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Die
Erfindung betrifft eine Anlage zur Durchführung von Verfahren
zur Abtrennung von Inhaltsstoffen aus einem fließfähigen
Stoffgemisch, bei dem mindestens eine einer Retentatseite eines
Filtermoduls zugewandte Filterfläche eines vorzugsweise
als Filtermembran ausgeführten Filterelementes zur Erzeugung
eines von Inhaltsstoffen abgereicherten Permeats auf einer der Retentatseite
abgewandten Permeatseite des Filterelements etwa parallel zur Filterfläche
mit dem Stoffgemisch überströmt wird, mit mindestens
einem Filtermodul, in dem eine Retentatseite durch ein Filterelement
von einer Permeatseite getrennt ist.
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Die
vorstehend in allgemeiner Form beschriebenen Anlagen werden beispielsweise
bei der biologischen Abwasserreinigung eingesetzt. Grundsätzlich
sind Anlagen dieser Art jedoch überall dort einsetzbar,
wo eine Fest-Flüssigtrennung bis zur Abtrennung von kolloidalen
Partikeln (ca. > 100
nm) oder auch eine Flüssig-Flüssigtrennung von
Emulsionen erreicht werden soll.
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Bei
der biologischen Abwasserreinigung werden Verfahren der eingangs
beschriebenen Art zur Abtrennung der Biomasse von dem gereinigten Abwasser
benutzt. Neben den beschriebenen Verfahren kommen zu diesem Zweck
auch eine Sedimentation, eine Flotation und Oberflächen-
bzw. Tiefenfiltration zum Einsatz.
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Im
Hinblick auf den Erhalt einer konstant hohen Ablaufqualität,
insbesondere bezüglich des Feststoffgehalts, der im allgemeinen
gewünschten Reduzierung der Anlagengröße
und zur Verminderung des bei der Abwasserreinigung erforderlichen
Chemikalieneinsatzes wird zunehmend die eingangs beschriebene Membranfiltration
anstelle der herkömmlichen Verfahren zur Abtrennung von
Biomasse eingesetzt. Dabei haben sich in der jüngeren Vergangenheit
drei Verfahrensvarianten herausgebildet, die als „Querstromverfahren"
bzw. „Crossflow", Verfahren mit getauchter Membran bzw. „Submerged"-Verfahren
und Querstromverfahren mit schwacher Anströmung und Eindüsung
von Luft bzw. „Airlift"-Verfahren bekannt geworden sind.
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Die älteste
Verfahrensvariante ist das Crossflow-Verfahren. Bei diesem Verfahren
wird im Rahmen der biologischen Abwasserreinigung Schlamm aus einem
Belebungsbecken entnommen und einer extern aufgestellten und mindestens
ein Filtermodul aufweisenden Anlage zugeführt. Unter Druck
strömt der Belebtschlamm bei diesen Verfahren auf der Retentatseite
des Filtermoduls parallel zu einer entsprechenden Filterfläche
bzw. Membranoberfläche, wobei das Wasser das Filterelement
bzw. die Membran durchdringt und auf der der Retentatseite des Filterelementes
abgewandten Permeatseite des Filtermoduls in den Permeatablauf gelangt.
Das auf der Retentatseite verbleibende Retentat bzw. Konzentrat wird
zurück in das Belebungsbecken geleitet. Der Vorteil dieser
Verfahrensvariante ist der hohe Permeatfluss und die sich daraus
ergebende geringe erforderliche Membranoberfläche. Problematisch
bei dieser Verfahrensvariante ist der hohe Energiebedarf für die
Stofftrennung.
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Das „Submerged-Verfahren"
unterscheidet sich dadurch vom „Crossflow-Verfahren", dass
die Filterelemente bzw. Membranen direkt in ein Becken eingetaucht
werden, wobei auch eine Installation direkt im Belebungsbecken denkbar
ist. Das für die Stofftrennung erforderliche Druckgefälle
wird durch Anlegen eines Unterdrucks auf der Permeatseite des Filterelementes
bzw. der Membran erzeugt. Mit Hilfe einer grobblasigen Belüftung
werden auf der Retentatseite des Filterelementes Scherkräfte
erzeugt, die der Belagbildung entgegenwirken sollen. Diese Verfahrensvariante
ist im Vergleich zum „Crossflow-Verfahren" im Hinblick
auf den geringeren Energieverbrauch vorteilhaft. Es werden für
die Stofftrennung bei dieser Verfahrensvariante in einigen Fällen
nur ca. 20% der bei Ausführung der „Crossflow-Variante" benötigten
Energie gebraucht. Problematisch bei dieser Verfahrensvariante ist
allerdings der niedrige Permeatfluss, der die Installation von großen
Membranflächen notwendig macht. Das ist mit entsprechend hohen
Investitionskosten verbunden.
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Das „Airlift-Verfahren"
ist die jüngste Verfahrensvariante. Bei diesem Verfahren
sollen die Vorteile des „Crossflow-Verfahrens" und des „Submerged-Verfahrens"
miteinander verbunden werden. Dazu sind die Filtermodule bzw. Membranmodule
bei dem „Airlift-Verfahren" entweder in ein Becken getaucht
oder wie beim „Crossflow-Verfahren" extern und senkrecht
aufgestellt. Anders als beim „Crossflow-Verfahren" durchströmt
das Stoffgemisch die Filtermodule nur langsam und im wesentlichen
drucklos in vertikaler Richtung von unten nach oben. Ähnlich dem „Submerged-Verfahren"
wird am unteren Ende der Membranmodule Luft eingedüst,
um einer Belagsbildung auf der Retentatseite der Filterelemente entgegenzuwirken.
In weiterer Entsprechung zum „Submerged-Verfahren" wird
das treibende Druckgefälle beim „Airlift-Verfahren"
durch einen permeatseitigen Unterdruck erzeugt. Bei dieser Verfahrensvariante
wird mit einem im Vergleich zum „Crossflow-Verfahren" niedrigeren
Energieverbrauch ein höherer Permeatfluss als beim „Submerged-Verfahren"
erreicht. Allerdings können die Filtermodule bei der Ausführung
des „Airlift-Verfahrens" nur parallel zueinander angeordnet
werden, was zu vergleichsweise hohen Volumenströmen und
Rohrleitungen mit großem Querschnitt führt. Entsprechend
hoch sind die Investitionskosten für zur Durchführung
des „Airlift-Verfahrens" geeignete Anlagen.
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Angesichts
dieser Probleme im Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, eine Weiterbildung der bekannten Anlagen anzugeben, mit
der unter Vermeidung hoher Investitionskosten eine Stofftrennung
mit geringem Energieverbrauch möglich ist.
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Erfindungsgemäß wird
diese Aufgabe durch eine Weiterbildung der bekannten Verfahren der
eingangs beschriebenen Art gelöst, die im wesentlichen dadurch
gekennzeichnet ist, dass die Strömungsgeschwindigkeit des
Stoffgemischs auf der Retentatseite des mindestens einen Filtermoduls
bei der Erzeugung des Permeats mindestens einmal veränderbar ist,
insbesondere für eine vorgegebene Zeit erhöht werden
kann.
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Bei
der erfindungsgemäßen Weiterbildung der zur Ausführung
von „Crossflow-Verfahren" betreibbaren Anlagen wird von
der Erkenntnis Gebrauch gemacht, dass zur Sicherstellung des gewünschten
hohen Permeatflusses die Beibehaltung einer hohen Strömungsgeschwindigkeit
während des gesamten Trennvorgangs nicht erforderlich ist,
sondern eine nur zeitweise Erhöhung der Geschwindigkeit
des die Filterfläche überströmenden Stoffgemischs
ausreicht. Bei herkömmlichen „Crossflow-Verfahren"
wird eine hohe Strömungsgeschwindigkeit auf der Retentatseite
eingestellt, um eine Verblockung der Filterelemente bzw. Membranen
zu vermeiden. Durch den Filtrationsvorgang werden Partikel oder
andere von dem Filterelement zurück gehaltenen Substanzen
an das Filterelement herantransportiert. Die parallele Überströmung
des Filterelements erzeugt Scherkräfte, die zu einem Rücktransport
der zurück gehaltenen Substanzen in die Kernströmung
sorgt. Nach einiger Zeit stellt sich dann in der Regel ein Gleichgewicht
ein, bei dem der Antransport an die Membran heran dem Rücktransport entspricht.
Dabei wird das Gleichgewicht auf die Seite einer wenig belegten
Membran verschoben, wenn die Scherkräfte aufgrund der parallelen Überströmung
des Filterelementes mit dem Stoffgemisch besonders hoch sind. Aus
diesem Grund werden die Strömungsgeschwindigkeiten in einem
herkömmlichen „Crossflow-Filtersystem" besonders
hoch eingestellt.
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Der
Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass Vorteile im Hinblick
auf den Energiebedarf bei der Stofftrennung ohne nennenswerte Beeinträchtigung
des Permeatflusses erreicht werden können wenn die zur
Reinigung der Filterflächen benötigten hohen Scherkräfte
aufgrund hoher Strömungsgeschwindigkeiten nur zeitweise
erzeugt werden. Erstaunlicherweise hat es sich dabei gezeigt, dass
die bei mit erfindungsgemäßen Anlagen ausgeführten Verfahren
auftretende Aufgabe des sich bei dem herkömmlichen „Crossflow-Verfahren"
einstellenden Gleichgewichts zu keinerlei Komplikationen bei der Verfahrensführung
führt. Aus diesem Grund bringen erfindungsgemäße
Anlagen im Vergleich zu herkömmlichen Anlagen zur Durchführung
von „Crossflow-Verfahren" nur einen vergleichsweise geringen Mehraufwand
bei den Investitionskosten mit sich, weil lediglich ein Strömungssystem
bereitgestellt werden muss, mit dem das Stoffgemisch mit unterschiedlichen
Strömungsgeschwindigkeiten über die Filterflächen
geleitet werden kann.
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Im
Hinblick auf die gewünschte Minimierung des Energieverbrauchs
einerseits und die angestrebte Maximierung des Permeatflusses andererseits
hat es sich im Rahmen der Erfindung als besonders günstig
erwiesen, wenn die Strömungsgeschwindigkeit bei der Erzeugung
des Permeats auf der Retentatseite ausgehend von einer vergleichsweise
geringen Grundgeschwindigkeit zeitweise auf eine Reinigungsgeschwindigkeit
erhöht wird wobei das Verhältnis von Reinigungsgeschwindigkeit
zur Grundgeschwindigkeit im Bereich von 1,2 bis 10. vorzugsweise
1,2 bis 3,5, weiter vorzugsweise 1,5 bis 2,5, insbesondere etwa
bei 2 liegt. Falls es bei erfindungsgemäßen Anlagen
weniger auf die Einsparung von Energie als auf die Gewährleistung
eines zuverlässigen Betriebsablaufs ankommt, kann es vorteilhaft
sein, das genannte Verhältnis auf einen Wert von mehr als 2,5,
insbesondere mehr als 3,5 einzustellen.
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Die
Dauer der Einstellung der Reinigungsgeschwindigkeit kann im Hinblick
auf die gewünschte Minimierung des Energieverbrauchs einerseits
und die angestrebte Maximierung des mittleren Permeatflusses andererseits
optimiert werden. Es hat sich gezeigt, dass die Reinigungsgeschwindigkeit
idealerweise während 1 bis 10%, vorzugsweise 2 bis 8%, insbesondere
etwa 5% der Gesamtdauer des Trennvorgangs erzeugt wird. Mithin ist
es also besonders günstig beim Betrieb erfindungsgemäßer
Anlagen, wenn die Strömungsgeschwindigkeit für
1/20 der Zeit periodisch kurzzeitig stark erhöht wird.
Im Vergleich zu herkömmlichen „Crossflow-Verfahren"
ergeben sich dann bei Halbierung des Energieverbrauchs keine nennenswerten
Veränderungen des mittleren Permeatflusses. Wenn die Optimierung
in Richtung auf einen besonders geringen Energieverbrauch verschoben
werden soll, kann die Dauer, für die die Reinigungsgeschwindigkeit
eingestellt wird, verringert werden. Beim Betrieb erfindungsgemäßer
Anlagen kann die Grundgeschwindigkeit 0,5 bis 2 m/sek., insbesondere
0,7 bis 1,5 m/sek. betragen. Die Reinigungsgeschwindigkeit kann
1,0 bis 10 m/sek., vorzugsweise 1,5 bis 5 m/sek., insbesondere 2,5
bis 4,5 m/sek. betragen.
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Beim
Betrieb erfindungsgemäßer Anlagen kann das Stoffgemisch
wie bei herkömmlichen „Crossflow-Verfahren" zur
Abtrennung der Inhaltsstoffe zwei oder mehr, vorzugsweise seriell
angeordnete Filtermodule durchströmen, von denen jedes mindestens
ein Filterelement mit einer Retentatseite und einer Permeatseite
aufweist.
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Eine
weitere Optimierung des Gesamtwirkungsgrads beim Betrieb erfindungsgemäßer
Anlagen ist erreichbar, wenn zumindest während der Erzeugung
der Reinigungsgeschwindigkeit auf der Retentatseite auch auf der
Permatseite des mindestens einen Filterelementes eine Permeatströmung
erzeugt wird und der Druckverlauf innerhalb der Permeatströmung
längs mindestens eines Filterelementes und/oder in aufeinanderfolgenden
Filtermodulen dem Druckverlauf in dem auf der Retentatseite strömenden
Stoffgemisch angepasst wird. Diese weitere Optimierung erfindungsgemäßer
Anlagen beruht auf der Erkenntnis, dass die kurzzeitige Erhöhung
der Strömungsgeschwindigkeit auf der Retentatseite zur Ausbildung
eines starken Druckprofils entlang des Strömungskanals
führt. Dieses Druckprofil mit in Strömungsrichtung
abfallendem Retentatdruck führt zu einer hohen transmembranen
Druckdifferenz in den in Strömungsrichtung vorderen Bereichen
des Strömungskanals bzw. in den vorderen Filtermodulen bei
serieller Durchströmung von zwei oder mehr Filtermodulen.
Die Folge ist in diesen Bereichein eine starke Deckschichtbildung,
welche die positive Wirkung der hohen Strömungsgeschwindigkeit
stark herabsetzt. Dann kann sich die positive Reinigungswirkung
der hohen Strömungsgeschwindigkeit nur in den hinteren
Bereichen des Strömungskanals bzw. in den hinteren Membranmodulen
entfalten. Der störenden hohen transmembranen Druckdifferenz
in den vorderen Bereichen der Filtermodule bzw. in den vorderen
Modulen seriell durchströmter Filtermodule kann entgegengewirkt
werden, in dem ein entsprechendes Druckprofil auch auf der Permeatseite
erzeugt wird. Dazu kann es bei Verwendung seriell durchströmter
Filtermodule ausreichend sein, wenn für jedes der seriell
durchströmten Filtermodule ein entsprechender permeatseitiger
Druck eingestellt wird. Die Einstellung des permeatseitigen Drucks
ist beispielsweise in der
EP
0 747 111 B1 und der
DE 25 53 099 C2 beschrieben. Der Offenbarungsgehalt
dieser Schriften wird hiermit durch ausdrückliche Inbezugnahme
hinsichtlich der Einstellung des permeatseitigen Drucks in diese
Beschreibung einbezogen.
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Eine
weitere Möglichkeit, die störende Deckschichtbildung
bei der Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit
auf der Retentatseite zu verhindern besteht darin, den Permeatabfluss
zu unterbinden bzw. die Permeatleitung zu verschließen.
Dabei muss allerdings darauf geachtet werden, dass die hinteren Bereiche
der Filtermodule bzw. die hinteren Filtermodule seriell durchströmter
Filtermoldule nur geringfügig rückwärts
durchströmt werden, um die Membran zu schützen.
Der Permeatfluss kann beim Betrieb erfindungsgemäßer
Verfahren ähnlich wie bei der Ausführung herkömmlicher „Submerged-Verfahren"
oder „Airlift-Verfahren" weiter erhöht werden,
wenn das Stoffgemisch vor, während und/oder nach der retentatseitigen
Einleitung in mindestens ein Filtermodul mit einer Luftströmung
versetzt wird. Dazu kann die Luftströmung in zwei oder
mehr vorzugsweise etwa parallel zueinander verlaufenden Strömungskanälen auf
der Retentatseite in das Stoffgemisch eingedüst werden.
Selbstverständlich ist es in diesem Zusammenhang auch möglich,
anstelle von Luft andere ggf. positive Wirkung im Hinblick auf die
Stofftrennung herbeiführende Gase in das Stoffgemisch einzudüsen.
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In
einigen Fällen reicht die kurzzeitige Erhöhung
der Strömungsgeschwindigkeit auf der Retentatseite zur
Beseitigung der störenden retentatseitigen Deckschicht
auf den Filterelementen nicht aus. In diesen Fällen muss
die Trennung des Stoffgemischs in mehreren zeitlich hintereinander
liegenden Trennvorgängen bewirkt werden, wobei zwischen mindestens
zwei Trennvorgängen eine sogenannte „Rückspülung"
durchgeführt wird, bei der das Filterelement von der Permeatseite
in Richtung auf die Retentatseite von einem Reinigungsfluid durchströmt wird.
Bei dieser permeatseitigen Rückspülung wird der
Rücktransport des Filterkuchens von dem Filterelement bzw.
der Membran in die Kernströmung stark erhöht.
Ein Antransport an das Filterelement bzw. die Membran findet aufgrund
der umgekehrten Strömung nicht statt, so dass nach hinreichend
langer Rückspülzeit eine vollständige
Entfernung des störenden Filterbelags erreicht wird. In
der Praxis sind diese Rückspülzeiten so lang,
dass eine vollständige Freispülung des Filterelementes
nur bei speziell eingeleiteten Reinigungszyklen erreicht wird. Trotzdem führt
eine periodische permeatseitige Rückspülung zu
einer signifikanten Erhöhung der Permeatflussleistung.
Die beschriebene permeatseitige Rückspülung kann
technisch in verschiedenen Varianten ausgeführt werden.
Als besonders günstig hat es sich erwiesen, wenn als Reinigungsfluid
das zuvor erzeugte Permeat, vorzugsweise aus einem entsprechenden Permeatreservoir,
durch das Filterelement geleitet wird. Zusätzlich oder
alternativ kann ein gasförmiges Reinigungsfluid, insbesondere
Pressluft, durch das Filterelement geleitet werden.
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Wie
eingangs bereits erläutert, eignen sich erfindungsgemäße
Anlagen in besonderem Maß für die Ausführung
von Verfahren zur biologischen Abwasserreinigung. Dabei wird das
Stoffgemisch vorzugsweise aus mindestens einem begasten oder unbegasten
Bioreaktor in das mindestens eine Filtermodul eingeleitet. Eine
erfindungsgemäße Anlage zeichnet sich im wesentlichen
dadurch aus, dass dem mindestens einen Filtermodul eine Fördereinrichtung
zur Einleitung des Stoffgemischs auf der Retentatseite des Filterelementes
zugeordnet ist, mit der unterschiedliche Volumenströme
gefördert und damit unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeiten in
dem mindestens einen Filtermodul erzeugt werden können.
Dabei ist der Fördereinrichtung zweckmäßigerweise
eine Steuereinrichtung zugeordnet, mit der die Fördereinrichtung
so ansteuerbar ist, dass unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeiten
in vorgegebenen Zeitintervallen erzeugt werden können.
Der zeitliche Ablauf der Erzeugung unterschiedlicher Strömungsgeschwindigkeiten
ist dabei zweckmäßigerweise frei programmierbar.
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Nachstehend
wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung, auf die hinsichtlich
aller erfindungswesentlichen und in der Beschreibung nicht näher
herausgestellten Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird,
erläutert. In der Zeichnung zeigt:
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1 eine
schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen
Anlage,
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2 schematische Darstellungen verschiedener
Rückspülverfahren und
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3 schematische
Darstellungen unterschiedlicher Varianten zur Lufteindüsung.
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Die
in 1 dargestellte Anlage umfasst ein Reservoir 1 für
das Stoffgemisch, wie etwa ein Belebungsbecken einer Anlage zur
biologischen Abwasserreinigung, zwei in Form von Membrantrennapparaten 3 ausgeführte
Filtermodule und ein Permeatreservoir 7. Beim Betrieb erfindungsgemäßer
Anlagen gemäß 1 wird aus
dem Reservoir 1 das Stoffgemisch mit Hilfe einer Fördereinrichtung 2 in
die seriell hintereinander angeordneten Membrantrennapparate 3 gefördert.
Das Stoffgemisch gelangt dabei auf die Retentatseite 3a der Membrantrennapparate 3. Die
Fördereinrichtung 2 ist so ausgelegt, dass verschiedene
Volumenströme gefördert und so unterschiedliche
Strömungsgeschwindigkeiten in den Membrantrennapparaten 3 auf
der Retentatseite 3a erzeugt werden können. Dazu
ist eine in der Zeichnung nicht dargestellte frei programmierbare
Steuereinrichtung vorgesehen. Das auf der Retentatseite der Filtermembranen 3b verbleibende
Konzentrat wird über eine Konzentratleitung 4 wieder
in das Reservoir 1 zurückgegeben. Das auf der
der Retentatseite 3a abgewandten Permeatseite 3c der
Membrantrennapparate anfallende gereinigte Medium (Permeat) wird über
eine Permeatleitung 5 mit Hilfe einer entsprechenden Fördereinrichtung 6 in
das Permeatreservoir 7 gefördert. Zur Vermeidung
einer störenden Belagbildung auf der Retentatseite der
Filtermembranen 3b während der erfindungsgemäß vorgesehenen
Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit des Stoffgemischs
auf der Retentatseite kann mit Hilfe der in 1 dargestellten
Anlage 1 permeatseitiges Druckprofil mit Hilfe einer Drosselarmatur 8 erzeugt
werden. Alternativ kann die Permeatleitung während der
Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit auf der
Retentatseite 3a mit Hilfe von Armaturen 13 und 14 komplett
abgesperrt werden.
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Mit
Hilfe der in 1 dargestellten Anlage kann
auch eine „Rückspülung" durchgeführt
werden. Dazu weist die Anlage eine Rückspülleitung 9 auf, durch
die aus dem Reservoir 7 entnommenes Permeat mit Hilfe einer
Rückspülfördereinrichtung 11 von
der Permeatseite 3c in Richtung auf die Retentatseite 3a der
Membrantrennapparate 3 gefördert werden kann.
Ein unkontrollierter Fluss durch die Rückspülleitung 9 während
des Trennvorgangs kann mit Hilfe von Absperrvorrichtungen 10 unterbunden werden.
Mit Hilfe der in 1 dargestellten Anlage kann
auch in der Rückspülleitung 9 ein Druckprofil ausgebildet
werden. Dazu ist die Rückspülleitung 9 mit
einer Drosselarmatur 12 ausgestattet. Während der
Rückspülung ist die Leitung 5 zum Permeatreservoir 7 mit
Hilfe einer Armatur 13 abgesperrt. Zur Vermeidung einer
unkontrollierten Strömung durch die Permeatleitung 5 während
des Rückspülvorgangs wird die Permeatleitung 5 mit
einer Absperrarmatur 14 abgesperrt.
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Mit
Hilfe der in 1 dargestellten Anlage kann
die Permeatflussleistung weiter verbessert werden, indem mit Hilfe
einer Fördereinrichtung 15 Luft vor oder im Membranmodul
in das Stoffgemisch eingedüst wird. Über ein Entlüftungssystem 16 kann
die so erzeugte Abluft entweder direkt aus dem Modul oder hinter
dem Modul entfernt werden. Im Rahmen der Erfindung ist allerdings
auch daran gedacht, die Abluft direkt mit dem Konzentratstrom abzuleiten.
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Zusätzlich
oder alternativ zu der anhand der 1 erläuterten
Rückspülung ist im Rahmen der Erfindung auch an
weitere Rückspülmöglichkeiten gedacht.
Gemäß 2a kann
die Rückspülung ähnlich wie bei der anhand
der 1 erläuterten Ausführungsform
der Erfindung direkt aus dem Permeatreservoir 7 erfolgen.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, ein anderes Rückspülmedium
als das Permeat zu verwenden. Das Rückspülmedium
wird dann entweder mit einer geeigneten Pumpe (vgl. 2b) oder
mit einem Druckgas (vgl. 2c) aus
einem separaten Reservoir in Richtung auf die Membrantrennapparate
gefördert. Gemäß der in 2d dargestellten
Betriebsvariante kann auch zur Förderung des Permeats ein
Druckgas benutzt werden.
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Die
im Rahmen einer bevorzugten Ausführungsform eingesetzte
retentatseitige Lufteindüsung führt zu einer Mehrphasenströmung
parallel zur retentatseitigen Filterfläche. Die positive
Wirkung dieser Maßnahme ist aus dem „Submerged-„ und „Airlift-System"
bekannt. Bei liegenden oder auch bei seriell hintereinander durchströmten
Filtermodulen führt die häufig vor dem Moduleintritt
angeordnete Lufteindüsung zu einer gleichmäßigen
Verteilung der Luftblasen, wenn mehrere Strömungskanäle
parallel angeordnet sind. Daher wird bei einer im Rahmen der Erfindung
besonders bevorzugten Ausführungsform mit geeigneten Systemen
eine gleichmäßige Luftversorgung dadurch sichergestellt,
dass die Lufteindüsung gleichmäßig in
zwei oder mehr etwa parallel zueinander angeordneten Strömungskanälen
erfolgt. Das ist in 3 schematisch dargestellt. Bei
der in 3a dargestellten Ausführungsform
der Erfindung erfolgt die Lufteindüsung über geeignete
Düsenanordnungen in einzelne Strömungskanäle.
Bei der in 3b dargestellten Ausführungsform
erfolgt die Lufteinleitung von unten über ein sich vorzugsweise über
die gesamte senkrecht zur Fließrichtung des Stoffgemischs
verlaufende Schnittfläche des Filtermoduls erstreckendes
Verteilungselement aus porösem Material, wobei dieses Verteilungselement
von Strömungskanälen durchsetzte Ausnehmungen
aufweisen kann, wie in 3b angedeutet.
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Die
Erfindung ist nicht auf die anhand der Zeichnung erläuterten
Ausführungsformen beschränkt. Vielmehr ist auch
an die Ausführung erfindungsgemäßer Anlagen
gedacht, bei der auf eine verstärkte Druckprofilausbildung
auf der Permeatseite verzichtet wird und/oder bei denen eine Rückspülung
nicht vorgesehen ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 0747111
B1 [0015]
- - DE 2553099 C2 [0015]