CN107335276A - 借助横向流过滤将悬浮液分成浓缩物和滤液的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及借助横向流过滤将悬浮液分离成浓缩物和滤液的方法和设备。将悬浮液引入具有多个串联设置的室状模块的悬浮室中，这些模块中分别设有具有分离面的环形分离元件，在每个模块中，至少一个具有径向设置的搅拌元件的搅拌机构在悬浮室中在分离面上方以小间距相对分离面运动，使得在搅拌机构和分离面的间隙中产生横向于分离面的定向流。在悬浮室和滤液室之间设置压差以进行过滤，通过滤液管路引出滤液，滤液由于压差而穿过分离元件，留在悬浮室中的悬浮液浓缩成浓缩物，通过出口从悬浮室中引出。使用筛子作为分离元件，筛子的平均孔径大于悬浮液中固体物的平均粒径，在筛子上有针对性地过滤可渗透的目标颗粒层，使其用于分离颗粒或产生纯滤液。

Description

借助横向流过滤将悬浮液分成浓缩物和滤液的方法和设备

技术领域

本发明涉及一种根据本发明的借助于横向流过滤将悬浮液分离成浓缩物和滤液的方法。

在这种方法中，将悬浮液引入悬浮室中，所述悬浮室具有多个串联设置的室状模块，在所述室状模块中分别设有至少一个具有分离面的环形分离元件，在每个模块中，至少一个具有径向设置的搅拌元件的搅拌机构在悬浮室中在分离面上方以小的间距相对于分离面运动，使得在搅拌机构和分离面的间隙中产生横向于分离面的定向的流动，为了过滤，在悬浮室和滤液室之间设定压差，所述压差处于分离元件的背离悬浮室的一侧上，并且经由滤液管路引出滤液，滤液由于所施加的压差而穿过分离元件，留在悬浮室中的悬浮液被浓缩成浓缩物，并经由出口从悬浮室中引出。

此外，本发明涉及一种根据本发明的用于借助于横向流过滤将悬浮液分离成浓缩物和滤液的设备。

这样的设备具有：悬浮室，所述悬浮室具有多个串联设置的室状模块，在所述室状模块中分别设有至少一个具有分离面的环形分离元件和至少一个具有径向设置的搅拌元件的搅拌机构，其中搅拌元件构成为，在悬浮室中在分离面上方以小的间距相对于分离面运动；滤液室，所述滤液室设置在分离元件的背离悬浮室的一侧，并且在所述滤液室中来自悬浮室的滤液穿过所述分离元件；以及滤液管路，经由所述滤液管路可以将滤液从所述滤液室中引出，在悬浮室和滤液室之间设有压差。

背景技术

借助横向流过滤将悬浮液分离成浓缩物和滤液的方法和相应的设备例如从EP 1057 512 A1中已知。在该方法和相应的设备中，悬浮室中的悬浮液经由多个室状模块传导，在所述室状模块中分别设有至少一个过滤元件。在所述过滤元件上施加压差，借助于所述压差使滤液穿过所述过滤元件并且随后将其引出。

尤其在精细过滤中感兴趣的是，始终确保滤液的不变的高质量。通常情况下，为此使用非常精细的聚合物膜，其孔径明显小于待分离的颗粒的大小。由此产生非常纯的滤液。但是，这种膜在应用时由于化学不耐受性、易磨损性和温度敏感性而受到局限。在悬浮液中生长的滤饼、非常细的颗粒或杂质(例如非常大的分子)能够逐渐导致过滤阻力增加，并且过滤元件会被堵塞，由此降低滤液的穿流量。即使比在其它过滤方法中更小的程度，这同样在横向流过滤中是重要的。尤其对于经济的方法控制而言因此是适宜的，执行过滤元件的清洁，这例如能够反转过滤元件上的压差来实现。因此，可以将过滤元件中的滤饼(滤渣)或堵塞物可靠地移除，所述滤饼或堵塞物对滤液穿流量起使其减小的作用。同样的，这在传统的、本身不稳定的聚合物膜中是不可能的。

发明内容

本发明的目的是，提出一种用于借助于横向流过滤将悬浮液分离成浓缩物和滤液的方法以及一种相应的设备，所述方法使得能够持续地确保滤液穿过过滤元件的经济的穿流量，在很大程度上避免了来自悬浮液的杂质对滤液的污染。

根据本发明的用于借助于横向流将悬浮液分离成浓缩物和滤液的方法的特征在于，首先使用筛子作为分离元件，所述筛子具有下述平均孔径：该平均孔径大于悬浮液中固体物的平均粒径，使得在筛子上有针对性地过滤可渗透的目标颗粒层，所述目标颗粒层于是构成为实际的分离介质，用以分离颗粒，使得在清洁阶段中在特定的清洁时间点从筛子移除所述目标颗粒层，随后在构建阶段期间通过过滤颗粒再次构建目标颗粒层，并且在构建阶段期间将滤液单独地作为混浊流经由混浊流管路引出。

本发明的基本构思在于，为了将悬浮液分离成浓缩物和滤液，在横向流过滤设备中设有过滤元件装置，其在悬浮室和滤液室之间的穿流开口、尤其是孔至少平均大于平均的粒径，优选大于悬浮的固体物的最大粒径。尤其是通过搅拌机构的转速和过滤压差的有利的组合，能够有助于构成所谓的可渗透的、即滤液可穿过的第一目标颗粒层，所述目标颗粒层能够有利地粘附在过滤元件上和/或至少部分地伸入到过滤元件中，并且所述目标颗粒层可以留住颗粒，这些颗粒的粒径小于悬浮液中的平均粒径。这尤其能够对横向流过滤设备中的横向流动的去除作用起到有利的影响。目标颗粒层例如可以通过短暂形成饼的过滤来形成，在此目标颗粒层可以用作过滤介质，以分离细的颗粒。由此可以产生尽可能无颗粒的滤液。优选可以通过形成桥接来进行粗筛孔的多孔覆盖，进而防止颗粒进一步穿过。

本发明的另一基本构思在于，在构成第一目标颗粒层期间形成的滤液与其余的产物流(纯的滤液)分开地从过滤设备中引出。由此就是在杂质穿过过滤元件时例如在目标颗粒层的构建阶段期间也能够防止来自悬浮液的固体颗粒污染产物流。只要在过滤元件上构成足够的目标颗粒层，就能够将后续形成的、纯的滤液引向其余的产物流。因此，目标颗粒层正面地影响过滤元件的过滤作用，并且尤其有助于留住最小的颗粒和具有比分离元件的平均孔径更小的平均直径的杂质。

优选的是，在用于构建目标颗粒层的构建阶段之后和在用于移除目标颗粒层的清洁阶段之前，在使用阶段期间将滤液作为纯滤液经由纯滤液管路引出。尤其可以在构成目标颗粒层之后通过过滤元件上的压差过滤来获取特别纯的滤液。在这种情况下，所构成的目标颗粒层尤其是能够作为附加的精细过滤辅助有利于滤液的质量，尤其是使滤液的颗粒最小化。借助于搅拌机构尤其是能够抵消固体物在筛子上的进一步堆积，这可以引起横向于过滤方向的横向流动的减小。

根据本发明的改进方案特别适宜的是，至少在目标颗粒层的构建阶段中将过滤助剂添加给悬浮液，所述过滤助剂也一并积聚到目标颗粒层中。优选的是，目标颗粒层主要地、特别优选几乎仅由过滤助剂的颗粒形成。为此能够在目标颗粒层的构建阶段中使用优选纯的过滤助剂悬浮液。过滤助剂尤其能够有助于在目标颗粒层和后续地堆积到过滤元件上的滤饼之间进行区分。这尤其能够关于在过滤阶段期间、即纯滤液相期间借助于横向于分离面的流动来选择性地去除滤饼方面是有利的，在此目标颗粒层留在筛子上。例如，可以使用具有尤其是限定的粒径的硅藻土或硅酸钙作为过滤助剂。

为了清洁筛子，根据本发明的一个有利的改进方案提出，在清洁阶段期间，借助于在悬浮室中滤液的优选脉冲状流动从筛子移除目标颗粒层。脉冲状的流动可以具有多个流动脉冲。为此，滤液的从悬浮室到滤液室中的流动至少间歇式地反转，由此，悬浮液的固体份额的固着在筛子上和/筛子中的颗粒能够被冲回到悬浮室中。因此能够在清洁阶段期间根据需求将目标颗粒层和可能堆积在筛子上的颗粒从筛子上移除，在此相对于在清洁阶段之前的时间点能够实现筛子的改进的滤液移动性。至少在悬浮室中滤液的脉冲状流动期间，筛子上的压差能够在悬浮室和滤液室之间相对于在使用阶段反向取向。

根据本发明的一个改进方案特别适宜的是，至少借助于至少一个搅拌机构使在清洁阶段期间移除的目标颗粒层重新悬浮。这尤其能够防止通过固体阻塞或堵塞穿过过滤装置的悬浮液流动路径。在这种情况下，滤饼层同样能够重新悬浮，所述滤饼层在清洁阶段期间随着目标颗粒层从筛子被分离。在这种情况下，这样在悬浮室中至少暂时提高的液体份额可以设定为，使得能够实现从筛子分离的固体物的充分润湿进而能够实现固体物的根据需求的重新悬浮。

对于特别高的滤液纯度，根据本发明的一个改进方案优选的是，识别装置至少在构建阶段期间检测滤液的颗粒加载(Partikelbeladung)并且识别装置与控制装置连接，在此控制装置控制阀装置，所述阀装置根据所检测到的颗粒加载将滤液输送给混浊流管路或纯滤液管路。在目标颗粒层的构建阶段期间，细的颗粒能够穿过筛子从悬浮室进入滤液室，所述细的颗粒具有比筛子的孔径更小的直径。当在筛子上形成目标颗粒层时，就可以将下述颗粒留在悬浮室中：这些颗粒具有比筛子的孔径更小的直径。在这种情况下，可以将目标颗粒层设置为精细颗粒保留的辅助，其允许获得特殊纯度的滤液。

所获得的滤液的纯度可以进一步提高，其方式为：对滤液至少在目标颗粒层的构建阶段期间对颗粒加载进行检查，并且在必要时，如果滤液的纯度不够，则将其经由混浊流管路与其余滤液分开地从滤液室中引出。在此，识别装置例如可以是传感器，该传感器检测滤液的不透明度、折射率或透射特性。同样可设想的是，设有下述传感器：该传感器执行对滤液纯度的电导率或者其它物理或化学测量/测定。通过设施操作者经由优选在滤液侧的观察窗进行光学评估或者构建阶段的时间受控的持续时间对于过程控制是可行的。如果确定滤液的纯度不足，那么可以单独地经由混浊流管路将相应体积的滤液引出，在此所述体积至少对应于被污染的滤液的体积，由此例如可以提供对管路的清洁冲洗。只要识别装置，尤其是在构建目标颗粒层期间或者之后，识别到期望的滤液纯度，就可以将纯的滤液经由纯滤液管路输送给纯的滤液产物。为此，可以借助于阀装置再次关闭通向混浊流管路的入口并且再次打开通向纯滤液管路的入口。

根据本发明的方法的一个改进方案特别优选的是，在清洁阶段期间在至少一个室状模块中保持悬浮室和滤液室之间的压差并且获得滤液。在这种情况下，在悬浮室中的压力高于在滤液室中的压力。因此可以持续运行借助横向流过滤将悬浮液分离成浓缩物和滤液的设备，在此至少一个室状的模块经过筛子的清洁阶段，而至少另一室状的模块可以实现用于获得纯滤液的使用阶段。因此其能够区段式地彼此同时或在时间上错开地执行清洁阶段和使用阶段。这能够防止过滤设备中的固体浓度过高，进而防止浓缩物出口堵塞的危险。

根据需求，识别装置能够被设置为：使得所述识别装置检测至少两种筛滤液的纯度、即两个模块的、优选过滤设备的所有筛滤液的、即过滤设备的所有设置的模块的纯度。如果要使过滤装置的各个模块的筛彼此在时间上错开地经历清洁阶段，那么有利的是，在室状模块的每个模块中都设有识别装置，所述识别装置单独检测各个室状模块的滤液的纯度，在此相应地操控阀装置，以将来自相应的模块的滤液朝向纯滤液管路输送或输送给混浊流管路。

同样可以通过共同的识别装置经由相应的阀装置和管路装置单独地检测或确定来自各个模块的滤液的纯度，所述阀装置或管路装置构成为，将来自过滤装置的模块的滤液单独地输送给共同的识别装置并随后根据需求输送给纯滤液管路或输送给混浊流管路。可以将模块组合成所设置的模块中的至少两个模块的组，优选组合成一半模块的组，这些模块可以被一起清洁并且随后共同经历目标颗粒层的构建阶段。在此，可以借助于识别装置统一地确定用于一组模块的滤液的纯度。例如第二组模块的滤液可以至少在目标颗粒层的一部分的构建阶段期间留在第一组的模块的筛子上，由此可以仅确定第一组模块的滤液纯度。为此，可以设有相应的阀，例如在模块或入流管路上，所述阀能够阻止滤液至识别装置的输入管路。滤液室侧的阀和管路的前述设置方案同样能够用于实现各个模块或限定的组的模块的清洁阶段，其中可以与之同时地或在时间上错开地实现在另外的模块或模块组中的使用阶段。

在此，阀装置可以是任意的构件，所述构件可以实现将流体管路中的体积流在管路交叉部处或在其后方优选选择性地输送给一个管路交叉区段或另一管路交叉区段。因此这样的构件或这样的组件能够实现，将管道中的流体根据控制信号输送给不同的其他管路(例如混浊流管路或纯滤液管路)，阀装置从所述控制装置获得控制信号。因此能够以简单的方式实现在过滤后将纯的滤液和被污染的滤液相分离。优选的是，阀也能够设置在管路分支(交叉部)后方，其中可以设有各一个阀，所述阀打开或关闭管路区段。

有利的是，识别装置可以构成为，确定在过滤设备的各个模块中的滤液体积流。这尤其是在确定用于各个室状模块中的筛子的清洁阶段的经济的时间点方面是有利的。确定各个室状模块的体积流的装置同样可以构成为独立于用于确定滤液纯度的装置的分立的装置。

尤其为了提高纯的滤液的产量有利的是，将引出的混浊流的至少一部分浓缩和/或将其在悬浮侧输送给横向流过滤。在这种情况下，例如可以借助于用于浓缩混浊流的相应的装置来执行进一步过滤或例如混浊流的蒸馏。在这种情况下，能够将分离出的滤液输送给纯的滤液并且至少部分地将浓缩的混浊流输送给待分离的悬浮液。

另一识别装置可以与用于浓缩混浊流的装置连接，所述识别装置检测浓缩的混浊流的已分离的滤液的浓度、尤其是颗粒加载。另一识别装置可以与控制装置连接，在此控制装置控制另一阀装置，所述阀装置设置为，根据所检测到的颗粒加载例如将浓缩的混浊流的滤液经由管路装置丢弃，为了另一清洁而重新输送给混浊流，或者经由纯滤液管路例如作为产物引出。

根据本发明的用于借助于横向流过滤将悬浮液分离成浓缩物和滤液的设备的特征在于，设有筛子作为分离元件，所述筛子的平均孔径大于悬浮液中固体物的平均粒径，使得在筛子上有针对性地过滤可渗透的目标颗粒层，目标颗粒层于是构成为实际的分离介质以分离颗粒，留住颗粒，所述颗粒的粒径小于悬浮液中的固体物的平均粒径，并且设有混浊流管路，经由所述混浊流管路能够将被污染的滤液单独引出。

本发明的基本构思是，设置一种用于借助于横向流过滤将悬浮液分离成浓缩物和滤液的设备，其构建为区段状的，其中区段构成为分别具有至少一个分离机构并且相互间能够通过设备连接，以形成用于悬浮液的可穿透的流动路径。在此提出，至少在分离机构之一上设有目标颗粒层，所述目标颗粒层留住下述颗粒：所述颗粒可以在不存在目标颗粒层的情况下穿过分离机构。为了将被污染的滤液、例如混浊流分开引出，设有回流管路，借助于所述回流管路可以防止纯的滤液受到混浊流的污染。

按照根据本发明的设备的一个特别优选的实施形式提出，筛子由金属织物构成。金属织物尤其是可以单层或多层地构成，其优选是烧结的。筛子在清洁阶段期间的清洁尤其可以通过在悬浮式和滤液室之间施加压差来实现。在这种情况下特别适宜的是，在滤液室中的压力高于悬浮室中的压力，由此滤液的份额可穿过筛子从滤液室尤其是脉冲状地冲回到悬浮室中。在使用阶段期间，同样可以在悬浮室和滤液室之间设置压差，然而在此，悬浮室中的压力优选高于滤液室中的压力。因此，在使用阶段和清洁阶段之间进行切换时，压力变化可以作用于优选构成为筛子的分离元件。所述压力变化尤其可以有助于筛子的材料载荷，在此中将负载、尤其液体压力交替地施加到筛子的一侧上。筛子尤其可以由下述材料构成：该材料构能够承受前述类型的压力载荷。

尤其是对于根据本发明的设备的特别少维护的运行，根据本发明的一个改进方案有利的是，筛子具有至少两个多孔的层，其中各个层的孔径随着相应的层离悬浮室的距离的增大而增大。尤其在目标颗粒层的构建阶段期间，最小的颗粒可以至少穿过第一层，所述第一层距悬浮室最近。然而，为了保护筛子的过滤有效特性有利的是，在过滤材料的内部仅有少量颗粒，优选不具有颗粒，这尤其对于保持纯滤液穿过所述筛子的经济的产量是有利的。筛层的随着距滤液室的距离减小而具有增大的孔径的设置方式可以有助于将颗粒可靠地从筛子引出并且输送给滤液室，所述颗粒至少在目标颗粒层的构建阶段期间可以进入筛子中，可靠地从筛子引出并且输送给滤液室。这样的筛子尤其能够构成用于在筛层中构成特别小的、内置的颗粒加载。至少两个多孔层的孔原则上可以形成穿过筛子的锥形的通道，其较窄的锥形开口朝向悬浮室，并且其另外的锥形开口朝向滤液室。各个层的孔也可以构成为彼此错开的。筛子优选可以设置在穿孔板上，所述穿孔板尤其是可以形成对筛子的机械支撑。这尤其在关于筛子的结构完整性方面在使用阶段和/或清洁阶段期间施加较高的过程压力时是有利的。

按照根据本发明的设备的一个改进方案特别适宜的是，筛子的至少一个第一层形成为具有10μm至200μm的层厚度，并且各个层牢固地相互连接。筛子的特别细或薄的第一层尤其可以以层流的方式设置在筛子的第二层上，所述第一层可以形成过滤有效的层。这能够防止在层之间形成袋状部。袋状部形成尤其可以在下述情况下存在，当在筛子或过滤元件的层之间存在下述区域：在该区域中颗粒优选在从悬浮室穿过筛子的路径上堆积在滤液室中。这样堆积的颗粒可能不利地影响穿过筛子的滤液的量。

为了特别经济地获取纯的滤液有利的是，沿滤液的流动方向在筛子的下游设置识别装置，所述识别装置构成为检测滤液的颗粒加载，并且构成为与控制装置连接，在此控制装置构成为用于控制阀装置，借助于所述阀装置可以根据所检测到的颗粒加载将滤液输送给混浊流管路或纯滤液管路。识别装置尤其可以设置在下述管路部段上：滤液可以经由该管路部段从设备中引出。在管路部段下游尤其可以设有阀装置，如其在上文中已经描述的。因此，识别装置尤其可以沿滤液的流动方向设置在阀装置的上游。根据所了解到的滤液纯度，可以将滤液输送给混浊流或输送给用于纯的滤液的管路。识别装置也可以构成为用于确定滤液管路中的压力。

按照根据本发明的设备的一个变型形式，识别装置可以在滤液室侧设置在每个所设置的室状模块中或之后。因此直接在过滤之后就可以单独地在根据本发明的过滤设备的各个模块中确定滤液的纯度。这尤其可以在过滤设备的模块在时间上彼此错开地进行清洁的情况下是有用的。在清洁各个模块的筛子期间，纯的滤液可以从另外设置的模块中引出。根据需求，在识别到混浊流时，可以经由混浊流管路将被污染的滤液引出。为了冲洗所述设备，尤其是产生混浊流的模块和/或相关的管路区段，控制装置可以构成为，操控阀装置以关闭混浊流管路，并且仅当识别装置在限定的时间段内没有识别到滤液的污染时，以类似的方式打开用于纯的滤液的管路。

附图说明

下面借助附图详细解释本发明。附图中示出：

图1示出根据本发明的借助于横向流过滤将悬浮液分离成浓缩物和滤液的设备的一个优选的实施方式；

图2示出具有根据本发明的过滤设备的清洁阶段和使用阶段的运行顺序的示意性流程。

具体实施方式

在图1中示出根据本发明的过滤设备10，其具有用于引出滤液的相应的管路系统20。所述过滤设备10可以模块状地构建，其中线性地依次设置的模块17中的每个模块都可以具有至少一个悬浮室11和滤液室12。悬浮室11和滤液室12尤其能够通过至少一个过滤元件16、例如筛子在空间上彼此分离。沿着共同的轴14，可以在每个模块中设置至少一个搅拌机构13。过滤设备10可以设有任意数量的模块17。在这种情况下，模块17可以构成为具有子轴，所述子轴可以组合成过滤设备10的轴14。

经由入流管路15可以将悬浮液输送给过滤设备10的悬浮室，所述悬浮室由各个模块17的悬浮室11组成。入流管路15尤其是可以在与轴14径向间隔开的入流点与设备10流体连接。借助于在悬浮室11相对于滤液室12的相对压力提高，可以在过滤设备10中获得滤液。滤液可以在滤液室侧经由滤液接口21输送给共同的滤液管路22。经由浓缩物出流管路36，可以将浓缩的悬浮液从过滤设备10引出，所述浓缩物出流管路可以设置在设备10的与入流管路15相对置的端部处。

在滤液管路22上可以设置识别装置34，所述识别装置构成为，检测滤液的颗粒加载，并且所述识别装置与控制装置35连接，在此控制装置35构成为，对阀装置进行控制，借助于所述阀装置可以根据所检测到的颗粒加载来将滤液引向混浊流管路28或纯滤液管路27。

阀装置尤其可以具有混浊流管路阀25和纯滤液管路阀26。如果识别装置34识别出滤液的颗粒加载和/或滤液的压力，那么控制装置35可以打开混浊流阀25并且关闭纯滤液管路阀，由此可以实现对被污染的滤液的单独引导。只要识别装置34识别出滤液的最小单位，在此滤液优选不具有颗粒，则控制装置35就打开纯滤液管路阀26并且关闭混浊流管路阀25。因此，代替经由混浊流管路28使滤液流出，现在可以经由纯滤液管路27将滤液输送给纯滤液收集站。优选的是，在混浊流管路28关闭并且纯滤液管路27打开之前，能够用纯的滤液冲洗管路系统。

为了辅助清洁过滤设备10的模块中的各个筛子，可以将滤液从滤液室12冲回到悬浮室11中。为此尤其是可以设置回冲流体管路29，所述回冲流体管路29根据图1具有第一回冲流体入流管路30和第二回冲流体入流管路32。这些入流管路与过滤设备10的各个滤液室12流体连接。当前，将过滤设备10的模块17组合成各五个模块17的组，在此在滤液被输送给滤液管路22之前，将来自该组模块17的滤液室12的滤液组合。根据图1，第一组的五个模块经由第一滤液管路阀23与滤液管路22连接，以及经由回冲流体入流管路阀31与回冲流体管路29的第一回冲流体入流管路30连接。过滤设备10的第二组的五个模块17经由第二滤液管路阀24与滤液管路22连接，并且经由回冲流体入流管路阀33与回冲流体管路29的第二回冲流体入流管路32连接。优选的是，过滤设备10的模块17也能够组合成较小的组。特别优选的是，每个模块17具有纯滤液管路阀、回冲流体入流管路阀以及回冲流体入流管路，这使得能够实现各个模块17的、尤其是其过滤元件16的个性化运行以及可单独设定的清洁阶段。

图2示出概览图，所述概览图描述根据本发明的方法周期(步骤I至III)的各个子步骤。

在能够进行流程的第一步骤之前，过滤设备10必须投入运行(步骤Δ)。当用悬浮液充分地且连续地供给过滤设备10并且搅拌机构13在轴14上已经达到所需的搅拌功率、例如以最小转速的形式达到所需的搅拌功率时，投入运行才尤其是能够完成。

只要在过滤设备10的悬浮室11中有足够的悬浮液，就可以在第一步骤中构成目标颗粒层，所述目标颗粒层还可以称作为基层(步骤I)。优选根据本发明的设备的阀至少在开始够成目标颗粒层时关闭，在此搅拌机构13优选以较低的转速范围转动，并且悬浮液穿流过设备10。随后，可以打开第一滤液管路阀23和/或第二滤液管路阀24以及混浊流管路阀25，在此，通过混浊流管路阀25的打开程度可以建立在滤液室12和悬浮室11之间的期望的压差、优选是小的压差。根据这样实施的目标颗粒层的构成的进展，可以有连续减少的颗粒的量通过滤网，这些颗粒具有比上部的过滤层的平均孔径更小的直径。因此，可以减少在过滤开始时产生的混浊流、即减小滤液的颗粒加载。尤其是可以借助混浊流管路阀25将滤液室12和悬浮室11之间的压差设定为，使得能够避免由于过高的压差造成的目标颗粒层的不利的压实。不利地压实的目标颗粒层尤其是可以通过滤液的差的可穿流性来表征。一旦目标颗粒层的构成结束，也就是识别装置34识别到纯的滤液、尤其是没有显著颗粒加载的滤液或其颗粒加载低于加载极限值的滤液，就可以为使用阶段打开纯滤液管路阀26(步骤II)，并且至少部分地关闭混浊流管路阀25。在使用阶段可以获得纯的滤液并通过纯滤液管路27将其引出。纯滤液管路阀26的打开程度可以影响悬浮室11和滤液室12之间的期望的过滤压差。只要不再能够保持期望的滤液穿流量，就可以通过在清洁阶段期间将滤液从过滤设备10的至少一个筛子16向回冲洗到悬浮室11中来分离目标颗粒层和可能的滤渣(Filterkuchen)(步骤III)，在此搅拌机构13可以有助于使分离出的固体物质重新悬浮。

在清洁阶段期间，至少可以关闭第一滤液管路阀23和第二滤液管路阀24。通过取消目标颗粒层上的、尤其是在悬浮室11和滤液室12之间的压差，能够使目标颗粒层在搅拌机构13的搅拌作用下从无压差的筛子分离。辅助地可以优选短暂地打开第一回冲流体入流管路的回冲流体入流管路阀31和第二回冲流体入流管路的回冲流体入流管路阀33。回冲滤液的脉冲状压力优选高于在悬浮室侧施加在相应的筛子16上的压力，由此可使滤液脉冲状地穿过筛子从滤液室12流入到悬浮室11中。由此可以改进目标颗粒层从筛介质的分离。优选的是，使滤液的多个脉冲状的流依次穿过筛子。为了将重新悬浮的固体物质从过滤设备10中特别可靠地去除，可以在清洁阶段期间保持向过滤设备10供给悬浮液并且从过滤设备10中去除浓缩物。

优选的是，可以使第一回冲流体入流管路的回冲流体入流管路阀31和第二回冲流体入流管路的回冲流体入流管路阀33和/或其它可设置的回冲流体入流管路阀在时间上彼此错开地打开。由此可使目标颗粒层依次或在时间上重叠地从不同模块17的筛子16分离。由此例如可以避免由于过量的固体物质的重新悬浮而引起悬浮室11中的浓度过高。通过对各个模块17的筛子16在时间上错开的清洁，可以在整体上至少对一部分所设置的模块17保持过滤设备10的运行，即使过滤设备连续运行。当在过滤设备10的相应模块17的筛子16上的清洁阶段结束时，就可以重新开始在筛子上构成目标颗粒层(步骤I)。

Claims (14)

1.一种借助横向流过滤将悬浮液分离成浓缩物和滤液的方法，其中：

将悬浮液引入悬浮室(11)中，所述悬浮室具有多个串联设置的室状模块(17)，在这些室状模块中分别设有至少一个具有分离面的环形分离元件；

在每个模块(17)中，至少一个具有径向设置的搅拌元件的搅拌机构(13)在所述悬浮室(11)中在分离面上方以小的间距相对于所述分离面运动，使得在所述搅拌机构(13)和所述分离面的间隙中产生横向于所述分离面的定向的流动；

为了过滤，在所述悬浮室(11)和滤液室(12)之间设置压差，所述压差处于分离元件的背离所述悬浮室(11)的一侧上；

经由滤液管路(22)将由于所施加的压差而穿过所述分离元件的滤液引出；

使留在所述悬浮室(11)中的悬浮液浓缩成浓缩物，并经由出口(36)将该浓缩物从所述悬浮室(11)中引出，

其特征在于，

作为所述分离元件首先使用筛子(16)，所述筛子的平均孔径大于悬浮液中固体物质的平均粒径，

在所述筛子(16)上有针对性地过滤可渗透的目标颗粒层，使得所述目标颗粒层构成为实际的分离介质，以分离颗粒，

在清洁阶段中特定的清洁时间点从所述筛子(16)移除所述目标颗粒层，

随后在构建阶段期间通过过滤颗粒再次构建所述目标颗粒层，和

在所述构建阶段期间将所述滤液单独地作为混浊流经由混浊流管路(28)引出。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

在用于构建所述目标颗粒层的所述构建阶段之后和在用于移除所述目标颗粒层的所述清洁阶段之前，在使用阶段期间将所述滤液作为纯滤液经由所述纯滤液管路(27)引出。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，

至少在所述目标颗粒层的所述构建阶段中将过滤助剂添加给所述悬浮液，所述过滤助剂也一并积聚在所述目标颗粒层中。

4.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，

所述目标颗粒层主要由所述过滤助剂的颗粒构成，在此在所述构建阶段中优选使用纯的过滤助剂悬浮液。

5.根据权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，

在所述清洁阶段期间，借助于所述悬浮室(11)中滤液的优选为脉动状的流动将所述目标颗粒层从所述筛子(16)移除。

6.根据权利要求1至5之一所述的方法，其特征在于，

至少借助于至少一个所述搅拌机构(13)使在所述清洁阶段期间移除的目标颗粒层重新悬浮。

7.根据权利要求1至6之一所述的方法，其特征在于，

识别装置(34)至少在所述构建阶段期间检测所述滤液的颗粒加载并且所述识别装置与控制装置(35)连接，其中，所述控制装置(35)控制阀装置(25，26)，所述阀装置根据检测到的颗粒加载将所述滤液输送给所述混浊流管路(28)或所述纯滤液管路(27)。

8.根据权利要求1至7之一所述的方法，其特征在于，

将所述混浊流的至少一部分进行浓缩和/或在悬浮侧向回引导到所述横向流过滤。

9.根据权利要求1至8之一所述的方法，其特征在于，

在所述清洁阶段期间在至少一个室状模块中保持所述悬浮室(11)和所述滤液室(12)之间的压差并且获得滤液。

10.一种借助横向流过滤将悬浮液分离成浓缩物和滤液的设备，具有：

悬浮室(11)，所述悬浮室具有多个串联设置的室状模块(17)，在这些室状模块中分别设有至少一个具有分离面的环形分离元件和至少一个具有径向设置的搅拌元件的搅拌机构(13)；

所述搅拌元件构成为，在所述悬浮室(11)中在所述分离面上方以小的间距相对于所述分离面运动；

滤液室(12)，所述滤液室设置在所述分离元件的背离所述悬浮室(11)的一侧上，在所述滤液室中来自所述悬浮室(11)的滤液穿过所述分离元件；和

滤液管路(22)，滤液可以经由所述滤液管路从所述滤液室(12)中被引出，在此，在所述悬浮室(11)和所述滤液室(12)之间设有压差，

其特征在于，

设有筛子(16)作为分离元件，所述筛子的平均孔径大于所述悬浮液中固体物质的平均粒径，

在所述筛子(16)上有针对性地过滤可渗透的目标颗粒层，使所述目标颗粒层构成实际的分离介质，以分离颗粒，和

设有混浊流管路(28)，经由所述混浊流管路能够将污染的滤液单独引出。

11.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，

所述筛子(16)由金属织物构成。

12.根据权利要求9或11所述的设备，其特征在于，

所述筛子(16)具有至少两个多孔的层，其中，各个层的孔径随着相应层与所述悬浮室(11)的距离增大而增大。

13.根据权利要求9至12之一所述的设备，其特征在于，

所述筛子(16)的至少一个第一层的层厚为10μm至200μm，并且各个层牢固地相互连接。

14.根据权利要求9至13之一所述的设备，其特征在于，

沿所述滤液的流动方向在所述筛子(16)的下游设置识别装置(34)，所述识别装置检测所述滤液的颗粒加载，并且与控制装置(35)连接，所述控制装置(35)对阀装置(25，26)进行控制，借助于所述阀装置可以根据所检测到的颗粒加载将所述滤液输送给所述混浊流管路(28)或所述纯滤液管路(27)。