸膜モジュールを含むろ過システム | |
| CN104853832A (zh) | 过滤系统和过滤方法 | |
| US10710024B2 (en) | Method and system for performing a batch reverse osmosis process using a tank with a movable partition | |
| CN107879524A (zh) | 可在线反冲洗的反渗透水处理系统 | |
| US8377302B2 (en) | Continuous process batch-operated reverse osmosis system with in-tank membranes and circulation | |
| CN104703679A (zh) | 过滤装置 | |
| US20170197183A1 (en) | Filtering system and hollow fiber membrane module for the same | |
| CN213506369U (zh) | 一种具有制取不同水质功能的实验室超纯水机 | |
| CN220223815U (zh) | 回流结构及船舶生活污水处理装置 | |
| CN118005186A (zh) | 一种浸没式抗污染厌氧动态膜生物反应器及其应用 | |
| CN204485659U (zh) | 反渗透反洗系统 | |
| CN203112626U (zh) | 注汽锅炉水处理系统污水回收装置 | |
| KR101990900B1 (ko) | 여과 시스템 및 그것을 위한 중공사막 모듈 | |
| CN102548908B (zh) | 使用压载水处理用膜滤筒的压载水处理方法 | |
| Pearce | Water and wastewater filtration: Process design | |
| KR20160009334A (ko) | 중공사막 모듈 및 그것을 포함한 여과 시스템 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| EXSB | Decision made by sipo to initiate substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20150819 |