DD267914A5

DD267914A5 - Verfahren und vorrichtung zur behandlung von fluessigkeiten mittels membranfilteranlage

Info

Publication number: DD267914A5
Application number: DD88313468A
Authority: DD
Inventors: Laszlone Szuecs; Attila Szuecs
Original assignee: Kk
Priority date: 1987-03-06
Filing date: 1988-03-07
Publication date: 1989-05-17
Also published as: AU1369388A; US4983301A; HUT46555A; WO1988006475A1; HU200563B; JPH01502496A; SU1722211A3; EP0307422A1; YU44688A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Anlage zur Behandlung von Fremdstoffe enthaltenden Fluids. Die Erfindung bezieht sich auf die Behandlung von mit Fremdstoffen beladenen Fluessigkeiten und kann beispielsweise vorteilhaft zur Wasserreinigung eingesetzt werden. Ein Rohfluid, das Fremdstoffe enthaelt, wird zum Einlass einer Membranfiltervorrichtung 10 geleitet, die auf der einen Seite ein Konzentrat, das mehr Fremdstoffe als das Rohfluid enthaelt, und auf der anderen Seite ein Permeat, das weniger Fremdstoffe als die Rohfluessigkeit enthaelt, abgibt. Das Konzentrat, welches die Membranfiltervorrichtung 10 verlaesst, wird vollstaendig zum Einlass der Membranfiltervorrichtung 10 zurueckgefuehrt, und das Fluid wird unter hohem Druck zur Zirkulation gebracht, bis ein festgelegter Konzentrationswert erreicht ist, dann wird das konzentrierte Fluid abgeleitet, die genannten Schritte werden mit einer weiteren Menge an Rohfluid wiederholt. Der Dauerbetrieb der Membranfiltervorrichtung 10 und einer Pumpe 13, die den Hochdruck in der Vorrichtung gewaehrleistet, kann durch zwei Behaelter 34, 35 gewaehrleistet werden, die im Fluidkreislauf angeordnet sind und umgeschaltet werden koennen. Fig. 12

Description

Hierzu 14 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Me'.r.ode und eine Anlage zur Behandlung von Fluids, die Fremdstoffe enthalten, durch eine Membranfiltarvorrichtung.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Bekannt sind Anlagen, bei denen der Gehalt an Fremdstoffen von Fluids durch eine Vorrichtung verringert werden kann, in welcher das Fluid längs eines dünnen Membranfilter strömt, wahrend der Druck des Fluids höher als der Druck auf der anderen Seite des Membranfilter^ ist. Dieses strömende Fluid ist im allgemeinen eine Lösung, von der ein Teil durch den Membranfilter gedrückt wird (Permeat). Die Zusammensetzung des Permeats unterscheidet sich von der Zusammensetzung der ursprünglichen Lösung, da die DurchlSssiqkeit des Membranfilter für Ionen und Teilchen unterschiedlicher Größe unterschiedlich ist. Basiert diese Methode nur auf der Tatsache, daß die Größe der Poren des Membranfilter« in der Größenordnung von Ionen oder Teilchen liegt und der Membranfilter also auf gewisse Weise die größeren Ionen und Teilchen filtert (nerauszieht), bezeichnet man diese Methode als Ultra- oder Mikrofiltem. Wenn zwischen den beiden Seiter, des Membranfilters ein erheblicher Unterschied im osmotischen Druck besteht, dieser dann ausgeglichen und ein entgegengesetzter Druckunterschied herbeigeführt wird, der größer als der vorherige ist und eine Erscheinung darstellt, die der üblichen Osmose entgegegeretzt ist, tritt die sogenannte Umkehrosmose auf. Das Lösungsmittel strömt durch den Membranfilter aus der Lösung gegen den Osmosedruck in den das Lösungsmittel enthaltenden Raum. Bei der Arbeit der Membranfiltervorrichtung wird der Energieverbrauch vor allem durch die Pumpe bestimmt, die notwendig ist, um das zu behandelnde Fluid (d. h., das Rohfluid) unter hohem Druck (z.B. 50-70 bar) dor Vorrichtung zuzuführen. Um den Energieverbrauch zu senken, wurde eine Vorrichtung vorgeschlagen, bei der eine Wasserturbine durch das unter hohem Druck stehende konze Uriene Fluid (Konzentrat) angetrieben wird, welches ρΙλ Membranfiltervorrichtung verläßt, um einen Tail der Energie zurückzugewinnen. In der Praxis verlangt diese Lösung aber hohe Investitionen, und die schnelle Rotation der Wasserturbine erschwert den Betrieb und die Unterhaltung des gesamten Wasserreinigungssyctems.

Auf Energierückgewinnung ist auch die Lösung gerichtet, die in der US-PS 4354939 beschrieben wird. Danach wird das die Membranfiltervorrichtung verlassende Konzentrat abwechselnd zwei Behältern zugeführt. Jeder Behälter hat zwei durch eine flexible Membran voneinander getrennte Räume. Wenn das Konzentrat in den ersten Raum des einen der Behälter gelangt, speist eine Pumpe Rohfluid aus dem zweiten Raum zurück zum Einlaß der Membranfiltervorrichtung. Wenn der erste Raum, der fa3t der- getarnten Behälter ausmacht, mit Konzentrat gefüllt ist, wird des Konzentrat dem anderen Behälter zugeführt, während aus dem einen der Behälter das Konzentrat durch das Rohfluid abgeleitet wird, welches dem zweiten Raum dieses Behälters zugeführt wird.

Bei den genannten MembranfiltervorrichUingen atrömt das Rohfluid längs der Filtermembran. Vom Standpunkt des Permeatflusses durch die Membran ist die Konzentration der beiden Grenzschichten, die dicht an beiden Seiten der Membran angeordnet sind, bestimmend. Die Konzentration der Grenzschicht ist immer höher als die mittlere Konzentration des Gesamtlösungsflusses. Das heißt, des Lösungsmittel gelangt von der Innenseite der Lösung zum Membranfilter, der die Masse des gelösten Materials herauszieht, das Lösungsmittel aber hindurchläßt, daher konzentriert sich das gelöste Material if· der Grenzschicht. Der Unterschied im osmotischen Druck ist dem Unterschied der Konzentrate in den Grenzschichten proportional. Auf Grund der beschriebenen Erscheinung erhöht sich der osmotische Druck und damit steigt auch der Energieverbrauch. Beim Ultra- oder Mikrofiltern erhöht sich der hydraulische Widerstand des Membranfilters auf Grund der Zunahme der Konzentration der Lösung, die in den Membranfilter eingeführt wird (das ist offensichtlich auch bei der Umkehrosmose der Fall und verursacht einen weiteren Druckanstieg). Die oben genannten Erscheinungen bezeichnet man oft auch als Polarisation. Die Stärke der Grenzschicht und damit die Konzantratioi.tzunahme verringern sich wesentlich, wenn die Geschwindigkeit der Lösung (genauer formuliert, die R-Zahl, die der Geschwindigkeit proportional ist) höher wird. Lösungsmittel tritt aus der Lösung aus, die längs des Membranfiltere fließt. Am Ende des Membranfilter», cm Auslaß, ist die mittlere Konzentration gleich der Konzentration der Lösung, welche die Vorrichtung gerade verläßt. Wenn die Menge der der in die Vorrichtung eingespeisten Lösung das n-fache der Menge des durch die Membran gedrückten Permeate ist, der sogenannte Gewinn also gleich 1/n ist, ist die mittlere Konzentration am Auslaß um das n/(n - 1 (fache höhe>° als am Einlaß. Auf Grund der erwähnten Beziehung zwischen der Konzentration und dem osmotischen Druck wäre es vorteilhaft, wenn η höher wäre, wodurch sich aber der Gewinn (1/n) verringern würde.

Um die Stärko der Grenzschicht zu verringern, wurdo vorgeschlagen, das Rohfluid durch die Membranfiltervorrichtung zirkulieren zu lassen. Das Rohfluid wird durch eine Hochdruckpumpe kontinuierlich in den Kreislauf des zirkulierenden Fluids gespeist, und aus diesem Kreislauf treten kontinuierlich auf dereinen Seite dos Permeat und auf der anderen Seite das konzentrierte Fluid aus. Ein Nachteil dieser Methode besteht darin, daß die Konzentration des in die Membranfiltervorrichtung eingespeisten Fluids höher ist als die des Rohfluids, und so führt die Erhöhung des osmotischo.i Drucks zur genau entgegengesetzten Wirkung. Folglich lohnt es sich nur dann, das Fluid auf diose Weise zirkulieren zu lassen, wenn der Vorteil, der durch die Tatsache ausgelöst wird, daß die Grenzschicht dünner wird, größer ais der Nachteil ist, der durch die Zunahme der Konzentration bewirkt wird. Diese Methode ist dann sinnvoll, wenn die Konzentration des Rohfluids sehr gering ist. Nicht vorteilhaft aber ist die Methode für die Behandlung von Lösungen mit höherer Konzentration, z. B. zum Entsalzen von Meerwasser. Die Energie des kontinuierlich die Membranfiltervorrichtung verlassenden Konzentrats goht verloren, wenn keine andere Form für deren Rückgewinnung, z. B. durch eine Wasserturbine, vorhanden ist.

Bei den oben genannten Methoden arbeitet die Membranfiltervorrichtung kontinuierlich, die Konzentration und die Geschwindigkeit des darin fließenden Fluids ist damit nur von der Stelle abhängig. Die Geschwindigkeit des Durchflusses ist so zu wählen, daß sie der Konzentration des Rohfluids und der maximalen Konzentration, die für die Membranfiltervorrichtung zulässig ist, angepaßt ist.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, den Energieaufwand lot Behandlung von flüssigkeiten in Membranfiltervorrichtungen zu senken und eine rationelle Behandlung von Flüssigkeiten mit höherer Fremdsto '(konzentration zu ermöglichen.

Darlegung des Wesens der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Lösung der eingangs genannten Art mit einem veränderten Betriebsregime zu entwickeln. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Rückführung des gesamten, die Membranfiltervorrichtung verlassenden Konzentrats zum Einlaß und durch die Zirkulation des Fluids unter hohem Druck, bis das Fluid einen festgelegten Konzentrationswert erreicht, und die anschließende Abgabe des konzentrierten Fluids und die Wiederholung dieser Schritte mit

einer weiteren Menge des zu behandelnden Fluids gelöst.

Nach der Erfindung arbeitet die Membranfiltervorrichtung zyklisch, die Konzentration des durch die Vorrichtung fließenden Fluids erhöht sich kontinuierlich zwischen dem Anfang und dem Ende des Zyklusses oder einer Periode und erreicht d<tn Höchstwert der für die Membranfiltervorrichtung zu issigen Konzentration erst am End* der Periode. Die Methode nach der Erfindung braucht — wie nachstehend detailliert erklärt werden wird — weniger Energie als die bisher

bekannten Methoden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die periodisch arbeitende Membranfiltervorrichtung regelmäßigmit einem Fluid von gleicher Konzentration wie das Rohfluid durchgespült wird, wodurch sich die Selbstreinigung verbessertund die Notwendigkeit der Instandhaltung geringer wird.

Andererseits bezieht T^irh die Erfindung auf eine Anlage zur Behandlung von Fluic s, welche Fremdstoffe enthalten, die besteht

aus einer Memb'anfilter/orrichtung mit einem Einlaß zur Aufnahme des zu behandelnden Fluids, einem Auslaß für ein

Konzentrat und einem weiteren Auslaß für ein Pormeat; einem Fluidkreislauf, in wolchem das Fluid zirkuliert wird und welcher

sich zwischen dem das Konzentrat liefernden Auslaß und dem Einlaß befindet; einer Pumpe, die während der Zirkulation hohen

Druck im Fluidkreislauf gewährleistet; einer Vorrichtung zur Einspeisung des zu behandelnden Fluids in den Fluidkreislauf und

einer Vorrichtung, die das Konzentrat ableitet. Die Anlage ist nach der irfindung dadurch gekennzeichnet, daß der Fluidkreislauf für den periodischsn oder zyklischen Betrieb angelegt ist und wenigstens ein Teil des Fluidkreislaufs durch wenigstens ein Regelventil mit der Vorrichtung zur Ableitung des Konzentrats verbunden ist, wobei dieses wenigstens eine Regelventil während der Fluidzirkuletionsperiode geschlossen ist, aber nach den Fluidzirkulationspferiodtin offen ist.

bsi einem sehr vorteilhaften AusfüSirungsbeispiel der Erfindung arbeiten die Membranfiltorvorrichtung und die den hohen Dru i\ erzeugende Vorrichtung — die kostspieligote Elemente der Anlage — trotz der periodischen Arbeitsweise der Anlage kontinuierlich, wodurch ihre Nutzung perfekt ist.

Ausfuhrungsbeispiel Die Erfindung und ihre Vorteile werden ausführlicher in der folgenden Beschreibung anhand der in den Zeichnungen gezeigten

vorteilhaften Ausführungsbeispiele beschrieben.

Abb. 1 hit eine schematische Schnittansicht eines Details einer Membranfiltervorrichtung. Abbildungen 2 bis 4 sind Schaltpläne bekannter Anlagen mit Membranfiltervorrichtungen. Abb.5 it* ein schematisches Schaltdiagramm eines Ausführungsbeispiels einer Anlage nach der vorliegenden Erfindung. Abb. 6 in ein Schaltdiagramm eines Ausführungsbeispiels einer Anlüge nach der Erfindung, vervollständigt durcn ι in Umkehrgefäß. Abb. 7 iit ein Schaltdiagramm eines Ähnlichen Ausführungsbeispiels wie in der Abb. β.

*bb.8 iit ein Scheltdiagramm eines Ausführungsbeispiels, wie es in der Abb.7 gezeigt wird.

Abb. 9 iit ein schematisches Schaltdiagramm eines Ausführungsbeispiels der Vorrichtung nach der Erfindung, welches einen

annähernd kontinuierlichen Betrieb der Membranfiltervorrichtung ermöglicht.

Abb. 10 ist ein Schaltdiagramm eines ähnlichen Ausfüh'ungsbeispieis wie in der Abb. 9. Abb. 111st ein Schaltdiagramm eines Ausführungsbeispiels, wie es in der Abb. 10 gezeigt wird. Abb. 12 ist ein Scheltschema, das ein Ausführungsbeispiei der Anlage nach der Erfindung zeigt, welches einen vollständigen Dauerbetrieb der Memkranfiltervorrichtung ermöglicht. Abb. 13 ist ein ähnliches Ausführungsbeispiel wie das in Abb. 12 im Schaltdiagramm. Abb. 14 ist ein Schaltdiagramm eines Ausführungsbeispiels, wie es in der Abb. 13 gezeigt wird. Abb. 15 ist ein Schaltdiagramm eines ähnlichen Ausführungsbeispiels <vie in der Abb. 14, bei dem sich die Richtung des Fluidstromes in der Membranfiltervorrichtung periodisch ändert. Abb. 16 ist ein Schaltdiagramm eines Ausführungsbeispiels einer Zweistufentmlage nach der Erfindung. Gleiche Elemente oder Elemente mit der gleichen Funktion habe in den Abbildungen gleiche Bezugszahlen. Vor der Offenlegung der Erfindung werden die Grundmerkmale der Arbeitsweise einer Membranfiltervorrichtung anhand der ADb. 1 kurz zusammengefaßt. Im Nachfolgenden ist das Fluid, welches die Fremdstoffe enthält, der Einfachheit halber eine Salzlösung, und die Erfindung wird auf der Grundlage von Ausführungsbeispielen beschrieben, die für di,o Entsalzung von Meerwasser geeignet sind. D<e Erfindung kann jedoch selbstverständlich auf allen Gebieten der Trenn- oder Filtertechniken des Menibranfiltertvps angewendet werden. Solche Anwendungen sind z.B. die Denitrierung von Trinkwasser, die Konzentration

von Lösungen, die Destillation von Wasser, das Filtern von Schmutzwasser. Die Erfindung ist nicht auf Wasser beschiänkt,sondern kann auch auf andere Flüssigkeiten, z. B. Alkohol, oder auf andere Industrielösungen angewendet werden. Die

Fremdstoffe können im Fluid gelöst sein (z. B. Salzlösung) oder in diesem vermischt (z. B. Kolloidteilchen oder Sand in Wasser). Abb. 1 zeigt im Detail eine Membranfiltervorrichtung, in der ein zu behandelndes Fluid 2 in einem Membranfilter 1 fließt, der oine

dünne Rtthrenform hat. Bei der Vorrichtung ist eine große Zahl dieses Typs von dünnen Röhren parallel miteinander verbunden.

Pfeil 4 zeigt den Eintritt des Rohfluids und Pfeil 5 den Austritt des konzentrierten Rohfluids (Konzentrat). Permeat 6 tritt durch den Membranfilter 1 aus der Vorrichtung aus, während das Fluid 2 mit hohem Druck längs der Membranfilter 1 fließt. Das Volumen

des Eintrittsfluids ist gleich der Summe der Volumina von Auslaßkonzentrat und Permeat. Der Quotient der Menge von

Aiislaßpormeat und Einlaßfluid wird als Gewinn der Vorrichtung bezeichnet. Er beträgt 1/n, wenn η der Quotient von Einlaßfluid

und Permeat ist. Wenn angenommen wird, daß die Konzentration des Permeats viel geringer ist als die des E^; nlaßfluids, beträgtdie mittlere Auslaßkonzentration

^x0UT ^{a X}IN

wobei X₁K die mittlere Einlaßkonzentration ist und η der Kehrwert des Gewi' es.

Nahe der Wand des Membranfilters 1 ist die Konzentration x_H der Grenzschicht 3 immer höher als die mittlere Konzentration χ

der Lösung, die durch denselben Querschnitt flit Bt, d. h.

Xh-o-x, (2)

wobei σ «in Faktor ist, der größer als 1 ist. Für dus Verfahren ist die mittlere Konzentration der Grenzschicht 3 bestimmend, die gleich

*ΗΙΝ + ^QUT 4 . ^r χ1 ^a * ^(XIN ^{+ X}OUT^}

ist. Durch Substitution der Gleichung (1) ergibt sich

λ|| ⁼ ΛχΤίΤ \ · · / "

^{Μ ΙΝ} 2 η - 1

In der Abb. 2 wird eine einfache, bereits bekannte Anlage gjieigt. E«ne Wasserspeisepumpt 11 treibt frisches Meerwasser untei niedrigem Druck durch eine Waseervorbehandlungsaniege 12, anschließend wird das gefilterte und vorbehandelte Wasser durch eint Hochdruckpumpe 13 in oine Membranfih orvorrichtung 10 getrieben, wo es längs der Membranfilterflächeri des Membranfilter fließt. Reines Wasaer fließt von der Membranfiltervorrichtung 10 durch die Membranfilterflächen zu einem Permoatbehälter 14, das konzentrierte Meerwasser gelangt durch ein Drosselventil 15 und eine Auslaßvorrichtung 7, welche das Konzentrat ableitet. Die Vorrichtung 7, weiche das Konzentrat ableitet, kann beispielsweise ein Rohr sein. Der Energieverbrauch wird vor allem durch die Hochdruckpumpa 13 bestimmt. Wenn der Druck hinter dem Membranfilter P bar beträgt (bei der Entsalzung von Meerwasser sind aas etwa 50-70 bar), dann beträgt der Energieverbrauch für 1 m³ reines Wasser

Ρ· η -,

N = [kWh/nr'J, (5) ,

36 f\ ^J Jsz

wobei η,, die Effektivität oder der Wirkungsgrad der Pumpe 13 ist und η ein Quotient der Menge des in die M&mbranfiltervorrichtung 10 gepreßten Meerwassers und der des Austritts von reinem Wasser aus dar Mecibranfiltervorrichtung, d. h., der Kehrwert des· Gewinns.

Der Energieverbrauch nimmt ab, wenn das konzentrierte Wasser, das ins Meer zurückgeführt wird, statt durch das Drosselventil 15 durch eine Wasserturbine 16 geführt wird, wie das in der Abb. 3 gezeigt wird. Diese Anlagen sind zwar kostspielig und kompliziert, es ist aber möglich, einen Teil der sonst vergeudeten Energie zurückzugewinnen. Boi Anwendung der Wasserturbine 16 beträgt der Energievorbrauc!)

η - 1 ^P -ι ο,

—-O - --)] [kWVm³J,

wobei lh der Wirkungsgrad der Wasserturbine 1 IS ist und ΔΗ der Druckabfall längs des Membranfilters in bar (praktisch 2-3 bar). Es wurde erwähnt, daß die Geschwindigkeit der in die Membranfiltervorrichtung fließenden Lösung die Stärke der Grenzschicht beeinflußt, diese Wirkung kann jedoch herabgesetzt werden, wenn man die an sich bekannte Rezirkulation anwendet, wie da' in der Abb.4 gezeigt wird. In diesem Fall wird des austretende Konzentrat au3 der Membranfiltervorrichtung 10 nicht nur der Wasserturbine 16 zugeführt, sondern auch zurück zum Einlaß der Membranfiltervorrichtung 10'Üurch Einschaltung einer Umlaufpumpe 17. Die Rezirkulation erhöht die mittlere Durchschnittskonzentratjon der längs des Membranfilters fließenden Lösung, da die mittlere Konzentration der in die Membranfiliervorrichtung 10 fließenden Lösung höher ist, und folglich erhöht sich der Wert von P, gleichzeitig aber nimmt die Stärke der Grenzschicht ab, und durch diese Wirkung wird der Wert von P verringert. Aus den beiden entgegengesetzten Wirkungen ergibt sich ein optimaler Wert. Wenn man den Wirkungsgrad der Pumpe 17 ebenfalls mit η_Μ annimmt, ist der Energieverbrauch gleich

^{n P n P}

wobei k der Quotient der Menge der durch die Umwälzpumpe 17 zugeführten Salzlösung und der Menge an reinem Wasser (Permbat), die aus der Membranfiltervorrichtung 10 kommt, ist.

Um schließlich eine korrekte Einschätzung der unterschiedlichen Anordnungen vornehmen zu können, soll der Energieverbrauch einer .idealen" Anlage berechnet werden. Die ideale Anlage (Abbildungen 3 und 4) hat eine Wasserturbine 16, die Effektivitätswerte betragen η,, = η, = 1, der Druckabfall längs des Membranfilters ist ΔΡ = 0 und der Wert von P ist dor osmotische Druck oder der mögliche Minimaldruck P₀, der durch die Größe des Filters bestimmt ist. Folglich ist der Energieverbrauch gleich

^NO " ~

[^M³I (8)

° 36

wenn σ* der Quotient des tatsächlichen Drucks P und des Drucks P₀ ist, der sich im Idealfall ergibt:

Aus den Gleichungen (8) und (9) ergibt sich, daß

36 °

Durch Substitution der Gleichung (10) in die Gleichung (7) und Umstellung erhält man

^d8Z

Nimmt man die reclistischen Werte von η,, = 0,5, η₍ = 0,75 und ΔΡ/Ρ = 0,05 an, dann beträ&t dei Energieverbrauch

N = N₁₅-o*(1,29n+0,1k+ 0,713). (12)

Da der Minimalwert von n 3 bis Ί beträgt, erhält man bei Annahme eines vorteilhaften Falls und Rechnen mit n = 3 und k = 3

In der P/axls wird die Wasserturbine 16 kaum eingesetzt, weil mit der schnell rotierenden Maschine schwerwiegende Betriebfund Instandhaltungsprobleme a'iftreten. Folglich erhält man durch Substitution von η, = 0 in der Gleichung (11) bei Verwendung der oben genannten Werte

N = N₀ · o*(2n + 0,1 k) (14)

Folglich

N = = 6,3 (15)

Abb. 5 zeigt ein einfaches Ausführungsbeispiel der Anlage nach der Erfindung. Das Meerwasser, das von oiner Wassersoeisepumpe 11 durch eine an sich bekanteWasservorbehandiungsanlage 12 kommt, wird in einen Fluidkreislauf durch eine Hochdruckpumpe 13 über ein Regelventil 18 gedrückt. In diesen Fluidkreislauf ist eine Umwälzpumpe 17 mit einer Mümbranfiltervorrichtung 10 und einem Regelventil 19 in Reihe geschaltet. Die Pumpe 17 dient nur der Zirkulation. D e durch sie bewirkte Druckerhöhuno '^st gering, ihr Energieverbrauch ist unbedeutend. Der Konzentratauslaß derMembranfiltorvo'richtung 10 ist mit der Vorrichtung 7 verbunden, die das Konzent et durch ein Ventil ?0 ableitet, wobei diese Vorrichtung 7 in dem gezeigten Ausführungsbeispiel ein ins Meer gerichtetes Rohr ist. Der Permeatauslaß der Membranfiltervorrichtung 10 ist mit einem Permeatbehälter 14 verkünden. Die Pumpe 13 führt nur die Menge an vorbehandeltem Meerwasser unter hohem Druck der Membranfiltereinheit zu, welche d!s Permeat in den Behälter 14 abgeführt wird. Der Auslaß der Wasservorbohandlungsanlage 12 ist mit dem Fluidkreislauf durch ein Regelventil 21 verbunden, und der Fluidkreislauf ist durch ein Regelventil 22 mit der Atmesphäre verbunden.

Drei aufeinanderfolgende Phasen kennzeichnen die Arbeitsweise dar Anlage. In der Phase der Wasserroinigung führt die Pumpe 11 Meerwasser für die Wasservorbehandlungsanlage 12 in einer Menge zu, die gleich der Menge des erzeugten reinen Wassers ist, und das vorbehandelte Wasser wird durch die Pumpe 13 unter hohem Druck (50-70 bar) in die Membranfiltereinheit lOeingeführt. In dieser Phase sind nur die Ventile 18 und 19 offen, die anderen Ventile, 20,21 und 22, sind geschlossen, und alle Pumpen, 11,13 und 17, arbeiten. Wenn diese Phase beginnt, ist die Anlage mit vorbehandeltem Meerwasser von geringer Konzentration—wie im Meer vorhanden--gefüllt. Bis zum Ende dieser Phase wird dem Fluidkreislauf durch die Pumpe 13 die gleiche Menge an vorbehandeltem Meerwasser zugeführt wie die Menge an reinem Wasser (Permeat), welche durch den Membranfilter austritt. Die Konzentration des umlaufenden Wassers erhöht sich offensichtlich, und diese erste Phase endet, wenn die Konzentration den für die Membranfiitervorrichtung 10 zulässigen Wert erreicht hat. Vom Verfahrensstandpunkt ist der Mittelwert der Anfangs- und der Endkonzentration, de, in dieser Phase meßbar ist, bestimmend, und dieser Mittelwert ist im Gegensatz zur Anlage nach der Abb. 4 von der Leistung der Umwälzpumpe 17 unabhängig, während im früheren Fall der Unterschied zwischen Einlaß- und Auslaßkonzentrationen um so geringer ist, je größer die durch die Pumpe 17 umgewälzte Menge ist.

Um die dadurch erzielten Einsparungen schätzen zu können, soll angenommen werden, daß bei der Anlage nach Abb.4 die Hälfte des Wassers, das den Konzeniratauslaß der Membranfiitervorrichtung 10 verläßt, rezirkuliert wird, um eine angemessene Strömungsgeschwindigkeit zu erreichen. In diesem Fall erhöht sich die Einlaßkonzentration so, daß der Unterschied zwischen der Einlaß- und der Auslaßkonzentration auf etwa die Hälfte des ursprünglichen Wertes verringert wird. Wenn der Salzgehalt des frischen Meerwasser 4,2% und der des austretenden Meerwassers 5,6% ist, dann ändern sich diese Werte auf Grund de-

Rezirkulation auf 4,9% und 5,6%. Ohne Rezirkulation würdn die mittlere Durchschnittskonzentration (4,2 + 5,6)/2 = 4,9% betragen sie erhöht sich aber auf Grund der Rezirkulation a jf (4,9 + 5,0/2 = 5,25%. Sicherlich, din Rezirkulation erhöht die Geschwin.üg'isit · ο duü sich die überschüssige Konzentration in der Grenzschicht von etwa 1 % auf etwa 0,4% verringert. Vom Standpunkt der Berechnung des osmotischen Druckunterschieds ist diese Konzentration üestimmend, die sich im Ergebnis der Rezirkulation von 4,9 + 1,0 = 5,9% auf 5,25 + 0,4 = 5,65% verringert.

Bsi der Anordnung nach der '"Erfindung, wh sie in der Abb. 5 gezeigt wird, erhöht sich die Verringerung der überschüssigen Konzentration durch Rezirkulation nicht, sie beträgt ebenfalls u,4 % anstelle von 1 % ohne Rozirkulation, aber die Anfangs· und die Fndkonzentration ändern sich nicht, so daß sich die mittlere Kon/entrclion von 5,9% ohne Zirkulation auf 4,9 + 0,4 = 5,3% vorringeit. Folglich führt die Investition derselben Zirkulationsarbeit zu einer Konzentrationuverrinyerung von 5,9 - 5,3 = 0,6%, statt von 5,9 - 5,65 = 0,25%, wenn mit der Anoi dnung nach der Abb. 5 anstelle der Anordnung nach der Abb 4 gearbeitet wird. Α.Ί die Wasserreinigungsphase schließt sich die Ableitungsphase nach Abb. 5 an, in der nur die Ventile ?'J urv, 22 offen sind. In diesem Fall drückt die Pumpe 17 schweres Konzentrat, das skh in der Membranfiltervorrichtung 10 befinde , wieder zurück in das Meer, und anstelle des Konzentrat' fließt Luft durch das Ventil 22. Während dieser Phase liefern bzw. föroern die Pumpen 11 und 13 nichts, und es wird kein Perrreat erzeugt.

Nachdem die Ableitungsphase beendet ist, beginnt eine Füllphase. Zu diesem Zeitpunkt sind nur die Ventile 21 und 20 οΐίβη, b's das Füllwasser am Ventil 20 erscheint. Während des Füllens arbeiten die Pumpen 11 und 17, Pumpe 13 fördert nicht, es wird a.so kein Permeat erzeugt. An die Füllphase schließt sich wieder dine Wasierreinigungsphase an, und damit beginnt eine neue Periode oder ein neuer Zyklus

In den unterschiedlichen Phasen sind folgende Ventile offe.i und arbeiten die nachstehend genannten Pumpen:

Wasserreinigungsphase: 18, V ,11,13,17 Ableitungsphase: 20,22; 17

Füllphase: 20,21; 11,17

Die Wasserreinigungsphase währt so lange, bis die Konzentration der Menge des zirkulierenden Fluids einen IL r die Membranfiltervorrichtung 10 zulässigen Wert erreicht. Das Ende dieser Phase kann auf unterschiedliche Weis', abgestimmt werden. Man kann den Wert der Konzentration direkt messen oder den Druck in dem zirkulierenden Fluid oder einen beliebigen Parameter des zirkulierenden FIi ids, der für die Konzentration charakteristisch ist. Die Verzögerung der Phase kann uuf einen festen Zeitpunkt abgestimmt w rden, was auf der Grundlage einer entsprechenden Konstruktion oder von Messungen möglich ist.

Ein Nachteil des Ausführungsbeispiels nach Abb. 5 ist es, daß bei einigen Membrantypen Hie in der Memb">nfiltervorrichtung 10 aufgenommene Wassermenge gering ist, wodurch die Phase der Wasserreinigung zu kurz ist. Ein Proble Kann es außerdem Feir-, daß die Membranfiltervorrichtung 10 während der Ableitungsphase mit Luft gefüllt wird.

In der Abb. 6 wird das Volumen des Fluidkreislaufs durch einen Behälter 25 vergrößert, der mit der Membranfiltervorrichtung 10 in Reihe geschaltet wird, und der luftfreie Betrieb der Membranfiltervorrichtung 10 wird durch ein Behältnis 24 gewährleistet, d&s nohwasser enthält. Das vorliehandelte Wasser wird in jeder Phase durch die Wasserzuführpumpe 11 dem Umkehrbehälter 24 und von diasem in den Phasen des Füllens und der Ableitung durch ein Ventil 23 als vorbehandeltes Wasser dem Behälter 25 und der Membranfiltervorrichtung 10 zugeführt, wo ea das konzentrierte Wasser durch das Ventil 20 hinausdrückt. In Abhängigkeit von den Umständen kann es offensichtlich vorteilhaft sein, nur mit einem der Behälter 24 und 25 zu arbeiten. Es sollte erwähnt werden, daß es durch die Verwendung des Behältnisses 24 möglich wird, mit einer billigeren Pumpe 11 und Wasservorbehandlungsanlage 12 zu arbeiten, die beide durch eine verringerte volumetrische Leistung und damit durch geringere Größe gekennzeichnet sind, außerdem wird dadurch der Dauerbetrieb der Pumpen 11 und 17 ermöglicht. In den unterschiedlichen Phasen sind folgende Ventile offen und arbeifen die nachstehend genannten Pumpen:

Wasserreinigungsphase: 18,19; 11,13,17 Füll·/Ableitungsphase: · 20,23; Ί 1,17 Bei dsn Ausführungsbeispielen, die in den Abbildungen 5 und 6 und in den weiteren Abbildungen gezeigt werden, ist es nicht

notwendig, das in Reihe mit der Pumpe 13 goschaltete Ventil 18 zu verwenden, wenn die Pumpe 13 während der Füll- und

Ableitungsphasen weiter arbsitet. Natürlich muß die Pumpe 13 in diesem Fall gegen sehr geringen Druck fördern. Die Möglichkeit und Wirtschaftlichkeit eines solchen Betriebsmodus kann nur eingeschätzt werden, wenn der Typ der Pumpe 13

bekannt ist.

Es kann sein, daß die Leistung der Pumpe 17 nicht ausreicht, um ein ausreichend schnelles Füllen zu gewährleisten. In diesem Fall ist es—nach der Abb.7 — nützlich, eine Pumpe 26 einzusetzen C e nur während der Füllphase arbeitet und frisches Wasser

aus dem Behälter 24 durch ein Ventil 27 in den Behälter 25 während der Füll- und Ableitungsphasen leitet.

In den unterschiedlichen Phasen sind die folgenden Ventile offen und arbeiten die nachstehend genannten Pumpen: Wasserreinigungsphase: 18,19; 11,13,17 Füll-und Abloitungsphase: 20,23,27; 11,17,26

In den Anordnungen nach den Abbildungen 6 und 7 ist der Wechsel von vorbohandelter frischer Lösung und bereits konzentrierter Lösung ideal perfekt, wenn die Konzentrierte Lösung ohne Mischen durch die frische Lösung aus dem Fluidkreislauf herausgedrückt wird. Das kann so erreicht werden, daß alle Elemente nur aus langen, dichten Kanälen/die in R tiho geschaltet sind, hergestellt werden. Eine solche Ausführung ist oft teuer, vor allem beim Behälter 25, der für Hochdruck ausgerüstet ist.

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In der Abb. 8 wird gezeigt, daß der Innenraum von Behältnis 28, welcher dem Behältnis 25 der Abb. 7 entspricht, auf bekannte Weise durch eine flexible Membran 29 in zwei Teile unterteilt ist, und diese Teile sind durch Regelventile 30 und 32 bzw. 31 und 33 mit t!?rr Fluidkreislauf verbunden. Während der Wasserreinigungsphase klebt die flexible Membran 29 in ihrer ersten ocW iweiten Extremposition an der Wand, und während d<5r Füll- und Ableitungsphase löst sich die flexible Membran 29 davon, dlt 'rische Lösung f:ießt ein und die konzentrierte Lösung fließt aus. In diesem Fall wird während der Füll- und Ableitungsphason Wasser nur im Behälter 28 mit einem vie! größeren Volumen als das Volumen der MembranfiltervorrichtJng 10 ausgetauscht. In den unterschiedlichen Phasen sind folgende Ventile offen und arbeiteten die nachstehend genannten Pumpen:

Wassorrainigungsphase: 18,19,31,33; 11,13,17 F^;\ll-/Ableitungsphase: 20,23,27,30,33; 11,17,26 Wasserreinigungsphasc: 18,19,30,32; 11,13,17 Füll'/Ableitungsphase: 20,23,27,31,32; 11,17,16

Bei den Anordnungen nach den Abbildungen 6 bis 8 wird das vorbehandolte Rohwasser in jeder Phase in einem besonderen Behälter 24 gesammelt, wobei dieses Roh.--asser während der Füll- und Ablei;ungsphase in den Fluidkreislauf eingespeist wir(', wobei dieses ftohwasser das konzentrierte Wasser aus dem Flüssigkeitskreislauf hinausdrückt Während der Füll- und Ableitungsphase ist die Wasserreinigung nicht wirksam, und diese Tatsache mindert die Nutzung der Membranfiltervorrich'.unn 10 und der Hochdruckpumpe 13 sowie aer entsprechenden Instrumente, Rsgelelementei^nd Motoren.

In der Abb.9 wird eir Ausführunasbeispiel gezeigt, welches den kontinuierlichen Betrieb der Wasserreinigungsa'ilage trotz der periodischen Zirkulation des Fluids nach der Erfindung geweht leistet. Bai dieser Anordnung wird ein viel kleinerer Behälter 24 als bei den oben beschriebenen Anordnungen gebraucht, wobei der Behälter 24 unter bestimmten Umständen überhaupt nicht gebraucht wird, während im Fluidkreislauf zwei parallele Behälter 34 und 35 angeordnet sind, die durch Regelventile 38,43 bzw. 39,44 mit dem Fluidkreislauf verbunden sind. Der Fluidkreislauf wird durch ein Rohr geschlossen, das zwischen die Ansaugseite der Umv/älzpumpe 17 und den Konzentr&tauslaß der Membranfiltervorrichtung 10 eingefügt wird. Das F'uid wird in diesem Kreislauf durch die Pumpe 17 zirkuliert und wird, in Abhängigkeit von den Stellungen der Ventile 38,39,43 und 44 entweder d jrcli den Behälter 34 und die Membranfiltervorrichtung 10 oder durch den Behälter 35 und die Membranfiltervorrichtung 10 geführt. Die Füll- und Ableitungsphase wird durch Schwerkraft vom Behälter 24 entweder durch das Regelventil 36, den Behälter 34 und das Regelventil 41 oder durch das Regelventil 37, den Behälter 35 und das Regelventil 42 herbeigeführt. Es läuft folgender Arbeitsublauf ab: Während der Phase, in rl.ir frisches, vorbehandeltes Wasser z. B. in den Behälter 34 fließt und das frische Wasser das konzentrierte W&sser aus diesem Behälter 34 drückt (mit Hilfe einer flexiblen Membran, wie das in der Abb. 8 gezeigt wird, oder direkt, wie das die Abb. 9 zsigt), wird das Wasser im anderen Behälter 35 unter hohem Druck durch die Membranfiltervorrichtung 10 zirkuliert. Ein Teil dieses Wassers wird als reines Wasser durch den Membranfilier in der Membranfiltervorrichtung 10 gedruckt, und das Volumen des reinen Wassers entspricht dem Volumen des vorbehandelten Wassers, das durch die Pumpe 13 in den Fluidkreislauf gedrückt wird. Wenn das zirkulierende Wasser die vorgeschriebene Konzentration erreicht hat und das Wasser im Behälter 34 unter niedrigem Druck ausgetauscht wurde, ändern die Ventile 35,37, 38,39 und 41,42,43,44 ihre Stellung und die beiden Behälter 34 und 35 tauschen ihre Funktion.

In der Füll- und Ableitungsphase wird des Wasser im Behälter 34 oder 35 ausgetauscht, aber das Konzentrat bleibt in der Membrnnfiltervorrichtung 10. Niich der Umschaltung der Behälter kann es daher von Nutzen sein, eine Füll- und Ableitungsphase anzuwenden, in der die Membrenfiltervorrichtung 10 durch ein Regelventil 40 abgeleitet und durch die Pumpe 17 mit frischem Wasser gefüllt wird. Diese Füll- und Ableitungsphase kann durch Schwerkraftfluß aus dem Behälter 24 oder durch eine Füllpumpe auf eine Art und Weise erfolgen, die sich von der in der Abb.9 gezeigten unterscheidet. Bei diesem Ausführungsbeispiel erfolgt der Wechsel der in den Behältern 34 und 35 enthaltenen Konzentrate während der Arbeit der Membranfilterverrichtung 1ΰ. Die Arbeit wird nur für den Austausch des direkt in der Membranfiltervorrichtung 10 Enthaltenen Konzentrats unterbrochen, und in der Regel ist das eine viel kleinere Menge. In vielen Fällen ist die Menge dss Konzentrats, die in der Membranfiltervrvrirhtiing bleibt, ein so !deiner Teil des in die Behälter 34 bzw. 35 eingespeisten vorbc'.-.andelten Wassers, daß kein Anlaß zur Unterbrechung der Arbeit der Wasserreinigungsanlage besteht. In diesem Fall ist die Arbeit der Membranfiltervorrichtunji 10 vollkommen kontinuierlich.

In den unterschiedlichen Phasen des in der Abb. 9 gezeigten Ausführungsbeispiels sind die folgenden Ventile offen und arbeiten die nachstehend genannten Pumpen:

Wasserreinigung' und Füllen 18,38,43,37,42;

undAbleitung eines Behälters: 11,13,1?

Füllen und Ableitung der Vorrichtung: 37,44,40; 11,17 Wacserreinigung und Füllen 13,39,44,36,41;

und Ableitung eines Bfchäliers: 11,13,17

Füllen undAbleitung der Vorrichtung; 36,43,40; 11,17

Ir der Abb. 10 wird ein Ausführunasbeispiel gezeigt, das anstelle der beide ι getrennten Behälter 34 und 35 der Abb. 9 einen einzigen Behälter 4Ci hat, der durch eine flexible Membran 47, wie sie in der Abb. 8 gezeigt wird, in zwei Räume geteilt wird. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sie*« ^:>doch wesentlich von dem oben beschriebenen, da die Füllpumpe 13 das vorbehdndplte Meerwasser nicht in einen ersten Raum drückt, durch welchen das Fluid während der Wasserreinigungsphase }'· kuvert wird, sondern in den anderon Raum, der vom ersten durch die flexible Membran 47 getrennt ist. Auf diese Weise wird das durch die Füllpumpe 13 hereingeilrückte Wasser nicht mit dem zirkulierenden konzentrierten Wasser gemischt, es wird also keine Enthropie durch Mischen erzeugt, und der Energieverbrauch gestaltet sich vorteilhafter. Bei diesem Ausführungsbeispiel

ist es von Nutzen, an c.ö Membranfiltervorr!chtiing 10 einen weiteren Behälter 48 in Reihe anzuschließen, so daß nach dem Drehen der flexiblen Membran 47 des Jehälters 46 auf die andere Seite das Volumen des Flui'lkreislaufs ausreichend groß ist, um das verbleibo.ide Konzentrat aufzunehmen. ·

Bei der Anordnung nach der Abb. 10 ist die in Reihe mit dem Behälter 43 geschaltete Membranfiltervorrichtung 10 durch das Ventil 19 nvt ':'< .: Umwälzpumpe 17 verbunden, und der Fluidkreislauf wird durch einen der Räume im Behälter 16 in Abhängigkeit von aer Stellung der Regvlventile 49,50. 53 und 54 geschlossen. In der Zwischenzeit wird das vorbehandelte Meerwasser unter hohem Druck durch die Pumpe 13 entsprechend der Stellung der Regelventile 51 und 52 in den anderen Raum gedruckt. N-'ch den Wasserreinigungsphasen erfolgt der Austausch dos in der Membranfiitervorrichtunp 10 verbleibenden Konzentrats gegen vorbehandeltes Meerwasser durch das Regelventil 45, die Pumpe 17 und einen der Räume von Behälter 46. In den unterschiedlichen Phase, sind die folgenden Ventile offen und arbeiten die nachstehend genannten Pumpen:

Wasserreinii'ung und Füllen

des Behälters 46: 19,50,54,51; 11,13,17

Füllen und Ableitung dar Membraniiltervorrichiung 10

und des Behälters 48: 20,45,49,53; 11,17

Wasserreinigung und Füllen

desBehälters46: 19,4^,53,52; 11,13,17

Füllen und Ableitung der Membranfiltervorrichtung 10

und dee Behälters 48: 20,45,50,54; 11,17

In diesem Fall muß die Wasserreinigungsphase nurfür eine verhältnismäßig kurze Zeitspanne unterbrochen werden, aber dies6 Unterbrechung kann durch das Ausführungsbeispiel nach Abb. 11 ebenfalls vermieden werden.

In der Abb. 11 wird mit dem Behälter 46 ein weiterer Behälter 55 in Reihe verbunden, der ebenfalls zwei Räume hat, die durch eine flexible Membran 56 voneinander getrennt sind. Zu jedem Zeitpunkt ist jeweils nur eine der Räume mit dem Fluidkreislauf entsprechend der Stellung .ier Regelventile 57,58,63 und 64 verbunden. Die Ein- und Auslässe für das Fluid sollten so angeordnet werden, daß das Fluid während der Zirkulation in dem Raum gut gemischt wird. Die Umwälzpumpe 17 ist zwischen den Behältern 46 und 55 angeordnet. Es wird besonders unterstrichen, daß eine sinnvolle Umstellung der Pumpen und Ventile entsprechend den Umständen das Wesen der Erfindung nicht beeinflußt. Der Behälter 55 kann vom Fluidkreislauf durch ein Parallelrohr getrennt werden, d?s ein Regelventil 65 enthält, in diesem Zustand erfolgt das Füllen und die Ableitung des Behälters 55 entsprechend der Stellung der Regelventile 59,60,61 und 62 auf eine Art und Weise, in der das durch die Pumpe 26 geförderte, vorbehandelte Wass&r nicht mit dem Konzentrat vermischt wird, welches durch dieses ausgetrieben wird. In den unterschiedlichen Phasen sind folgende Ventile offen und arbeiter die nachstehend genannten Pumpen:

Wasserreinigung und Füllen

von Behälter 46: 50,54,58,64,51; 11,13,17

Wasserreinigung und Füllen

und Ableitung von Behälter 55: 49,53,65,59,62; 11,13,17,26

Wdsserreinigung und Füllen

von Behälter 46: 49,63,57,63,52; 11,13,17

Wasserreinigung und Füllen

und Ableitung von Behälter 55: 50,54,65,52,60,61; 11,13,17,26

Während des Betriebes weci^eln die Phasen des Füllens und der Ableitung von Behälter 55 und des Füllens von Behälter 46 einander ab, während die Wasserreinigung kontinuierlich abläuft. Die Anlage nach der Abb. 11 Kann jedoch auch so ausgeführt und betrieben werden, daß währond der Zunahme der Konzentration des Inhalts des verhältnismäßig großen Behälters 55 die Räume des Behälters 46 mehrfach wechseln. Anstelle der Regelventile 49 und 50 können weniger kostspielige Rückschlagventile eingesetzt werden, und es ist außerdem möglich, ein einziges Ventil anstelle der Ventile 57 und 58 und ein weiteres einziges Ventil anstelle der Ventile S3 und 64 einzusetzen. Anstelle der Absperrventile können, ebenfalls in angemessener Weise, Mehrwegarmaturen eingesetzt werden.

Das in der Abb. 11 gezeigte Ausführungsbbispiel ist eine Anordnung, die mit zahlreichen Ventilen arbeitet, diese können aber zu nur einer oder mehreren Mehrwegarmaturen vereinigt werden, z.B. bei einer kleineren Anlage, und dadurch ist eine leichtore Handhabung möglich.

Ein solches Ausführiingsbeispiel wiruι,; der Abb. 12 gezeigt, die, wie das in der Abb. 9 gezeigte, zwei parallele Behälter 34 und 35 hat, die abwechselnd entsprechend der Stellung der Regelventile 38,43 und 44 in den Fluidkreislauf eingeschaltet werden. Die Füll- und Ableitungsphase des Behälter 34 erfolgt durch die Ventile 36 und 41, während dieser Phase ist der Behälter 35 mit dem Fluidkreislauf verbunden. Das vorbehandelte Meerwasser, das an die Stelle des austretenden Permeats tritt, wird immer über den Behälter 35 in den Fluidkreislauf eingespeist. In den unterschiedlichen Phasen sind die folgenden Ventile offen und arbeiten die nachstehend genannten Pumpen:

Wasserreinigungsphase: 38,43:11,13,17 Wasserreinigungs- und Füll-und Auleitongs-

phasevon Behälter34: 41,36,41; 11,13,17

-11- 2S7 914

In der Abb-13 wird ein ähnliches Ausführungsbeispiel wie in der Abb. 12 gezeigt. Bei dieser Anordnung ist anstelle von Ventil 36 in dei Abb. 12 din Rückschlagventil 36A und ein paralleler Regelventil 36 B von geringer Größe vorhanden Dns Ventil 44 in der Abb. 12 wird ersetzt durch ein Rückschlagventil 44 A, das durch einen Ejektor 66 abgesaugt w^!rd, de·' im behälter 35 angeordnet ist. Form der Behälter 34 und ?5 und Anordnung der Ein- und Auslässe wurden so gewählt, daß ein entsp. sehendes Mischen des Fluids gewährleistet ist. Die Arbeitswei se der Ventile uid Pumpen entspricht der in Verbindung mit dor Abb. 12 erklärten Arbeitsweise.

In der Abb. 14 wird eino Anordnung wie in der Abb. 13 gezeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird anstelle der Ventile 44 A und 38 in der Abb. 13 ein Zweiwegventil 67 verwendet, wodurch es möglich ist, mit einem billigeren Rückschlagventil <3 A anstaue des Regelventils 43 in der Abb. 13 zu arbeiten. Der Behälter 35 ist umgekehrt zu der in der Abb. 13 gezeigten Weise angeschlossen. Die Arbeitsweise der Ventile und Pumpen entspricht der in Verbindung mit der Abb. 12 beschriebenen Arbeitsweise.

In der Abb. 15 wird ein ähnliches AusführungsbeisDiel wie in der Abb. 14 btwchrieben. Bei dieser Anorununy wird eine intensivere Waschwirkung auch durch Änderung der Zirkulationsrichtung des Fluids in der Membranfiltefvorrichtung 10 bei Phssonwechsel erreicht. Dazu wird die Membranfiltervorrichtung 10 mit dem Fluidkreislauf durch Zweiwegventile 68,69 und 70 verbunden. Wenn die Anlage in einer geringeren Größe ausgeführt wird, kann mit dem Rückschlagventil 36A ohno paralleles Umgehungsventil gearbe^:tet werden. Für dieses Ausführungsbeispiel muß eine Membranfiltervorrichtung 10 gewählt werden, in welcher das Fluid in beiden Richtungen fließen kann. In den unterschiedlichen Phasen sind die folgenden Ventile ofion und arbeiten die nachstehend genannten Pumpen:

Wasserreinigungsphase: 67 rechts, 43 A, 68 oben, 70 oben, 69 oben; 11,1317 Wasserreinigung und Füllen

und Ableitung von Behälter 34: 67 links, 68 oben, 70 obe ι, 69 oben, 36 A, 41; 11,13,17

Wasserreinigungsphase: 67 rechts,43 \6Sunten,70unten,69unten; 11,13,17 Wasserreinigung und Füllen

und Ableitung von Behälter 34: 67 rechts, 68 unten, 70 unten, 69 unten, 36 A, 41; 11,13.17

Oben wurden einige Ausführungsbetspiele der Erfindung und ihre Arbeitsweise erklärt. Nachstehend sollen die Vorteile im Zusammenhang mit der Erfindung behandelt werden.

Numerisch am einfachsten zu schätzen ist der Energieverbrauch der Anlage nach der Erfindung. Ausgehend davon, daß alle Ausführungsbeispiele dasselbe Merkmal haben, daß die Hochdruckpumpe 13 nur ro viel Wasser fördert, wie Permeat erzeugt wird, muß der Energieverbrauch auf dieser Grundlage berechnet werden. Es wird gezeigt, daß die Anordnung nach der Erfindung vom Standpunkt des Vergoudungsfaktors σ* und des Mittelwertes von P vorteilhafter als die bisher bekannten A !Ordnungen ist. Zunächst aber wird erst einmal unterstrichen, daß bei Annahme desselben Drucks P und Vergeudungsfaktor σ* der Energieverbrauch der Anlage nach der Erfindung wesentlich geringer ist als der der bekannten Lösungen. Der Energieverbrauch wird für den Fall der vorliegenden Erfindung durch nachstehende Gleichung gegeben:

N · 6* aP

N = — (1 + k =-) « -2 (1 + k —). ₍₁₆₎

|8Z ^P

S«

Wenn wieder angenommen wird, daß η,, =· 0,5, k = 3 und ΔΡ/Ρ = 0,05, dann erhält man N

2,3. (17)

Vergleicht man diesen Wert mit dem Wert von 4,8^!J, der durch die Gleichung (13) für die Anordnung mit einer Wasserturbine gegeben wird, oder mit dem Wert von 6,3, der durch die Gleichung (15) für die Anordnung ohno Wasserturbine gegeben wird — wobe^; dieser latztgenannte Wert der reaistischere ist — kann man feststellen, daß der Energieverbrauch auf etwa 2,3/4,88 = 47 % bzw. auf 2,3/6,3 = 36% gegenüber den bekannton Anlagen sinkt.

Die Erfindung hat neben dem vorteilhaften Energieverbrauch den weiteren Vorteil, daß die kontinuierliche Selbstreinigung des Membranfilters in der Membranfiltervorrichlung 10 gewährleistet ist. Bei den bekannten Anlagen ist ein definitiver Teil des Membranfilters immer in Berührung mit einer lösung, die ständig durch dieselbe Konzentration gekennzeichnet ist. Beispielsweise ist die Konzentration nahe des Einlaßquerschnitts annähernd der Einl&ßkonzontration, und die gleiche Situation kann am Auslaß festgestellt werden. Es ist offensichtlich, daß die Auslaßlösung mit der höheren Konzentration beginnt, den letzten Abschnitt des Membranfilter zu verschmutzen, daher vem'ngert sich die wirksame Filteroberfläche, der gesamte hydraulische Widerstand vergrößert sich, wodurch dor Druck erhöht werden muß, folglich verschlechtert sich die Qualität des Permeats, die Mang* des Rohfluids muß verringert werden usw. Schließlich wyrd die Anlage so schmutzig, daß sie ausgeschaltet worden muß. In diesem Fall besteht das übliche Verfahren darin, das Rohwasser unter niedrigem Druck (damit ohno die Erzeugung von Permeat) längs der Filterflächen des Membranfilters zirkulieren ru lassen, und auf diese Weise wird der Membranfilter gew&schen, gespült. Beim Verfahren nach der Erfindung kann der srste Teil jeder Periode oder jedes Zyklusses als Spülen betrachtet werden, da frisches Rohwassor längs der gesamten Filteroberfläche des Membranfilters zirkuliert, und das mit einer Geschwindigkeit die nur durch die geometrischen Merkmale des Membranfilters beschränkt wird. Diese Geschwindigkeit liegt in der Regei vie! höher, als sie bei den bekannten Lösungen angewendet wird, da bei diesen der höhere Gewinn nur durch eine niedrigere Geschwindigkeit des Fluids erreicht werden kann.

Bei der Erfindung wird der Membranfilter kontinuierlich gereinigt. Arn Ende der Wassarreinigungsphase wird die Filteroberfläche des Membranfilters etwas schmutziger, aber zu Beginn rici nächsten Zyklusses wird dieser Schmutz durch frisches Rohwasser weggespült. Die Geschwindigkeit des Spülwassers, das längs der Filteroberflächen fließt, ist konstant und die höchst mögliche und ist nicht vom Grad der Verschmutzung oder der jeweiligen Stelle abhängig. Die Nutzung des Membranfilters ist konstant, der vordere Teii und der hintere Abschnitt des Membranfilters arbeiten unter derselben Konzentrationsbelastung. Das alles führt dazu, daß der Membranfilter erst nach viel längerer Zeit als bei der bekannten Anordnung schmutzig und unbrauchbar wird.

Das konstante Spülen und der konstante Betrieb des Membranfilters, wie sie oben beschrieben wurden, erklären, daß die vorliegende Methode es ermöglicht, die Vorbehandlung des Rohwassers in einem gegebenen Fall zu vereinfachen. Bei den bisher bekannten Methoden muß eine Vorbehandlung angewendet werden, welche die Abtrennung der Salze aus der konzentrierten Lösung verhindert. Dafür müssen komplizierte Elemente und gefährliche Chemikalien (Säuren, alkalische Substanzen) eingesetzt werden. Nach der Methode der vorliegenden Erfindung ist es auf Grund des Phänomens der Selbstreinigung in einem gegebenen Fall zulässig, daß Kristallpulver mit sehr feiner Teilchengröße in der Lösung enthalten ist, so daß zur Wasserbehandlung in der Wasservorhehandlungsanlage 12 Polyphosphate oder Polyelektrolyte eingesetzt werden können.

Die obigen Überlegungen erklären auch, weshalb es in bestimmten rällen nützlich ist, das in der Abb. 16 gezeigte Ausführungsbeispiel anzuwenden.

Abb. 16 zeigt ein zweistufiges Ausführungsbeispiel der Anlage nach der Erfindung. Mit einer zweistufigen Anlage wird gearbeitet, wenn das durch eine einstufige Anlage erreichbare Ergebnis nicht ausreichend ist, z. B. das Permeat auf Grund des hohen Salzgehaltes des Meerwassers bei der Entsalzung von Meerwasser nicht rein genuq ist. In diesem Fall besteht die bisher bekannte Methode dt ,in, das durch dio erste Stufe erzeugte Permeat durch eine Hochdruckpumpe in eine zweite Stufe zu drücken, deren Permeat bereits ausreichend sa iber ist. In diesem Fall wird das Konzentrat der zweiwn Stufe im allgemeinen zur erbten Stufe als Rohwasser zurückgeführt.

Eine solche zweistufige Anlage kann natürlich auch so konstruiert werden, daß die beiden in dieser Anlage eingesetzten Filtervorrichtungen nach der Erfindung ausgeführt sind. Ein zusätzlicher Vorteil kann jedoch vor allem in Zusammenhang mit der Selbstreinigung erzielt werden, wenn mit der in der Abb. 16 gezeigten Anordnung gearbeitet wird. Der Unterschied im Vergleich zur einstufigen Anordnung, die in der Abb. 10 gezeigt wird, besteht darin, daß eas Permeat entsprechend der Stellung der Regelventile 76 und 77 in zwei unterschiedliche Behälter 14 oder 78 fließen kann; die Ansaugseite der Pumpe 13, die frisches, zu reinigendes Fluid zuführt, kann entweder mit dem Rohwasserbehälter 24 oder mit dem Mittelpermeatbehälter 78, in Abhängigkeit von der Stellung der Regelventile 18 und 79, verbunden werden; der Behälter 48A ist auch mit oiner flexiblen Trennmombran 71 versehen, und der Behälter 48A wird durch Regelventile 72,73,74 und 75 in den Fluidkreislauf eingeschaltet; außerdem kann das Konzentrat durch ein Regelventil 80 zum Behälter 24 zurückgeführt werden.

Die Anlage arbeitet folgendermaßen. Das mit Rohwasser gefüllte Fluidsystem wird durch die Pumpe 17 zu. Zirkulation gebracht, die Pumpe 13 drückt Permeat vorn Behälter 78 in den ersten Raum des Behälters 46, und dieses Permeat drückt durch Wegdrehen der flexiblen Membran 47 des Behälters 46 Rohwasser aus dem zweiten Raum, wodurch das Permeat durch die Membran der Membranfiltervorrichtung 10 gedrückt wird und in den Behälter 78 durch das Ventil 76 gelängt, weshalb das Permeatpegel im Behälter 78 konstant ist. Diese Phase ist beendet, wenn der Behälter 46 mit Permeat gefüllt ist. Anschließend öffnet sich de·- erste Raum, in welchem das Rohwasser durch die Umwälzpumpe 17 zirkuliert wurde und welcher nun mit Konzentrat gefüllt ist, durch öffnen des Ventils 20 zur Atmosphäre, und die Pumpe 17 drückt frisches, vorbehandeltes Meerwasser aus dem Behälter 24 in den Behälter 48A und in die Membranfiliervorrichtung 10, so daß das Konzentrat aus diesem Raum gedrückt wird.

In der nächsten Phase wird das Permeat, aus der ersten Phase durch die Pumpe 17 zur Zirkulation gebrach:, und frisches, vorbehandaltes Meerwasser -vird durch die Pumpe 13 vom Behälter 24 in den anderen Raum des Behälters 46 gedrückt, und auf diese Weise wird das Permea., ein doppelt gefiltertes Wasser, durch das Ventil 77 in den Behälter 14 gedrückt. Wenrt das im F, uidkreislauf zirkulierende Permeat in ausreichender Weise konzentriert ist, wird das Konzentrat durch öffnen von Ventil 80 in don Behälter 24 abgeleitet, und damit ist diese Phase beendet. Anschließend ändern alle Ventile ihre Stellung, und es beginnt ei iie neue Periode oder ein neuer Zyklus zu fünf Phasen.

Wenn man annimmt, daß zu Beginn der flexiblen Membranen 47 und 71 die in der Abb. 16 gezeigten Stellungen einnehmen, sind in den folgenden Phasen die nachstehend genannten Ventile offen und arbeiten die folgenden Pumpen:

Periode I

Wasserreinigung und Halten des ersten Permeats:

19,49,53,72,74,76,79,52; 11,13,17

Füllen und Ableitung von Behälter 48 A:

45,49,53,73,75,20; 11,17

Füllen und Ableitung der Membranfiltervorrichtung 10:

45,49,53,73,75,20; 11,17

Wasserreinigung durch Zirkulation des erston Permeats:

13,50,54,72,74,77,18,51; 11,13,17

Ableitung des Konzentrats in Behälter 24:

45,49,53,73,75,80; 11,17

Perioden

Wasserreinigung und Halten des ersten Permeats:

19,49,53,73,75.76,79,52; 11,13,17

Füllen und Ableitung von Behälter 48 A: '

45,49,53,72,75,20; 11,17

Füllen und Ableitung der Membranfiltervorrichtung 10:

45,49,53,72,74,20;11,17

Wasserreinigung durch Zirkulation des ersten Permeats:

19,50,54,73,75,77,18,51:11,13,17

Ableitung des Konzentrats in Behälter 24:

45,49,53,72,74,80:11,17

Alle oben beschriebenen Regulierungen und Steuerungen können vorteilhaft durch ein Steuerelement mit einem Mikroprozessor ausgeführt werden. In der zweistufigen Anlage kann anstelle des in der Abbildung gezeigten Behälters 43 A auch ein Behälter ohne flexible Trennmembran eingesetzt werden, mit dem ein Rohr parallel verbunden ist, welches mit einem Regelventil ausgestattet wurde.

Der Vorteil der oben genannten Zweistufenmethode bestoht darin, daß die Spülung des Membranfilters einmal in jeder Periode, während des vierten Abschnitts oder der vierten Phase, ebenfalls durch Wasser von Permeatqualität erfolgt. Dadurch erhöht sich die Selbstreinigung besonders in den Fällen, in denen die Selbstreinigung auf Grund der Behandlung von sehr konzentriertem Rohwasser außerordentlich wichtig ist.

Claims

1. Methode zur Behandlung von Fluids, weiche Fremdstoffe enthalten, durch eine Membranfiitervorrichtung, bestehend aus den Schritten der Zuführung eines zu behandelnden Fluids zum Einlaß der Membranfiltervorrichtung, welche ein Konzentrat erzeugt, dao mehr Fremdstoffe als das zu behandelnde Fluid erzeugt, und ein Permeat, das weniger FremristoUe als das zu behandelnde Fluid enthält, und der Zirkulation des Fluids durch die Membranfiltervorrichtung durch Rückführung von wenigstens einem Teil des die Membranfiitervorrichtung verlassenden Konzentrats zum Einlaß der Membranfiltervorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß das gesamte, die Membranfiitervorrichtung verlassende Konzentrat zum Einlaß zurückgeführt wird und das Fluid unter hohem Druck zirkuliert wird, bis das Fluid einen festgelegten Konzentrationswert erreicht, anschließend das konzentrierte Fluid abgeleitet wird und die genannten Schritte mit einer weiteren Menge des zu behandelnden Fluids wiederholt werden.

2. Methode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der hohe Druck währen J der Zirkulation aufrechterhalten wird, während das Volumen der zirkulierenden Flüssigkeit auf Grund dessen, daß das Permeat die Membranfiitervorrichtung veriäßt, geringer wird (Abbildungen 10 und 11).

3. Methode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zu behandelnde Fluid während der Zirkulation kontinuierlich unter hohem Druck zugeführt wird, um das Permeat zu ersetzen, v\ niches die Membranfiltervorrichtung veriäßt (Abbildungen 5 bis A und 12 bis 15).

4. Methode nach Anspruch 3, dadurch gekannzeichnet, daß die weitere Menge des zu behandelnden Fluids gleichzeitig mit der Ableitung des konzentrierten Fluids eingeführt wird, worauf die Zirku'ition erneut beginnt (Abbildungen 6 bis ).

5. Methode nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ableitung des konzentrierten Fluids und die Einführung der weiteren Menge des zu behandelnden Fluids so erfolgen, daß die beiden Fluids während dieses Vorgangs voneinander getrennt sind (Abb. 8).

6. Methode nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dsß mit der Membranfiitervorrichtung ein Behälter in Reihe verbunden ist und das Fluid durch die Membranfiitervorrichtung und den Behälter zirkuliert wird (Abbildungen 6 bis 8).

7. Methode nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei parallele Behälter in Reihe mit der Membranfiitervorrichtung verbunden sind, das Fluid durch die Membranfiitervorrichtung und einen der Behälter zirkuliert wird, während das konzentrierte Fluid aus dem anderen der Behälter abgeleitet und das zu behandelnde Fluid in diese ί anderen Behälter eingeführt wird, worauf die Behälter umgeschaltet und diese Schritte wiederholt werden (Abb. 9).

8. Methode nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Behälter in Reihe mit der Membranfiitervorrichtung verbunden sind, wobei einer der Behälter einen ersten Raum und einen zweiten Raum hat, die durch eine flexible Membran voneinander getrennt sind, das Fluid durch die Membranfiitervorrichtung und die Behälter zirkuliert wird, wobei das zu behandelnde Fluid während der Zirkulation durch den ersten Raum des einen der Behälter unter hohem Druck in den zv/ei te η Raum gespeist wird, der andere der Behälter und die Membranfiitervorrichtung abgeleitet werden, nachdem eine festgelegte Konzentration erreicht ist, und mit dem zu behandelnden Fluid gefüllt werden, worauf die beiden Räume umgeschaltet werden und die genannten Schritte wiederholt werden (Abb. 10).

9. Method* nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Membranfiitervorrichtung zwei Behälter in Reihe verbunden werden, wobei der eine der Behälter einen ersten Raum und einen zweiten Raum hat, die voneinander durch eine flwxible Membran getrennt sind, das Fluid durch die Mombranfiltervorrichtung und die beidon Behälter zirkuliei. wird, wobei das zu behandelnde Fluid während der Zirkulation durch den ersten Raum des einen der Behälter unter hohem Druck in den zweiten Raum eingespeist wird, der andere der Behälter aus dem Kreislauf getrennt wird, in welch am das Fluid zirkuliert, wenn eine bestimmte Konzentration erreicht ist, während die Zirkulation durch die! lembranfiltervorrichtung und den einen der Behälter fortgesetzt wird, wenn das konzentrierte Fluid aus dem anderen Behälter abgeleitet wird und das zu behandelnde Fluid in den anderen Behälter eingespeist wird, anschließend der andere Behälter wieder in den genannten Kreislauf geschaltet wird und die genannten Schritte wiederholt werden (Abb. 11).

10. Methode nacn Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Membranfiltervorrichtung parallele ere (θ und zweite Behälter verbunden worden, das Fluid durch die , Membranfilt9rvomchtung und den ersten Behälter so zirkuliert wird, daß im Einsatz für das austretende Permeat das zu behandelnde Fluid in den Kreislauf eingeführt wird, in welchem das Fluid durch den zweiien Behälter zirkuliert, der zweite Behälter anstelle des ersten Behälters eingeschaltet wird, wenn eine festgelegte Konzentration erreicht ist, und dio Zirkulation fortgesetzt wird, während das konzentrierte Fluid aus dem ersten Behälter abgeleitet und das zu bohandeinde FLiid in den ersten Behälter eingespeist wird, worauf dann der erste Behälter anstelle des zweiten Behälters zugeschaltet wird und bei Fortsetzung der Zirkulation dio genannten Schritte wiederholt werden (Abbildungen 12 bis 15).

11. Methode nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß beim Umschalten de Behälter die Anschlußrichtung der Memhranfiltervorrichtung im Fluidkreislauf umgekehrt wird (Abb. 15).

12. Methodenach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das die Membranfiltervorrichtung während der Zirkulation verlassende Permeat zurückgehalten wird, das konzentrierte Fluid abgeleitet wird, nachdem ein erster festgelegter Wert der Konzentration des zirkulierenden Fluids erreicht ist, und das zurückgehaltene Permeat weiter zirkuliert wird, bis es einen zweiten festgelegten Konzentrationswert erreicht, anschließend das Konzentrat des Permeate abgeleitet wird und die genannten Schritte mit einer weiteren Menge an zu behandelndem Fluid wiederholt werden (Abb. 16).

13. Methode nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß durch did Ableitung dos Konzentrats dos Parmeats die Einleitung in einen Behälter erfolgt, der das zu behandelnde Fluid enthält (Abb. 16)

14. Anlage zur Behandlung von Fluids, welche Fremdstoffe enthalten, bestehend au3 einer Membranfiltervorrichtung mit einem Einlaß für die Aufnahme des zu behandelnden Fluids, einem Auslaß für ein Konzentrat und einem anderen Auslaß für ein Permeat; einem Fluidkreislauf, in welchem das Fluid zur Zirkulation gebracht wird und welcher eingefügt ist zwischen den Auslaß für das Konzentrat und den Einlaß; einer Pumpe, die während der Zirkulation einen hohen Druck im Fluidkreislauf gewährleistet; einer Vorrichtung zur Einführung des zu behandelnden Fluids in den Fluidkreislauf und einer Vorrichtung zur Ableitung des Konzentrats, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluidkreislauf für den zyklischen oder periodischen Betrieb geeignet ist und wenigstens ein Teil des Fluidkreislaufe durch mindestens ein Regelventil (20; 40,41, At, 61,62; 41) mit der Vorrichtung (7) zur Ableitung des Konzentrats verbunden ist, wobei dieses mindestens eine Ventil während dar Fluidzirkulationsperioden geschlossen, nach den Fluidzirkulationsperioden aber offen ist.

15. Anlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Behälter (25,28) zur Vergrößerung das Volumens des Fluidkreislauf*} besteht, wobei dieser Behälter mit der Membranfiltervorrichtung (10) in Reihe geschaltet ist (Abbildungen 6 bis 8).

16. Anlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluidkreislauf neben der Membranfiltervorrichtung (10) aus einem ersten und einem zweiten Behälter (34,35) besteht, die abwechselnd in Reihe entweder mit der Membranfiltervorrichtung (10) in den Fluidkreislauf oder zwischen die Einleitungsvorrichtung und die Vorrichtung (7) zur Ableitung des Konzentrats eingeschaltet werden (Abb. 9).

17. Anlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluidkreislauf neben der Membranfiltervorrichtung (10) aus einem ersten und einem zweiten Behälter (34,35) besteht, die abwechselnd in Reihe mit der Membranfiltervorrichtung (10) in den Fluidkreislauf geschaltet werden, wobei der erste Behälter (34), wenn er vom Fluidkreislauf getrennt ist, zwischen die Einleitungsvorrichtung und die Vorrichtung (7) zur Ableitung des Konzentrat;· geschaltet wird, und daß die Hochdruckseite der Hochdruckpumpe (13) durch den zweiten Behälter (35) mit dem Fluidkreislauf verbunden ist (Abbüdungon 12 bis 15).

18. Anlage nech Anspr^h 14, dadurch gekennzeichnet, daß im Fluidkreislauf ein erster Behälter (*6) und ein zweiter Behälter (48; 48 A) in Reihe mit der Membranfiltervorrichtung (10) verbunden sind, wobei der erste Behälter (46) zwei durch eine flexible Membran (47) voneinander getrennte Räume hat und die beiden Räume abwechselnd in den Fluidkreislauf eingeschaltet werden, wobei dor vom Fluidkreislauf getrennte Raum mit der Hochdruckseite der Hochdruckpumpe (13) verbunden ist, daß sich im Fluidkreislauf ein Regelventil (19) befindet und daß der erste Behälter (46), der

zweite Behälter (48; 48A) und die Membranfiltervorrichtung (10), die in Reihe geschaltet sind, durch Regelventile (45,20) gleichzeitig zwischen die Einleitungsvorrichtung und die Vorrichtung (7) zur Ableitung des Konrentrats geschaltet werden (Abb. 10 und Abb. 16).

19. Anlagt* nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß der

Membranfiltervorrichtung (10), der das Permeat liefert, entweder mit oinem ersten oder mit einem zweiten Permectbehälter (14,78) verbunden ist, wobei dor erste Permcatbehältwr (78) mit der Ansaugseite der Hochdruckpumpe (13) durch ein Regelventil (79) verbunden ist, der Auslaß der Membranfiltervorrichtung (10), derdas Konrentrat liefert, mit einem Behälter (24), in dem sich das zu behandelnde Fluid befindet, durch ein anderes Regelventil (80) verbunden ist und daß der zweite Behälter (48 A) mit Elementen versehen ist, welche den Inhalt des zweiten Behälters (48 A) vom Fluidkreislauf trennen (Abb. 16).

20. Anlage nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Behälter (48A) ebenfalls zwei Räume hat, die durch eine flexible Membran (71) voneinander getrennt sind, wobei die beiden Räume durch Regelventile (72,73,74,75) mit dem Fluidkreislauf verbunden sind (Abb. 16).

21. Anlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß im Fluidkreislauf ein e/ster und ein zweiter Behalter ! 45,46) mit der Membranfiltervorrichtung (10) in Reihe geschattet sind, wobei der erste Behälter (46) zwei durch eine flexible Membr&n (47) voneinander getrennte Räume hat, die abwechselnd in den Fluidkreislauf eingeschaltet werden, wobei der vom Fluidkreislauf getrennte Raum mit der Hochdruckseite der Hochdruckpumps (13) verbunden ist, eine mit einem Regelventil (65) versehene Leitung parallel zum zweiten Behälter (55) geschaltet wird, um diesen vom Fluidkreislauf zu trennen, und daß dieser zweite Behälter (55). wenn ar vom Fluidkreislauf getrennt ist, zwischen die Einieitungsvorrichtung und die Vorrichtung (7), die das Konzentrat ableitet, geschaltet wird (AbL. 11).

22. Anlage nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Behälter (55) ebenfalls zwei durch eine flexible Membran (56) voneinander getrennte Räume hat und die Einleitungsvorrichtung, während der zweite Behälter (55) vom Fluidkreislauf getrennt ist, mit einem der Räume verbunden isc, während die Vorrichtung (7), die das Konzentrat ableitet, mit dem anderen Raum verbunden ist (Abb. 11).

23. Anlage nach einem dp. Ansorüche 14 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Einleitungsvorrkhtung mit. einem Umkehrbehälter (24) versehen ist, um das zu behandelnde Fluid ohn'; Luvt zuführen zu können (Abbildungen 6 bis 16).

24. AnIa je nach einem der Ansprüche 14 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Membranfiltervorrichtung (10) mit Ventilen (68,69,70) versehen ist, welche die Anschlußrichtung in den Fluidkreislauf umkehret ι (Abb. 15).