CN1278762C - 板式过滤模块 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于净化废水的过滤模块，它具有多个具有至少一个用于其内腔排水的开口(21)的滤膜袋，这些滤膜袋垂直、平行和相互间隔距离地设置在一刚性的支架(11、12)内，使得位于相邻滤膜袋之间的中间空腔可由液体急剧地流过。按照本发明过滤模块的特征是，滤膜袋在其相互对置的两侧上与支架固定连接，支架具有至少一个用来排出通过滤膜袋开口抽出的液体的抽吸管(20)，并且滤膜袋具有一柔性的液体可穿透的芯部(16)和/或多个柔性的液体可穿透的芯部元件。
Description
技术领域
本发明涉及一种用来净化废水的过滤模块，带有多个分别具有至少一个用于其内腔排水的开口的滤膜袋，它们垂直、相互平行和尤其是等距地这样安装在一刚性的支架内，使得位于相邻滤膜袋之间的中间空腔可被液体急剧地流过。
背景技术
用于净化废水的普通过滤系统由一带一上下开口的箱式壳体的过滤单元组成，壳体内设有多重滤膜盒，它们垂直并相互平行地与相邻滤膜盒离开一定距离地设置。各个滤膜盒之间的中间空腔形成可流通的通道。各个滤膜盒包含一扁平的过滤板、其表面用滤膜覆盖。在这个带有滤膜盒的箱体下面设一包含一空气输入装置的壳体，通过此装置产生一上升气流，液体借助于此气流沿滤膜盒流动。每个滤膜盒具有通入一液体汇集管的输出管，在汇集管内有一抽吸泵，经过过滤的液体可以通过此泵抽出。在EP0662341B1中作为缺点指出了这种过滤系统，即所用的由实心材料组成的过滤板造成，在滤膜和过滤板表面之间流过的液体的通道内只形成一个薄层，因此产生大的流动阻力。因为穿越薄膜的压力在滤膜盒滤膜整个表面上不是均匀分布，在与液体汇集管相连的槽的周围造成压力集中，从而导致过滤箱局部过滤变得越来越黏稠。为了排除这个问题，推荐一种带滤膜的模块，其中每个滤膜盒的滤膜支承板做成空心的，支承板由一刚性的框架结构组成，它带有坚固的核心件和位于它们之间的凹坑。在滤膜支承板上设一输出口，经过过滤的液体通过此输出口抽出。
按照EP0662341B1的另一个建议，滤膜盒应该包括一袋形滤膜，它覆盖滤膜支承板的外表面，该支承板做成空心的并由许多相互平行设置的刚性杆状滤膜支承元件组成。在这些滤膜支承元件的一端设一连接的框架元件，因此在原则上在这种滤膜袋内同样设有刚性的框形体。在EP0602560B1或EP0510328B1中也介绍了类似的带有刚性的框形过滤盒的方案。但是不管用实心板还是用框形型材，不同的局部流动阻力的缺点还是保持不变，由此妨碍均匀的流动分布，从而阻碍净化效果。随着过滤系统使用时间越来越长，由于在过滤盒边缘区域内颗粒的沉积，这种不利效果还会更严重。
由于所要求的板或框的厚度，差的空间利用率或者说差的过滤表面和所用空间之间的比例也是不利的。特别是在使用过滤系统的地方只有有限的空间的情况下，不能或者至少是不能充分地采用体积比较大的过滤系统。
在例如EP0662341B1中所述的方案中每个单个滤膜板还必须配备一个液体抽吸装置，它又连接在一中央液体汇集器上。这使得在滤膜板和过滤液汇集器之间具有许多连接部位，这大大提高了形成泄漏部位的危险。如果出现泄漏，将导致过滤液不希望的污染。
发明内容
因此本发明的目的是，创造一种过滤模块，它保证改善液体净化的最佳迎流和均匀的压差分布。过滤模块最好应该形成一带有一流动通道和一迎流装置的结构单元，它没有或者只有较小的泄漏危险，并且其结构简单。
这个目的通过还具有以下特征的过滤模块实现，按照本发明其特征为：滤膜袋基本上做成扁平的，并在长方体形支架相互对置的封闭侧面上与支架固定连接，支架具有至少一个用来排出通过滤膜袋开口抽出的液体的抽吸管，并且滤膜袋具有一柔性的液体可流通的芯部和/或多个柔性的液体可流通的芯部元件。这种过滤模块特别的优点在于制造简单，特别是低的制造成本以及沿整个滤膜袋的均匀压差分布，它们由于没有刚性的板状或框形元件和非常小的尺寸而延缓滤膜的损坏。与按现有技术已知的带有过滤盒的方案不同，抽吸管或这些抽吸管内置在一刚性的支架内，因此排除了它的损坏或由此造成的泄漏。柔性的液体可流通的芯部或芯部元件造成一定的始终保持不变的滤膜袋内腔。
本发明的改进结构在以下描述中说明。
在最简单的情况下滤膜袋由两个相互四周连接的薄膜组成，它们最好通过粘接、焊接或通过浇注与另一种尤其是还构成铸造的支架的材料连接。因此滤膜袋可以方便和经济地制造。
按照本发明另一种方案，薄膜由热固性和/或弹性体塑料组成。尤其是采用酚醛树酯作为热固性塑料，聚乙烯、聚丙烯腈、聚醚砜和/或PVC作为弹性体。这些薄膜具有高的机械承载能力。特别是在按现有技术采用的滤膜中存在这样的危险，即包含在液体中的锐边颗粒引起损坏，因此为了保护按现有技术已知的过滤装置，要求液体进行耗费资金的预净化，以去除这些锐边颗粒。这可以通过使用本发明所采用的薄膜避免，它们即使在可能的维修工作时也能更好地防止损坏。
按照本发明另一种结构方案，支架由一长方体形框架组成，它包围滤膜袋，或者说滤膜袋相互离开一定距离平行地张紧在框架内。特别是选用由塑料制成的支架，特别是注塑的热固性人造树脂体形式的支架，其中随着注塑过程同时建立与滤膜袋的连接。可采用的热塑性塑料特别是带或不带填充物的聚酯或聚氨酯。
按照另一种结构方案，所有滤膜袋具有一共同的排水汇集器。
作为柔性的液体可穿透的芯部材料采用伴织无纺布(stützvlies)或由伴织织物(stüzgewebe)组成的网状织物，网状织物材料最好是聚丙烯、聚乙烯、玻璃纤维织物、PVC或酚醛树脂织物。在海绵状伴织无纺布作为芯部材料时，特别是采用聚丙烯、聚乙烯、聚醚PVC(作为“非织造织物”)或玻璃纤维织物。可选择地或附加地采用由柔性液体可穿透的筋条组成的单个芯部元件，它们最好固定在薄膜内侧上或者滤膜内侧上，并且在某些情况下由滤膜材料本身组成。按照本发明另一种实施形式这些筋条基本上相互平行设置，尤其是其中相互面对面的滤膜内表面分别具有平行的筋条，它们与对面一侧的筋条交叉设置。通过这些措施滤膜袋内腔始终保持一样大，即使如果由于不均匀的流动特性，滤膜的一块面积比相邻的一块面积受力更大的话。
按照本发明另一种实施形式，为了加强连接，筋条可以相互连接或通过内部的支承层附着地连接。在由海绵状伴织无纺布组成的液体可穿透的芯部和滤膜之间也可以存在粘附连接。通过这些措施可以使所用的滤膜袋通过滤液流向的反向回冲，达到更好的覆盖层控制。此外，通过薄膜在筋条或液体可穿透的芯部上面附着的粘附防止持续损伤滤膜的滤膜振动。
按照本发明另一种结构方案，滤膜袋具有塑料镶嵌条，以相对于上升的液流强化粘接缝或焊缝。
为了保证用来造成液流的装置相对于滤膜袋始终最佳地设置，支架可以和一置于下面的上升流通道连接，在此通道内固定安装一产生流动的装置，如泵和/或通风装置和/或至少一个使流动转向的导流体。该导流体用来使净化液流以最佳方式分布在过滤模块底面上。
按照本发明另一种结构方案，为了提高工作容量最好上下重叠地设置多个分别配备有滤膜袋的支架。
按本发明另一种结构方案，滤膜袋具有固定在其下部边缘上的清洗纤维，它们延伸到袋的内腔内。这种净化纤维最好由塑料组成，并具有小于待净化液体单位重量的单位重量。此外清洗纤维最好是弹性的和/或具有在0.5mm和相当于滤膜袋缝隙宽度10至95％宽度之间的直径。所述纤维通过流过模块的液流运动到滤膜上。纤维不断的运动用来达到滤膜更好的机械清理。这造成这样的优点，即可以大大延长模块必须进行化学清洗的时间间隔。因此迄今为止按照现有技术的模块必须经常从过滤池中取出不再必要。此外通过采用纤维可以使在液压方面流通能力弱的模块区域加强机械清洗，并保证得到需要的畅通的过滤面。通过强化的机械清洗，还可以相对于不带纤维的实施形式明显减少为产生净化液流所用的气量。这促使节省运行费用。
附图说明
在附图中表示本发明的实施例，借助于它说明其他细节和优点。附图中：
图1一按本发明的过滤模块的透视图；
图1a按图1的过滤模块的一种变型方案；
图2按图1的过滤模块部分剖开的局部视图；
图3至7各种不同结构的滤膜袋的局部剖视图。
具体实施方式
图1中所示的过滤模块由一长方体形的带封闭侧壁11、12的容器10组成。容器10上下开口，因此液体可以流过。在容器内并和该容器相连地相互平行和并排地设置许多扁平的柔性过滤袋。过滤袋具有薄膜13和14(见图2)，它们在其上下端处通过焊缝或粘接缝15封闭。在薄膜13和14之间设有一伴织无纺布16和/或许多柔性的筋条17、18和19。滤膜袋在其各个在图中垂直表示的侧面同样是封闭的，并与侧壁12以及对面的侧壁连接。这例如可以通过这样的方法实现，即侧边缘与侧壁12以及对面的侧壁借助于浇注方法固定。
图1a中所示的过滤模块相当于上述过滤模块，但是这里在滤膜袋下边缘上附加地固定清洗纤维50。这些清洗纤维由弹性塑料材料组成，它具有比待净化废水流的单位重量小的单位重量。清洗纤维在横截面内可以做成圆形、矩形、椭圆形或其他任何形状。重要的仅仅是，清洗纤维来回穿过液流运动，并在这时与滤膜袋表面摩擦接触。纤维最小直径或其最小宽度最好为0.5mm。纤维宽度的上限为滤膜袋缝隙宽度的95％。
如由图3、4和5所见，无纺布支承体或筋条基本上在整个内空腔上延伸。按图4筋条17和18的布局选择成平行的，而按图5筋条17和19的布局这样选择，使得筋条17和筋条19分别相互平行布置，但是其中筋条17和19相互垂直。在按图6的实施形式中在滤膜袋内，亦即在薄膜13和14之间既有伴织无纺布又有筋条17和18，其中后者与薄膜内侧面连接。筋条17和18分别相互垂直布置。
在图7中所示的实施形式中，滤膜袋的粘接缝或焊缝通过例如由聚酯、聚氨酯、ABS、聚乙烯、多酚或PVC组成的塑料带22强化。塑料带22具有和所用的芯部材料一样或类似的厚度，并在两面与滤膜部分粘接或焊接。由此使滤膜袋在流速提高时仍能更好地经受这种流速。此外采用塑料带22还提供这样的可能性，即进一步简化过滤模块的制造，因为它对于芯部材料是一个导轨，并在单个袋与袋支架浇注的过程中具有稳定形状的功能。
在图3至7中所示的滤膜袋中，根据箱体10的大小相互平行并始终等距地设置所希望数量的滤膜袋。每个滤膜袋具有一柔性的液体可穿透的芯部或芯部元件，它两侧被薄膜13和14包围。薄膜在两个相互面对面的侧面上相互粘接或焊接，由此使滤膜袋的厚度减小到相互粘接或焊接的滤膜的厚度。由此达到这样一种流动断面图，它促使流动阻力减小，并保证滤膜袋更好地流通。滤膜袋的柔性的液体可穿透的芯部和/或芯部元件用来使尽管在滤膜内外侧之间存在压差，在过滤过程期间在两个薄膜13和14之间仍然保留充满滤液的空腔。这个空腔用来输出滤液。每个滤膜袋余留的两侧通过浇注过程与包围它们的支架固定连接。其次，支架或相互对置的壁12具有用于各个滤膜袋排水的抽吸通道20，为此它具有一开口21。这种结构的优点促使，滤膜袋和滤液汇集器之间不必建立单独的连接。滤膜袋具有最佳的过滤表面/空腔-比。因此这种过滤袋也可以用在空间有限的场合。薄膜的机械耐用度通过这样的方法保证，即对于过滤过程采用结实的电池隔板薄膜。
通过这样的方法达到简单的过滤模块结构，即首先将使用的薄膜粘接，接着用合成树脂浇注成一“袋”-支架。由滤膜袋和袋支架组成的单元构成一过滤模块。由此可以在一道工序中将许多滤膜袋并合成一个模块。支架构成过滤模块的外边界，从而取消了额外的单独的滤膜安装箱。支架10与一未画出的上升流通道固定连接，此上升流通道设置在袋支架下面。在这个上升流通道内-如基本上按现有技术，例如由EP0662341B1所知-包含一流动发生装置，如通风装置或泵。由此始终造成一完整、独立的功能单元，它内置在箱10形式的充满液体的工作罐内。取消了成本高的用来连接上下箱的模块的采用。
原则上可以直接设置多个过滤模块10，由此达到统一液流的更好利用。
用于过滤的电池隔板薄膜在其内侧上具有筋条17、18和19，它们用作使滤液腔保持畅通的垫片。筋条要不相互粘接，以达到过滤袋更好的刚性，要不通过伴织无纺布形式的伴织织物相互连接。
Claims (26)
1.用于净化废水的过滤模块，具有多个分别具有至少一个用于其内腔排水的开口(21)的滤膜袋，这些滤膜袋垂直、平行和相互间隔距离地安装在一刚性的长方体形支架内，使得位于相邻滤膜袋之间的中间空腔可由液体急剧地流过，
其特征为：
滤膜袋在长方体形支架相互对置的封闭的两侧(12)在整个长度上与支架固定连接，支架具有至少一个用来排出通过滤膜袋开口(21)抽出的液体的抽吸管(20)，并且滤膜袋具有一柔性的液体可穿透的芯部(16)和/或多个柔性的液体可穿透的芯部元件(17、18、19)。
2.按权利要求1的过滤模块，其特征为：滤膜袋做成等距、扁平和柔性的。
3.按权利要求1的过滤模块，其特征为：滤膜袋由两个四周相互连接的薄膜(13、14)组成。
4.按权利要求3的过滤模块，其特征为：所述两个薄膜(13、14)通过粘接、焊接或通过浇注与其他材料相互连接。
5.按权利要求4的过滤模块，其特征为：所述其他材料构成铸造的支架。
6.按权利要求1或2的过滤模块，其特征为：薄膜(13、14)由热固性和/或弹性体塑料组成。
7.按权利要求1或2的过滤模块，其特征为：薄膜(13、14)由热固性酚醛树酯、聚乙烯、聚丙烯腈、聚醚砜和/或聚氯乙烯(PVC)组成。
8.按权利要求1的过滤模块，其特征为：支架是一长方体形框架(10)，它在侧面包围滤膜袋。
9.按权利要求1的过滤模块，其特征为：支架(10)由塑料组成。
10.按权利要求1的过滤模块，其特征为：支架(10)由浇注的热固性合成树脂体组成。
11.按权利要求1的过滤模块，其特征为：支架(10)由带或不带填充物的聚酯或聚氨酯组成。
12.按权利要求1过滤模块，其特征为，有一个用于所有滤膜袋的共同的排水汇集器。
13.按权利要求1过滤模块，其特征为：柔性的液体可穿透的芯部是一种海绵状伴织无纺布(16)或者是一种伴织织物。
14.按权利要求13的过滤模块，其特征为：所述海绵状伴织无纺布(16)由聚丙烯、聚乙烯、聚酯、玻璃纤维织物或PVC组成，和/或所述伴织织物由聚丙烯、聚乙烯、玻璃纤维织物、PVC或酚醛树脂织物组成。
15.按权利要求1过滤模块，其特征为：各个芯部元件(17、18、19)是柔性的筋条。，
16.按权利要求1的过滤模块，其特征为：各个芯部元件(17、18、19)固定在薄膜内侧上，或设置在滤膜内侧上，并由滤膜部分本身组成。
17.按权利要求15的过滤模块，其特征为：筋条(17、18、19)相互平行设置，和/或相互面对面的滤膜内表面分别具有平行的筋条(17或18)，这些筋条与相对一侧的筋条交叉设置。
18.按权利要求15或16的过滤模块，其特征为：芯部元件(17、18、19)相互和/或与薄膜(13、14)粘附连接。
19.按权利要求13至16之任一项的过滤模块，其特征为：或者海绵状伴织无纺布(16)或者带附加的芯部元件(17、18、19)的伴织无纺布(16)与薄膜(13、14)粘附连接。
20.按权利要求1的过滤模块，其特征为：滤膜袋具有一用来相对于上升的液流加强粘接缝或焊缝的塑料镶嵌带。
21.按权利要求1的过滤模块，其特征为：支架(10)与一置于下面的上升流通道连接，在上升流通道内设有流动发生装置和/或通风装置和/或至少一个使流动转向的导流体。
22.按权利要求1的过滤模块，其特征为：多个分别配备有滤膜袋的支架(10)相互重叠设置。
23.按权利要求1的过滤模块，其特征为：滤膜袋具有固定在其下边缘上的清洗纤维，它们伸到袋内腔中。
24.按权利要求23的过滤模块，其特征为：清洗纤维由塑料组成。
25.按权利要求23的过滤模块，其特征为：清洗纤维具有一小于待净化废水单位重量的单位重量，和/或清洗纤维是弹性的和/或具有一在0.5mm和一等于滤膜袋缝隙宽度10％至95％的宽度之间的纤维直径。
26.按权利要求21的过滤模块，其特征为：所述流动发生装置是泵。
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