CN1067907C - 过滤监视和控制系统 - Google Patents

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Abstract

一种确定具有已知特性过滤器的注入液流的阻塞效应的方法和装置，该方法包括使注入液流通过具有已知特性的过滤器(5)，确定注放液流连续地或在整个时间历程上流过过滤器的阻力变化，从这些数据计算代表该过滤器注入液流阻塞特性的注入阻塞指数(FFI)。一种监视过滤系统操作的方法和装置，该方法包括以预定的取样速率在过滤系统的选定点上采取系统参数值，从取样参数值绘制预定时间历程上的参数分布特性曲线，分析参数分布特性曲线确定过滤系统的正确操作程序。一种基于回洗效率的监视和控制过滤系统的进一步的方法和装置，该方法包括通过监视若干系统操作参数确定系统回洗循环期间预定时间上过滤系统所用的过滤元件的阻力值，用确定的阻力值计算代表过滤系统回洗循环的回洗效率的回洗效率值，按计算的回洗效率值控制过滤系统的操作。

Description

过滤监视和控制系统
技术领域
本发明关于超过滤和微过滤系统，尤其关于用薄膜作过滤系统的试验、监视和控制系统。
虽然本发明描述了关于纤维薄膜过滤系统的应用，应该看到它还能用于通常的超过滤/微过滤系统，并且不仅限于所描述的特殊应用。
背景技术
纤维薄膜过滤是一种发展成熟的方法，它涉及使用大量的中空的管状微孔纤维。每根纤维都宜于允许滤液从纤维的外部穿过纤维壁的微孔流入纤维内部，而从滤液中排除杂质。微孔的直径作为一个例子，可以是0.2微米左右。
实际上，数千根纤维捆扎在一起，装在一个壳中，一个完整的组件称之为模件5(见图2)。壳6通常为圆柱形，纤维7纵向穿过它。壳的端部是密封的，通常用树脂或类似物在每端封装形成衬套8。中空纤维7延伸并封装在衬套8内，从而使它的端部与模件5的两端外部联通，因此允许滤液从两端位置流过。另外，每根纤维的两端可以伸出封装套，并与模件5一端的外部联通，或者一端纤维穿过封装套，另一个纤维端密封住。
正如图1所示，模件5通常(但非必须)放在“储存库”9内，每个库包括一排装有一根支管10的模件5，储存库排成一排。
在使用中，注入物或流体引入纤维的间隔开的中间的外部和模件壳的内部。滤液流过纤维7的微孔薄膜进入纤维内部，因此沿着纤维的长度方向穿过衬套8到达模件5的外部，通常进入支管。
过滤系统的操作通常是由若干阀门11控制，这些阀门控制注入系统的液流、滤液的流动、采用气体和/或滤液对过滤器的回洗、和在回洗时引入湿润剂和特殊的化学清洗剂。这些阀门11通常由压缩空气气动操作，而压缩空气流由每个阀门内电动螺线管控制。
系统操作可由探测器监视，探测器测量系统各点的液流、液体压力和其它参数。在系统中可设立反馈环路以保证系统按预先设定的条件工作。
在使用期间，纤维会被过滤的杂质阻塞，要求在规定的间隔内“回洗”以除去杂质，保持过滤效率。回洗的次数和类型将取决于过滤的注入流体的类型和状态。图3表示各种类型的注入物的流量下降情况。在很多情况下，注入流体的状态是动态的，因此预测要何时及如何经常进行回洗是困难的。这可能导致使系统处于对付“最坏情况”的状态，从而使系统无效运作。
因此，在设计一种特殊目的的过滤设备时要求的选择模件5的尺寸、数量和类型涉及对很多因素的考虑。例如，设备能力、要求过滤的量级、将要过滤的注入液流的回洗要求和类型，每个都要求调查。这些因素有一些是容易测量的，定量注入液流的特性已被证明是困难的。设备设计者在这个阶段倾向于根据以前类似注入液流的经验对注入液流量作出假设。为了确保达到特定的过滤结果，设备可被设计成采用注入液流的“最坏情况”假设。然后设计者必须相对于尺寸、成本限制及上述其他因素平衡这些注入液流假设。
当涉及到不正常的或独特的注入液流时，注入液流的假设问题就会很严重了。在这种情况下，可能要求用缩尺模型进行大量的高花费的试验，以确定特殊注入液流对过滤设备要求的类型的影响。这将大大增加设计和制造过滤设备的成本，尤其是许多不同的过滤设备需要试验时更是如此。
本发明的目的是克服或至少基本纠正一个或多个先有技术中的缺点。
本发明的进一步的目的，至少在它的一个方面中，是提供一种控制和监视系统，它能适时确定注入液流的状态，并根据注入液流状态动态控制过滤系统。
发明的公开
按照本发明的第一个方面，本发明提供一种确定注入液流在具有已知特性的过滤器上的阻塞效应的方法，上述方法包括的步骤是：
ⅰ)注入液流穿过具有已知特性的过滤器；
ⅱ)确定连续的或整个时间历程上的注入液流流过过滤器的阻力的变化；和
ⅲ)从这些数据算出该过滤器代表注入液流阻塞特性的注入阻塞指数(FFI)。
该FFI最好由绘制曲线算出，该曲线是用穿过过滤器阻力变化作为过滤体积的函数，在曲线接近一直线的点上或某一区间测出已绘制的曲线的斜率。
在一个优选实施例中，阻力变化可采用读出整个时间上流过过滤器的注入液流的累积体积来测出。另外，压力传感装置可放置在过滤器的任何一侧从而显示阻力变化与通过薄膜的压降(TMP)之间关系。
在本发明的第二个方面中，提供了一种监视和控制过滤系统的联机方法，上述方法包括下列步骤：
ⅰ)通过监视若干系统操作参数确定该过滤系统使用的过滤元件的阻力；
ⅱ)用ⅰ)中确定的阻力值来计算代表过滤系统的注入液流阻塞性质的注入阻塞指数；
ⅲ)按照计算出的注入阻塞指数值控制过滤系统的操作。
最好过滤系统可采用注入阻塞指数作为控制因素的各种方法来控制。例如，回流循环系统可用注入液流的特殊特性来最佳化，并按连续液流的特性进行动态变化。同样，该系统亦可在初始注入液流特性的基础上提供半设定程序，上述注入液流特性使具有初始设备的过滤系统的性能最佳化。
已经发现，本发明还特别能用于测量回洗池的阻塞特征。过滤过程将进入液流分为过滤流和回洗流。典型的回洗流是进入的注入液流的10％，在某些应用中，例如在干旱地区，试验并回收尽可能多的回洗液流的液体是很重要的。在这些情况下，回洗通常安排在一个池子中进行，然后池中的上层清液返回到过滤设备的前方，与进入的注入液流掺合或混合。通过开、关上层清液流，记录注入阻塞指数的变化，能监视池子的阻塞特性。如果上层清液的阻塞性质开始过度上升，正如上升注入阻塞指数所表示的一样，可以自动地或通过操作者介入安排该系统采取行动纠正这个问题。
在本发明的第三个方面，提供了一种脱机的确定注入液流潜在的阻塞效应的方法，上述方法包括下列步骤：
ⅰ)将注入液流样品在确定的压力下通过具有已知特性的过滤器；
ⅱ)确定连续的或一段时间内穿过过滤器注入液流的流动阻力；和
ⅲ)从这些数据，计算代表在该机器上注入液流样品阻塞特性的注入阻塞指数(FFI)。
最好该方法还包括使该FFI与第二个FFI相关的步骤，  第二个FFI由用在一过滤设备上的薄膜过滤器算出的。
该FFI最好由绘制曲线算出，该曲线是用穿过过滤器的阻力变化作为过滤体积的函数，在曲线接近一直线的点上或某区间上测出已绘制曲线的斜率。
过滤器阻力的变化最好由读出若干预定点上实时流过过滤器的注入液流的累积体积测出。
在另一个实施例中，可以用传感器来测量整个时间上的过滤器的阻力变化。
FFI最好由计算机根据输入的阻力或压力数据算出。在一个特殊的优选实施例中，计算机从输入的数据用外推法算出从而提供精确的FFI。
在本发明的第四个方面，提供了一种用上述第三个方面的方法来确定注入液流的潜在的阻塞效应的装置，上述装置包括：
一台具有已知特性的过滤器；
使上述注入液流样品在预定压力下通过上述过滤器的装置；和
测量整个时间上注入液流流过过滤器的阻力变化的装置；
在测量液流阻力变化的基础上，定量计算表示过滤注入液流阻塞性质的注入阻塞指数(FFI)，从而确定其它已知的过滤器上注入液流的潜在的阻塞效应。
使注入液流样品穿过过滤器的装置最好包括一存放样品的容器和加压装置，从而把容器的样品加压，在一预先选定的压力下送到过滤器内。
加压装置最好是手动操作的泵，容器和加压装置最好采用改型的手工操作的花园喷射设备形式的装置。
过滤元件最好是醋酸纤维型的，最好采用0.22μm醋酸纤维过滤纸。
在一个实施例中，调节装置采用配有压力表的可调阀门的形式，最好在容器和调节器之间串联一个第二个压力表。
最好提供一个或多个手工操作的阀门，以允许灌注和清洗该装置。
该过滤系统可以测量并用作一控制参数的另一特征是回洗效率。回洗效率既是过滤系统也是注入液流的特性，因此它可用于使过滤系统性能最佳化。另外通过采用错综复杂的实验设计，能够制定若干设计中的哪一个对某一已知场合或设定操作条件是最合适的。
由于回洗效率也随着注入液流的特性而变化，并随在注入液流中调配如硫酸铝的化学品使pH值改变而发生重大变化，已经发现，它是对控制调配程序的一个很有用的控制参数。通常的控制方法是直接测量pH值和控制作为参数的所用的pH值。然而，已经发现pH传感器很难保持精确标定，用注入液流的阻塞特性能提供较为可靠的操作。
按照本发明的第五个方面，提供一种监视和控制过滤系统的方法，该方法包括下列步骤：
ⅰ)通过监视系统的若干操作参数来确定回洗循环期间预定时间上过滤系统所用的过滤元件的阻力值；
ⅱ)用在(ⅰ)中确定的阻力值来计算代表过滤系统回洗循环效率的回洗效率值；和
ⅲ)按计算的回洗效率值控制过滤系统的操作。
回洗循环的预定时间最好是刚好在前次回洗后，下次回洗前和上述下次回洗后。
按照本发明的第六个方面，提供一种监视和控制一过滤系统的装置，该装置包括：
ⅰ)通过监视若干系统的操作参数，确定系统回洗循环期间预定时间上过滤系统所用的过滤元件阻力值的装置；
ⅱ)利用(ⅰ)中确定的阻力值来计算代表过滤系统回洗循环效率的回洗效率值的装置；
ⅲ)按照计算的回洗效率值控制过滤系统操作的装置。
按照本发明的第七个方面，提供一种监视过滤系统操作的方法，包括下列步骤：
a)以预定的取样速率、在过滤系统内的选定位置上采取系统参数值；
b)从预定时间历程上的取样参数值绘制参数分布特性曲线图；和
c)分析参数分布曲线图以确定过滤系统的正确操作程序。
分析步骤最好包括将要求的特性曲线与绘制的分布特性曲线相比较，确定偏离要求特性曲线的绘制特性曲线内区域。
按照本发明的第八个方面，  提供一种用于监视过滤系统操作的装置，该装置包括：
a)以预定的取样速率，在过滤系统内的选定位置上采取系统参数值的装置；
b)从预定时间历程上的取样参数值绘制参数分布特性曲线的装置；和
c)分析参数分布特性曲线以确定过滤系统正确操作的装置。
分析装置可以包括将要求的特性曲线与绘制的分布特性曲线相比较、并确定偏离要求的特性曲线的绘制特性曲线内区域的装置。作为这项比较的结果，分析装置可以指出可能出现的引起偏离的缺陷和也能建议对问题的可能的解决方法，这样可纠正或回避缺陷，使系统操作返回到最佳操作状态。这种“查找缺陷”法可通过为操作者/用户提供急射的相互配合的显示器的相互配合的方法来进行；其中操作者能选择一个急射区域，获得缺陷的详细情况和关于分析该争射区的解决办法。选择所要求的分析类型可以采用下拉菜单或类似的方法。
附图概述
现在通过示例的方法参照附图描述本发明的优选实施例，其中：
图1表示一个典型的横向流动微过滤系统；
图2表示图1中使用的纤维模件的详细横剖面图；
图3表示在整个时间内不同类型的流量下降情况；
图4表示一种薄膜的阻力特性的曲线图；
图5表示阻力与滤液流动回洗体积的关系曲线；
图6是按照本发明的第四个方面的概略示图；
图7表示连续薄膜过滤机的典型的回洗分布图；
图8表示由一台过滤机上获得的急射分布图，该机器安装在一台家用供水器上，用具有再湿润程序缺陷的逆渗透进行预处理；
图9表示与图8同样的机器在纠正缺陷后的急射分布图；
图10表示从一台具有缺陷的过滤阀定位器的过滤机上获得的急射分布图；
图11表示与图10同样的机器在纠正缺陷后的急射分布图；
图12表示从过度的再湿润压力峰值的过滤机上获得的急射分布图；
图13表示一台与图12同样的机器在纠正缺陷后的急射分布图。
实施本发明的模式
在本发明的一个优选形式中，监视和控制系统包括：连接到若干敏感和监视装置上的计算机处理系统，用以监视系统的有选择的操作参数。在该系统程序的控制下，处理器对进入的参数产生感应以控制过滤系统的操作。除控制系统的操作外，控制和监视系统还被计划为用来进行系统性能的常规试验、记录数据和系统遥测。
正如上所述，注入液流状态的良好指示被认为是注入阻塞的指数(FFI)。这项指数是如何阻碍注入液流的函数，它将改变注入液流的数量。FFI作为一个特殊系统能按以下方法计算。
特殊薄膜的阻力由下式确定： R = ΔPXA ηXQ
其中：
R=对流体(m-1)的阻力，典型值1012；
η=注入流体的粘度(Pa,S)，假定是水；
ΔP=穿过薄膜的压力(Pa)；常记为TMP；
Q=流过薄膜的液流(m3秒-1)；和
A=薄膜面积(m2)。
当液体通过薄膜时受阻，且阻力上升。在很多情况下，上升值与穿过薄膜的液流量成比例。阻力特性曲线如图4所示： R = R m + R f = R m + FFI × V A
其中：
Rf=由阻塞层对液流产生的阻力；
Rm=当V=0时对液流的阻力；
FFI=注入液流阻塞指数，典型值0-500×1012m-2，和
V=通过薄膜的滤液体积。
已知纤维与标准纤维相比的性能由MMP给出，其中标准纤维的MMP定为1，这样薄膜x的则为： MM P x = FFI FF I MSF
其中：
MMPx=纤维x的薄膜孔隙率；
FFIx=纤维x的注入流体阻塞指数；和
FFIMSF=标准纤维在与用FFIx时同样的注入流体情况下的注入阻塞指数。
注入阻塞指数(FFI)能用于测量来自连续微过滤设备的上流处理的效率。例如，如果用生物反应器来生产二级污水或处理造纸废液，或如果用一滤清器来处理瓶装水，FFI将对悬浮固体的量级和固体的性质(颗粒大小、压缩率等)给出估计值。通过改变上流处理的操作参数并对FFI进行监视，可使连续微过滤处理最佳化，得到较多的经济性能。
污物层的压缩率是TMP增加时某一污物层阻力增加的指标。这能被看成是FFI的明显的增加。某些注入液流是相对不可压缩的，或可在临界TMP值上明显成为可压缩的。河水可划入这个量级，但要当“有机”固体增加时压缩率增加。污水按其性质是可压缩的。如悬浮固体量级高，特别是在藻类存在，压缩率就高，造纸废液的压缩率很高。
已经发现高质量的二级污水(悬浮固体和可溶的BOD大约少于5)的压缩率比原水或差质量的二级污水要小得多。FFI也低，既允许较高的流量，又可用较高的TMP。后者延长了化学清洗的间隔时间，减少了系统的操作成本。
再循环压降是模件阻塞的指标。已经发现在污水的絮凝物中除去磷酸盐，TMP可用每次回洗恢复。所达到的最大TMP可以保持为低值，但再循环压力迅速升高。这与模件中固体增加有关。这些因素可用来启动化学清洗，而不是通常发生的最大的TMP。
在图6所示的第二个优选实施例中，本发明包括一个装置30，用以确定采用上述方法的注入流体的潜在的阻塞效果。
装置30包括一个样品容器31和一个手动操作的加压泵32。压力管33从容器31的内部伸到一过滤室34，它还包括串联的一个第一手动操作阀35，它配有第一压力表36。第二压力表37也串联在管33上，位于容器31和过滤室34中间。在一个替换实施例中，压力管33省略，阀35直接连到具有过滤室34的容器内部。
过滤室34宜于固定具有已知特征、易于处理的过滤元件(未示)。在一个优选实施例中，采用0.2μm的醋酸纤维过滤纸。
在使用中，注入液流样品放在容器31内。装置准备好，清洁的过滤元件装入过滤室34。然后打开手动泵将容器加压到120KPa。
在供给过滤器的注入液流达到一稳定值50KPa时才打开第一阀门35。过滤的液体从过滤室34的外侧装到一个量杯(未示)中。在每分钟的末端，记录积累的滤液体积，直到已取得16个样品为止。
然后流动停止，装置被冲刷和清洗，以备做进一步的试验。
记录的时间和积累的体积数据送入一专用的软件程序中，按照上面讨论的数学关系计算注入液流的FFI。FFI可以用包含的外推时间/体积曲线的软件程序更为精确地计算。另一些数据处理技术如均值法或插入法都可类似地采用。
另外的阀38和39也可用来作灌注和清洗装置的目的。还可安装一些阀门、仪表或压力或流量传感器来控制和测量注入流体样品的压力和流动特性。
应该注意，FFI是注入液流和过滤器的一个特征，通过标定具有一定范围FFI的其他类型过滤器的特性，特殊的注入液流在这类过滤上的潜在的阻塞效果可用单个注入液流样品定量地估算出来。过滤系统可被设计和估算到一个特殊的性能量级，而不必进行大范围、高化费的试验程序。
该FFI也可用来最佳化、监视和检查现有过滤系统的操作。在它的连机形式中，本发明可对注入流体的质量进行连续的或规律性的检查，也可进行回洗和维护循环，  以进行最佳效率的运作。
本发明的脱机形式可被用于检查不包括联机试验的现有系统中。另外脱机系统，  特别描述的装置可用作为一个在设计过滤系统前评估注入液流质量的非常宝贵的工具。对注入液流质量的定量评估允许系统设计者更精明预计各种过滤元件对某种注入液流的性能，这对将要过滤的注入液流是独特的或稀有的液体时具有特别的重要性。
正如前面所述，回洗效率也是一个有用的控制参数。如图5所示，在每次回洗后，薄膜阻力下降，但并不返回原值。回洗效率是阻力值如何紧密返回到它的原值的指标。
回洗效率(BE)确定如下： BE = 1 - R 3 - R 1 R 2 - R 1 × 100 %
其中Ri=在时间为i时的阻力(i=1意指前次回洗后，i=2上述回洗前和i=3上述回洗后)。
该回洗效率能被用于使回洗效率最佳化。例如，已经表明，增加到机器的(和此后的空气供应)空气管线的容量增加了回洗的最大的负值的TMP，由此增加了回洗效率。另外，加气开泵(AOPO)阶段的夹附物也已表明能增加回洗效率。加气开泵表示一种工艺方法，此时注入液体重新引入连续微过滤设备的壳中，同时气体回洗仍在进行。10秒钟的AOPO与5秒的AOPO相比已经表明并不能改进回洗效率。另外，在回洗冲刷期间，8000升/小时/模件已表明与4000升/小时/模件时具有同样的回洗效率。所有的回洗阶段，即初始的加气时间(每个AOPO)、AOPO长度、冲刷阶段的时间和速度等等均可被最佳化。如果大流量比操作成本更重要，这还可以改变机器的类型、注入类型、在一定时期特殊的注入或相同的注入。
另外回洗效率的测定能被用于使注入处理最佳化。人们知道氯气能减小逆渗透(RO)膜的阻力，它也能被用于液体回洗的超滤器中。毫不奇怪，人们相信无论用聚丙烯薄膜处理污水和用PVDF薄膜处理城市污水都能改进连续微过滤的回洗效率。另一些化学制品也能用来改进回洗效率。这些化学制品的集聚和使用方法(即注入前的时间冲击薄膜并在刚回洗后可能加上较高脉冲的化学制品，或在回洗后仅加上化学制品)都可以进一步最佳化。还有可能在发现回洗较为有效之前允许机器运作到它的最大TMP(这是与流行的回洗方法相比而言，流行的回洗为过滤一固定时间后，或预定TMP或阻力增加再回洗)。
另外，采用预涂层以防止固体粘到薄膜上，亦可用回洗效率测定来最佳化。这样做具有将杂质收集到涂层上的效果，回洗过程中涂层和杂质被冲离薄膜。这些预涂层能使制造可回洗的超滤器，毫微过滤器或RO过滤器成为可能。
利用回洗效率使一个工艺过程最佳化的例子是饮用水的絮状化以除去真的(溶解的)色度。已经发现硫酸铝絮状物的效率随着pH值的减少而增加。然而当pH值降到6.0时，回洗效率从98％下降到70％。在pH值再次升到6.0以上时发现情况逆转。
多个试验过程也能由控制和监视系统用来确定过滤系统是否正确运作，并能检查系统性能的故障或衰减情况。
一个废水过滤系统可由数百个模件构成，  每个模件包含数千根纤维。虽然这些系统失败是很少的，但单根纤维的损坏或断裂由于未过滤的流体进入损坏的纤维内部，因而对过滤有害可能损害整个系统的完整性。
一种已知的用于鉴别包含损坏纤维的模件的试验是扩散的气流试验(DAF)。扩散的气流是通过薄膜内水中空气的增溶从高压达到低压区的气流。在这项试验中，间隔的中间纤维和选定模件的壳充以空气或水，纤维的内部供给压缩空气。纤维膜预先用水浸温，以用液体填充微孔，并测出空气从纤维内部扩散到纤维外部的速度。在没有任何损坏的纤维的情况下，速度与参考值有关，该参考值是预期的扩散空气流在一个已知的压力差下，从该特殊薄膜的纤维内部流到外部的速度值。
重要的是应注意如果压力超过，扩散流将受到由于微孔中产生气泡的干扰。薄膜产生气泡点是已知的，它由下列方程确定： P = 4 cos ( θ ) Br d
其中：
P=气泡点压力；
θ=浸湿角；
B=比乔德(Bechold)毛细作用常数；
r=浸湿液体的表面张力；
d=微孔直径。
显然如果有损坏的纤维存在，测出的速度将较高，这是因为它包含一个因素，即通过该缺陷的气流与穿过微孔的扩散气流相反。另一种用于监测纤维腔整体性的试验是压力衰减试验。该试验通常可用于某种形式如标准机器的自动化加工中。正如DAF试验一样，首先用空气对腔加压，加到试验压力(通常100Pa)，保持薄膜的壳侧充满；一旦达到试验压力，密封滤液侧，壳侧通到大气中。然后监视过滤系统随时间的压降。该压力衰减将直接与穿过薄膜的气流有关，于是也与一个假定为无漏泄阀的系统整体性有关。
这项试验由于简单并便于在现场进行，尤其适用于要求完整性量级少于log4.5到5.0的系统。然而完整量级大于log5要求压力衰减速度低于1KPa/分(0.14PSi/min)，这对精确测量来说是困难的。在这种情况下将采用DAF试验。
这些试验都是由控制系统按固定的间隔和/或对应于探测到的性能参数恶化情况自动进行的。
过滤系统使用大量的阀门来控制它们的操作，这些阀门的正确操作对系统性能的最佳化是至关重要的。按照本发明的一种形式，控制系统为控制和监视阀门提供了大量选择。
已经发现探测过滤机上的单个阀门是否有缺陷或泄漏是困难的。大的缺陷将使机器停止工作，  并可由过滤缺陷报警器简单地测出。采用智能型监视和控制系统能广泛监视阀门性能。控制系统测出预定参考时间上机器压力的分布，并将固定间隔或连续运行的现有阀门与参考分布图相比较。如果差异不大，就说明机器工作正常，所有的阀门操作正确，任何大的差异将表示阀门有毛病，并由监视系统作出报告。
下面的实施例说明本发明的一种形式，它与薄膜过滤系统的回洗循环压力分布有关，然而正如前面已注意到的，按这一方面的发明同样可用于任何过滤系统、例如聚合物溶化过滤，气体过滤和逆向渗透系统中的操作参数。在这些系统中要求对过滤膜作规律的清洗工作。
回流分布图是回洗循环期间产生的压力和流体的记录。它提供了回洗期间发生的大量情况，并被用于本发明的实施例中来分析连续薄膜过滤设备中回洗性能方面的问题。
由于回洗性质决定了压力和流体变化迅速，因此必须采用专门能够测量和记录这些变化的数据记录设备或/和软件。最常用的设备是用膝上计算机配以必要的数据转换的模拟装置和用来模拟仪器输入或直接数据输入的去耦装置，还具有合适的用于收集、储存、显示和分析获得数据的软件。在一张典型的回洗分布图中，收集的数据是关于注入和过滤液流压力、以及注入(或过滤)流体的。这个设备典型的采样速度是10-20点/秒，与长期数据收集的仪器相比，它们是每两分钟一次。
为解释回洗分布图，需了解回洗的各个阶段和它们的目的。
图7示出一个连续微过滤设备的典型分布图。所示的数据是采用采样速率为每秒20个样品的数据记录装置来收集的。穿过薄膜的压力(TMP)从注入和滤液压力之间的差异计算出来，同样如图7所示。
图7所示的压力分布图包含若干与各种回洗步骤有关的特性，这些步骤均影响回洗效率。下面将参照图7描述回洗阶段。
参见图7，初始的回洗步骤是排空腔步骤(A)。该步骤的作用是在加压空气之前从腔中排空液体。腔排空要求有足够的空气压力在不超过薄膜起泡点的合理范围内将液体推出腔外。如腔排空压力太高，  可能出现空气穿透进入壳侧。这可能在回洗步骤(C)中导致一个减少的负的穿过薄膜的压力(TMP)和/或不均匀的回洗。如果腔未完全排空，回洗将是不均匀的。因此腔必须完全排空，以获得有效的回洗。
下一步为加压步骤(B)。在该步骤中，壳和滤液侧应加到理想压力约600KPa(87PSi)，这将在回洗步骤期间导致最大的负的TMP。在图7中，壳和滤液部分均已均匀加压至600KPa左右，因此，在这个阶段具有很小的负TMP。
接着加压步骤的是回洗步骤(C)。在该步骤中，通过迅速打开壳侧的阀门而产生的负TMP对有效地进行薄膜回洗是非常关键的。所产生的负TMP可取决于回洗阀打开的速度、壳侧空气的压力(上面的步骤B)和加速液体必须克服的回洗管线内的阻力。
加气开泵步骤(D)已经发现在大多数注入液流中是特别有益的。为进行这个步骤应在计划中留有足够的时间(至少5秒钟)。对整个剖面增加注入流量对确保合适的注入液流这一点来说是有帮助的。
在壳体冲刷步骤中，需有足够液流以确保从模件上把固体完全冲掉，并在过滤和再湿润之前从壳侧除去空气。
假定为进行该步骤所需的时间已基于预定设计的冲刷液流而设定了，如果在该步骤中的液流低于设计液流，固体未被恰当地除去，将导致模件阻塞和回洗恢复不佳。如液流高于设计液流，结果将是产生过度回洗，减少整体效益。
步骤(F)要求回填腔室，并在再湿润之前清除过滤系统的剩余空气。
如果腔室填充未完成，将导致空气进入腔室，在再湿润的加压步骤中导致假回洗和必然出现的不良再湿润。超长时间的排放步骤不影响回洗，但将增加停机时间和回洗废水量，因此整体效益和过滤生产率将降低。
回洗工艺的下一步是再湿润循环。该循环要求腔室返回到再开始过滤循环的适合状态。该步骤由加压步骤(G)开始。正如回洗加压步骤(B)一样，滤液和壳侧的压力两者均应达到500KPa，最好达到600KPa(87PSi)。低于上述压力可能导致不完全的再湿润。
再湿润循环的下一步是再湿润排放步骤(H)。在该阶段重要的是壳侧和滤液侧的压降速率大致相同。如果壳侧和滤液侧的压降差几倍，结果将会有正的或负的TMP峰值，这是应避免的。
在再湿润排放步骤中，一些空气会从纤维壁释放到壳侧内。壳排放步骤(Ⅰ)的目的是在过滤开始前(或第二次再湿润前)从壳中清除这些空气。
关于回洗操作的进一步细节在我们相关专利申请PCT/AU95/00587，AU-A-55847/86，AU-B-34400/84和AU-A-77066/87均有详细描述，在此可供参考。，
回洗分布图直接测出压力和流体情况(同时有其它需要的数据)。结果能找出用目测阀门、作动器和螺线管不能总是发现的缺陷。
设计下面的例子是为指出各种采用分布图分析来鉴别的各种类型的问题。例1-4M10C CMF设备-再湿润程序缺陷。
图8表示从4M10C机上获得的急射分布图，该机器装在一台逆渗透预处理的家用供水设备上。急射用采样速率为20Hz的记录设备来进行。该机器已经运作很差，需要经常清洗。
在循环(0到65)的回洗部分上注意到的仅有的不正常缺陷是在壳体冲刷时过滤压力仍然较高，为此重新设定程序，在壳体冲刷阶段开始后排放5秒钟。
与回洗阶段不同，再湿润分布图显然是不正常的。问题出在滤液侧和壳侧的再湿润加压步骤，既未均匀加压，又未使它们达到600KPa。这说明空气从系统中逸出，妨碍了恰当加压。对该设备的密切监视表明注入阀在再湿润加压阶段没有关闭。这是由于程序缺陷，它是容易纠正的。图9示出最后得到的分布图。新的分布图表示在壳体冲刷时排放过滤压力的影响，也可看出回洗分布图的重大改进。例2-90M10C CMF设备-有缺陷的过滤阀定位装置
图10表示从90M10C机上获得的分布图。在回洗和再湿润加压步骤时加压很差。在泵回时的TMP实际上是正值而非负值，因此完全没有真正的回洗。这种情况的缺陷是滤液控制阀。阀门定位器不允许滤液控制阀在任何阶段完全关闭。因而该设备在空气连续不断地通过滤液管线而损失时不能加压。
在调节滤液控制阀定位器后，重新记录分布图，结果如图11所示。现在的负值TMP大约是380KPa，这就给予了很好的回洗。
然而在再湿润排放时分布图仍出现一个小问题，在此期间，负TMP峰值的时间比所要求的长(约2.5秒，而推荐的最大值是1秒)。已经发现这是由于程序缺陷，导致加压步骤开始时一个壳侧阀门仍然部分开启。这就使滤液从腔推到壳中，因此将过量空气引入过滤系统。结果是滤液排放不能像由于附加的膨胀的空气那样迅速出现。例3-300M10-过量的再湿润压力峰值
该机器作为其一部分装在过滤地面水的饮水设备上。该机器配有图表记录仪以监视设备的流体和TMP。图表记录仪指出，在回洗/再湿润循环中压力峰值高达180KPa。人们关心这些峰值可能导致减少回洗效率和增加阻塞的可能性。采用数据记录设备来进行急射，取样速率是20Hz，得出的分布图如图12所示。
该循环的泵回阶段显示出好的负TMP(-446KPa)，并且看上去正常。再湿润循环是加压峰值源，在加压时正峰值是177KPa，在排放时是117KPa。
检查与压力分布有关的工序表明，峰值与注入和回洗阀的关闭相对应。在这个情况下，回洗阀关闭得比注入阀快，引起壳侧加压。这可由在关闭注入阀后和关闭回洗阀前引入两秒钟滞后来得到修正。从图13可以看出，有问题的压力峰值已基本消除。还可进行进一步的协调来减小一些其他峰值。尽管由于它们相对较小，仿佛不是一个问题，而似乎是不必要的。
通过本发明的控制和监视系统还可提供的另一个特征是对整个过滤系统所用的阀门工作进行有效控制。调整过滤机要求对阀门操作进行仔细的定时工作，并将一些上述定时工作置于一些特殊位置。
已经发现，通过调整阀门操作的脉冲带宽能够在任何需要的速度上打开和关闭阀门。控制系统能调节打开和关闭阀门的速度，以避免水锤效应。
控制和监视系统还可监视压力峰值并由此而控制阀门。这个监视工作还能提供关闭回路控制，它能补偿阀门由于过期使用而引起的性能衰减。
通过采用打开环路控制和用测量系统内的液流和压降来控制该环路从而进行阀门位置控制也是可能的。
应该看到，上述本发明的形式不仅限于上述特殊的实施例，在不超出本发明范围举出本发明的例证是可能的。

Claims (28)

1．一种确定具有已知特性的过滤器上的注入液流的阻塞效应的方法，上述方法包括以下步骤；
ⅰ)注入液流穿过具有已知特征的过滤器；
ⅱ)确定连续的或整个时间历程上的注入液流流过过滤器的阻力变化；和
ⅲ)从这些数据算出该过滤器代表过滤液流阻塞特性的注入阻塞指数(FFI)。
2．按照权利要求1的方法，其中FFI由绘制曲线算出，该曲线是用穿过过滤器的阻力变化作为过滤体积的函数，在曲线接近一直线的点上或某一区间测出已绘制的曲线的斜率。
3．按照权利要求2的方法，其中阻力变化可由读出整个时间上流过过滤器的注入液流的累积体积测出。
4．按照权利要求2的方法，其中压力传感器放置在过滤器的任何一侧以显示阻力变化与通过薄膜的压降(TMP)之间的关系。
5．一种监视和控制过滤系统的联机方法，上述方法包括以下步骤：
ⅰ)通过监视若干系统操作参数确定该过滤系统使用的过滤元件的阻力；
ⅱ)用ⅰ)中确定的阻力值来计算代表过滤系统注入液流阻塞性质的注入阻塞指数；
ⅲ)按照计算出的注入阻塞指数控制过滤系统的操作。
6．一种确定注入液流的潜在的阻塞效应的脱机方法，上述方法包括以下步骤：
ⅰ)将注入液流在确定的压力下通过具有已知特性的过滤器；
ⅱ)确定在连续的或一般时间内穿过过滤器注入液流的流动阻力；和
ⅲ)从这些数据计算代表在已知过滤器上注入液流样品阻塞特性的注入阻塞指数(FFI)。
7．按照权利要求6的方法，还包括使FFI与用在一个过滤设备上的薄膜过滤器算出的第二个FFI相关的步骤。
8．按照权利要求6的方法，其中FFI由绘制曲线算出，该曲线是用穿过过滤器的阻力变化作为过滤体积的函数，在曲线接近一基本为直线的点上或某一区间测出已绘制曲线的斜率。
9．按照权利要求6的方法，其中过滤器阻力的变化由读出若干预定点上实时流过过滤器的注入液流的累积体积测出。
10．按照权利要求6的方法，其中压力传感装置用来测量整个时间上的过滤器的阻力变化。
11．按照权利要求6的方法，其中FFI为计算机根据输入的阻力或压力数据算出。
12．按照权利要求11的方法，其中计算机从输入的数据用外推法算出从而提供较精确的FFI计算结果。
13．一种按权利要求1的方法确定注入液流的潜在的阻塞效应的装置，上述装置包括：
一台具有已知特性的过滤器；
使注入液流的样品在预定的压力下通过上述过滤器的装置；和
测量整个时间上注入液流流过过滤器的阻力变化的装置；
在测量的液流阻力变化的基础上，定量计算表示过滤注入液流阻塞性质的注入阻塞指数(FFI)，从而确定其它已知的过滤器上注入液流的潜在的阻塞效应的装置。
14．按照权利要求13的装置，其中使注入液流样品通过过滤器的装置包括一个存放样品的容器、和加压装置，从而把容器内的加压样品在一预先选定的压力下送到过滤器内。
15．按照权利要求14的装置，其中加压装置是手工操作的泵。
16．按照权利要求13或14的装置，其中容器和加压装置采用改型的手工操作的花园喷射设备的形式的装置。
17．按照权利要求14的装置，其中过滤器采用醋酸纤维型的过滤元件。
18．按照权利要求14的装置，其中提供了一个或多个手工操作的阀门以灌注和清洗该装置。
19．一种监视过滤系统操作的方法包括以下步骤：
a)以预定的取样速率，在过滤系统内的选定的位置上采取系统参数值；
b)从预定的时间历程上的取样参数值绘制参数分布特性曲线图；和
c)分析参数分布特性曲线图以确定过滤系统的正确的操作程序。
20．按照权利要求19的方法，其中分析步骤包括将要求的特性曲线与绘制的特性曲线相比较，确定偏离要求特性曲线的绘制特性曲线内的区域。
21．一种监视过滤系统操作的装置包括：
a)以预定的取样速率、在过滤系统内的选定的位置上采取系统参数值的装置；
b)从预定的时间历程上的取样参数值绘制参数分布特性曲线图的装置；和
c)分析参数分布特性曲线图以确定过滤系统的正确的操作程序的装置。
22．按照权利要求21的装置，其中分析装置包括将要求的特性曲线与绘制的分布特性曲线相比较，并确定偏离要求的特性曲线的绘制特性曲线内区域的装置。
23．按照权利要求22的装置，其中作为一项比较的结果，分析装置指出引起偏离的缺陷和建议对问题的解决方法，这样可纠正或回避缺陷，使系统操作返回到最佳操作状态。
24．按照权利要求23的装置，其中为操作者/用户提供相互配合的绘制的分布特性曲线的显示器，操作者能选择绘制分布特性曲线的区域，获得缺陷的详细情况和关于分析绘制特性曲线区域的解决办法。
25．一种监视和控制过滤系统的方法，上述方法包括以下步骤：
ⅰ)通过监视若干系统的操作参数，来确定系统回洗循环期间在预定的时间上述过滤系统所用过滤元件的阻力值；
ⅱ)用在ⅰ)中确定的阻力值来计算代表过滤系统回洗循环效率的回洗效率值；和
ⅲ)按计算的回洗效率值控制过滤系统的操作。
26．按照权利要求25的方法，其中在回洗循环期间的预定时间是刚在前次回洗后，下次回洗前和上述下次回洗后。
27．一种监视和控制过滤系统的装置包括：
ⅰ)通过监视若干系统的操作参数，确定回洗循环期间预定时间上过滤系统所用的过滤元件的阻力值的装置；
ⅱ)用ⅰ)中确定的阻力值计算代表过滤系统回洗循环效率的回洗效率值的装置；
ⅱ)按计算的回洗效率值控制过滤系统操作的装置。
28．按照权利要求27的装置，其中回洗循环期间的预定时间是刚在前次回洗后、下次回洗前和上述下次回洗后。
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Applications Claiming Priority (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
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AUPN6397A AUPN639795A0 (en) 1995-11-06 1995-11-06 Filtration testing, monitoring and control system
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Families Citing this family (58)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AUPO709797A0 (en) * 1997-05-30 1997-06-26 Usf Filtration And Separations Group Inc. Predicting logarithmic reduction values
TWI222895B (en) 1998-09-25 2004-11-01 Usf Filtration & Separations Apparatus and method for cleaning membrane filtration modules
DE60004021T2 (de) 1999-02-26 2004-04-22 United States Filter Corp., Palm Desert Verfahren und vorrichtung zur prüfung von membranfiltern
AUPP985099A0 (en) * 1999-04-20 1999-05-13 Usf Filtration And Separations Group Inc. Membrane filtration manifold system
AUPR421501A0 (en) 2001-04-04 2001-05-03 U.S. Filter Wastewater Group, Inc. Potting method
AUPR692401A0 (en) 2001-08-09 2001-08-30 U.S. Filter Wastewater Group, Inc. Method of cleaning membrane modules
NZ545206A (en) 2003-08-29 2009-03-31 Siemens Water Tech Corp Backwash
SG119706A1 (en) * 2003-09-19 2006-03-28 Us Filter Wastewater Group Inc Improved methods of cleaning membrane modules
NZ546959A (en) 2003-11-14 2008-03-28 Siemens Water Tech Corp Improved cleaning method for a porous membrane filtration module
WO2005092799A1 (en) 2004-03-26 2005-10-06 U.S. Filter Wastewater Group, Inc. Process and apparatus for purifying impure water using microfiltration or ultrafiltration in combination with reverse osmosis
JP4094584B2 (ja) * 2004-07-07 2008-06-04 株式会社日立製作所 膜ろ過処理装置の運転支援装置
CA2579168C (en) 2004-09-07 2015-06-23 Siemens Water Technologies Corp. Membrane filtration with reduced volume cleaning step
CN101039739B (zh) 2004-09-14 2014-10-08 伊沃夸水处理技术有限责任公司 从薄膜组件上去除固体的方法和设备
WO2006029465A1 (en) 2004-09-15 2006-03-23 Siemens Water Technologies Corp. Continuously variable aeration
US7399419B2 (en) * 2004-10-29 2008-07-15 Filtersure, Inc. Modular filtration system
CA2589630C (en) * 2004-12-03 2010-11-23 Asahi Kasei Chemicals Corporation Method of estimating stable state membrane filtration flux
US8758622B2 (en) 2004-12-24 2014-06-24 Evoqua Water Technologies Llc Simple gas scouring method and apparatus
SG150505A1 (en) 2004-12-24 2009-03-30 Siemens Water Tech Corp Cleaning in membrane filtration systems
CA2605757A1 (en) 2005-04-29 2006-11-09 Siemens Water Technologies Corp. Chemical clean for membrane filter
US8357299B2 (en) 2005-07-12 2013-01-22 Zenon Technology Partnership Process control for an immersed membrane system
SG140229A1 (en) 2005-08-22 2008-03-28 Siemens Water Tech Corp An assembly for water filtration using a tube manifold to minimise backwash
DE102006012198A1 (de) * 2006-03-16 2007-09-27 Seccua Gmbh Steuerungen eines Filtrationssystems
US20070243113A1 (en) * 2006-04-12 2007-10-18 Dileo Anthony Filter with memory, communication and concentration sensor
US8293098B2 (en) 2006-10-24 2012-10-23 Siemens Industry, Inc. Infiltration/inflow control for membrane bioreactor
US8318028B2 (en) 2007-04-02 2012-11-27 Siemens Industry, Inc. Infiltration/inflow control for membrane bioreactor
US9764288B2 (en) 2007-04-04 2017-09-19 Evoqua Water Technologies Llc Membrane module protection
WO2008132186A1 (en) * 2007-04-27 2008-11-06 Vlaamse Instelling Voor Technologisch Onderzoek (Vito) Supervisory control system and method for membrane cleaning
EP3395433A1 (en) 2007-05-29 2018-10-31 Evoqua Water Technologies LLC Membrane cleaning with pulsed airlift pump
KR100889915B1 (ko) * 2007-06-05 2009-03-24 지에스건설 주식회사 막오염속도를 이용한 화학세정 자동 제어 장치 및 그 방법
JP2013500144A (ja) 2008-07-24 2013-01-07 シーメンス インダストリー インコーポレイテッド 濾過システムにおける濾過膜モジュールアレイに対して構造的支持を施すための方法および濾過システム
DE102008037118B4 (de) * 2008-08-08 2012-10-04 Vws Deutschland Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung von Wasser unter Verwendung von Nanofiltration
FR2940140B1 (fr) * 2008-12-23 2011-11-11 Degremont Procede et installation pour la gestion du colmatage de modules membranaires et de membranes de filtration
FR2941223B1 (fr) * 2009-01-19 2012-11-30 Veolia Eau Cie Generale Des Eaux Methode de diagnostic du fonctionnement d'un systeme d'epuration d'eau de type dispositif a milieu filtrant et outil de diagnostic adapte a cette methode.
AU2010101488B4 (en) 2009-06-11 2013-05-02 Evoqua Water Technologies Llc Methods for cleaning a porous polymeric membrane and a kit for cleaning a porous polymeric membrane
WO2010151212A1 (en) * 2009-06-23 2010-12-29 Ge Healthcare Bio-Sciences Ab Simulator device
EP2490794A1 (en) * 2009-10-19 2012-08-29 Dow Global Technologies LLC Method of testing the integrity of spiral wound modules
WO2011087536A1 (en) 2010-01-12 2011-07-21 Dow Global Technologies Llc Method of testing spiral wound modules by thermal imaging
AU2010351847B2 (en) 2010-04-19 2014-09-04 Abb Schweiz Ag A method and system for optimizing membrane cleaning process
ES2738898T3 (es) 2010-04-30 2020-01-27 Evoqua Water Tech Llc Dispositivo de distribución de flujo de fluido
WO2011153625A2 (en) * 2010-06-10 2011-12-15 Ramila Hishantha Peiris Method for fluorescence-based fouling forecasting and optimization in membrane filtration operations
WO2012040412A1 (en) 2010-09-24 2012-03-29 Siemens Industry, Inc. Fluid control manifold for membrane filtration system
US20120166110A1 (en) * 2010-12-27 2012-06-28 Jonathan Paul Wilson Method and system for component resistance to flow
JP5729683B2 (ja) * 2011-04-28 2015-06-03 三菱レイヨン株式会社 多孔質中空糸膜モジュールの完全性試験方法と試験装置
KR20140097140A (ko) 2011-09-30 2014-08-06 에보쿠아 워터 테크놀로지스 엘엘씨 아이솔레이션 밸브
SG11201401089PA (en) 2011-09-30 2014-04-28 Evoqua Water Technologies Llc Improved manifold arrangement
US9176041B2 (en) 2012-06-19 2015-11-03 Spectro Scientific, Inc. Filtration particle quantifier
AU2013280452B2 (en) 2012-06-28 2017-07-20 Evoqua Water Technologies Llc A potting method
US9962865B2 (en) 2012-09-26 2018-05-08 Evoqua Water Technologies Llc Membrane potting methods
EP2900356A1 (en) 2012-09-27 2015-08-05 Evoqua Water Technologies LLC Gas scouring apparatus for immersed membranes
CN104234131B (zh) * 2013-06-06 2017-02-08 深圳福能达空气与水科技发展有限公司 一种空气制水机过滤系统及其过滤提醒方法
AU2014329869B2 (en) 2013-10-02 2018-06-14 Evoqua Water Technologies Llc A method and device for repairing a membrane filtration module
AT516661B1 (de) * 2014-12-22 2017-01-15 Veder Waterbox Gmbh Wasseraufbereitungssystem und Verfahren zur Aufbereitung von in einem Wasserreservoir befindlichem Wasser
US10322375B2 (en) 2015-07-14 2019-06-18 Evoqua Water Technologies Llc Aeration device for filtration system
CN106289836B (zh) * 2016-07-29 2019-04-19 北京京丰燃气发电有限责任公司 一种燃气轮机进气过滤器的性能检测分析方法
WO2020081344A1 (en) * 2018-10-15 2020-04-23 Nanostone Water Inc. Backwashing ceramic membranes
KR102342446B1 (ko) * 2018-10-18 2021-12-22 주식회사 엘지화학 분리막 엘리먼트의 결함 검출 방법 및 분리막 엘리먼트 결함 검출 장치
EP4204128A1 (de) * 2020-12-21 2023-07-05 Wilo Se Überwachung der integrität einer ultrafiltrationsmembran im rückspülbetrieb
CN114554790A (zh) * 2022-01-18 2022-05-27 华为数字能源技术有限公司 分集水器、液冷系统、脏堵检测方法及脏堵预测方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB225372A (en) * 1923-11-22 1924-12-04 John Hounsell Engineers Ltd Improvements relating to holders for paper and like wrapping materials
US5320760A (en) * 1992-12-07 1994-06-14 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method of determining filter pluggage by measuring pressures

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5750642A (en) * 1980-09-12 1982-03-25 Kurita Water Ind Ltd Method and device for monitoring of ultrapure water
US4482461A (en) * 1982-12-20 1984-11-13 French Systems, Inc. Backwash control for constant volume-pressure filtration system
DE3428307A1 (de) * 1984-08-01 1986-02-13 Filterwerk Mann & Hummel Gmbh, 7140 Ludwigsburg Anzeigevorrichtung fuer den verschmutzungsgrad von ansaugluftfiltern
EP0280717A4 (en) * 1986-09-04 1988-10-24 Memtec Ltd CLEANING HOLLOW FIBER FILTERS.
DE3836530A1 (de) * 1988-10-27 1990-05-03 Koch August G Maschinen Verfahren zum betrieb eines filters
GB2253572B (en) * 1991-02-11 1994-12-14 Aljac Engineering Limited Flow device in fluid circuits
DE4117422C1 (en) * 1991-05-28 1992-11-12 Willi Prof. Dr.-Ing. 7432 Bad Urach De Dettinger Monitoring contamination level of filter, partic. for hydraulic fluids - in which signal is produced which correlates with quotient of two pressure differences and evaluating device produces signal to change filter when quotient reaches given value
FR2705734B1 (fr) * 1993-05-25 1995-06-30 Snecma Procédé et dispositif pour améliorer la sécurité des filtres à fluide.

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB225372A (en) * 1923-11-22 1924-12-04 John Hounsell Engineers Ltd Improvements relating to holders for paper and like wrapping materials
US5320760A (en) * 1992-12-07 1994-06-14 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method of determining filter pluggage by measuring pressures

Also Published As

Publication number Publication date
ATE354428T1 (de) 2007-03-15
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