CN112236215A - 用于过滤的系统和相关联的方法 - Google Patents

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Abstract

一种方法包括由流量传感器(70)测量流过膜过滤系统(12)的过滤器(20)的渗透物流体(48)的流量。此外，方法包括：由控制单元(86)接收渗透物流体(48)的测量流量和由控制单元(86)基于渗透物流体(48)的测量流量确定过滤器(20)的第一通量率。此外，方法包括由控制单元(86)将确定的第一通量率与第一预定通量率进行比较。另外，方法包括由控制单元(86)基于确定的第一通量率与第一预定通量率的比较以正常模式或通量容忍模式操作膜过滤系统(12)。膜过滤系统(12)的通量容忍模式进一步基于过滤器(20)的确定的归一化水渗透率值。

Description

用于过滤的系统和相关联的方法
技术领域
本说明书的实施例总体上涉及膜过滤系统，并且更具体地涉及用于监测膜过滤系统的过滤器的健康状况的系统和方法。
背景技术
许多物质作为溶液或混合物的存在创造了开发分离溶液或混合物的过程的需求。在化学、制药、食品、石油、医疗保健和废水应用中提纯、回收、分离和去除过程流中的物质的需要推动了对分离技术的需求。近年来，基于膜的过滤在许多分离应用中变得重要。
最常见的膜过滤过程是微滤(MF)、超滤(UF)和反渗透(RO)。膜过滤过程是压力驱动的，并且用于使用膜过滤器从流体中分离大分子。由于过滤器的膜的小跨膜压力的原因，膜通量与流体压力成正比。术语“膜通量”是指过滤器的每单位面积膜的介质流量。通过允许混合物的某些成分通过，同时保留混合物的其它成分，膜过滤器充当选择性屏障。过滤过程导致两个相：渗透物相和渗余物相。
与使用膜分离过程相关联的缺点是被称为膜过滤器的积垢的现象。积垢是被称为污垢的物质在膜的表面或膜的孔上的沉积，其导致膜性能的改变或者甚至膜的完全堵塞。结果，由于过滤器阻塞，过滤器效率降低，进而影响过滤质量并增加整体处理时间。
需要持续监测膜过滤器的健康状况，以实现膜过滤器的最佳和高效使用。
发明内容
根据本说明书的一个方面，公开了一种方法。方法包括由流量传感器测量流过膜过滤系统的过滤器的渗透物流体的流量。此外，方法包括由控制单元接收渗透物流体的测量流量和由控制单元基于渗透物流体的测量流量确定过滤器的第一通量率。此外，方法包括由控制单元将确定的第一通量率与第一预定通量率进行比较。另外，方法包括由控制单元基于确定的第一通量率与第一预定通量率的比较以正常模式或通量容忍(tolerant)模式操作膜过滤系统。膜过滤系统的通量容忍模式进一步基于过滤器的确定的归一化水渗透率值。
根据本说明书的另一方面，公开了一种系统。系统包括具有过滤器的膜过滤系统和联接到膜过滤系统的控制系统。控制系统包括流量传感器和控制单元，流量传感器联接到膜过滤系统并被配置成测量流过过滤器的渗透物流体的流量，控制单元通信地联接到流量传感器。控制单元被配置成接收渗透物流体的测量流量并基于渗透物流体的测量流量确定过滤器的第一通量率。控制单元还被配置成将所确定的第一通量率与第一预定通量率进行比较。此外，控制单元被配置成基于确定的第一通量率与第一预定通量率的比较而以正常模式或通量容忍模式操作膜过滤系统。过滤系统的通量容忍模式进一步基于过滤器的确定的归一化水渗透率值。
附图说明
当参考附图阅读以下详细描述时，本公开的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解，其中，贯穿附图，相同的标记表示相同的部件，其中：
图1是根据本说明书的一个实施例的系统的示意图，该系统具有膜过滤系统和联接到膜过滤系统的控制系统；
图2是示出操作根据图1的实施例的系统的方法的流程图；和
图3是示出根据本说明书的实施例的膜过滤系统的过滤器的通量率百分比相对于膜过滤系统的操作循环数的变化的曲线图。
具体实施方式
除非另有定义，否则本文使用的技术和科学术语具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。本文中使用的术语“第一”、“第二”等不表示任何顺序、数量或重要性，而是用于将一个元件与另一个元件区分开来。另外，术语“一”和“一种”不表示数量的限制，而是表示存在至少一个引用的项目。本文使用的“包括”、“包含”或“具有”及其变型意味着涵盖其后列出的项目及其等同物以及附加项目。术语“通信地联接”和“联接”不限于物理或机械连接或联接，并且可包括电连接或无线联接，无论是直接的还是间接的。
根据本说明书的一个实施例，公开了一种具有膜过滤系统和控制系统的系统。控制系统包括流量传感器，流量传感器联接到膜过滤系统并被配置成测量流过膜过滤系统的过滤器的渗透物流体的流量。控制系统还包括通信地联接到流量传感器的控制单元。控制单元被配置成接收渗透物流体的测量流量、基于渗透物流体的测量流量确定过滤器的第一通量率并且将确定的第一通量率与第一预定通量率进行比较。控制单元还被配置成基于确定的第一通量率与第一预定通量率的比较而以正常模式或通量容忍模式操作膜过滤系统。膜过滤系统的通量容忍模式进一步基于过滤器的确定的归一化水渗透(NWP)率值。根据另一个实施例，公开了一种操作膜过滤系统的方法。根据本说明书的实施例，示例性控制系统能够监测膜过滤系统的过滤器的寿命，并且有利于基于过滤器的确定的第一通量率和NWP值而在膜过滤系统的重复操作循环中优化过滤器的使用。
参考图1，示出了根据本说明书的一个实施例的系统10的示意图，系统10具有膜过滤系统12和联接到膜过滤系统12的控制系统14。在图示实施例中，膜过滤系统12包括经由进料流动路径18联接到过滤器(即膜过滤器)20的贮存器16。过滤器20具有由膜26分开的入口部分22和出口部分24。入口部分24具有入口28和第一出口30。出口部分24具有第二出口32。
膜过滤系统12还包括联接到进料流动路径18的进料泵34和进料控制阀36。进料泵34位于进料控制阀36的上游。贮存器16用于暂时储存进料流体38。具体地，进料泵34用于将处于预定压力的进料流体38从贮存器16经由进料流动路径18进料到过滤器20的入口28。进料控制阀36用于允许或停止进料流体38经由进料流动路径18的流动。
另外，膜过滤系统12包括收集罐40，收集罐40经由渗透物流动路径42联接到第二出口32。膜过滤系统12还包括联接到渗透物流动路径42的第一压力控制阀44和渗透物泵46。渗透物泵46位于第一压力控制阀44的下游。过滤器20用于通过利用跨越过滤器20的压差将渗透物流体48从进料流体38分离。第一压力控制阀44用于控制经由过滤器20的第二出口32流过渗透物流动路径42的渗透物流体48的压力。具体地，第一压力控制阀44的开度的量可被控制，以控制经由过滤器20的第二出口31流过渗透物流动路径42的渗透物流体48的压力。渗透物泵46用于将处于预定压力的渗透物流体48经由渗透物流动路径42进料到收集罐40。
此外，贮存器16经由渗余物流动路径50联接到过滤器20的第一出口30。膜过滤系统12还包括联接到渗余物流动路径50的第二压力控制阀52。第二压力控制阀44用于控制经由过滤器20的第一出口30流过渗余物流动路径50的渗余物流体54的压力。渗余物流体54是在渗透物流体48分离后的进料流体38的剩余部分。渗余物流体54经由渗余物流动路径50被进料到贮存器16。具体地，第二压力控制阀44的开度的量被控制，以控制经由过滤器20的第一出口30流过渗余物流动路径50的渗余物流体54的压力。此外，源56经由流动路径58联接到贮存器16。源56用于储存进料流体38。输送泵60联接到流动路径58，并用于将进料流体38从源56经由流动路径58输送到贮存器16。每当有需要时，输送泵60被操作以为贮存器16补充额外的进料流体38。
另外，膜过滤系统12包括水源(未示出)，水源经由入口路径62联接到进料泵34上游的进料流动路径18的一部分。入口路径62经由控制阀64联接到进料流动路径18的部分。控制阀64用于允许进料流体38或水66通过进料流动路径18流动。排放罐(未示出)经由出口路径68联接到第二压力控制阀52下游的渗余物流动路径50的一部分。出口路径68经由控制阀69联接到渗余物流动路径50的部分。在一个实例中，控制阀69用于将水66经由渗余物流动路径50引导到排放罐。在另一个实例中，控制阀66用于将渗余物流体54引导到贮存器16。这里应注意的是，图示的膜过滤系统12是示例性实施例，并且不应被解释为限制。膜过滤系统12的配置可根据应用而变化。
在图示实施例中，控制系统14包括联接到渗透物流动路径42的流量传感器70和第一压力传感器72。流量传感器70位于第一压力控制阀44的下游和渗透物泵46的上游。第一压力传感器72位于第一压力控制阀44的上游。流量传感器70用于测量通过过滤器20流到渗透物流动路径42的渗透物流体48的流量。在一个实施例中，流量传感器70可输出代表流过渗透物流动路径42的渗透物流体48的流量的信号。在另一个实施例中，流量传感器70可输出代表渗透物流体48的参数(例如，体积或速度)的信号，用于计算渗透物流体48的流量。设想到可用于测量渗透物流体48的流量的任何类型的流量传感器。第一压力传感器72用于感测流过渗透物流动路径42的渗透物流体48的压力。控制系统14还包括联接到第一压力控制阀44的第一促动传感器74和联接到渗透物泵46的第一速度传感器76。第一促动传感器74用于测量第一压力控制阀44的促动状态，并且第一速度传感器76用于测量渗透物泵46的速度。
控制系统14还包括联接到进料流动路径18的第二压力传感器73和联接到进料泵34的第二速度传感器78。第二压力传感器73位于进料控制阀36的下游。第二压力传感器72用于感测流过进料流动路径18的进料流体38的压力。第二速度传感器78用于测量进料泵34的速度。
控制系统14附加包括联接到渗余物流动路径50的另一个流量传感器80和第三压力传感器82。流量传感器80位于第二压力控制阀52的下游。第三压力传感器82位于第二压力控制阀52的上游。流量传感器80用于测量流过渗余物流动路径50的渗余物流体54的流量。在一个实施例中，流量传感器80可输出代表流过渗余物流动路径50的渗余物流体54的流量的信号。在另一个实施例中，流量传感器80可输出代表渗余物流体54的参数(例如，体积或速度)的信号，用于计算渗余物流体54的流量。设想到可用于测量渗余物流体54的流量的任何类型的流量传感器。第三压力传感器82用于感测流过渗余物流动路径50的渗余物流体54的压力。控制系统14还包括联接到第二压力控制阀52的第二促动传感器84。第二促动传感器84用于测量第二压力控制阀52的促动状态。
此外，在图示实施例中，控制系统14包括控制单元86，控制单元86具有处理器88和联接到处理器88的存储器单元90。在一些实施例中，控制单元86可用于控制膜过滤系统12的一个或多个功能。在某些实施例中，控制单元86可包括不止一个处理器，这些处理器彼此配合地工作以执行预期的功能。控制单元86还被配置成将内容存储到存储器单元90中和从存储器单元90中检索内容。在一个实施例中，控制单元86被配置成启动和控制膜过滤系统12的功能。
在一个实施例中，控制单元86包括通用计算机、图形处理单元(GPU)、数字信号处理器和控制器中的至少一个。在其它实施例中，控制单元86包括定制的处理器元件，诸如但不限于专用集成电路(ASIC)和现场可编程门阵列(FPGA)。在一些实施例中，控制单元86可与键盘、鼠标和任何其它输入设备中的至少一个通信地联接，并且被配置成经由控制台从操作者接收命令和/或参数。
在一个实施例中，存储器单元90是随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪存或能够由处理器88访问的任何其它类型的计算机可读存储器。另外，在某些实施例中，存储器单元90可为编码有程序的非暂时性计算机可读介质，程序具有多个指令来指示处理器88执行用于操作膜过滤系统12的一系列步骤。在一个实施例中，存储器单元90被配置成存储与过滤器20的操作信息相关联的唯一标识符89。
在图示实施例中，控制单元86通信地联接到流量传感器70、80。在一个实施例中，控制单元86被配置成从流量传感器70接收代表渗透物流体48的流量的输出信号。在另一个实施例中，控制单元86被配置成从流量传感器70接收代表渗透物流体48的参数(例如，体积或速度)的输出信号，用于根据已知技术计算渗透物流体48的流量。控制单元86被配置成基于渗透物流体48的测量流量来确定过滤器20的第一通量率。这里应注意的是，过滤器20的第一通量率被定义为过滤器20的每单位面积的渗透物流体48的测量流量。控制单元86还被配置成：将过滤器20的确定的第一通量率与第一预定通量率进行比较，并且基于确定的第一通量率与第一预定通量率的比较而以正常模式或通量容忍模式操作膜过滤系统12。
在一个实施例中，控制单元86被配置成：如果确定的第一通量率小于第一预定通量率，则通过控制膜过滤系统12的至少一个操作参数来以正常模式操作膜过滤系统12。至少一个操作参数包括渗透物泵46的速度、进料泵34的速度、第一压力控制阀44的促动以及第二压力控制阀52的促动。此外，控制单元86被配置成：在控制膜过滤系统12的至少一个操作参数之后，如果确定的第一通量率小于第一预定通量率，则以通量容忍模式操作膜过滤系统12。膜过滤系统12的通量容忍模式进一步基于过滤器20的确定的NWP值。过滤器20的NWP值基于过滤器20的预定通量和过滤器20的确定的跨膜压力(TMP)来确定。诸如正常操作模式、通量容忍操作模式和TMP的确定的方面参照随后的附图详细地解释。
控制单元86还联接到进料泵34和渗透物泵46，并且被配置成控制进料泵34和渗透物泵46的速度。控制单元86进一步通信地联接到第一速度传感器76和第二速度传感器78，并且被配置成分别接收代表渗透物泵46和进料泵34的速度的输出信号。
控制单元86还联接到进料控制阀36、第一压力控制阀44和第二压力控制阀52，并且被配置成控制进料控制阀36、第一压力控制阀44和第二压力控制阀52的促动。控制单元86还通信地联接到第一促动传感器74和第二促动传感器84，并且被配置成接收代表第一压力控制阀44和第二压力控制阀84的促动状态的输出信号。
另外，控制单元86通信地联接到第一压力传感器72、第二压力传感器73和第三压力传感器82。控制单元86通信地联接到第一压力传感器72、第二压力传感器73和第三压力传感器82，并且被配置成基于来自第一压力传感器72、第二压力传感器73和第三压力传感器82的输出来确定过滤器20的TMP。此外，控制单元86通信地联接到控制阀64、66，并且被配置成控制阀64、66以允许或停止通过膜过滤系统12的水流。
此外，控制单元86联接到指示器92。控制单元86基于过滤器20的确定的NWP值与过滤器20的预定基值的比较来激活指示器92以指示过滤器20的更换。指示器92可为基于音频的指示器或基于视觉的指示器或其组合。
参考图2，流程图示出了操作根据图1的实施例的系统10的方法90。在步骤93，在系统10的操作循环期间，进料流体38由进料泵34从贮存器16经由进料流动路径18进料到过滤器20的入口28。过滤器20通过利用跨越过滤器20的压差将渗透物流体48从进料流体38分离。渗透物泵46将处于预定压力的渗透物流体48经由渗透物流动路径42进料到收集罐40。渗余物流体54经由渗余物流动路径50被进料到贮存器16。每当有需要时，输送泵60被操作以为贮存器16补充额外的进料流体38。该循环重复进行。在一个实施例中，进料流体38包括细胞培养基和细胞碎片，并且渗透物流体48包括代谢物。在另一个实施例中，进料流体38包括蛋白质溶液，并且渗透物流体48包括盐溶液。
在一个实施例中，控制单元86从流量传感器70接收代表渗透物流体48的流量的输出信号。在另一个实施例中，控制单元86从流量传感器70接收代表渗透物流体48的参数(例如，体积或速度)的输出信号，并且根据已知技术计算渗透物流体48的流量。在步骤94，控制单元86基于渗透物流体48的测量流量确定过滤器20的第一通量率。如此前指出的，过滤器20的第一通量率被定义为过滤器20的每单位面积的渗透物流体48的测量流量。在步骤96，控制单元86将过滤器20的确定的第一通量率与第一预定通量率进行比较。在一个实施例中，第一预定通量率例如是预定通量率的70%。如果确定的第一通量率小于第一预定通量率，则在步骤98，膜过滤系统12以正常模式操作。如果确定的第一通量率大于或等于第一预定通量率，则再次重复步骤94。
通过控制膜过滤系统12的至少一个操作参数，膜过滤系统12以正常模式操作。在一个实施例中，至少一个操作参数包括渗透物泵46的速度、进料泵34的速度、渗透物流动路径42的第一压力控制阀44的促动以及渗余物流动路径50的第二压力控制阀52的促动。控制单元86分别基于来自第一速度传感器76和第一促动传感器74的输出来控制渗透物泵46的速度和第一压力控制阀44的促动。此外，控制单元86分别基于第二促动传感器84和第二速度传感器78的输出来控制第二压力控制阀52的促动和进料泵34的速度。
在一个实施例中，控制单元86在预定时间实例和预定持续时间内以预定序列控制渗透物泵46的速度、进料泵34的速度、渗透物流动路径42的第一压力控制阀44的促动和渗余物流动路径50的第二压力控制阀52的促动。预定序列、预定时间实例和预定持续时间基于诸如确定的第一通量率和第一预定通量率的因素来设置。在一个实施例中，预定序列涉及在预定时间实例和预定持续时间内增加渗透物泵46的速度、降低渗透物泵46的速度、调节第二压力控制阀52和增加进料泵34的速度的序列。这里应注意的是，预定序列、预定时间实例和预定持续时间可根据应用而变化。
在控制膜过滤系统12的至少一个操作参数之后，控制单元86再次从流量传感器70接收代表渗透物流体48的流量的输出信号。另外，在步骤99，控制单元86基于渗透物流体48的测量流量确定过滤器20的更新的第一通量率。然后，在步骤100，控制单元86将过滤器20的确定的更新的第一通量率与第一预定通量率进行比较。如果过滤器20的确定的更新的第一通量率大于或等于第一预定通量率，则再次重复步骤94。如果在控制膜过滤系统12的至少一个操作参数之后确定的更新的第一通量率小于第一预定通量率，则膜过滤系统12以通量容忍模式操作。
在通量容忍模式中，在步骤101，控制单元86控制控制阀64以经由入口路径62、进料流动路径18和过滤器20引导水66，以清洁过滤器20。此外，控制单元86控制控制阀69，以引导水经由渗余物流动路径50和出口路径68离开过滤器20。在过滤器20的清洁期间，控制阀64用于防止进料流体38通过进料流动路径18流动。另外，控制阀69用于防止水66流到贮存器16。
如此前指出的，膜过滤系统12的通量容忍模式进一步基于过滤器20的确定的NWP值。在步骤102，由控制单元86基于过滤器20的预定通量和过滤器20的确定的TMP来确定过滤器20的NWP值。具体地，NWP值通过以下关系式计算：
NWP=Flux/TMP
其中，Flux是由过滤器20的制造商提供的通量，TMP通过以下关系式计算：
TMP=((p2+p3)/2)-p1
其中，p1是第一压力传感器72的输出，p2是第二压力传感器78的输出，p3是第三压力传感器82的输出。
然后，在步骤104，控制单元86将过滤器20的确定的NWP值与过滤器20的预定基值进行比较。如果过滤器20的确定的NWP值小于过滤器20的预定基值的预定百分比，则在步骤106，控制单元86激活指示器92以指示过滤器20的更换。例如，如果过滤器20的确定的NWP值小于过滤器20的预定基值的50%，则控制单元86激活指示器92。如此前指出的，指示器92可为基于音频的指示器或基于视觉的指示器或其组合。如果过滤器20的确定的NWP值大于或等于过滤器20的预定基值的预定百分比，则重复步骤94-102，直到过滤器20的确定的NWP值小于过滤器20的预定基值的预定百分比。在这样的实施例中，第一预定通量率被重新设置为小于第一预定通量率的第二预定通量率。在一个实施例中，存储器单元90存储与过滤器20的操作信息相关联的唯一标识符89。过滤器20的操作信息可包括但不限于膜过滤系统的类型、进料流体的类型、渗透物流体的类型、渗余物流体的类型、操作循环的次数、第一通量率、第一预定通量率、进料泵34和渗透物泵46的速度、第一压力控制阀44和第二压力控制阀52的促动、NWP值、预定通量、跨膜压力等。
根据本说明书的实施例，示例性控制系统14能够持续监测过滤器20的健康状况，以实现过滤器20的最佳和高效使用。具体地，通过在重复的操作循环中连续监测过滤器20的通量率和NWP值，控制系统14能够实现过滤器20的寿命的自动评估。控制系统14基于感测的通量率来确定是以正常模式还是以通量容忍模式操作膜过滤系统12。通量率的预定值可在重复的循环中重新设置。
参考图3，曲线图示出了根据本说明书的实施例的膜过滤系统的过滤器的通量率百分比相对于膜过滤系统的操作循环数的变化。X轴代表过滤器的操作循环数，并且Y轴代表过滤器的通量率百分比。曲线108代表对应于第一跨膜压力(TMP1)的过滤器的第一通量率百分比的变化。曲线110代表对应于第二跨膜压力(TMP2)的过滤器的第二通量率百分比的变化。曲线112代表对应于第三跨膜压力(TMP3)的过滤器的第三通量率百分比的变化。线114指示预定百分比通量率(阈值极限)。当过滤器操作经过多个循环时，根据跨膜压力的变化重新设置预定百分比通量率。例如，参照曲线108，预定百分比通量率为40%，参照曲线110，预定百分比通量率为35%，并且参照曲线112，预定百分比通量率为30%。
根据本发明的实施例，控制系统能够基于通量率和NWP值评估过滤器的寿命。控制系统能够持续监测过滤器的健康状况，从而实现最佳的过滤器使用和高效的过滤过程。
虽然本文仅示出和描述了本说明书的某些特征，但是本领域技术人员将会想到许多修改和变化。因此，应当理解，所附权利要求书旨在覆盖落入本说明书的真实精神内的所有这些修改和变化。

Claims (18)

1.一种操作系统(10)的方法，所述方法包括：
由流量传感器(70)测量流过膜过滤系统(12)的过滤器(20)的渗透物流体(48)的流量；
由控制单元(86)接收指示所述渗透物流体(48)的测量流量的信号；
由所述控制单元(86)基于所述渗透物流体(48)的测量流量信号确定所述过滤器(20)的第一通量率；
由所述控制单元(86)将确定的第一通量率与第一预定通量率进行比较；和
由所述控制单元(86)基于所述确定的第一通量率与所述第一预定通量率的比较，以正常模式或通量容忍模式操作所述膜过滤系统(12)，其中，所述膜过滤系统(12)的通量容忍模式进一步基于所述过滤器(20)的确定的归一化水渗透率值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，操作所述膜过滤系统(12)包括：如果所述确定的第一通量率小于所述第一预定通量率，则通过控制所述膜过滤系统(12)的至少一个操作参数来以所述正常模式操作所述膜过滤系统(12)。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述至少一个操作参数包括所述膜过滤系统(12)的渗透物泵(46)的速度、所述膜过滤系统(12)的进料泵(34)的速度、所述膜过滤系统(12)的渗透物流动路径(42)的第一压力控制阀(44)的促动以及所述膜过滤系统(12)的渗余物流动路径(50)的第二压力控制阀(52)的促动。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，操作所述膜过滤系统(12)包括：在控制所述膜过滤系统(12)的至少一个操作参数之后，如果所述确定的第一通量率大于或等于所述第一预定通量率，则以所述正常模式操作所述膜过滤系统(12)。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，操作所述膜过滤系统(12)包括：在控制所述膜过滤系统(12)的至少一个操作参数之后，如果所述确定的第一通量率小于所述第一预定通量率，则以所述通量容忍模式操作所述膜过滤系统(12)。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，操作所述膜过滤系统(12)包括：通过引导水(66)通过所述过滤器(20)以清洁所述过滤器(20)以所述通量容忍模式操作所述膜过滤系统(12)。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，以所述通量容忍模式操作所述膜过滤系统(12)包括基于所述过滤器(20)的预定通量和所述过滤器(20)的确定的跨膜压力来确定所述过滤器(20)的归一化水渗透率值。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，以所述通量容忍模式操作所述膜过滤系统(12)包括将所述过滤器(20)的确定的归一化水渗透率值与所述过滤器(20)的预定基值进行比较。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，以所述通量容忍模式操作所述膜过滤系统(12)包括：如果所述过滤器(20)的确定的归一化水渗透率值小于所述过滤器(20)的预定基值的预定百分比，则激活指示器(92)以指示所述过滤器(20)的更换。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，操作所述膜过滤系统(12)包括：如果所述过滤器(20)的确定的归一化水渗透率值大于或等于所述过滤器(20)的预定基值的预定百分比，则以所述正常模式操作所述膜过滤系统(12)。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，以所述正常模式操作所述膜过滤系统(12)包括将所述第一预定通量率重新设置到小于所述第一预定通量率的第二预定通量率。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，由所述控制单元(86)存储代表所述过滤器(20)的操作信息的唯一标识符(89)。
13. 一种系统(10)，包括：
膜过滤系统(12)，其包括过滤器(20)；和
控制系统(14)，其联接到所述膜过滤系统(12)，其中，所述控制系统(14)包括：
流量传感器(70)，其联接到所述膜过滤系统(12)并且被配置成测量流过所述过滤器(20)的渗透物流体(48)的流量；和
控制单元(86)，其通信地联接到所述流量传感器(70)并且被配置成：
接收所述渗透物流体(48)的测量流量，并且基于所述渗透物流体(48)的测量流量确定所述过滤器(20)的第一通量率；
将确定的第一通量率与第一预定通量率进行比较；和
基于所述确定的第一通量率与所述第一预定通量率的比较，以正常模式或通量容忍模式操作所述膜过滤系统(12)，其中，所述膜过滤系统的通量容忍模式进一步基于所述过滤器(20)的确定的归一化水渗透率值。
14.根据权利要求13所述的系统(10)，其特征在于，所述膜过滤系统(12)还包括：
渗透物泵(46)和第一压力控制阀(44)，其联接到渗透物流动路径(42)；
进料泵(34)，其联接到进料流动路径(18)；和
第二压力控制阀(52)，其联接到渗余物流动路径(50)。
15.根据权利要求14所述的系统(10)，其特征在于，所述控制单元(86)联接到所述渗透物泵(46)、所述第一压力控制阀(44)、所述进料泵(34)和所述第二压力控制阀(52)，
其中，所述控制单元(86)被配置成基于所述确定的第一通量率与所述第一预定通量率的比较来控制所述渗透物泵(46)的速度、所述进料泵(34)的速度、所述第一压力控制阀(44)的促动和所述第二压力控制阀(52)的促动。
16.根据权利要求14所述的系统(10)，其特征在于，所述控制系统(14)还包括联接到所述渗透物流动路径(42)的第一压力传感器(72)、联接到所述进料流动路径(18)的第二压力传感器(73)和联接到所述渗余物流动路径(50)的第三压力传感器(82)，其中，所述控制单元(86)通信地联接到所述第一压力传感器(72)、所述第二压力传感器(73)和所述第三压力传感器(82)，并且被配置成基于来自所述第一压力传感器(72)、所述第二压力传感器(73)和所述第三压力传感器(82)的输出确定所述过滤器(20)的跨膜压力。
17.根据权利要求13所述的系统(10)，其特征在于，所述控制系统(14)还包括联接到所述控制单元(86)的指示器(92)，其中，所述控制单元(86)被配置成：如果所述过滤器(20)的确定的归一化水渗透率值小于所述过滤器(20)的预定基值的预定百分比，则激活所述指示器(92)以指示所述过滤器(20)的更换。
18.根据权利要求13所述的系统(10)，其特征在于，所述控制单元(86)包括存储器单元(90)，所述存储器单元(90)被配置成存储代表所述过滤器(20)的操作信息的唯一标识符(89)。
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