DE29624608U1 - Multi-component liquid micro-filtration apparatus with surface cleaning - has vertical skeins formed of a number of equal length hollow fibres each end held in headers where air discharged at skein base produces bubbles in quantity large enough to scrub the fibres. - Google Patents
Multi-component liquid micro-filtration apparatus with surface cleaning - has vertical skeins formed of a number of equal length hollow fibres each end held in headers where air discharged at skein base produces bubbles in quantity large enough to scrub the fibres. Download PDFInfo
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Abstract
Description
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND THE INVENTION
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Membranvorrichtung, die eine Verbesserung gegenüber einem rahmenlosen Array von hohlen Fasermembranen darstellt, und ein Verfahren zum Beibehalten sauberer Faserflächen während des Filterns eines Substrats zum Entnehmen eines Permeats, das auch Gegenstand des US-Patents Nr. 5,248,424 ist; und ein Verfahren zum Herstellen eines Kopfelements für einen Faserstrang. Der im Titel verwendete Ausdruck "vertikaler Strang" (nachstehend der Kürze halber "Strang" genannt) bezieht sich insbesondere auf eine integrierte Kombination aus Strukturelementen, einschließlich (i) mehreren vertikalen Fasern von im wesentlichen gleicher Länge; (ii) zwei Kopfelementen, in die jeweils einander gegenüberliegende Anschlussbereiche der Fasern eingegossen sind, um deren Enden offen zu halten; und (iii) einer Permeat-Auffangeinrichtung, die an der Peripherie in flüssigkeitsdichtem Eingriff mit jedem Kopfelement gehalten wird, um Permeat von den Enden der Fasern aufzufangen. Die in der Hauptanmeldung verwendeten Ausdrücke sind in dem hierin enthaltenen Glossar zusammengefasst.The The present invention relates to a membrane device comprising a Improvement over represents a frameless array of hollow fiber membranes, and a method of maintaining clean fiber surfaces during filtering of a substrate for removing a permeate, which is also the subject of the US patent No. 5,248,424; and a method of manufacturing a header for one Fiber strand. In particular, the term "vertical strand" (hereinafter referred to as "strand") used in the title refers to to an integrated combination of structural elements, including (i) a plurality of vertical fibers of substantially equal length; (Ii) two head elements, in each of which opposite each other Terminal areas of the fibers are cast to open their ends to keep; and (iii) a permeate trap located at the Periphery in liquid-tight Engagement with each head element is kept to permeate from the Catch the ends of the fibers. The ones used in the parent application expressions are summarized in the glossary contained herein.
Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere relativ große Systeme zum Mikrofiltern von Flüssigkeiten und legt großen Wert auf die Einfachheit und Effizienz einer Konfiguration, bei der auf das Herstellen eines Moduls, in dem die Fasern eingeschlossen sind, verzichtet wird. Wie bei dem Patent '424 wird bei der neuartigen Konfiguration Luft, die nahe dem Basisteil eines Strangs austritt, auf effiziente Weise zum Erzeugen von Blasen in einem spezifischen Größenbereich und in einer Menge, die zum Waschen der Faser ausreicht, und zum Bewirken eines kontrollierten Schrubbens der Fasern aneinander ("Inter-Faser-Waschen") verwendet. Anders als bei dem im Patent '424 beschriebenen System verlaufen die Fasern in einem Strang vertikal und weisen keine bogenförmige Konfiguration über einer horizontalen Ebene durch die horizontale Mittellinie eines Kopfelements auf. Folglich verläuft der Pfad der aufsteigenden Blasen im we sentlichen parallel zu den Fasern und wird nicht von den Fasern eines vertikalen Strangs gekreuzt. Dennoch waschen die Blasen die Fasern.The in particular, this invention relates to relatively large systems for microfiltering liquids and sets big Value on the simplicity and efficiency of a configuration, at which involved making a module in which the fibers are trapped are waived. As with the '424 patent, the novel configuration Air exiting near the base of a strand on efficient Way to create bubbles in a specific size range and in an amount sufficient to wash the fiber, and to Effecting controlled scrubbing of the fibers together ("inter-fiber washing"). Different than in the '424 patent described system, the fibers run vertically in a strand and have no arcuate Configuration over a horizontal plane through the horizontal centerline of a header on. Consequently, runs the path of the ascending bubbles substantially parallel to the Fibers and is not crossed by the fibers of a vertical strand. Nevertheless, the bubbles wash the fibers.
Die beschränkt hin und her bewegbaren Fasern verheddern sich aufgrund ihrer definierten Länge nicht und scheuern sich nicht aneinander ab, wie es bei dem im Patent '424 beschriebenen Array wahrscheinlich ist. Die von einer Seite zur anderen erfolgende Verschiebung eines Zwischenbereichs jeder Faser innerhalb der "Beschränkungszone" oder "Blasenzone" wird durch die Faserlänge beschränkt. Die hier definierte Länge der Fasern minimiert (i) Scherkräfte, wenn die oberen Fasern in dem oberen Kopfelement gehalten werden, (ii) eine übermäßige Drehung des oberen Bereichs der Fasern sowie (iii) übermäßigen Abrieb zwischen den Fasern. Eine solche Hin- und Herbewegung einer Faser mit einer Verschiebung von einer Seite zur anderen unterscheidet sich von einer Vibration, die auftritt, wenn eine Faser gespannt ist, d. h. wenn die Länge der zum Substrat hin freiliegenden eingegossenen Faser nicht größer ist als der Abstand zwischen den einander gegenüberliegenden Seiten von die Fasern haltenden oberen und unteren Kopfelementen. Eine solche Vibration wird gemäß dem US-Patent Nr. 5,209,852 von Sunaoka et al in einem Prozess zum Aufspalten und Ablagern dichter Partikel durch Blasen induziert. Anders als bei Fasern, die gemäß dem im Patent '852 beschriebenen Prozess in dem Modul gehalten werden, besteht bei unserem neuartigen Strang keine Spannung in jeder Faser, da die einander gegenüberliegenden Seiten der Kopfelemente um einen Abstand, der kleiner ist als die Länge einer einzelnen Faser, voneinander beabstandet sind.The limited reciprocating fibers become entangled due to their defined Length not and do not rub against each other as described in the '424 patent Array is likely. The one from one side to the other Displacement of an intermediate region of each fiber within the "constraint zone" or "bubble zone" is limited by the fiber length. The length defined here the fibers minimize (i) shear forces, when the upper fibers are held in the upper header, (ii) excessive rotation the upper portion of the fibers; and (iii) excessive inter-fiber abrasion. Such a reciprocation of a fiber with a shift from one side to the other is different from a vibration, which occurs when a fiber is stretched, d. H. if the length of the towards the substrate exposed potted fiber is not larger as the distance between the opposite sides of the Fibrous upper and lower headers. Such a vibration will according to the US patent No. 5,209,852 to Sunaoka et al. In a process of splitting and deposition of dense particles induced by bubbles. Different to in the case of fibers which, according to the Patent '852 described process held in the module, consists of our novel strand no tension in each fiber, because the opposite Sides of the headers by a distance smaller than the length of a single fiber, are spaced from each other.
Die Verwendung eines Arrays von Fasern bei der direkten Behandlung eines aktivierten Schlamms in einem Bioreaktor ist in einem Artikel mit dem Titel "Direct Solid-Liquid Separation Using Hollow Fiber Membrane in an Activated Sludge Aeration Tank" von Kazuo Yamamoto et al in Wat. Sci. Tech., Vol. 21, Brighton, S. 43–54, 1989, und im Patent '424 be schrieben und die Beschreibung ist durch Verweis enthalten, so als wäre sie vollständig hier aufgeführt. Die relativ schlechte Leistung, die von Yamamoto et al erzielt wurde, war hauptsächlich darauf zurückzuführen, dass nicht erkannt worden ist, wie wichtig das Aufrechterhalten eines Stroms durch Versorgen eines Faserstrangs mit Luft von innerhalb und unterhalb des Strangs ist. Es ist nicht erkannt worden, dass es notwendig ist, im wesentlichen die gesamten Flächen mit den Strang durchströmenden Blasen zu waschen, um die Fasern mit Blasen überflutet zu halten. Diese Anforderung wird immer wichtiger, wenn die Anzahl von Faser in dem Strang steigt.The Use of an array of fibers in the direct treatment of a activated sludge in a bioreactor is in an article with the title "Direct Solid-Liquid Separation Using Hollow Fiber Membrane in Activated Sludge Aeration Tank "by Kazuo Yamamoto et al in Wat. Sci. Tech., Vol. 21, Brighton, pp. 43-54, 1989, and in the '424 patent be written and the description is included by reference, so as if she were Completely listed here. The relatively poor performance achieved by Yamamoto et al. was mainly due to that It has not been recognized how important it is to maintain one Electricity by supplying a fiber strand with air from within and below the strand. It has not been realized that It is necessary to use essentially the entire surfaces flowing through the strand Wash bubbles to keep the fibers flooded with bubbles. These Requirement becomes more important when the number of fiber in the Strand rises.
Tests,
die mit der Vorrichtung von Yamamoto et al durchgeführt wurden,
zeigen, dass sich, wenn die Luft außerhalb des Strangs bereitgestellt
wird, der Strom über
einen Zeitraum von nur 50 Std. viel schneller verringert, wodurch
die von Yamamoto erzielten Ergebnisse bestätigt werden. Dies geht aus
Die von Yamamoto et al durchgeführte Untersuchung mit nach unten hängenden Fasern wurde fortgesetzt, und jüngste Entwicklungen wurden in einem Artikel mit dem Titel "Organic Stabilization and Nitrogen Removal in Membrane Separation Bioreactor for Domestic Wastewater Treatment" von C. Chiemchaisri et al beschrieben und in einer Diskussion auf der Conference on Membrane Technology in Wastewater Management in Cape Town, Südafrika, am 2.–5. März 1992 vorgetragen und auch in dem Patent '424 beschrieben. Die Fasern wurden nach unten gehängt, und es war ein in alternierenden Richtungen hochturbulenter Wasserstrom wichtig.The carried out by Yamamoto et al Investigation with hanging down Fibers continued, and most recent Developments were reported in an article entitled "Organic Stabilization and Nitrogen Removal in Membrane Separation Bioreactor for Domestic Wastewater Treatment "by C. Chiemchaisri et al., And in a discussion at the Conference on Membrane Technology at Wastewater Management in Cape Town, South Africa, on 2.-5. March 1992 and also described in the '424 patent. The fibers were after hung down, and it was a highly turbulent stream of water in alternate directions important.
Es ist offensichtlich, dass die Beschreibung in der Referenz sowohl von Yamamoto et al als auch Chiemchaisri et al gezeigt hat, dass der Luftstrom über die Flächen der hängenden Fasern wenig oder gar nichts dazu beiträgt, die Anlagerung von Mikroorganismen an dem Substrat zu hemmen.It is obvious that the description in the reference both Yamamoto et al. as well as Chiemchaisri et al. has shown that the airflow over the surfaces the hanging Fibers little or nothing contributes to the attachment of microorganisms to inhibit the substrate.
Später wurde in der europäischen Patentanmeldung 0 598 909 A1 von Yamamori et al angestrebt, das Problem des Aufbaus auf den Fasern durch "Ausbreiten der hohlen Fasern in Form eines flachen Blatts" (siehe Seite 4, Zeilen 46–47) zu vermeiden, und es gibt keinen Hinweis darauf, wie die Fasern bei tatsächlicher Verwendung in einer ausgebreiteten Position gehalten werden. Ferner wird jedes Array in einem "Strukturelement zum Umschließen und Halten des Befestigungselements" gehalten (siehe Seite 3, Zeile 42 und Zeilen 51–52), was im Gegensatz zu dem Konzept eines rahmenlosen Arrays steht. Fign. 14 und 18 heben die horizontale Konfiguration hervor, in der das Array verwendet wird. Bezüglich des Bekämpfens des Aufbaus zeigt Fig. 13, wie die Fasern Mulden bilden würden, wenn das Array aus dem in Vibration zu versetzenden oder zu schüttelnden Behälter genommen würden. Ein dem Stand der Technik entsprechendes Modul ist in Fig. 16 dargestellt, in der beide Enden jeder Faser in ein zylindrisches Kopfelement eingegossen sind, wobei jede Faser eine Schlaufe bildet und die zur Schlaufe gebildeten Enden frei sind. Gemäß den in Fig. 17 aufgeführten Daten war die Verwendung des dem Stand der Technik entsprechenden zylindrischen Moduls, bei dem die zu Schlaufen gebildeten Enden frei in dem Substrat bewegbar waren, weniger effektiv als das in Fig. 1 gezeigte rahmenlose Array mit ausgebreiteten, zu Schlaufen gebildeten Fasern.Later became in the European Patent Application 0 598 909 A1 to Yamamori et al. Seeks to solve the problem of the construction on the fibers by "spreading the hollow fibers into shape a flat sheet "(see page 4, lines 46-47) to avoid, and there is no indication of how the fibers at actual Use be kept in a spread position. Further For example, each array in a "structure element for Enclose and holding the fastener "(see page 3, line 42 and Figs Lines 51-52), what contrary to the concept of a frameless array. FIGS. 14 and 18 highlight the horizontal configuration in which the Array is used. In terms of of fighting FIG. 13 shows how the fibers would form troughs when the array of being vibrated or shaken container would be taken. A prior art module is shown in FIG. 16. in the both ends of each fiber into a cylindrical head element are cast, each fiber forms a loop and the to the loop formed ends are free. According to the data shown in FIG was the use of the prior art cylindrical Module in which the ends formed into loops are free in the substrate were less effective than the frameless array shown in FIG with spreading fibers formed into loops.
ZUSAMMENFASSENDER ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNGSUMMARY OVERVIEW OF THE INVENTION
Es hat sich herausgestellt, dass aus keinem bekannten Grund Fasern, die mehr als 5 %, jedoch weniger als 10 % länger waren als der feste Abstand zwischen den einander gegenüberliegenden Seiten der Kopfelemente eines vertikalen Strangs dazu neigten, an der Seite abzuscheren; und die 10 längeren neigten dazu, in der Blasenzone zu verklumpen; und dass ein mit Gas gewaschener vertikaler Strang mit beschränkt hin und her bewegbaren Fasern eine optimale Konfiguration der Fasern bietet, durch die Blasen eines faserreinigenden Gases ("Waschgases"), wenn sie vertikal nach oben strömten, parallel zu und entlang den Faserflächen strömten. Bei einem Strang mit einem beliebigen gewünschten Flächenbereich im Bereich von ungefähr 0,1 m2 bis 1000 m2 oder mehr, der von dicht gepackten Fasern gebildet ist, sind Blasen in einer solchen Konfiguration effektivere Reinigungsmittel als Blasen, die von bogenförmigen Fasern, die den Pfad der aufsteigenden Blasen kreuzen, abgefangen werden. Es wird ein Vergleich zwischen Strängen mit unterschiedlichen Faserorientierungen durchgeführt. Blasen eines sauerstoffhaltigen Gases zum Fördern des Wachstums von Mikroben schaffen es unerwarteterweise nicht, ein Wachstum von Mikroben auf den Flächen sich hin und her bewegender Fasern zu bewirken, da die Flächen "vertikal luftgewaschen" werden. Ablagerungen lebender und/oder nicht lebender Partikel auf den Faserflächen werden minimiert, wenn die beschränkt hin und her bewegbaren Fasern mit in gleicher Richtung aufsteigenden Blasen überflutet gehalten werden, die mit einer Geschwindigkeit aufsteigen, die ausreicht, um eine physische Waschkraft (die Bewegkraft liefert die Energie) aufzubringen, mit der die Fasern im wesentlichen von schädlichen Ablagerungen frei gehalten werden. Somit wird in den Fasern ein unerwartet großer Strom über jedem Flächenbereich der Strangfaserfläche über einen langen Zeitraum aufrechterhalten.It has been found that, for no known reason, fibers that were more than 5% but less than 10% longer than the fixed distance between the opposite sides of the headers of a vertical strand tended to shear off at the side; and the 10 longer ones tended to clump together in the bubble zone; and that a gas-scrubbed vertical strand with limited reciprocable fibers provides optimum configuration of the fibers through which bubbles of a fiber-cleaning gas ("wash gas"), when flowing vertically upwards, flow parallel to and along the fiber surfaces. In a strand having any desired surface area in the range of about 0.1 m 2 to 1000 m 2 or more formed by densely packed fibers, bubbles in such a configuration are more effective cleansers than bubbles which are formed by arcuate fibers containing the Path of ascending bubbles cross, intercepted. A comparison is made between strands with different fiber orientations. Blowing an oxygen-containing gas to promote the growth of microbes unexpectedly fails to cause microbial growth on the surfaces of reciprocating fibers, as the surfaces are "air-cooled" vertically. Deposits of living and / or non-living particles on the fibrous surfaces are minimized when the constrained reciprocable fibers are flooded with bubbles rising in the same direction that rise at a rate sufficient to provide physical detergency (the motive force provides the wicking force) Energy) with which the fibers are kept substantially free of harmful deposits. Thus, an unexpectedly large current is maintained in the fibers over each area of the strand fiber surface over a long period of time.
Bei einer "gasgewaschenen Anordnung" mit einem Strang und einer Gasverteileinrichtung werden die Strangfasern in voneinander beabstandeten Kopfelementen festgehalten, so dass die Fasern, wenn sie in das Substrat eingesetzt sind, ein im wesentlichen vertikales Profil in dem Substrat annehmen und sich in der von mindestens einer Blasensäule gebildeten Blasenzone unabhängig voneinander hin und her bewegen. Die Faserlänge zwischen einander gegenüberliegenden Flächen von Kopfelementen, von denen sie vorstehen liegt in einem kritischen Bereich, in dem sie mindestens 0 1 % (Prozent), jedoch weniger als 5 % größer ist als der Abstand zwischen diesen einander gegenüberliegenden Seiten. Normalerweise ist die Länge der Fasern um weniger als 2 % größer, im typischsten Fall um weniger als 1 % größer, so dass die Hin- und Herbewegung der Fasern innerhalb einer vertikalen Bewegungszone beschränkt ist, wobei die Peripherie dieser Zone von einer Bewegung der äußeren Strangfasern von einer Seite zur anderen definiert ist; und die Mehrzahl dieser Fasern bewegt sich in einer Zone, die geringfügig größer ist als diejenige Zone, die von einem Bereich definiert wird, den ein Kopfelement auf das andere projiziert. Obwohl der Abstand zwischen den Kopfelementen während des Betriebs fest ist, ist der Abstand vorzugsweise einstellbar, um eine optimale Faserlänge innerhalb der vorgenannten Bereiche zwischen den Kopfelementen zu erzeugen.In a "gas-scrubbed" string and gas distribution arrangement, the strand fibers are held in spaced apart headers such that when inserted into the substrate, the fibers assume a substantially vertical profile in the substrate and in at least one of them Bladder column formed bubble zone to move back and forth independently. The fiber length between opposing surfaces of headers from which they protrude lies in a critical region where it is at least 0 1% (percent) but less than 5% greater than the distance between these opposing sides. Normally, the length of the fibers is less than 2% larger, more typically less than 1% larger, such that the reciprocation of the fibers is confined within a vertical travel zone, with the periphery of that zone facing away from one Movement of the outer strand fibers is defined from one side to the other; and the majority of these fibers move in a zone slightly larger than the zone defined by a region that one head element projects onto the other. Although the distance between the headers is fixed during operation, the distance is preferably adjustable to produce an optimum fiber length within the aforementioned ranges between the headers.
Bei kommerziellen Abwasseraufbereitungen aller Art liegen die Stränge typischerweise im Bereich von 30 m2 bis 500 m2; bei anderen spezifischen Anwendungsfällen, wie z. B. bei der Wasseraufbereitung in einem zu Freizeitzwecken genutzten Fahrzeug, einem Aquarium für Wassertiere oder zum Herstellen einer feststofffreien Probe eines Fluids zu Analysezwecken, wird ein Strang mit einem viel kleineren Bereich von 0,1 m2 bis 5 m2, der als "selbständiger Ministrang" bezeichnet wird, mit seiner eigenen Gasversorgungseinrichtung und Permeat-Entnahmepumpe ausgebildet.In commercial wastewater treatment of all types, the strands are typically in the range of 30 m 2 to 500 m 2 ; in other specific applications, such. As in the treatment of water in a recreational vehicle, an aquarium for aquatic animals or to produce a solids-free sample of a fluid for analysis, is a strand with a much smaller range of 0.1 m 2 to 5 m 2 , as "more independent Ministrang "is designated, formed with its own gas supply device and permeate take-off pump.
Permeat kann nur von einer, normalerweise der oberen, Permeat-Auffangeinrichtung (Wanne oder Endkappe), oder bei Strängen mit großem Flächenbereich von mehr als 200 m2 von beiden (oberen und unteren) Wannen oder Endkappen entnommen werden. Bei der bevorzugtesten Variante wird Luft von einem in einer von mehreren Konfigurationen eingegossenen Luft rohr zwischen Strangfasern eingetragen, und zwar abhängig von der Konfiguration des Kopfelements in dem Strang oder der Konfiguration mehrerer Kopfelementein einer Gruppe von Strängen. Vorzugsweise liefert das Luftrohr Luft zu einem Einblasrohr nahe dem Basisteil der Strangfasern und bildet gleichzeitig eine Beabstandungseinrichtung zum Positionieren und Beabstanden des unteren Kopfelements in dem erforderlichen Abstand zu dem oberen Kopfelement. Das Einblasrohr ist Teil einer Gasversorgungseinrichtung, die Reinigungsgas liefert.Permeate can only be taken from one, usually the upper, permeate catcher (tub or end cap), or for large area strands of more than 200 m 2 from both (upper and lower) tubs or end caps. In the most preferred variant, air is introduced into a strand of air in one of several configurations, depending on the configuration of the header in the strand or the configuration of multiple headers in a group of strands. Preferably, the air tube delivers air to a sparger near the base of the strand fibers and at the same time forms a spacer for positioning and spacing the bottom header at the required distance from the top header. The sparger is part of a gas supply device that supplies purge gas.
Ein neuartiges Verbund-Kopfelement ist für ein Bündel von Hohlfasermembranen oder "Fasern" vorgesehen, wobei das Verbund-Kopfelement einen geformten laminierten Körper mit beliebiger Form aufweist, der ein oberes Laminiermittel aus einem "fixierenden" (Gieß-) Material aufweist, das mit einem unteren Laminiermittel aus einem "flüchtigen" Gießmaterial laminiert ist. Die Anschlussbereiche der Fasern werden in das flüchtige Gießmaterial eingegossen, wenn dieses flüssig ist, wobei vorzugsweise ein im wesentlichen rechteckiges Parallelepiped (Quader) gebildet wird, in die die offenen Enden der Fasern (bis zum Eingießen) eingebettet und eingesteckt sind, wodurch die Fasern nahe beieinanderliegend im wesentlichen parallel zueinander gehalten werden. Die eingesteckten Enden der Fasern stehen nicht über die untere (hintere) Seite des unteren Laminiermittels vor, während die restlichen Längen der Fasern durch die obere Seite des unteren Laminiermittels verlaufen. Das obere Laminiermittel verläuft über eine Höhe entlang der Länge der Fasern, die ausreicht, um die Fasern in einer Beabstandung zueinander zu halten, die der Beabstandung im unteren Bereich gleich ist. Falls gewünscht, kann das Verbund-Kopfelement zusätzliche Laminiermittelaufweisen, z. B ein "Polster"-Laminiermittel über dem fixierenden Laminiermittel zum Polstern jeder Faser um ihren eingebetteten Außenumfang; und ein "Dichtungs"-Laminiermittel als geeignetes Dichtungsmaterial, an der die Permeat-Auffangeinrichtung angebaut werden kann.One novel composite head element is for a bundle of hollow fiber membranes or "fibers" provided, wherein the composite header having a molded laminated body having any shape, the upper laminating means of a "fixing" (casting) material comprising a lower lamination agent of a "volatile" casting material is laminated. The terminal areas of the fibers become the volatile casting material poured when this liquid is, preferably a substantially rectangular parallelepiped (Cuboid) is formed, in which the open ends of the fibers (to for pouring) embedded and plugged in, making the fibers close together are kept substantially parallel to each other. The inserted Ends of the fibers are not over the lower (back) side of the lower laminating before, while the remaining lengths the fibers pass through the upper side of the lower laminating agent. The upper laminating means extends over one Height along the length the fibers sufficient to keep the fibers spaced apart to keep equal to the spacing in the lower area. If desired can be the composite header additional Laminating agent, e.g. B a "cushion" laminating agent over the fixing laminating agent to cushion each fiber around its embedded outer circumference; and a "seal" laminating agent as suitable sealing material to which the permeate collecting device can be grown.
Obwohl für das Kopfelement eine beliebige Form gewählt werden kann, ist zur einfacheren Fertigung jedes Kopfelement eines Paars entweder als rechteckiges Parallelepiped (Quader) oder zylindrische Scheibe ausgebildet. Rechteckige vertikale Fasern werden in rechteckige Kopfelemente eingegossen; zylindrische vertikal Fasern werden in zylindrische Kopfelemente eingegossen. Zur maximalen Raumausnutzung in einem Kopfelement werden die Fasern dicht in Reihen oder spiralförmig durch Aufrollen eines großen Arrays zu spiralförmigen Rollen gepackt, wobei jedes Ende der spiralförmigen Rolle direkt in eine zylindrische Harzabdichtungseinrichtung eingegossen wird. Eine solche Harzabdichtungseinrichtung ist typischerweise als rechteckige oder zylindrische Wanne oder Endkappe ausgebildet. Beide Kopfelementkonfigurationen können bei einer Vielzahl unterschiedlicher Ausführungsformen, wie sie in den erläuternden Beispielen beschrieben sind, verwendet werden.Even though for the Head element of any shape can be chosen is for the easier Manufacturing each head element of a pair either as a rectangular one Parallelepiped (cuboid) or cylindrical disc formed. Rectangular vertical fibers are poured into rectangular headers; Cylindrical vertical fibers are turned into cylindrical head elements cast. To be the maximum space utilization in a header the fibers close in rows or spirally by rolling up a huge Arrays to spiral Rolls packed, with each end of the spiral roll directly into one cylindrical resin sealing device is poured. Such Resin sealant is typically rectangular or cylindrical trough or end cap formed. Both header configurations can in a variety of different embodiments, as in the explanatory Examples are described.
FIGURENKURZBESCHREIBUNGBRIEF DESCRIPTION
Die oben genannten und weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden am besten anhand der folgenden detaillierten Beschreibung und den schematischen Darstellungen bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung verständlich, in denen gleiche Bezugszeichen gleich Elemente bezeichnen. Es zeigen:The above and other objects and advantages of the invention Best of all, the following detailed description and the schematic representations of preferred embodiments of the invention understandable, in which like reference numerals designate like elements. Show it:
Diese verschachtelten Ringe werden dann in einen Harzabdichtungsring eingegossen;These interleaved rings are then poured into a resin sealing ring;
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS
Vertikaler Strang und Arrays, die diesen bildenVertical strand and Arrays that form this
Der erfindungsgemäße Strang wird in Flüssig-Flüssig-Mikrofiltrationsverfahren zum Entfernen von festen Schwebestoffen im Mikron-, Submikron- und größeren Bereich, wie z. B. organischen Molekülen, emulgierten organischen Flüssigkeiten und Kolloid- oder Schwebestoffen, normalerweise aus Wasser verwendet. Typische Anwendungsbereiche sind unter anderem (i) in einem Membran-Bioreaktor zum Erzeugen von Permeat als gereinigtes Wasser; (ii) Filtern von sekundärem Abwasser von der Abwasseraufbereitung zum Entfernen von festen Schwebestoffen und krankheitserregenden Bakterien; (iii) Klären von Wasserströmen zum Herstellen von Trinkwasser (Entfernen von Kolloiden, langkettigen Karbonsäuren und Krankheitserregern); (iv) Abscheiden einer permeablen Flüssigkeitskomponente in biotechnischen Nährlösungen; (v) Ent wässern von Metallhydroxidschlämmen; und (vi) Filtern von öligem Abwasser.Of the inventive strand is used in liquid-liquid microfiltration process for removing solid suspended matter in micron, submicron and larger area, such as B. organic molecules, emulsified organic liquids and colloidal or suspended matter, normally used in water. Typical applications include (i) a membrane bioreactor for producing permeate as purified water; (ii) filtering from secondary Wastewater from wastewater treatment to remove solid suspended matter and pathogenic bacteria; (iii) clarifying water flows to Production of drinking water (removal of colloids, long-chain carboxylic acids and pathogens); (iv) depositing a permeable liquid component in biotechnical nutrient solutions; (v) Drain of metal hydroxide sludges; and (vi) filtering oily Sewage.
Typischerweise ist der Strang derart konfiguriert, dass sämtliche Verbindungen für in den Strang eintretende oder den Strang verlassende Fluide im oberen Kopfelement vorgesehen sind. Permeat wird bei der bevorzugtesten Variante durch ein das obere Kopfelement durchlaufendes Rohr entnommen, wenn (i) das untere Kopfelement kein Permeat auffängt (wie nachstehend erläutert); oder (ii) Permeat sich sowohl in dem oberen als auch in dem unteren Kopfelement ansammelt. Der Strang arbeitet vorzugsweise in einem Substrat, das sich in einem Behälter mit atmosphärischem Druck (1 bar) oder darüber befindet, in einem im Bereich von bis zu ungefähr 10 bar unter Druck stehenden Gefäß, ohne in dem Gehäuse eines Moduls beschränkt zu sein.typically, the string is configured so that all connections for in the Strand entering or leaving the strand fluids in the upper Head element are provided. Permeate is the most preferred Variant taken through a pipe passing through the upper head element, if (i) the lower header does not catch any permeate (such as explained below); or (ii) permeate in both the upper and lower ones Head element accumulates. The strand preferably works in one Substrate, which is in a container with atmospheric Pressure (1 bar) or above is in a range of up to about 10 bar under pressure Vessel, without in the case limited to one module to be.
Ein oder mehrere Arrays sind in Kopfelemente eingegossen, deren obere (oder "vordere") und untere (oder "hintere") Flächen in horizontalen (x-y) Ebenen liegen. Anstelle eines einzelnen durchgehenden Arrays werden mehrere Arrays hergestellt und an den Enden aufeinanderfolgend miteinander verbunden, um ein viel größeres Array zu bilden, das ausdehnbar ist.One or more arrays are cast in headers whose upper (or "front") and lower (or "back") surfaces in horizontal (x-y) planes lie. Instead of a single continuous one Arrays are made up of multiple arrays and end to end connected together to form a much larger array, the is expandable.
Der Betrieb des Strangs wird durch (a) die gewählte Faser, (b) die Menge an verwendeter Luft und (c) das zu filternde Substrat beeinflusst. Das Ziel ist das Filtern eines sich langsam, bewegenden oder festgehaltenen Substrats in einem großen Behälter unter Umgebungs- oder erhöhtem Druck, jedoch vorzugsweise im wesentlichen unter Umgebungsdruck, und das Maximieren der Effizienz eines dieses (das Filtern) auf praktische und ökonomische Weise durchführenden Strangs.Of the Operation of the strand is determined by (a) the selected fiber, (b) the amount used air and (c) affects the substrate to be filtered. The goal is to filter a slow, moving or arrested one Substrate in a big one container under ambient or elevated Pressure, but preferably substantially below ambient pressure, and maximizing the efficiency of this (filtering) practical and economical Way performing Train.
Durch den Betrieb bei Umgebungsdruck, das Einbauen der einstückig ausgebildeten Kopfelemente des Strangs in einen Behälter des Substrats und das Ermöglichen einer eingeschränkten Bewegung der Fasern in der Blasenzone in einem Substrat wird eine Beschädigung der Fasern minimiert. Da in einem Kopfelement mindestes 10, vorzugsweise von 50 bis 50.000 Fasern festgehalten werden, von denen jede im wesentlichen mindestens 0,5 m lang ist, ist in einem Strang ein großer Flächenbereich für das Filtern des Substrats vorgesehen.By the operation at ambient pressure, the incorporation of the integrally formed Head elements of the strand in a container of the substrate and the Enable a restricted Movement of the fibers in the bubble zone in a substrate becomes a damage minimizes the fibers. As in a header at least 10, preferably from 50 to 50,000 fibers, each of which is in the is at least 0.5 m long, is in one strand greater area for the Filtering the substrate provided.
Fasern und wie diese dicht gepackt sindFibers and like these tight are packed
Die Fasern teilen einen Behälter in eine "Zuführzone" und eine Entnahmezone, die als "Permeatzone" bezeichnet wird. Der Zustrom von Substrat erfolgt außerhalb (als "von außen nach innen" erfolgender Strom bezeichnet) der Fasern, und das Substrat spaltet sich in "Permeat"- und "Konzentrat"-Ströme. Der erfindungsgemäße Strang oder eine Gruppe von erfindungsgemäßen Strängen wird bei der bevorzugtesten Variante für die Mikrofiltration mit "von außen nach innen" erfolgendem Strom verwendet. Obwohl mindestens ein Strang austauschbar in einem kleinen Behälter mit einem Volumen von bis zu ungefähr 10 l (Liter) und sogar bis zu ungefähr 100 l oder mehr angeordnet ist, wird eine Gruppe von Strängen vorzugsweise in einem relativ großen Behälter mit einem Volumen von mehr als 1000 l, wie z. B. einem strömendem Wasserlauf oder noch typischer einem Teich oder einem Tank verwendet. Bei der typischsten Variante wird eine Gruppe oder werden mehrere Gruppen von Auffangeinrichtungen für das Permeat in einen großen Tank mit atmosphärischem Druck eingebaut und wird Permeat aus dem Tank entnommen.The Fibers share a container into a "feed zone" and a withdrawal zone, referred to as "permeate zone". The influx of substrate occurs outside (as "from the outside to in "successful Current) of the fibers, and the substrate splits into "permeate" and "concentrate" streams. The strand of the invention or a group of strands of the invention is most preferred Variant for the Microfiltration with "from Outside inside " Electricity used. Although at least one strand is interchangeable in one small container with a volume of up to about 10 l (liters) and even up to about 100 l or more is arranged, a group of strands is preferred in a relatively large container with a volume of more than 1000 l, such as. B. a flowing watercourse or more typically a pond or a tank. In the most typical variant is a group or groups of reception facilities for the permeate into a big one Tank with atmospheric Pressure built and permeate is removed from the tank.
Die zum Herstellen des Strangs verwendeten Fasern können aus einem herkömmlichen Membranmaterial gefertigt sein, vorausgesetzt, dass die Fasern flexibel sind und einen für die Mikrofiltration durchschnittlichen Porenquerschnittsdurchmesser aufweisen, nämlich im Bereich von ungefähr 1000 Å bis 10.000 Å. Typischerweise sind die Fasern 1 m bis ungefähr 5 m lang, je nach den Abmessungen des Substratkörpers (Tiefe und Breite), in den der Strang eingesetzt ist.The Fibers used to make the strand may be of a conventional type Membrane material can be made, provided that the fibers are flexible are and one for the microfiltration average pore cross-sectional diameter have, namely in the range of about 1000 Å to 10,000 Å. Typically, the fibers are 1 meter to about 5 meters long, depending on the dimensions of the substrate body (Depth and width) in which the strand is inserted.
Bevorzugte Fasern arbeiten bei einem Transmembran-Differentialdruck im Bereich von 7 kPa (1 psi) – 69 kPa (10 psi) und stehen unter Umgebungsdruck, wobei das Permeat unter Einwirkung der Schwerkraft entnommen wird. Diese Fasern werden unter dem Gesichtspunkt der gewünschten Funktion ausgewählt, und die Abmessungen des Strangs werden von der Geometrie der Kopfelemente und der Länge der Fasern bestimmt. Es ist unnötig, eine Faser in einem modularen Gehäuse zu beschränken, und dies ist auch nicht der Fall.preferred Fibers operate at a transmembrane differential pressure in the range of 7 kPa (1 psi) - 69 kPa (10 psi) and are under ambient pressure, with the permeate is taken under the action of gravity. These fibers will be from the point of view of the desired Function selected, and the dimensions of the strand are determined by the geometry of the headers and the length the fibers determined. It is unnecessary, to restrict a fiber in a modular housing, and This is not the case.
Bei Hohlfasermembranen beträgt der Außendurchmesser ("AD") einer Faser mindestens 20 μm und kann bis ungefähr 3 mm groß sein, er liegt typischerweise im Bereich von ungefähr 0,1 mm bis 2 mm. Je größer der AD, desto weniger wünschenswert ist das Flächenbereichsverhältnis pro Volumeneinheit der Faser. Die Faserwanddicke beträgt mindestens 5 μm und kann bis 1,2 mm groß sein, sie liegt typischerweise im Bereich von ungefähr 15 % bis ungefähr 60 % des AD der Faser und bei der bevorzugtesten Variante im Bereich von 0,5mm bis 1, 2 mm.at Hollow fiber membranes is the outside diameter ("AD") of a fiber at least 20 microns and can until about 3 mm in size, it is typically in the range of about 0.1 mm to 2 mm. The bigger the AD, the less desirable is the area ratio per Volume unit of the fiber. The fiber wall thickness is at least 5 μm and can be up to 1.2 mm, it is typically in the range of about 15% to about 60% the AD of the fiber and in the most preferred variant in the range from 0.5mm to 1, 2mm.
In einem Einzel-Array kann eine beliebige Anzahl von Fasern vorhanden sein, typischerweise liegt die Anzahl im Bereich von ungefähr 1000 bis ungefähr 10000 für kommerzielle Anwendungen, und der bevorzugte Flächenbereich für einen Strang beträgt mindestens > 1 m2, typischerweise von 10 m2 bis 100 m2. Der Mittenabstand benachbarter Fasern beträgt vorzugsweise 1,2-(1,2d) bis ungefähr 5-mal (5d) den AD 'd' einer Faser. Eine bevorzugte Mittenbeabstandung liegt zwischen ungefähr 1,5d und 2d. Die Packungsdichte von Fasern, d. h. die Anzahl von Fasern pro Flächeneinheit eines Kopfelements, liegt vorzugsweise im Bereich von 4 bis 50 Fasern/cm2, je nach Faserdurchmesser.Any number of fibers may be present in a single array, typically ranging from about 1,000 to about 10,000 for commercial applications, and the preferred area for a strand being at least> 1 m 2 , typically from 10 m 2 to about 100 m 2 . The pitch of adjacent fibers is preferably 1.2- (1.2d) to about 5-times (5d) the AD 'd' of a fiber. A preferred center spacing is between about 1.5d and 2d. The packing density of fibers, ie the number of fibers per unit area of a head element, is preferably in the range of 4 to 50 fibers / cm 2 , depending on the fiber diameter.
Das spezielle Verfahren zum Befestigen der Fasern in jedem Kopfelement ist nicht kritisch, die Wahl hängt von den Materialien des Kopfelements und der Faser sowie den Kosten für die Anwendung eines anderen Verfahrens als das Eingie ßen ab. Es ist jedoch wichtig, dass jede Faser fluiddicht in jedem Kopfelement befestigt ist, um eine Verschmutzung des Permeats zu vermeiden. Dies erfolgt durch im wesentlichen vertikales, dicht beabstandetes und im wesentlichen konzentrisches Eingießen der Fasern.The special methods of attaching the fibers in each header is not critical, the choice depends of the materials of the header and the fiber as well as the cost for the Application of a method other than the pouring off. However, it is important that each fiber be attached fluid tight in each header is to avoid pollution of the permeate. this happens by substantially vertical, closely spaced and substantially concentric pouring the fibers.
Bevorzugte Fasern sind aus organischen Polymeren und Keramiken gefertigt, sie sind isotrop oder anisotrop und weisen eine dünne Schicht oder "Haut" auf der Außenfläche der Fasern auf. Die Fasern können aus geflochtenem Garn mit einer Abdeckung aus wasserunlöslichem Polymermaterial gefertigt sein, wie im US-Patent Nr.5,472,607 beschrieben. Bevorzugte organische Polymere für Fasern sind Polysulfone, Polystyrole, einschließlich Styrol enthaltende Copolymere, wie z. B. Acylnitrilstyrol, B utadienstyrol und Styrolvinylbenzylhalogenid-Copolymere, Polycarbonate, Cellulosepolymere, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polyethylenterephthalat und ähnliches, wie im US-Patent Nr. 4,230,463 beschrieben; die Beschreibung ist durch Verweis enthalten, so als wäre sie vollständig hier aufgeführt. Bevorzugte Keramikfasern sind aus Aluminiumoxid von E. I, duPont de Nemour Co. gefertigt und im US-Patent Nr. 4,069,157 beschrieben.preferred Fibers are made of organic polymers and ceramics, they are isotropic or anisotropic and have a thin layer or "skin" on the outer surface of the Fibers on. The fibers can be off braided yarn with a cover made of water-insoluble Polymer material as described in US Patent No. 5,472,607. Preferred organic polymers for Fibers are polysulfones, polystyrenes, including styrene-containing copolymers, such as Acyl nitrile styrene, butadiene styrene and styrene vinyl benzyl halide copolymers, Polycarbonates, cellulose polymers, polypropylene, polyvinyl chloride, Polyethylene terephthalate and the like, as described in U.S. Patent No. 4,230,463; the description is by reference, as if it were completely here listed. Preferred ceramic fibers are aluminum oxide from E. I, duPont de Nemour Co. and described in U.S. Patent No. 4,069,157.
Kopfelementheader
Ein einstückig ausgebildetes Kopfelement ist in eine Richtung relativ zu den anderen verschiebbar, und zwar entweder in Längsrichtung (x-Achse) oder in Querrichtung (y-Achse), jedoch vor dem Eintauchen des Strangs zu Operationszwecken. Zur Verwendung eines Strangs werden die Kopfelemente vertikal voneinander beabstandet und parallel zueinander in einem Behälter angeordnet, z. B. durch Montieren eines Kopfelements über dem anderen gegen eine vertikale Wand des Behälters, die als Beabstandungseinrichtung dient. Dies gilt auch für das beabstandete Plazieren eines Kopfelements über dem anderen mit anderen Beabstandungseinrichtungen, wie z. B. Stäben, Stangen, Streben, I-Trägern, Kanälen und ähnli chem, zum Zusammenbauen mehrerer Stränge zu einer "Gruppe oder einem Büschel von Strängen" (der Kürze halber als "Gruppe" bezeichnet). Nach dem Zusammenbau zu einer Gruppe ist ein zwischen den eingegossenen Enden jeder einzelnen Faserliegendes Segment entweder entlang der x- oder der y-Achse verschiebbar, da die Fasern lose in dem Strang gehalten werden.One one piece trained head element is in one direction relative to the other slidable, either in the longitudinal direction (x-axis) or in the transverse direction (y-axis), but before dipping the strand for surgical purposes. To use a strand, the headers become vertically spaced apart and parallel to each other in one container arranged, z. B. by mounting a header over the other against a vertical wall of the container, which serves as a spacer serves. This also applies to the spaced placement of one header over the other with others Spacing devices, such. As rods, rods, struts, I-beams, channels and ähnli chem, to assemble multiple strands to a "group or a tuft of strands "(for the sake of brevity referred to as "group"). To the assembly to a group is one between the cast in Ends of each individual fiber lying segment either along the x or y axis slidable, as the fibers are held loose in the strand.
Bei der bevorzugtesten Variante wird jedes einstückig ausgebildete Kopfelement direkt in ein geeignetes Materialeingegossen, aus dem das Kopfelement aus ausgehärtetem Gießharz nicht entfernt wird, wobei keine Dichtung (somit als "dichtungslos" bezeichnet) zwischen dem ausgehärteten Harz des Kopfelements und der Innenperipherie der Permeat-Auffangeinrichtung erforderlich ist. Wenn das einstückig ausgebildete Kopfelement klebend in einer Wanne oder "Endkappe" befestigt wird, um eine Permeat-Auffangzone zu bilden, ist wieder keine Dichtung erforderlich, obwohl eine verwendet werden kann, wenn das einstückig ausgebildete Kopfelement ausgebaut werden soll.at the most preferred variant is each integrally formed head element poured directly into a suitable material, from which the head element from hardened Cast resin is not removed, with no seal (thus referred to as "sealless") between the cured one Resin of the header and the inner periphery of the permeate collector is required. If that in one piece trained head element is adhesively attached in a tub or "end cap", again, to form a permeate capture zone, there is no seal required, although one can be used when the integrally formed head element to be expanded.
Das Fixiermaterial zum Fixieren der Fasern in einem fertigen Kopfelement (oder an einem fixierenden Laminiermittel) ist bei der bevorzugtesten Variante entweder ein wärmehärtbares oder thermoplastisches künstliches Harzmaterial, das wahlweise mit Glasfasern, Bor- oder Graphitfasern oder ähnlichem verstärkt ist. Thermoplastische Materialien können kristallin sein, wie z. B. Polyolefine, Polyamide (Nylon), Polycarbonate und ähnliches, halbkristallin sein, wie z. B. Polyetheretherketon (PEEK), oder im wesentlichen amorph sein, wie z. B. Polyvinylchlorid (PVC), Polyurethan und ähnliches. Wärmehärtbare Harze umfassen normalerweise Polyester, Polyacetale, Polyether, Gußacrylate, wärmehärtbare Polyurethane und Epoxidharze. Bei der bevorzugtesten Variante handelt es sich bei einem "Fixier"-Material (so bezeichnet, weil es die Einbaustellen der Fasern relativ zu einander fixiert) um ein Material, das nach dem Aushärten über eine Dicke von ungefähr 2 cm im wesentlichen starr ist und aufgrund seiner Härte generisch als "Kunststoff" bezeichnet wird. Ein solcher Kunststoff weist eine Härte im Bereich von ungefähr Shore D 30 bis Rockwell R 110 auf und wird aus der Gruppe bestehend aus Epoxidharzen, Phenolen, Acrylharzderivaten, Polycarbonat, Nylon, Polystyrol, Polypropylen und Polyethylen mit einem ultrahohen Molekulargewicht(UHMW PE) ausgewählt. Polyurethan, das bei Uniroyal Chemical Company unter dem Markennamen Adiprene® und bei Air Products unter dem Markennamen Airthane® erhältlich, ist, und Epoxidharze, die als Epon 828 im Handel erhältlich sind, sind exzellente Fixiermaterialien.The fixing material for fixing the fibers in a finished header (or fixing laminating agent) in the most preferred embodiment is either a thermosetting or thermoplastic synthetic resin material optionally reinforced with glass fibers, boron or graphite fibers or the like. Thermoplastic materials may be crystalline, such as. As polyolefins, polyamides (nylon), polycarbonates and the like, be semi-crystalline, such as. Example, polyetheretherketone (PEEK), or be substantially amorphous, such as. As polyvinyl chloride (PVC), polyurethane and the like. Thermosetting resins typically include polyesters, polyacetals, polyethers, cast acrylates, thermosetting polyurethanes, and epoxy resins. In the most preferred variant, a "fixer" material (so called because it fixes the locations of the fibers relative to each other) is a material that is substantially rigid after curing over a thickness of about 2 cm and due to its hardness is generically referred to as "plastic". Such a plastic has a hardness in the range of about Shore D 30 to Rockwell R 110 and is selected from the group consisting of epoxy resins, phenols, acrylic resin derivatives, polycarbonate, nylon, polystyrene, polypropylene and ultrahigh molecular weight polyethylene (UHMW PE). Polyurethane, which is available from Uniroyal Chemical Company under the brand name Adiprene ® and Air Products under the brand name Airthane ®, and epoxy resins, which are available as Epon 828 commercially are excellent fixing.
Die daraus resultierende Membranvorrichtung weist auf: (i) einen vertikalen Strang aus einer Vielzahl von eingeschränkt hin und her bewegbaren Fasern, die zusammen einen Flächenbereich im Bereich von 1 m2 bis 1000 m2, vorzugsweise von 10 m2 bis 100 m2 aufweisen, und die nur in voneinander beabstandeten Kopfelementen angebracht sind; und (ii) eine Gaswascheinrichtung, die eine Säule von Blasen erzeugt, die innerhalb des und nahe dem Basisteil des Strangs aufsteigen und den Strang einhüllen. Die erzeugten Blasen haben einen durchschnittlichen Durchmesser im Bereich von ungefähr 0,1 mm bis ungefähr 25 mm oder mehr. Eine Flüssigkeitskomponente wird selektiv aus dem Substrat entfernt.The resulting membrane device comprises: (i) a vertical strand of a plurality of restricted reciprocable fibers which together have a surface area in the range from 1 m 2 to 1000 m 2 , preferably from 10 m 2 to 100 m 2 , and which are mounted only in spaced-apart headers; and (ii) a gas scrubber that creates a column of bubbles that rise within and near the base portion of the strand and encase the strand. The generated bubbles have an average diameter ranging from about 0.1 mm to about 25 mm or more. A liquid component is selectively removed from the substrate.
GaswaschanordnungGas washing arrangement
Eine Gaswaschanordnung weist auf: (a) mindestens einen Strang oder eine Gruppe von gasgewaschenen Fasersträngen, die ein gewünschtes Permeat von einem größeren Körper eines Mehrkomponentensubstrats mit darin fein verteilten Partikeln mit einer Größe im Bereich von 0,1 μm – 44 μm abscheiden, (b) wobei jeder Strang mindestens 20 Fasern mit oberen und unteren voneinander beabstandet eingegossenen Anschlussbereichen in dem oberen bzw. unteren Kopfelement aufweist, wobei die Fasern in einer Blasenzone eingeschränkt hin und her bewegbar sind, und (c) eine angepasste Gasverteileinrichtung zum Bewirken einer Verteilung vertikalaufsteigender Blasen in einer Säule über und sehr nahe der Oberseite des unteren Kopfelements, wobei die Länge der Fasern von mindestens 0,1 % bis weniger als 5 % größer ist als der Abstand zwischen einander gegenüberliegenden Seiten des Kopfelements. Die angepasste Gasverteileinrichtung weist Durchgänge auf, die kontinuierlich oder intermittierend von Gas durchströmt werden, und zwar mit einer Strömungsrate, die sich proportional zu der Anzahl von Fasern verhält. Die Strömungsrate liegt im wesentlichen im Bereich von 0,47 – 14 cm3/Sek. pro Faser (0,001 – 0,03 scfm/ Faser) (Standard-ft3 pro Minute pro Faser), typischerweise im Bereich von 1,4 – 4,2 cm3/Sek./Faser (0,003 – 0,009 scfm/ Faser). Bei einem Ministrang dient der Flächenbereich der Fasern nicht zum Definieren der Menge an verwendeter Luft, da die Luft im wesentlichen vertikal entlang der Länge jeder Faser strömt.A gas scrubbing assembly comprises: (a) at least one strand or group of gas-scrubbed fiber strands which deposit a desired permeate from a larger body of a multicomponent substrate having finely divided particles sized within the range of 0.1 μm-44 μm (b each strand having at least 20 fibers having upper and lower spaced-apart terminal portions in the upper and lower headers, respectively, with the fibers reciprocally restrictedly reciprocated in a bubble zone, and (c) adapted gas distribution means for effecting distribution of vertically rising bubbles in a column above and very near the top of the lower header, wherein the length of the fibers is from at least 0.1% to less than 5% greater than the distance between opposite sides of the header. The adapted gas distribution device has passages through which gas flows continuously or intermittently, at a flow rate that is proportional to the number of fibers. The flow rate is substantially in the range of 0.47 - 14 cm 3 / sec. per fiber (0.001 - 0.03 scfm / fiber) (standard ft 3 per minute per fiber), typically in the range of 1.4 - 4.2 cm 3 / sec / fiber (0.003 - 0.009 scfm / fiber). In a mini strand, the area of the fibers does not serve to define the amount of air used because the air flows substantially vertically along the length of each fiber.
Die Gaswaschanordnung wird wie folgt verwendet: (i) zusammen mit einer vertikal einstellbaren Beabstandungseinrichtung zum Montieren der Kopfelemente in vertikalem Abstand zueinander und in offener Fluidverbindung mit (ii) einer Auffangeinrichtung zum Auffangen von Permeat; und (iii) ausreichend Luft zum Erzeugen von genug Blasen, die durch den Strang zwischen den und parallel zu den Fasern nach oben strömen, um die Faserflächen im wesentlichen frei von Ablagerungen lebender Mikroorganismen sowie kleinen nichtlebenden Partikeln zu halten, die in dem Substrat vorhanden sein können.The Gas scrubber arrangement is used as follows: (i) together with a vertically adjustable spacing device for mounting the Headers at a vertical distance from each other and in open fluid communication with (ii) a catcher for collecting permeate; and (iii) sufficient air to generate enough bubbles through flow up the strand between and parallel to the fibers to the fiber surfaces essentially free from deposits of living microorganisms as well small non-living particles that are present in the substrate could be.
Mit überraschend wenig Reinigungsgas, das von einem zwischen den Fasern nahe ihren Basisteilen angeordneten Einblasrohr abgegeben wird, wird der im Gleichgewicht befindliche Strom über einen langen Zeitraum, typischerweise 50 Std. bis 1500 Std., aufrechterhalten. Das Einblasrohr einer Gasverteileinrichtung ist benachbart zu der Oberseite des unteren Kopfelements angeordnet, um eine Säule aufsteigender Blasen zu erzeugen, wobei die Fasern in der Säule von Blasen überflutet sind. Eine Gruppe von Strängen kann zusätzlich "gasgewaschen" werden, wobei ein oder mehrere Luftrohre zwischen den unteren Kopfelementen benachbarter Stränge angeordnet sind, bei der bevorzugtesten Variante auch benachbart zu den äußersten Fasern der ersten und letzten Stränge, so dass bei "n" Kopfelementen "n + 1" zusätzliche Luftrohre vorgesehen sind. Der Typ der Gas- (Luft-) Sammelleitung ist nicht kritisch, vorausgesetzt, dass sie Blasen in einem bevorzugten Größenbereich von ungefähr 0,1 mm bis 25 mm liefert, und zwar gemessen innerhalb eines Abstands von 1 cm bis 50 cm von den die Blasen erzeugenden Durchgängen entfernt.With surprisingly little purge gas being delivered from a sparger located between the fibers near their bases, the equilibrium flow is maintained for a long period of time, typically 50 hours to 1500 hours. The sparger of a gas distributor is positioned adjacent the top of the lower header to create a column of rising bubbles, with the fibers in the column being flooded with bubbles. A group of strands may additionally be "gas scrubbed" with one or more air tubes disposed between the lower headers of adjacent strands, most preferably also adjacent to the outermost strands of the first and last strands so that with "n" headers "n + 1 "additional air pipes are provided. The type of gas (air) manifold is not critical, provided that it delivers bubbles in a preferred size range of about 0.1 mm to 25 mm as measured within a distance from 1 cm to 50 cm from the blistering passages.
Betrieb des SystemsOperation of the system
Der Betrieb des Systems ist von der Positionierung mindestens eines Strangs, vorzugsweise einer Gruppe, nahe einer Quelle für ausreichende Luft- oder Gasversorgung zum Aufrechterhalten eines gewünschten Stroms und zum Ermöglichen des Auffangens von Permeat von mindestens einem Kopfelement abhängig. Ein gewünschter Strom wird erreicht und erzeugt den angemessenen Transmembran-Differentialdruck der Faser unter Betriebsbedingungen.Of the Operation of the system is of positioning at least one Strand, preferably a group, near a source of sufficient Air or gas supply to maintain a desired Electricity and to enable of permeate capture from at least one header. One desired Power is achieved and produces the appropriate transmembrane differential pressure the fiber under operating conditions.
Der Transmembran-Differentialdruck wird vorzugsweise mit einer herkömmlichen Nichtvakuumpumpe erzeugt, wenn der Transmembran-Differentialdruck ausreichend niedrig ist und im Bereich von 0,7 kPa (0,1 psi) bis 101 kPa (1 bar) liegt, vorausgesetzt, dass die Pumpe die erforderliche Ansaugung erzeugt. Eine Pumpe, die eine minimale Ansaugung erzeugt, kann verwendet werden, wenn eine ausreichende "Flüssigkeits-Druckhöhe" zwischen der Substratfläche und der Permeat-Entnahmestelle erzeugt wird. Wie nachstehend genauer erläutert ist ferner, wenn ein Permeatstrom von einer Pumpe erzeugt worden ist, die Pumpe nicht unbedingt erforderlich, da das Permeat aufgrund eines "Siphon-Effekts" weiter strömt. Es ist offensichtlich, dass bei Betrieb mit Fasern, die einem Transmembran-Differentialdruck im Bereich von bis zu 101 kPa (14,7 psi) ausgesetzt sind, eine Nichtvakuumpumpe in einem nicht unter Druck stehenden Behälter ausreichende Dienste leistet; und im Bereich von 101 kPa bis ungefähr 345 kPa (50 psi) wird ein von einer großen Flüssigkeits-Druckhöhe oder einem unter Druck stehenden Behälter erzeugter über dem atmosphärischen Druck liegender Druck verwendet.Of the Transmembrane differential pressure is preferably with a conventional Non-vacuum pump generates when the transmembrane differential pressure is sufficiently low and in the range of 0.7 kPa (0.1 psi) to 101 kPa (1 bar), provided that the pump has the required Intake generated. A pump that generates a minimum intake can be used when a sufficient "liquid head" between the substrate surface and the permeate withdrawal point is generated. As detailed below explained is also when a permeate stream has been generated by a pump is, the pump is not essential because the permeate due a "siphon effect" continues to flow. It is obviously, that when operating with fibers that have a transmembrane differential pressure in the range of up to 101 kPa (14.7 psi), a non-vacuum pump provides adequate service in a non-pressurized container; and in the range of 101 kPa to about 345 kPa (50 psi) becomes from a large liquid head or a pressurized container generated over the atmospheric pressure lying pressure used.
Ein Verfahren zum Abscheiden von Permeat aus einem Substrat bei Aufrechterhaltung relativ sauberer Faserflächen in einem Array umfasst das Eintauchen eines Strangs aus eingeschränkt hin und her bewegbaren, im wesentlichen vertikalen Fasern in das Substrat, so dass obere und untere Endkappen des Strangs übereinander angebracht sind, wobei eine Vielzahl von Fasern zwischen Kopfelementen befestigt ist und die einander gegenüberliegenden Anschlussbereiche der Fasern in offener Fluidverbindung mit mindestens einem Kopfelement eingegossen sind; das Arbeiten der Fasern bei einem Transmembran-Differentialdruck im Bereich von ungefähr 0,7 kPa (0,1 psi) bis ungefähr 345 kPa (50 psi), wobei die Länge der Fasern um mindestens 0, 1 % bis ungefähr 2 % größer ist als der direkte Abstand zwischen einander gegenüberliegenden Ober- und Unterseiten eines ausgehärteten Harzes in den Kopfelementen, damit die Fasern in eingesetztem Zustand einen im wesentlichen vertikalen Faserstrang bilden; das Aufrechterhalten eines im wesentlichen konstanten Stroms, der im wesentlichen dem anfangs erzielten, im Gleichgewicht befindlichen Strom entspricht, der anzeigt, dass die Faserflächen im wesentlichen frei von einem weiteren Aufbau von Ablagerungen ist, wenn der im Gleichgewicht befindliche Strom erreicht ist; das Auffangen des Permeats; und das Entnehmen des Permeats.One Method for separating permeate from a substrate while maintaining relatively clean fiber surfaces in an array involves the immersion of a strand of restricted and movable, substantially vertical fibers into the substrate, so that upper and lower end caps of the strand are mounted one above the other, wherein a plurality of fibers are secured between headers is and the opposite Port areas of the fibers in open fluid communication with at least a head element are poured; working the fibers a transmembrane differential pressure in the range of about 0.7 kPa (0.1 psi) to about 345 kPa (50 psi), with the length The fibers are at least 0, 1% to about 2% greater than the direct distance between each other Upper and lower surfaces of a hardened resin in the head elements, so that the fibers in the inserted state is a substantially vertical Forming fiber strand; maintaining a substantially constant current, essentially the initially achieved, in equilibrium Corresponds to current indicating that the fiber surfaces are substantially free of Another build up of debris is when the one in balance current is reached; the capture of the permeate; and the removal of the permeate.
Das oben beschriebene Verfahren kann bei Betrieb eines anaeroben oder aeroben Bioreaktors angewandt werden, der mit der erfindungsgemäßen Membranvorrichtung nachgerüstet worden ist. Der anaerobe Reaktor ist ein geschlossenes Gefäß, und das Waschgas ist ein molekulares sauerstofffreies Gas, wie z. B. Stickstoff.The The method described above can be used when operating an anaerobic or aerobic bioreactor used with the membrane device according to the invention retrofitted has been. The anaerobic reactor is a closed vessel, and that Washing gas is a molecular oxygen-free gas, such as. Nitrogen.
Ein aerober Bioreaktor kann mit mindestens einer gasgewaschenen Gruppe von vertikalen zylindrischen Strängen nachgerüstet werden, wobei jeder Strang aus 500 bis 5000 Fasern mit einer Länge von 1 m bis 3 m hergestellt ist, ferner mit einer Permeat-Auffangeinrichtung zum Betreiben des Reaktors ohne die zahlreichen Einschränkungen und Begrenzungen, die von einem sekundären Klärsystem auferlegt werden.One aerobic bioreactor can be used with at least one gas-washed group of vertical cylindrical strands retrofitted each strand being from 500 to 5000 fibers of length 1 m to 3 m is made, further with a permeate collecting device to operate the reactor without the numerous limitations and limitations imposed by a secondary treatment system.
Typischerweise gibt es in einem auf einer Seite geschlossenen Tank keinen Kreuzstrom des Substrats über die Faserfläche. Wenn in einem auf einer Seite geschlossenen Tank ein Substratstrom durch den Strang vorhanden ist, ist der Strom auf die Luftzufuhr unterhalb des Strangs oder mechanisches Mischen, das angewandt wird, um die Feststoffe in der Schwebe zu halten, zurückzuführen. Generell gibt es einen größeren Strom und eine höhere Fluidgeschwindigkeit durch den Strang in einem Tank, in den ein Substrat kontinuierlich einströmt, die Fluidgeschwindigkeit über die Fasern ist jedoch generell zu unbedeutend, um wachsende Mikroorganismen daran zu hindern, sich abzulagern, oder Schwebestoffe, z. B. mikroskopisch kleine Kieselpartikel, daran zu hindern, sich auf den Faserflächen abzusetzen.typically, There is no cross flow in a tank closed on one side of the substrate the fiber surface. When in a tank closed on one side there is a substrate flow is present by the strand, the current is on the air supply below the strand or mechanical mixing that is applied due to the solids in suspension. Generally there is one larger electricity and a higher one Fluid velocity through the strand in a tank, in the one Substrate flows continuously, the fluid velocity over however, the fibers are generally too insignificant to growing microorganisms prevent it from being deposited, or suspended matter, e.g. B. microscopic small pebble particles, to prevent settling on the fiber surfaces.
Der Vergleich betrifft die drei Anordnungen mit Fasern mit einer nominalen Porengröße von 0,2 μm mit im wesentlichen identischen Bohrungen und Flächenbereichen in 80 l-Tanks, die mit dem gleichen aktivierten Schlammsubstrat gefüllt sind. Die Unterschiede zwischen dem Experiment von Yamamoto et al und dem in dem Patent '424 beschriebenen Experiment sind in dem Patent '424 aufgeführt, und die Bedingungen des Vergleichs sind durch Verweis enthalten, so als wäre sie vollständig hier aufgeführt. Der hier verwendete vertikale Strang unterscheidet sich von dem in dem Patent '424 beschriebenen Strang nur in der vertikalen Konfiguration der 280 Fasern, von denen jede ungefähr 1 % länger war als der Abstand zwischen den voneinander beabstandeten Kopfelementen während des Betriebs. Die Strömungsrate der Luft für den vertikalen Strang beträgt 1,4 m3/Std./m2 bei Verwendung eines Grobblasendiffusors.The comparison relates to the three assemblies with nominal 0.2 μm pore size fibers having substantially identical holes and areas in 80 liter tanks filled with the same activated sludge substrate. The differences between the experiment of Yamamoto et al and the experiment described in the '424 patent are listed in the' 424 patent and the conditions of the comparison are incorporated by reference as if fully set forth herein. The vertical strand used herein differs from the strand described in the '424 patent only in the vertical configuration of the 280 fibers, each about 1% longer than the spacing between the spaced-apart headers during operation. The flow rate of air for the vertical strand is 1.4 m 3 / hr / m 2 when using a coarse bubble diffuser.
In
Wie
gezeigt, befinden sich die offenen Enden der Anschlussbereiche
Daher wird ein neuartiges Verfahren zum Herstellen eines Kopfelements il in Form eines rechteckigen Prismas angewandt. Das Verfahren macht das Herstellen eines Verbund-Kopfelements mit zwei Flüssigkeiten erforderlich. Ein erstes flüssiges flüchtiges Material bildet im erstarrten (ausgehärteten) Zustand ein "flüchtiges Laminiermittel" des Verbund-Kopfelements; eine zweite Flüssigkeit aus einem nichtflüchtigen Fixiermaterial bildet ein "fixierendes Laminiermittel".Therefore becomes a novel method of manufacturing a header il applied in the form of a rectangular prism. The procedure makes producing a composite header with two liquids required. A first liquid volatile Material forms a "volatile lamination" of the composite header in the solidified (cured) state; a second liquid from a non-volatile Fixiermaterial forms a "fixing Laminating ".
Die erste Flüssigkeit wird um Anschlussbereiche von Fasern gegossen, kühlt ab und erstarrt zu einem flüchtigen Laminiermittel; die Fasern in dem flüchtigen Laminiermittel werden dann erneut eingegossen, und zwar dieses Mal durch Gießen der zweiten Flüssigkeit über das feste flüchtige Laminiermittel.The first liquid is poured around connecting areas of fibers, cools and solidifies to a volatile laminating; the fibers in the volatile laminating agent become then poured again, this time by pouring the second liquid over the solid volatile Laminating.
Genauer gesagt umfasst das Verfahren zum Herstellen eines fertigen Kopfelements für Strangfasern folgende Schritte:
- Herstellen eines Faserbündels in mindestens einem Array, das von einer Halteeinrichtung mit einer Dicke entsprechend einem gewünschten Seitenabstand zwischen benachbarten Fasern gehalten wird;
- Halten des Bündels in einer ersten Flüssigkeit, wobei die Anschlussbereiche der Fasern eingetaucht bleiben, bis die Flüssigkeit zu einem ersten angepassten Laminiermittel erstarrt ist, vorausgesetzt, dass die erste Flüssigkeit nicht mit dem Fasermaterial reagiert;
- Gießen einer zweiten Flüssigkeit über das erste angepasste Laminiermittel zum Einbetten der Fasern in einer gewünschErstarrenlassen der zweiten Flüssigkeit zuten Tiefe und m Bilden eines fixierenden Laminiermittels auf dem ersten an gepassten Laminiermittel, wobei die zweite Flüssigkeit ebenfalls im wesentlichen entweder nicht mit dem Material der Faser oder dem des ersten angepassten Laminiermittels reagiert;
- wodurch ein Verbund-Kopfelement ausgebildet wird, in dem Anschlussbereiche der Fasern eingegossen sind, und zwar vorzugsweise in einem geometrisch regelmäßigen Muster, wobei das Verbund-Kopfelement ein Laminat aus einem flüchtigen Laminiermittel aus einem flüchtigen Material und einem angrenzenden fertigen Kopfelement in Form eines fixierenden Laminiermittels aufweist; und dann
- Entfernen des ersten angepassten Laminiermittels ohne Entfernen eines Bereichs des fixierenden Laminiermittels, um die Enden der Faser offen zu halten und von der hinteren Seite des Kopfelements vorstehen zu lassen, wobei die offenen Enden einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen.
- Producing a fiber bundle in at least one array held by a holding means having a thickness corresponding to a desired lateral spacing between adjacent fibers;
- Holding the bundle in a first liquid, wherein the terminal portions of the fibers remain submerged until the liquid has solidified to a first matched lamination agent, provided that the first liquid does not react with the fibrous material;
- Pouring a second liquid over the first adjusted lamination means to embed the fibers in a desired start of the second liquid zute depth; and forming a fusing lamination agent on the first matched lamination means, the second liquid also being substantially free either of the material of the fiber or of the fiber the first matched lamination reacts;
- whereby a composite header is formed in which terminal portions of the fibers are encapsulated, preferably in a geometrically regular pattern, the composite header being a laminate of a volatile laminating agent of a volatile material and an adjacent finished header in the form of a fixing laminating agent having; and then
- Removing the first adjusted lamination means without removing a portion of the fusing laminating means to hold the ends of the fiber open and project from the back side of the header, the open ends having a circular cross-section.
Das
schrittweise Vorgehen zum Herstellen eines Arrays mit dem neuartigen
Kopfelement wird anhand eines in
Die
Fasern
Nach dem Ausbilden eines ersten Arrays werden zweite und dritte Arrays (die nicht gezeigt sind, da sie mit dem ersten Array im wesentlichen identisch sind) analog zu dem ersten Array hergestellt und auf dieses platziert. Es werden zusätzliche Arrays aufgebracht, bis die gewünschte Anzahl von Arrays zu einem Bündel zusammengefasst ist, und das Bündel wird vertikalgehalten, um den unteren Bereich des zuerst einzugießenden Bündels zu bilden.To forming a first array becomes second and third arrays (which are not shown since they are substantially identical to the first array identical) are produced analogously to the first array and placed on this. There will be additional Arrays applied until the desired Number of arrays combined into a bundle is, and the bundle is held vertically to the lower portion of the first einzugießenden bundle form.
Die
Tiefe, bis zu der die erste Flüssigkeit
eingegossen wird, hängt
davon ab, ob die Streifen
A. Als erstes wird das Eingießen von Strangfasern in die oberen und unteren Kopfelemente, aus denen die Streifen entfernt werden, dargestellt.
- (1)
Es wird ein erstes angepasstes Laminiermittel mit einer Dicke L1
(entsprechend der Tiefe, bis zu der die erste Flüssigkeit eingegossen wurde)
von ungefähr
5 – 10
cm (flüchtig)
hergestellt, so dass
12' und12" voneinander beabstandet sind und die Faserenden eingesteckt sind. - (2) Die zweite Flüssigkeit, ein aushärtbares wasserunlösliches flüssiges Gießharz oder eine Reaktionskomponente des Harzes wird derart über die Fläche des flüchtigen Laminiermittels gegossen, dass sie die Fasern umgibt, und zwar so lange, bis die zweite Flüssigkeit auf einen Pegel L2 steigt. Sie erstarrt, um das fixierende Laminiermittel (die das fertige Kopfelement bildet) mit einer vom Pegel L1 zum Pegel L2 gemessenen Dicke (die Dicke wird als "L1–L2" gemessen und liegt typischerweise zwischen ungefähr 1 cm und ungefähr 5 cm) zu bilden, die die relativen Positionen der vertikalen Fasern aufrechterhält. Somit wird ein erstes Verbund-Kopfelement mit der kombinierten Dicke aus flüchtigem und fixierendem Laminiermittelgebildet.
- (3) Analog zu der unmittelbar vorstehenden Beschreibung wird der obere Bereich des Bündels in ein zweites Verbund-Kopfelement eingegossen.
- (4) Die Verbund-Kopfelemente werden aus ihren Gießwannen entnommen, und sie werden mit Heißluft angeblasen, um das flüchtige Laminiermittel zu schmelzen, wonach nur die fertigen Kopfelemente verbleiben, die jeweils eine Dicke von L1–L2 aufweisen. Das flüchtige Material wird dann wiederverwendet. Alternativ kann ein wasserlösliches flüchtiges Material in heißes Wasser platziert werden, um das Material aufzulösen, und dann wird das Material aus der Wasserlösung wiedergewonnen.
- (5) Die von der hinteren Permeat-Ausgabeseite der Kopfelemente vorstehenden Enden der Fasern sind offen und behalten einen kreisförmigen Querschnitt bei.
- (1) A first matched lamination agent having a thickness L1 (corresponding to the depth to which the first liquid was poured) of about 5 - 10 cm (volatile), so that
12 ' and12 " spaced apart and the fiber ends are inserted. - (2) The second liquid, a curable water-insoluble liquid casting resin or a reaction component of the resin is poured over the surface of the volatile laminating agent so as to surround the fibers until the second liquid rises to a level L2. It solidifies to form the fixing laminating agent (which forms the finished head element) with a thickness measured from level L1 to level L2 (the thickness is measured as "L1-L2" and is typically between about 1 cm and about 5 cm), which maintains the relative positions of the vertical fibers. Thus, a first composite header with the combined thickness of volatile and fusing laminating agent is formed.
- (3) Analogous to the description immediately above, the upper portion of the bundle is poured into a second composite header.
- (4) The composite headers are removed from their cuvettes and blown with hot air to melt the volatile laminating agent, leaving only the finished headers each having a thickness of L1-L2. The volatile material is then reused. Alternatively, a water-soluble volatile material may be placed in hot water to dissolve the material, and then the material is recovered from the water solution.
- (5) The ends of the fibers projecting from the rear permeate discharge side of the headers are open and maintain a circular cross section.
B. Als zweites wird das Eingießen ohne Entfernen der Streifen dargestellt.
- (1) Die erste Flüssigkeit wird bis zu einem Pegel L1' unterhalb der Karten eingegossen, und zwar bis zu einer Tiefe im Bereich von ungefähr 1 – 2,5 cm und erstarrt, um ein flüchtiges Laminiermittel L1' zu bilden.
- (2) Die zweite Flüssigkeit wird dann bis zur Tiefe L2 über das flüchtige Laminiermittel gegossen und erstarrt, um ein Verbund-Kopfelement mit einem fixierenden Laminiermittel mit einer Dicke von L1'–L2' zu bilden.
- (3) Das Verbund-Kopfelement wird aus der Form genommen, und
das flüchtige
Laminiermittel wird entfernt, wobei die Anschlussbereiche
12" von der hinteren Seite des fertigen Kopfelements vorstehen, wobei die hintere Seite dort gebildet wird, wo der Pegel L1' war. In den fertigen Kopfelementen mit einer Dicke von L1'–L2' sind die Streifen15 eingebettet (zusammen mit den Gummibändern18 , falls verwendet).
- (1) The first liquid is poured down to a level L1 'below the cards to a depth in the range of about 1 - 2.5 cm and solidified to form a volatile laminating agent L1'.
- (2) The second liquid is then poured over the volatile laminating agent to depth L2 and solidified to form a composite head element with a laminating fixative having a thickness of L1'-L2 '.
- (3) The composite header is removed from the mold and the volatile laminating agent is removed, leaving the terminal areas
12 " projecting from the rear side of the finished header, the rear side being formed where the level was L1 '. In the finished headers with a thickness of L1'-L2 'are the stripes15 embedded (along with the rubber bands18 if used).
C. Als drittes wird das Eingießen zum Herstellen eines Polster-Laminiermittels mit eingebetteten Fasern auf den einander gegenüberliegenden (vorderen) Seiten der Kopfelemente, von denen die Streifen entfernt werden, dargestellt.C. The third thing is the pouring for making a cushion laminator with embedded fibers on the opposite (front) sides of the head elements from which strips removed are shown.
Die
intermittierende Einschnapp-Bewegung der Fasern führt häufig zu
einem Brechen der Fasern um ihren Umfang herum an der Grenzfläche zwischen
Vorderseite und Substrat. Um der Härte des "fixierenden Laminiermittels" zu begegnen, wird
ein "Polster-Laminiermittel" aus einem weicheren
Material als dem des fixierenden Laminiermittels einstückig mit
dem fixierenden Laminiermittel hergestellt, und zwar durch Gießen einer
Polster-Flüssigkeit
(so bezeichnet wegen ihrer Funktion im ausgehärteten Zustand) über das
fixierende Laminiermittel bis zu einer Tiefe L3, wie in
D. Als viertes wird das Herstellen eines Dichtungs-Laminiermittels dargestellt.D. Fourth, the production of a seal laminating agent is illustrated.
Das
fertige Kopfelement wird vorzugsweise mit einer an der Peripherie
angeordneten Dichtung in eine Permeatwanne
Bei
einer weiteren Ausführungsform
werden die Sammelleitungen einstückig
mit einem Kopfelement ausgebildet, um zu verhindern, dass die Wanne
an dem Kopfelement mit einer Dichtungseinrichtung befestigt wird
und eine oder mehrere Gasverteilleitungen nach dem Bilden des Strangs
an einer optimalen Stelle nahe dem Basisteil der Strangfasern positioniert
wird.
Zwei
Luftsammelleitungen
Die Strangfasern für das obere Kopfelement des Strangs sind analog zu der oben beschriebene Weise in eine ähnliche Permeatwanne eingegossen, um ein fertiges Kopfelement zu bilden, mit der Ausnahme, dass keine Luftsammelrohre eingesetzt werden.The Strand fibers for the upper head of the strand are analogous to that described above Way into a similar one Permeate pan cast to form a finished header with the exception that no air collection pipes are used.
Die
Seitenwände
Es
ist offensichtlich, dass das wesentliche Merkmal des oben beschriebenen
Eingießverfahrens
darin besteht, dass ein flüchtiges
Laminiermittel gebildet wird, in das die Öffnungen der Anschlussbereiche
der Fasern eingebettet werden, bevor die an sie angrenzenden Zwischenbereichen
Das flüchtige Material ist inert sowohl relativ zu dem Fasermaterial als auch zu dem endgültigen Gießmaterial, und das flüchtige Material und das Fixier-Material sind jeweils in dem anderen Material unlöslich. Vorzugsweise bildet das flüchtige Material einen Feststoff mit im wesentlichen glatter Fläche, ein kritischer Faktor ist jedoch, dass das flüchtige Material mindestens teilweise ausgehärtet sein muss, und zwar in ausreichendem Maße, dass die Form des Kopfelements beibehalten wird, und dass das Material ein Feststoff oberhalb der Temperatur bleibt, bei der das Fixiermaterial in die Kopfelementform eingetragen wird. Das flüchtige Laminiermittelist im wesentlichen inert und in dem endgültigen Gießmaterial unlöslich, so dass das flüchtige Laminiermittel lösbar an dem fixierenden Laminiermittel haftet.The volatile Material is inert both relative to the fibrous material as well to the final casting, and the fleeting Material and the fixing material are each in the other material insoluble. Preferably, the volatile forms Material a solid with a substantially smooth surface, a However, critical factor is that the volatile material at least partially cured must, and to a sufficient extent, that the shape of the head element is maintained, and that the material is a solid above the Temperature remains at which the fixing material in the head element shape is registered. The fleeting Laminating agent is substantially inert and in the final casting material insoluble, so that the fleeting Lamination solvable adheres to the fixing laminating agent.
Das aus der Form genommene Kopfelement wird entweder erwärmt, oder es wird das Lösungsmittel extrahiert, um das flüchtige Laminiermittel zu entfernen. Typischerweise wird das Fixiermaterial bei einer ersten Aushärttemperatur zu einer festen Masse ausgehärtet, wobei die Temperatur nicht höher ist als der Schmelzpunkt oder Tg des flüchtigen Laminiermittels, vorzugsweise bei einer Temperatur unter ungefähr 60 °C; der Feststoff wird dann bei einer Temperatur nachgehärtet, die hoch genug ist, um das flüchtige Material zu schmelzen, jedoch nicht so hoch, dass das Aushärten des Fixiermaterials oder die Fasereigenschaften beeinträchtigt werden. Das flüchtige Material wird wie nachstehend beschrieben entfernt, wobei das Entfernverfahren von dem flüchtigen Material und der Aushärttemperatur des endgültigen Gießmaterials abhängt.The out of the form taken header is either heated, or the solvent is extracted, for the fleeting Remove laminating agent. Typically, the fixing material at a first curing temperature hardened to a solid mass, the temperature is not higher is the melting point or Tg of the volatile laminating agent, preferably at a temperature below about 60 ° C; of the Solid is then postcured at a temperature high enough to the fleeting one Material to melt, but not so high that the curing of the Fixiermaterials or the fiber properties are impaired. The fleeting Material is removed as described below, using the removal process from the fleeting Material and curing temperature of the final casting material depends.
Gemäß
Die
Auffangwanne
Permeat
strömt
von den offenen Enden der Fasern in das Basisteil
In
Die
eingegossenen Anschlussendbereiche
Da
sich die Faserlänge
während
des Betriebs normalerweise verändert,
wobei der Umfang der Veränderung
von der speziellen Faserzusammensetzung abhängt, und der Abstand zwischen
den oberen und unteren Kopfelementen kritisch ist, ist es wünschenswert,
die Kopfelemente derart zu montieren, dass eines in vertikaler Richtung
relativ zu dem anderen einstellbar ist, wie durch Pfeil V angezeigt.
Dies erfolgt durch Anbringen der Wanne
Die
Faserdichte in einem Kopfelement wird vorzugsweise so gewählt, dass
der maximale Membranflächenbereich
pro Volumeneinheit des Substrats ohne Beeinträchtigung der Zirkulation des
Substrats durch den Strang erreicht wird. Eine Gasverteileinrichtung
Der vertikale Strang wird in ein Substrat eingesetzt, um ein im wesentlichen vertikales Profil anzunehmen, er weist jedoch keine strukturelle Form auf. Die Form, die er aufweist, verändert sich kontinuierlich, wobei der Grad der Veränderung von der Flexibilität der Fasern, ihrer Länge, den Gesamtabmessungen des Strangs und dem Bewegungsgrad ab, der den Fasern von dem Substrat sowie dem sauerstoffhaltigen Gas von der Gasverteileinrichtung verliehen wird.Of the vertical strand is inserted into a substrate to a substantially vertical profile, it has no structural Shape up. The shape he has is constantly changing, being the degree of change from the flexibility the fibers, their length, the overall dimensions of the strand and the degree of movement, the the fibers from the substrate and the oxygen-containing gas from the gas distribution device is lent.
Die
in dieser perspektivischen Ansicht gezeigten Strangfasern (von denen
aus Gründen
der Klarheit nur ein Array gezeigt ist) haben die Form eines langgestreckten
rechteckigen Parallelepipeds, dessen Seiten aufgrund der willkürlichen
Verschiebung der Fasern von einer Seite zur anderen bei deren Hin-
und Herbewegung unregelmäßig geformt
sind, wenn es in ein Substrat eingetaucht ist. Eine langgestreckte
rechteckige Parallelepiped-Form wird bevorzugt, da sie ein dichtes
Packen von Fasern und dennoch ein ausgezeichnetes Waschen der Faserflächen mit
Blasen ermöglicht.
Bei dieser Form kann ein Strang mit 10 bis 50 Faser-Arrays über die
Breite 'w' in Längsrichtung
der Kopfelemente
Somit
werden, wenn ungefähr
100 Fasern nahe beieinanderliegend entlang der Länge 'l' in
Querrichtung eines Arrays angeordnet sind und 25 Arrays in einem
Strang in einem Kopfelement mit einer Breite 'w' in Querrichtung
vorgesehen sind, die einander gegenüberliegenden Anschlussendbereiche
von 2500 Fasern in die Kopfelemente
Generell
wird das Permeat sowohl von den oberen als auch von den unteren
Kopfelementen entnommen, bis sich der Strom auf einen so niedrigen
Pegel reduziert, dass ein Rückspülen der
Fasern erforderlich wird. Die Stränge können durch Einleiten eines
Rückspülfluids
durch die obere Permeat-Auffangsammelleitung
Bei Einsetzen in ein Substrat mit schwebenden und gelösten organischen und anorganischen Partikeln bleiben die meisten organischen Polymere in vertikaler Position schwimmfähig. Die Fasern in dem Strang schwimmen in dem Substrat, wobt de Faserenden in den Kopfelementen verankert sind. Dies erfolgt deshalb, weil (i) das Permeat im wesentlichen reines Wasser mit einem kleinerer spezifischen Gewicht als das des Substrats ist und die meisten Polymere, aus denen die Fasern hergestellt sind, ebenfalls ein spezifisches Gewicht von weniger als 1 aufweisen, und (ii) die Fasern von Blasen, mit denen sie in Kontakt stehen, schwimmend gehalten werden. Fasern aus Keramik oder Glasfasern sind schwerer als Wasser.at Insertion into a substrate with suspended and dissolved organic and inorganic particles remain the most organic polymers buoyant in a vertical position. The fibers in the strand float in the substrate, weaving the fiber ends anchored in the head elements. This is done because (i) the permeate is essentially pure water with a smaller one specific gravity than that of the substrate and most polymers, from which the fibers are made, also a specific one Having less than 1 weight, and (ii) the fibers of bubbles, with which they are in contact, kept floating. fibers made of ceramics or glass fibers are heavier than water.
Benachbart
zu den Strängen
verläuft
eine Luftverteil-Sammelleitung
Der
Typ der Gas- (Luft-) Sammelleitung ist nicht kritisch, vorausgesetzt,
dass sie Blasen in einem bevorzugten Größenbereich von ungefähr 1 mm
bis 25 mm liefert, und zwar gemessen in einem Abstand von 1 cm bis
50 cm von den Durchgängen
entfernt, in denen sie erzeugt werden. Falls gewünscht, kann jeder Bereich
Die Luft kann kontinuierlich oder intermittierend erzeugt werden, wobei bessere Ergebnisse generell mit einem kontinuierlichen Luftstrom erzielt werden. Die Menge an erzeugter Luft hängt von der Art des Substrats, den Anforderungen hinsichtlich der Art von Mikroorganismen und der Einsteckbarkeit der Faserflächen ab.The Air can be generated continuously or intermittently, wherein better results generally with a continuous air flow be achieved. The amount of air generated depends on the type of substrate, the requirements with regard to the type of microorganisms and the Insertability of the fiber surfaces from.
Jede
Gruppe
Wie
oben beschrieben, sind die Kopfelemente
Bei
dem dargestellten optimalen Durchführmodus ist jedes obere Kopfelement
mit starren PVC-Rohrnippeln versehen, die mittels Fittings, wie
z. B. L-förmigen
und T-förmigen
Elementen, mit den oberen Leitungen
Die Faserlänge (zwischen den Kopfelementen) in einem Strang wird im wesentlichen derart gewählt, dass eine effiziente Verwendung einer ökonomischen Luftmenge erreicht wird, um einen optimalen Strom über einen langen Zeitraum aufrechtzuerhalten. Weitere zu berücksichtigende Faktoren sind un ter anderem die Tiefe des Tanks, in den die Gruppe eingesetzt werden soll, die Positionierung der Flüssigkeits- und Luftsammelleitungen und das Konvektionsmuster in dem Tank.The fiber length (between the headers) in a strand becomes substantially chosen such that Achieved an efficient use of an economic amount of air is going to get an optimal current over one maintain a long period of time. Other to consider Factors include the depth of the tank in which the group is placed should be used, the positioning of the liquid and air manifolds and the convection pattern in the tank.
Das
fertige obere Kopfelement
Die
Strangfasern
Ein
Detail eines Einblasrohrs
Gemäß
Gemäß
Auf
analoge Weise wird ein oberes Kopfelement
Wie
dargestellt, kann Permeat durch das Permeatrohr
Das
obere Ende
Bei
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung wird ein Bioreaktor mit mehreren Gruppen von Strängen nachgerüstet, die
schematisch in der Seitenansicht in
Eine
Gruppe
Es ist offensichtlicht, dass, wenn sich der Tank auf Bodenniveau befindet, die 20 Flüssigkeits-Druckhöhe zum Erzeugen der gewünschten Flüssigkeits-Druckhöhe allein unter Einwirkung der Schwerkraft unzureichend ist. Ohne einen adäquaten Siphon-Effekt kann eine Zentrifugalpumpe zum Erzeugen der erforderlichen Saugwirkung verwendet werden. Eine solche Pumpe sollte über einen kurzen Zeitraum trocken laufen können und auf der Saugseite ein Vakuum von 25,5 cm (10") – 51 cm (20") WS oder -35 kPa (-5 psi) bis -70 kPa (-10 psi) aufrechterhalten können. Beispiele für solche Pumpen mit einer Leistung von 18,9 l/Min. (5 gpm) @ 15" WS sind (i) Zentrifugalpumpen mit flexiblem Laufrad, z. B. Jabsco® #30510-2003; (ii) luftbetriebene Membranpumpen, z. B. Wilden® M2; (iii) Pumpen mit progressivem Hohlraum, z. B. Ramoy® 30 3561; und (iv) Schlauchpumpen, z. B. Waukesha® SP25.It will be apparent that when the tank is at ground level, the liquid head is insufficient to produce the desired liquid head under the action of gravity alone. Without an adequate siphon effect, a centrifugal pump can be used to produce the required suction. Such a pump should be able to run dry for a short period of time and vacuum on the suction side from 25.5 cm (10 ") - 51 cm (20") WS or -35 kPa (-5 psi) to -70 kPa (-10 psi) can be maintained. Examples of such pumps with a capacity of 18.9 l / min. (5 gpm) @ 15 "WS are (i) flexible-impeller centrifugal pumps, e.g. Jabsco # 30510-2003 ®;. (Ii) air operated diaphragm pumps, e.g. Wilden M2 ®;. (Iii) progressive cavity pumps, . eg Ramoy ® 30 3561; and (iv) peristaltic pumps, e.g. Waukesha ® SP25..
Beispiel 1example 1
Die Mikrofiltration eines aktivierten Schlamms bei 30 °C mit einer Konzentration von 25 g/l Gesamtschwebestoffanteil (2,5 % TSS) erfolgt mit einem Strang aus Polysulfonfasern in einem Pilotanlagentank. Die Fasern werden mit einer Strömungsrate von 12 CFM (0,34 m3/Min.) "luftgewaschen", wobei ein eingebauter Grobblasendiffusor Blasen mit einem Nenndurchmesser im Bereich von ungefähr 5 mm bis 25 mm erzeugt. Die Luft reicht nicht nur zum adäquaten Waschen, sondern auch für die Oxidationserfordernisse der Biomasse aus. Die Fasern haben einen AD von 1,7 mm, eine Wanddicke von ungefähr 0,5 mm und eine Oberflächenporosität im Bereich von ungefähr 20 % bis 40 % mit Poren mit einem Durchmesser von ungefähr 0,2 μm. Der Strang, der 1440 Fasern mit einem Flächenbereich von 12 m2 aufweist, ist an der Wand des Tanks befestigt, wobei der vertikale Abstand der Kopfelements ungefähr um 1 % kleiner ist als die Länge einer Faser in dem Strang, vorausgesetzt die Faser ist im entspannten Zustand. Die einander gegenüberliegenden Enden der Fasern sind in obere bzw. untere Kopfelemente eingegossen, die jeweils ungefähr 41 cm lang und 10 cm breit sind. Das Fixiermaterial der Kopfelemente ist ein Epoxidharz mit einer Härte von ungefähr 70 Shore D mit zusätzlichen oberen und unteren Laminiermitteln aus weicherem Polyurethan (ungefähr 60 Shore A bzw. 30 Shore D) über und unter dem Laminiermittel aus Epoxid harz, und die Fasern sind in einer Tiefe eingegossen, die ausreicht, damit ihre offenen Enden von dem Boden des Kopfelements vorstehen. Der durchschnittliche Transmembran-Differentialdruck liegt bei ungefähr 34,5 kPa (5 psi). Permeat wird mit einer Pumpe, die eine Saugwirkung von ungefähr 34,5 kPa (5 psi) erzeugt, durch Leitungen entnommen, die mit der Auffangwanne jedes Kopfelements verbunden sind. Permeat wird mit einer Permeabilität von ungefähr 0,7 Lm2h/kPa entnommen, was zu ungefähr 4,8 l/ Min. Permeat mit einer durchschnittlichen Trübung von < 0,8 NTU führt, bei der es sich um eine Trübung handelt, die mit bloßem Auge nicht zu sehen ist.The microfiltration of an activated sludge at 30 ° C with a concentration of 25 g / l Gesamtschwebestoffanteil (2.5% TSS) is carried out with a strand of polysulfone fibers in a pilot plant tank. The fibers are "air washed" at a flow rate of 12 CFM (0.34 m 3 / min), with a built-in coarse bubble diffuser producing bubbles having a nominal diameter in the range of about 5 mm to 25 mm. The air is sufficient not only for adequate washing, but also for the oxidation requirements of the biomass. The fibers have an AD of 1.7 mm, a wall thickness of about 0.5 mm and a surface porosity in the range of about 20% to 40% with pores having a diameter of about 0.2 μm. The strand, comprising 1440 fibers with a surface area of 12 m 2 , is attached to the wall of the tank, the vertical distance of the head element being approximately 1% smaller than the length of a fiber in the strand, assuming the fiber is in the relaxed state Status. The opposite ends of the fibers are molded into upper and lower headers, each about 41 cm long and 10 cm wide. The fuser material of the headers is an epoxy resin having a hardness of about 70 Shore D with additional upper and lower softener polyurethane laminates (about 60 Shore A and 30, respectively) Shore D) above and below the epoxy resin laminator, and the fibers are molded to a depth sufficient to project their open ends from the bottom of the header. The average transmembrane differential pressure is approximately 34.5 kPa (5 psi). Permeate is withdrawn through lines connected to the drip pan of each header with a pump that produces a suction of approximately 34.5 kPa (5 psi). Permeate is withdrawn at a permeability of approximately 0.7 Lm 2 h / kPa, resulting in approximately 4.8 L / min of permeate with an average haze of <0.8 NTU, which is a haze that with the naked eye is not visible.
Beispiel 2Example 2
Vergleich der Operation eines vertikalen Strangs (ZW 72) bei unterschiedlichen OrientierungenComparison of the operation a vertical strand (ZW 72) at different orientations
Bei dem folgenden Vergleich sind drei Paare identischer Stränge mit gleichermaßen entspannten Fasern in unterschiedlicher Weise über Belüftungseinrichtungen in einem Bioreaktor positioniert (wie spezifiziert). Jedes Paar wird der gleichen von identischen Belüftungseinrichtungen zugeführten Luft ausgesetzt. Rechteckig, jedoch nicht quadratische Kopfelemente sind gewählt worden, mit denen bestimmt wird, ob es einen Unterschied zwischen zweiflachen horizontalen Orientierungen gibt, den es in einem horizontalen Strang mit zylindrischen Kopfelementen nicht geben würde. Ein Paar identischer rechteckiger Stränge jeweils mit Kopfelementen, die 41,66 cm (16,4 Inch) lang (x-Achse), 10,16 cm (4 Inch) breit (y-Achse) und 7, 62 c m (3 Inch) hoch (z-Achse) sind, in die 1296 Zenon© MF200-Mikrofiltrationsfasern mit einem Nenn-Faserflächenbereich von 6,25 m2 eingegossen sind, wurde in drei verschiedenen Orientierungen in einem Bioreaktor zum Aufbereiten von Haushaltsabwässern getestet. Die verwendeten Fasern sind die gleichen wie bei dem oben beschriebenen Beispiel 1. Der Abstand zwischen einander gegenüberliegenden Seiten der Kopfelemente beträgt 90 cm (35,4 Inch), das ist ungefähr 2 % weniger als die Länge jeder in diese Kopfelemente eingegossenen Faser.In the following comparison, three pairs of identical strands with equally relaxed fibers are positioned in different ways via aeration devices in a bioreactor (as specified). Each pair is exposed to the same air supplied by identical aerators. Rectangular but not square headers have been chosen to determine if there is a difference between two-ply horizontal orientations that would not exist in a horizontal strand with cylindrical headers. A pair of identical rectangular strands each with headers 41.46 cm (16.4 inches) long (x-axis), 10.16 cm (4 inches) wide (y-axis), and 7.62 cm (3 inches) (z-axis) into which 1296 Zenon © MF200 microfiltration fibers having a nominal fiber area of 6.25 m 2 are poured were tested in three different orientations in a bioreactor for domestic effluent treatment. The fibers used are the same as Example 1 described above. The distance between opposite sides of the headers is 90 cm (35.4 inches), which is about 2% less than the length of each fiber cast into these headers.
Bei einem ersten Test wurden die zwei (ersten und zweiten) Stränge, die jeweils in dergleichen Richtung entlang der Längsachse verliefen, mit einer 2,5 cm (1 Inch) dicken Beabstandungseinrichtung zwischen den Kopfelementen seitlich gestapelt, wobei die Kopfelemente jedes Strangs eine horizontale flache Orientierung (einen Bereich von 41,66 cm × 7,62 cm) aufwiesen und in einem Abstand von 7,62 cm (3 Inch) über dem Boden, auf dem die Belüftungseinrichtungen in Form von drei nebeneinanderliegendenlinearen Rohren mit 3 mm (0,125") großen Öffnungen angeordnet sind, positioniert sind. Der erste Strang, der direkt über den Belüftungseinrichtungen angeordnet ist, wird daher als "unterer Strang" bezeichnet.at In a first test, the two (first and second) strands, the each in the same direction along the longitudinal axis, with a 2.5 cm (1 inch) thick spacer between the headers stacked laterally, with the headers of each strand being a horizontal one flat orientation (a range of 41.66 cm x 7.62 cm) and in a distance of 7.62 cm (3 inches) above the ground on which the Ventilation in Shape of three adjacent linear tubes with 3 mm (0.125 ") openings are arranged, are positioned. The first strand, directly over the aerators is therefore classified as "lower Strand ".
Bei einem zweiten Test werden die gleichen ersten und zweiten Stränge jeweils um 90° um die Längs-, nämlich die x-Achse, gedreht und aneinander angrenzend nebeneinander platziert. Diese "horizontale 90°"-Orientierung (Bereich von 10,16 cm × 7,62 cm) ist so von den Belüftungseinrichtungen beabstandet wie beim vorangegangenen Test.at a second test will be the same first and second strands respectively around 90 ° the longitudinal, namely the x-axis, rotated and placed next to each other next to each other. This "horizontal 90 °" orientation (area of 10.16 cm × 7.62 cm) is so from the aeration equipment spaced as in the previous test.
Bei
einem dritten Test sind die ersten und zweiten Stränge nebeneinander
in vertikalen Orientierungen platziert, wie in
Bei jedem Test werden die Fasern in jeder Orientierung mit einer identischen Luftmenge versorgt. Permeat wurde mit einer Pumpe mit einer erforderlichen Zulaufhöhe (NPSH) von 0,3 bar (10" Hg) entnommen. Die Bedingungen wurden konstant gehalten, bis beobachtet wurde, dass der für jeden Test erzielte Strom im wesentlichen konstant war, und dies war dann der Gleichgewichtswert. Nachdem dieser eingetreten war, wurde jeder Strang alle 5 Minuten 30 Sek. lang mit Permeat rückgepulst, um den Strom auf dem Gleichgewichtswert zu halten.at For each test, the fibers are identical in each orientation Air supply. Permeate was with a pump with a required suction head (NPSH) of 0.3 bar (10 "Hg) taken. The conditions were kept constant until observed was that for each test achieved electricity was essentially constant, and this was then the equilibrium value. After this occurred, each strand was pulsed back for 30 seconds with permeate every 5 minutes, to keep the current at equilibrium.
Die
Testbedingungen für
jeden der drei oben beschriebenen Durchläufe waren wie folgt:
Dadurch wird abschließend demonstriert, dass bei vertikaler Orientierung der Strangfasern der größte Gesamtstrom erzeugt wird.Thereby will be final demonstrates that with vertical orientation of the strand fibers the largest total current is produced.
Beispiel 3Example 3
Vergleich der Positionen der Belüftungseinrichtung innerhalb und außerhalb der StrangfasernComparison of positions the ventilation device inside and outside the strand fibers
Bei
diesem Test wird der Unterschied in dem Strom in einem Bioreaktor
für die
Aufbereitung von Abwasser, das mit Ethylenglykol verschmutzt ist,
gemessen, wobei der Unterschied davon abhängt, wie ein einzelner zylindrischer
vertikaler Strang (ZW 172) mit einem Nenn-Flächenbereich von 16 m2 mit 3,5 l/Min. (7,5 scfm) belüftet wird.
Der Strang wird, wie in
Bei einem ersten Test wird Luft in den Strang eingeleitet; bei einem zweiten Test wird Luft um die Peripherie des Strangs herum geführt. Wenn das Gleichgewicht erreicht ist, wird die Operation typischerweise durch in ausgewählten Zeitintervallen erfolgendes Rückpulsen des Strangs mit Permeat fortgeführt, wobei das Intervall davon abhängt, wie schnell die Fasern derart verschmutzen, dass der Strom wesentlich reduziert wird.at air is introduced into the strand in a first test; at a The second test involves passing air around the periphery of the strand. If The balance is achieved, the operation is typically through in selected Time intervals repeating the strand continued with permeate, where the interval depends on how fast the fibers pollute so much that the electricity is essential is reduced.
Die
Prozessbedingungen, die über
die Testzeitraum konstant gehalten wurden, waren wie folgt:
Bei externer Belüftung: Ein perforiertes flexibles Rohr mit Löchern mit einem Durchmesser von ungefähr 3 mm, die in einem Abstand von ungefähr 2,5 cm voneinander angeordnet waren, wurde um das Basisteil des Strangs ZW 72 gewickelt und derart orientiert, dass Luft in einer horizontalen Ebene ausgetragen wird, so dass Blasen von der Seite zwischen den Fasern in den Strang eintreten. Danach steigen die Blasen vertikal durch die Strangfasern auf. Der Austrag durch die Seite hilft dabei, die Löcher vor vorzeitigem Verstopfen zu schützen.at external ventilation: A perforated flexible tube with holes with a diameter of about 3 mm, which are arranged at a distance of about 2.5 cm from each other were wound around the base of the ZW 72 strand and so on oriented that air is discharged in a horizontal plane, allowing bubbles to enter the strand from the side between the fibers. Thereafter, the bubbles rise vertically through the strand fibers. Of the Discharge through the page helps keep the holes from prematurely clogging to protect.
Bei interner Belüftung: Die mittig angeordnete rohrförmige Halterung wurde als mittig angeordnetes Luftverteil-Sammelrohr zum Leiten von Luft in fünf 4"-Abschnitte eines 1/4"-Rohrs mit in 1"-Intervallen angeordneten 1/8"-Löchern verwendet, die an einem Ende mit einem Stopfen verschlossen sind und mit dem mittig angeordneten Rohr in offener Fluidverbindung stehen, wodurch ein speichenartiges Einblasrohr in der Faser an dem Basisteil gebildet wird. Die Anzahl von Löchern ist ungefähr gleich der Anzahl in der externen Belüftungseinrichtung, und die Strömungsrate der Luft ist die gleiche. Wie zuvor tritt Luft innerhalb des Strangs seitlich aus den Löchern aus, und die Luftblasen steigen innerhalb des Strangs vertikal nach oben und verlassen den Strang unterhalb des oberen Kopfelements.at internal ventilation: The centrally arranged tubular Bracket was used as a centrally located air distribution manifold for conducting of air in five 4 "sections of a 1/4 "pipes with in 1 "intervals arranged 1/8 "holes used which are closed at one end with a stopper and with the centrally located pipe in open fluid communication, thereby formed a spoke-like sparger in the fiber at the base part becomes. The number of holes it's about equal to the number in the external ventilation device, and the flow rate the air is the same. As before, air enters the strand laterally out of the holes and the bubbles descend vertically within the strand above and leave the strand below the top header.
Beispiel 4Example 4
Vergleich der Stränge, wobei einer hin und her bewegbare Fasern aufweist und der andere nichtComparison of the strands, where having a reciprocable fiber and the other not
Der
entspannte Zustand der Fasern wird durch Verringern des Abstands
zwischen den Kopfelementen eingestellt. Die Fasern sind im wesentlichen
dann nicht entspannt (die Fasern sind gespannt), wenn die Kopfelemente
in einem Abstand zueinander angeordnet sind, der der Länge einer
Faser zwischen ihren einander gegenüberliegenden eingegossenen
Enden gleich ist. Ein einzelner Strang ZW 72 mit einem Nenn-Flächenbereich
von 6,7 m2 wird für jeden Test in einem Bioreaktor
zum Aufbereiten von mit Ethylenglykol verschmutztem Abwasser verwendet.
Eine Belüftung
wie in
Bei dem ersten Test sind die Kopfelemente vertikal voneinander beabstandet, so dass die Fasern gespannt sind und sich nicht hin in her bewegen können.at in the first test, the headers are vertically spaced apart, so that the fibers are taut and do not move inwards can.
Bei dem zweiten Test wurden die Kopfelemente einander um 2 cm angenähert, wodurch ein Durchhang von 2,5 % in jeder Faser entstand, so dass sich die entspannten Fasern hin und herbewegen konnten.at In the second test, the head elements were approximated by 2 cm, thereby a 2.5% sag in each fiber was created, so that the relaxed fibers could move back and forth.
Wie
zuvor waren die Prozessbedingungen, die über den Testzeitraum konstant
gehalten wurden, wie folgt:
Beispiel 5Example 5
Filtration von Wasser mit einem vertikalen zylindrischen Strang zum Erhalt von geklärtem Wasser:Filtration of water with a vertical cylindrical strand to obtain clarified water:
Es
wird ein zylindrischer Strang, wie in
(20 scfm, Standard-ft3/Min.) austritt. Diese Faser wird in vier typischen Anwendungsfällen verwendet, und die Ergebnisse sind nachstehend aufgeführt. In jedem Fall wird Permeat mit einer Zentrifugalpumpe mit einer erforderlichen Zulaufhöhe von ungefähr 0,3 bar (10" Hg) entnommen, und wenn ein Gleichgewicht erreicht ist, wird der Strang alle 30 Min. 30 Sek. lang mit Permeat rückgespült.(20 scfm, standard ft 3 / min.). This fiber is used in four typical applications and the results are listed below. In each case, permeate is withdrawn by a centrifugal pump having a required head of about 0.3 bar (10 "Hg), and when equilibrium is reached, the strand is backwashed with permeate every 30 min. For 30 sec.
A. Filtration der Wasserfläche (Teich) mit 10 mg/l TSSA. Filtration of the water surface (pond) with 10 mg / l TSS
Ergebnis – Permeat mit 0, 0 mg/l TSS und einer Trübung von 0,1 NTU wird mit einer Rate von 2000 Litern/Std. (LPH) entnommen. Eine "5 Log"-Reduzierung (Reduzierung der Originalkonzentration um fünf Größenordnungen) von Bakterien, Algen, Giardia und Kryptosporidium kann erreicht werden, so dass Trinkwasser erhalten wird.Result - permeate with 0, 0 mg / l TSS and a haze of 0.1 NTU is charged at a rate of 2000 liters / hr. (LPH) taken. A "5 log" reduction (reduction the original concentration at five Orders of magnitude) of bacteria, algae, giardia and cryptosporidium can be achieved so that drinking water is received.
B. Filtration von Rohabwasser mit 100 mg/l TSS.B. Filtration of raw sewage with 100 mg / l TSS.
Ergebnis – Permeat mit 0,0 mg/l festen Schwebestoffen und einer Trübung von 0,2 NTU wird mit einer Rate von 1000 LPH (Liter/Std.) entnommen. Mehrerer solcher Stränge können bei einer umfassenden Aufbereitung von industriellem Abwasser in einer Gruppe verwendet werden.Result - permeate with 0.0 mg / l solid suspended matter and a turbidity of 0.2 NTU is at a rate taken from 1000 LPH (liters / hr). Several such strands may be included a comprehensive treatment of industrial wastewater in one Group to be used.
C. Filtration einer Mineralsuspension mit 1000 mg/l TSS EisenoxidpartikelC. Filtration of a mineral suspension with 1000 mg / l TSS iron oxide particles
Ergebnis – Permeat mit 0,0 mg/l festen Schwebestoffen und einer Trübung von 0,1 NTU wird mit einer Rate von 3000 LPH (Liter/Std.) entnommen. Ein großer Strom wird mit Mineralpartikel enthaltendem industriellen Abwasser aufrechterhalten.Result - permeate with 0.0 mg / l solid suspended matter and a turbidity of 0.1 NTU is applied at a rate taken from 3000 LPH (liters / hr). A big stream comes with mineral particles maintained industrial wastewater.
D. Filtration von Fermentationsbrühe mit 10.000 mg/l BakterienzellenD. Filtration of fermentation broth with 10,000 mg / l bacterial cells
Ergebnis – Permeat mit 0,0 mg/l festen Schwebestoffen und einer Trübung von 0,1 NTU wird mit einer Rate von 1000 LPH (Liter/Std.) entnommen. Die Brühe mit einer hohen Biomassenkonzentration wird zerstörungsfrei gefiltert, um das gewünschte Permeat zu erzeugen und lebende Zellen zur Wiederverwendung zu retten.Result - permeate with 0.0 mg / l solid suspended matter and a turbidity of 0.1 NTU is applied at a rate taken from 1000 LPH (liters / hr). The broth with a high biomass concentration will be non-destructive filtered to the desired To produce permeate and to save living cells for reuse.
Beispiel 6Example 6
Ministrang für besondere ZweckeMini train for special purposes
Die folgenden Beispiele zeigen die Verwendung eines Ministrangs für typische spezifische Anwendungen, wie z. B. Filtration von (i) Rohabwasser zwecks Erhalts von feststofffreien Wasserproben für kolorimetrische Analysen, (ii) Oberflächenwasser zur Verwendung in einem Freizeitfahrzeug ("Camping-Fahrzeug) oder Wohnwagen oder (iii) Wasser aus einem kleinen Aquarium für Fische oder andere Meerestiere.The The following examples show the use of a mini-strand for typical specific applications, such as B. Filtration of (i) raw sewage for the purpose of obtaining solids-free water samples for colorimetric Analyzes, (ii) surface water for use in a recreational vehicle ("camping vehicle") or caravan or (iii) water from a small aquarium for fish or other marine animals.
Ein
zylindrischer Ministrang wird wie in
Die bei jeder Anwendung erzielten Ergebnisse (A) – (D) sind nachstehend aufgeführt:
- (i) Das Rohabwasser enthält 100 mg/l TSS; Permeat mit 0,0 mg/l TSS und einer Trübung von 0,2 NTU wird mit einer Rate von 0,1 LPH entnommen.
- (ii) Das entnommene Aquariumwasser enthält 20 mg/l TSS, einschließlich Algen, Bakterien, Pilzen und Fäkaliendendrit; Permeat mit 0,0 mg/l TSS und einer Trübung von 0,2 NTU wird mit einer Rate von 0,1 LPH entnommen.
- (iii) Das entnommene Teichwasser enthält 10 mg/l TSS; Permeat mit 0,0 mg/l TSS und einer Trübung von 0,2 NTU wird mit einer Rate von 0,1 LPH entnommen.
- (i) Raw sewage contains 100 mg / l TSS; Permeate with 0.0 mg / L TSS and a turbidity of 0.2 NTU is withdrawn at a rate of 0.1 LPH.
- (ii) The extracted aquarium water contains 20 mg / l TSS, including algae, bacteria, fungi and faecal dendrite; Permeate with 0.0 mg / L TSS and a turbidity of 0.2 NTU is withdrawn at a rate of 0.1 LPH.
- (iii) The extracted pond water contains 10 mg / l TSS; Permeate with 0.0 mg / L TSS and a turbidity of 0.2 NTU is withdrawn at a rate of 0.1 LPH.
GLOSSARGLOSSARY
Das folgende Glossar gibt die Ausdrücke in ungefährer Reihenfolge, in der sie in der Beschreibung verwendet werden an, um ihre Bedeutung in dem Zusammenhang, in dem sie verwendet werden, zu definieren.The The following glossary gives the expressions in approximate Order in which they are used in the description, their importance in the context in which they are used define.
"Array" – mehrere im wesentlichen vertikale Fasern von im wesentlichen gleicher Länge, wobei die einen Enden der Fasern nahe beieinander liegen, und zwar entweder linear in Querrichtung (hier die y-Achse), um mindestens eine Reihe und typischerweise mehrere Reihen äquidistanter Fasern zu bilden. Weniger bevorzugt ist eine Vielzahl von Fasern, die in einem willkürlichen Muster beabstandet angeordnet sind. Die einander gegenüberliegenden Enden der Fasern sind in einander gegenüberliegenden Kopfelementen abgedichtet, so dass das Substrat Permeat, das sich in einer Permeat-Auffangeinrichtung befindet, in welcher die Kopfelemente an der Peripherie abgedichtet sind, nicht verschmutzt."Array" - several essentially vertical Fibers of substantially equal length, the one ends the fibers are close to each other, either linearly in Transverse direction (here the y-axis) to at least one row and typically several rows equidistant To form fibers. Less preferred is a variety of fibers, which in an arbitrary Patterns are arranged spaced. The opposite ones Ends of the fibers are in opposing headers sealed so that the substrate permeate, resulting in a permeate collector in which the head elements are sealed at the periphery are not polluted.
"Bündel" – mehrere Elemente, die zusammengehalten werden, z. B. mehrere Arrays, bei denen es sich um einen Stapel planarer Arrays oder bogenförmiger oder kreisförmiger Arrays oder eine aufgerollte Spirale handelt."Bundle" - several Elements that are held together, eg. B. multiple arrays, at which are a stack of planar arrays or arcuate or circular Arrays or a rolled up spiral.
"Gruppe" – wird der Kürze halber verwendet, um eine Gruppe von Strängen zu bezeichnen; in der Gruppe ist eine Reihe (oder andere Konfiguration) unterer Kopfelemente direkt unterhalb einer Reihe oberer Kopfelemente angeordnet."Group" - used for brevity to denote a group of strands; in the Group is a series (or other configuration) of lower headers located just below a row of top headers.
"Zylindrischer Strang" – ein vertikaler Strang, bei dem die Permeat-Auffangeinrichtung eine zylindrische Konfiguration aufweist."Cylindrical strand" - a vertical strand, at the permeate collector is a cylindrical configuration having.
"Tank, der auf einer Seite geschlossen ist" – Tank oder Bioreaktor, aus dem keine andere Flüssigkeit als Permeat entnommen wird."Tank on one Page is closed "- tank or Bioreactor from which no liquid other than permeate taken becomes.
"Fasern" – der Kürze halber verwendet, um Hohlfasermembranen zu bezeichnen."Fibers" - for brevity used to hollow fiber membranes to call.
"Strom" – Strömungseinheit (Liter/Std.) durch eine Membran mit einer Flächenbereichseinheit (Meter2), der Strom ist in Lm2h oder LMH angegeben."Current" - flow unit (liters / hour) through a membrane with a surface area unit (Meter2), the current is given in Lm 2 h or LMH.
"Flüchtiges Material" – Material, das entweder (i) in einem Medium löslich ist, in dem die Fasern und das Fixiermaterial nichtlöslich sind, oder (ii) dadurch fluidisierbar ist, dass es einen Schmelzpunkt hat (wenn das Material kristallin ist), der unter demjenigen liegt, bei dem die Fasern oder das Fixiermaterial beschädigt werden könnten; oder das Material hat eine Glasübergangstemperatur Tg (wenn das Material nicht kristallin ist), die unterhalb derjenigen liegt, bei der die Fasern oder das Material/die Materialien, die das nichtflüchtige Kopfelement bilden, beschädigt würden; oder (1) sowohl löslich als auch fluidisierbar ist."Volatile Material "- Material, which is either (i) soluble in a medium in which the fibers and the fixing material insoluble or (ii) is fluidisable by having a melting point has (if the material is crystalline), which is below that where the fibers or fixing material could be damaged; or the material has a glass transition temperature Tg (if the material is not crystalline) below those where the fibers or material (s) are the ones the nonvolatile head element form, damaged would; or (1) both soluble as well as fluidizable.
"Kopfelement" – fester Körper, in dem einer der Anschlussendbereiche jeder Vielzahl von Fasern in dem Strang abdichtend befestigt ist, um zu verhindern, dass das Substrat das Permeat in den Lumen der Fasern verschmutzt. Der Körper mit beliebigen Abmessungen ist aus einem Natur- oder Kunstharzmaterialgefertigt (thermoplastisch oder wärmehärtbar)."Head element" - solid body in which one of the terminal end regions each plurality of fibers is sealingly secured in the strand, to prevent the substrate from permeate into the lumen of the Fouling fibers. The body Any size is made of a natural or synthetic resin material (thermoplastic or thermosetting).
"Einstückig ausgebildetes Kopfelement" – Kombination aus Kopfelement und Permeat-Auffangeinrichtung, bei der das Kopfelement an der Peripherie fluiddicht mit der Permeat-Auffangeinrichtung verbunden ist."Integrally trained Head element "combination of head element and permeate collecting device, wherein the head element at the periphery fluid-tightly connected to the permeate collecting device.
"Einstückig ausgebildeter Einzelstrang" – ein Strang in einem einstückig ausgebildeten fertigen Kopfelement ist in der Permeatwanne oder Endkappe ausgebildet, wobei das Kopfelement darin abgedichtet wird."One-piece trained Single strand "- one strand in one piece trained finished head element is in the permeate tub or End cap formed, wherein the head member is sealed therein.
"Ministrang" – selbständige gasgewaschene Anordnung eines Strangs mit einem Flächenbereich von weniger als ungefähr 5 m2 in Kombination mit einem einstückig damit ausgebildeten Gasgebläse und einer einstückig damit ausgebildeten Permeatpumpe."Ministrang" - independent gas-scrubbed arrangement of a strand having a surface area of less than about 5 m 2 in combination with an integrally formed gas blower and an integrally formed therewith the permeate pump.
"Mehrkomponenten-Flüssigprodukt" – zu klärende oder konzentrierende Fruchtsäfte; Abwasser oder partikelhaltiges Wasser; proteinhaltige flüssige Molkereiprodukt, wie z. B. Käsewasser oder ähnliches."Multi-component liquid product" - to be clarified or concentrated Fruit juices; Sewage or particulate water; proteinaceous liquid dairy product, such as Cheese juice or similar.
"Nichtvakuumpumpe" – erzeugt eine erforderliche saugseitige Druckdifferenz oder eine erforderliche Zulaufhöhe (NPSH), die ausreicht, um den unter Betriebsbedingungen erzeugten Transmembran-Differentialdruck bereitzustellen; sie kann eine Zentrifugal-, Rotations-, Querstrom- oder Durchflusspumpe oder ein anderer Pumpentyp sein."Non-vacuum pump" - generates a required suction-side pressure difference or a required inlet height (NPSH), sufficient to the generated under operating conditions transmembrane differential pressure provide; it can be a centrifugal, rotary, cross-flow or flow pump or another type of pump.
"Permeabilität" – Strom pro Druckeinheit, Lm2h/kPa; manchmal als spezifischer Strom bezeichnet."Permeability" - current per unit pressure, Lm 2 h / kPa; sometimes referred to as a specific stream.
"Permeat-Auffangeinrichtung" – Auffangbehälter unter einem Kopfelement, in dem sich Permeat ansammelt."Permeate collecting device" - collecting container under a head element in which permeate accumulates.
"Ring-Kopfelement"- Kopfelement mit zylindrischer Form."Ring Header" - Header with cylindrical shape.
"Rechteckiger Strang" – vertikaler Strang, bei dem die Permeat-Auffangeinrichtung die Konfiguration eines rechteckigen Parallelepipeds aufweist."Rectangular strand" - vertical strand, in which the permeate catcher is the configuration of a rectangular one Has parallelepipeds.
"Strang" – der Kürze halber verwendet, um entweder einen zylindrischen Strang oder einen vertikalen Strang oder beides mit mehreren Arrays zu bezeichnen, die in einander gegenüberliegende Kopfelemente eingegossen sind, wobei die Fasern eine kritisch definierte Länge relativ zu dem vertikalen Abstand zwischen den Kopfelementen des Strangs aufweisen. Die definierte Länge begrenzt die Bewegung der Fasern von einer Seite zur anderen in dem Substrat, in das sie eingesetzt sind, außer in der Nähe der Kopfelemente, in der nur eine vernachlässigbare Bewegung erfolgt."Strand" - for the sake of brevity used to either a cylindrical strand or a vertical strand or both with several arrays facing each other Head members are cast, the fibers defined a critically Length relative to the vertical distance between the headers of the strand exhibit. The defined length limits the movement of fibers from one side to the other in the substrate into which they are inserted, except near the headers, in the only negligible Movement takes place.
"Strangfasern" – Fasern, die den. zylindrischen Strang bilden."Stranded fibers" - fibers containing the. cylindrical Form strand.
"Vertikaler Strang" – integrierte Kombination aus Strukturelementen mit (i) einer Vielzahl von vertikalen Fasern von im wesentlichen gleicher Länge; (ii) zwei Kopfelementen, in die jeweils die einander gegenüberliegenden Anschlussbereiche der Fasern derart eingegossen sind, dass ihre Enden offen bleiben; und (iii) einer Permeat-Auffangeinrichtung, die an der Peripherie in fluiddichtem Eingriff mit jedem Kopfelement gehalten wird, um Permeat von den Enden der Fasern aufzufangen."Vertical Strand" - integrated combination of Structural elements comprising (i) a plurality of vertical fibers of substantially the same length; (ii) two headers, in each of which the opposite ones Terminal areas of the fibers are cast in such a way that their Ends remain open; and (iii) a permeate collector, the at the periphery in fluid-tight engagement with each head element is held to collect permeate from the ends of the fibers.
"Substrat" – Mehrkomponenten-Flüssigprodukt."Substrate" - multi-component liquid product.
"Partikel" – filtrierbares Material mit einer Größe im Mikronbereich (von 1 bis ungefähr 44 μm) und Submikronbereich (von ungefähr 0,1 μm bis 1 μm),das nicht nur anorganische Partikel enthält, sondern auch tote und lebende biologisch aktive Mikroorganismen, Kolloiddispersionen, Lösungen aus großen organischen Molekülen, wie z. B. Fulvosäure und Huminsäure, und Ölemulsionen."Particles" - Filterable material with a size in the micron range (from 1 to about 44 μm) and Submicron range (from approx 0.1 μm to 1 μm), the not only contains inorganic particles, but also dead and living biologically active microorganisms, colloidal dispersions, solutions huge organic molecules, such as B. fulvic acid and humic acid, and oil emulsions.
"Eingeschränkt hin und her bewegbar" – das Ausmaß, in dem sich Fasern in einer beschränkten Zone hin und her bewegen können, wobei das Ausmaß von der freien Länge der Fasern relativ zu den in festem Abstand zueinander angeordneten Kopfelementen und der Turbulenz des Substrats bestimmt wird."Limited and forth "- the extent to which fibers in a limited Can move the zone back and forth, the extent of the free length the fibers relative to the fixed spaced apart Head elements and the turbulence of the substrate is determined.
"Array-Stapel" – mehrere Reihen von Arrays, die dicht gepackt sind, um nach dem Eingießen einen Strang zu bilden."Array stack" - multiple arrays of arrays which are densely packed to form a strand after pouring.
"Im wesentlichen konzentrisch" – beschreibt die Konfiguration, bei der einzelne Fasern entweder vertikal und beabstandet entlang dem Umfang eines um die vertikale Mittelachse gezogenen Kreises angeordnet sind, oder spiralför mig angeordnete aufeinanderfolgende Faserschichten, die typischerweise in der x-y-Ebene nahe beieinander hegen und nicht nur von der Mittelachse aus radial nach außen verlaufen, sondern auch entlang der Spirale in dieser Ebene, so dass sie in immer größer werdenden radialen Abständen zu der Mittelachse konzentrisch verteilt erscheinen."Essentially concentric" - describes the configuration, in which individual fibers are either vertical and spaced along the circumference of a circle drawn around the vertical central axis are arranged, or spiralför mig arranged successive fiber layers, which typically in the x-y plane close to each other and not just from the central axis out radially to the outside but also along the spiral in this plane, so that they are in ever-increasing radial distances appear concentrically distributed to the central axis.
"Transmembran-Differentialdruck" – Druckdifferenz über eine Membranwand, die von den Prozessbedingungen hervorgerufen wird, unter denen die Membran arbeitet."Transmembrane differential pressure" - pressure difference across one Membrane wall, which is caused by the process conditions, under which the membrane works.
"Nicht gehalten" – nicht gehalten, mit Ausnahme der Beabstandungseinrichtung zum Beabstanden der Kopfelemente."Not Held" - not held, except the spacing device for spacing the head elements.
"Vakuumpumpe" – kann eine Ansaughöhe von mindestens 75 cm Hg erzeugen."Vacuum pump" - can have a suction height of at least Produce 75 cm Hg.
"Beschränkungszone" (oder "Blasenzone") – eine Zone, durch die Blasen entlang den Außenflächen der Fasern nach oben steigen. Die Blasenzone wiederum wird von einer oder mehreren Säulen aus vertikal nach oben steigenden Blasen bestimmt, die nahe dem Basisteil eines Strangs erzeugt werden."Restriction zone" (or "bubble zone") - a zone through the bubbles along the outer surfaces of the Fibers rise to the top. The bubble zone is in turn by a or more columns from vertically rising bubbles, which are near the Base part of a strand are generated.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE29624608U DE29624608U1 (en) | 1990-08-11 | 1996-08-08 | Multi-component liquid micro-filtration apparatus with surface cleaning - has vertical skeins formed of a number of equal length hollow fibres each end held in headers where air discharged at skein base produces bubbles in quantity large enough to scrub the fibres. |
Applications Claiming Priority (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904025516 DE4025516C2 (en) | 1990-08-11 | 1990-08-11 | Missile wing locking device |
US514119 | 1995-08-11 | ||
US08/514,119 US5639373A (en) | 1995-08-11 | 1995-08-11 | Vertical skein of hollow fiber membranes and method of maintaining clean fiber surfaces while filtering a substrate to withdraw a permeate |
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US08/690,045 US5783083A (en) | 1995-08-11 | 1996-07-31 | Vertical cylindrical skein of hollow fiber membranes and method of maintaining clean fiber surfaces |
DE29624608U DE29624608U1 (en) | 1990-08-11 | 1996-08-08 | Multi-component liquid micro-filtration apparatus with surface cleaning - has vertical skeins formed of a number of equal length hollow fibres each end held in headers where air discharged at skein base produces bubbles in quantity large enough to scrub the fibres. |
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DE29624608U1 true DE29624608U1 (en) | 2005-06-09 |
Family
ID=34682201
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE29624608U Expired - Lifetime DE29624608U1 (en) | 1990-08-11 | 1996-08-08 | Multi-component liquid micro-filtration apparatus with surface cleaning - has vertical skeins formed of a number of equal length hollow fibres each end held in headers where air discharged at skein base produces bubbles in quantity large enough to scrub the fibres. |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE29624608U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CZ307033B6 (en) * | 2016-12-07 | 2017-11-22 | Vysoké Učení Technické V Brně | An exchanger module based on hollow polymeric fibres |
-
1996
- 1996-08-08 DE DE29624608U patent/DE29624608U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CZ307033B6 (en) * | 2016-12-07 | 2017-11-22 | Vysoké Učení Technické V Brně | An exchanger module based on hollow polymeric fibres |
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R207 | Utility model specification |
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R081 | Change of applicant/patentee |
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