DE4215585A1 - Verfahren zur gleichzeitigen Integritätsprüfung von in einem Membranfiltergerät eingebauten Membranfilterkerzen und Membranfiltergerät zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zur gleichzeitigen Integritätsprüfung von in einem Membranfiltergerät eingebauten Membranfilterkerzen und Membranfiltergerät zur Durchführung des Verfahrens

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Integritätsprüfung von Membranfilterkerzen innerhalb eines geschlossenen Membranfiltergeräts gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Membranfiltergerät zur Durchführung des Verfahrens, wie es im Oberbegriff des Patentanspruchs 11 beschrieben ist. Insbesondere betrifft die Erfindung die Integritätsprüfung einer größeren Anzahl von Membranfilterkerzen gleichzeitig, ohne daß die Notwendigkeit bestünde, die Kerzen aus dem Membranfiltergerät auszubauen, einzeln zu testen und dann wieder einzubauen.
Membranfilterkerzen werden heute vielfach bei der Lösung von Filtrationsaufgaben in der Getränke- oder auch in der Pharmaindustrie, beispielsweise zur Partikel- oder auch zur Entkeimungsfiltration, eingesetzt. Der Aufbau von Membranfilterkerzen, insbesondere des Gehäuses, ist u. a. aus der DE-OS 33 18 940 bekannt. Die EP 000 553 6 beschreibt am Beispiel von Polyamidmembranen den Aufbau und die Fertigung von in Membranfilterkerzen verwendbaren Membranen.
Für die Filtration größerer Volumina wird üblicherweise eine Mehrzahl von Membranfilterkerzen in einem Filtergehäuse eines geschlossenen Membranfiltergerätes verwendet. Bevor mit der Filtration begonnen werden kann, ist das gesamte Filtrationssystem, also das Membranfiltergerät samt der enthaltenen Kerzen, sowie seine Zu- und Ableitungen auf seine Integrität, d. h. im wesentlichen seine Dichtigkeit hin, zu überprüfen.
Mit Integritätsprüfung ist also gemeint, daß Undichtigkeiten zu ermitteln sind, die eine einwandfreie Funktion, insbesondere unter ggf. geforderten Sterilbedingungen, ausschließen. Bei der Entkeimungsfiltration schließlich ist der Integritätstest sowohl vor als auch nach der Filtration durchzuführen, um so die Qualität des Filtrats garantieren zu können. Neben Leckstellen im Bereich des Filtergehäuses und seiner Armaturen sind besonders häufig die empfindlichen Membranfilterkerzen Entstehungsort von Systemundichtigkeiten.
Aus der Praxis der Partikel- bzw. Entkeimungsfiltration ist nun bekannt, das Membranfiltergerät einem Druckhaltetest zu unterziehen. Dazu sind zunächst alle Membranflächen in den Membranfilterkerzen vollständig mit Flüssigkeit zu benetzen. Daraufhin ist das Filtergehäuse des Membranfiltergeräts über ein Ablaßventil bei Überdruck (ca. 0,5 bar) zu entleeren, während die Hauptleitung des Membranfiltergeräts geschlossen bleibt. Dann sind in Filtrationsrichtung, d. h. von der Trubseite her, das Filtergehäuse des Membranfiltergerätes und damit verbunden auch die Membranen und Gehäuse der einzelnen Membranfilterkerzen langsam bis zu einem porengrößenabhängigen Prüfdruck zu beaufschlagen, wobei der Prüfdruck oberhalb des Gehäuseentleerdrucks aber unterhalb des "Bubble-Point"-Drucks der Membranen liegt. Hierauf muß man eine Stabilisierungszeit von einigen Minuten abwarten, die Druckzufuhr absperren und dann den Druckabfall im System über ein vorbestimmtes Zeitintervall messen. Der beispielsweise über ein am Gehäuse des Membranfiltergerätes angebrachtes Manometer ablesbare Druckabfall resultiert aus der Dichtigkeit der eingangsseitigen Anschlüsse, Ventile und Manometer, aus dem Gehäusevolumen sowie aus der stattfindenden Gasdiffusion durch die Membranen aller Filterkerzen. Für den zulässigen Druckabfall innerhalb des Testintervalls lassen sich gehäuse- und filterkerzenspezifische Grenzwerte ermitteln, die mit dem gemessenen Druckabfall zu vergleichen sind. Der Druckhaltetest gilt als bestanden und somit die einwandfreie Funktion (= Integrität) als gewährleistet, wenn der maximal zulässige Druckabfall nicht überschritten wird.
Da der Druckverlust des Membranfiltergeräts von mehreren der vorerwähnten Faktoren gleichzeitig abhängt, besteht hier die Gefahr, daß eine oder mehrere der Filterkerzen außerhalb der Toleranz liegen, d. h. also über Fehlstellen wie Risse oder Löcher in der Membran oder andere Undichtigkeiten verfügen, obwohl das gesamte System noch gerade innerhalb des zulässigen Druckabfallbereiches liegt.
Ist bis auf die Membranfilterkerzen die Dichtigkeit des restlichen Systems sichergestellt, sind also alle Ventile, Anschlüsse, Manometer etc. des Membranfiltergeräts druckdicht, so ist das Ergebnis des Druckhaltetests noch immer nicht eindeutig. Fällt innerhalb der Testzeit der Druckwert am Manometer mehr als erlaubt ab, so ist entweder eine oder es sind mehrere der Filterkerzen undicht oder es hat keine ausreichende Benetzung der Kerzen, insbesondere der Membranen, stattgefunden. Im Zweifel ist auf jedenfall die Benetzung samt des Druckhaltetests zu wiederholen. Ist dann immer noch ein Druckabfall außerhalb der Vorgaben meßbar, ist jede Filterkerze auszubauen und einzeln in einem extra für diesen Zweck bereit zu haltenden Filterkerzentestgerät auf seine Integrität zu untersuchen. Erst durch den Einzeltest kann schließlich sicher festgestellt werden, welche der Filterkerzen defekt ist und ggf. ausgetauscht werden muß.
Je größer die Zahl der gleichzeitig in einem Membranfiltergerät betriebenen Filterkerzen ist, desto langwieriger und aufwendiger gestaltet sich das Testverfahren. Darüberhinaus ist auch das bereits weiter oben angesprochene Problem, daß die Summe der Filterkerzen zwar innerhalb der zulässigen Grenzwerte liegt, während gleichzeitig eine einzige der Filterkerzen eine Fehlstelle aufweisen kann, immer noch präsent und insbesondere bei den äußerst heiklen Einsatzgebieten in der Lebensmittelindustrie oder in der pharmazeutischen Industrie nicht länger tragbar.
Neben dem Beaufschlagen der Membranfilterkerzen in Filtrationsrichtung von der Unfiltratseite her ist es auch bekannt, die Membranfilterkerzen zur Überprüfung von der Filtratseite her mit Druck zu beaufschlagen. Diese Verfahrensweise bringt jedoch im allgemeinen den Nachteil mit sich, daß die Filterkerzen in der Regel nicht rückschlagsicher sind. Desweiteren müssen bei diesen Verfahren die Kerzen auch alle ausgebaut werden und einzeln überprüft werden.
Auch der allgemein bekannte "Bubble-Point"-Test bietet hierzu keine praktikable Verbesserung an. Beim "Bubble-Point"-Test wird der Druckwert ermittelt, bei dem die Filterkerzen anfangen zu "blasen", d. h. bei dem die Membranen einen erheblichen Anteil ihrer Gasundurchlässigkeit im benetzten Zustand verlieren. Sobald hier eine Mehrzahl von Filterkerzen in einem geschlossenen Membranfiltergerät auf ihre Integrität überprüft werden soll, tauchen dieselben Probleme auf, wie beim Druckhaltetest bereits beschrieben.
Man hat nun zwar für den Membranfilterkerzeneinzeltest neue, teilweise auch mikroprozessorgesteuerte Testverfahren konzipiert, z. B. den sogenannten "Forward-Flow"-Test, der höhere Genauigkeit und Objektivität bei der Beurteilung der Integrität impliziert, jedoch auch hier gilt, daß mehrere Kerzen gleichzeitig im Membranfiltergerät nicht sinnvoll getestet werden können.
Gegenüber dem diskutierten Stand der Technik ist es somit Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Integritätsprüfung von Membranfilterkerzen innerhalb eines geschlossenen Membranfiltergeräts zur Verfügung zu stellen, das es gestattet, gleichzeitig die Integrität jeder einzelnen Membranfilterkerze einer Mehrzahl von Membranfilterkerzen zu ermitteln, ohne die Membranfilterkerzen aufwendig auszubauen und im Einzeltest untersuchen zu müssen. Desweiteren soll ein Membranfiltergerät nach dem Stand der Technik so fortgebildet werden, daß die Durchführung des Integritätstests erleichtert wird.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur gleichzeitigen Integritätsprüfung von in einem Membranfiltergerät eingebauten Membranfilterkerzen mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 und mit einem Membranfiltergerät, welches die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 11 aufweist, gelöst.
Vorteilhafte Verfahrensmodifikation sowie zweckmäßige Ausführungsformen des Membranfiltergeräts werden in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen unter Schutz gestellt.
Beim erfindungsgemäßen Integritätstest kann auf ein zusätzliches Testgerät verzichtet werden und insbesondere ist ein Ein- und Ausbau der Membranfilterkerzen zur Überprüfung ihrer Integrität unnötig. Dies wird erfindungsgemäß durch eine Kombination von Verfahrensschritten erreicht, wobei sich das Verfahren dadurch kennzeichnet, daß das Membranfiltergerät in eine Position gebracht wird, in der sich der Filtratsammelraum, der sich üblicherweise zur Aufnahme des bei der Filtration anfallenden Filtrats unterhalb der Membranfilterkerzen angeordnet ist, oberhalb der Membranfilterkerzen befindet, daß der Innenraum der Membranfilterkerzen mit einer Flüssigkeit gefüllt wird, daß anschließend der Unfiltratraum mittels eines sich zumindest teilweise in der Flüssigkeit nicht lösenden Gases mit einem Druck unterhalb des "Bubble-Point"-Drucks beaufschlagt wird, und daß das durch die Membranen der Membranfilterkerzen diffundierende und in den Membranfilterkerzen in Form von Blasen aufsteigende Gas zumindest qualitativ detektiert wird.
Durch die vorbeschriebenen Verfahrensschritte ist vorteilhaft sofort erkennbar, welche von mehreren Kerzen ggf. defekt ist. Zusätzlich wird eine größere mikrobiologische Sicherheit bei anspruchsvollen Filtrationsaufgaben gewährleistet. Wenn z. B. nur eine einzige Membranfilterkerze defekt ist, kann es bei der Integritätsprüfung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht dazu kommen, daß der gesamte Satz von Membranfilterkerzen innerhalb des Membranfiltergeräts als in Ordnung angesehen wird. Darüberhinaus bietet das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil, daß die Testzeit deutlich verringert werden kann, da für z. B. einen Membranfilterkerzensatz von 36 Membranfilterkerzen in einem Gerät eine genauso lange Testzeit benötigt wird wie für nur eine einzige Membranfilterkerze in einem separaten Testgerät.
In einem Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Innenraum der Filterkerzen mit einer Flüssigkeit gefüllt. Dies geschieht in der Art, daß zumindest die Membranen in den Membranfilterkerzen auf ihrer einen Seite, die dem Innenraum der Filterkerzen zugewandt ist, in Kontakt mit dem flüssigen Medium sind. Das Befüllen selbst kann sowohl von der Filtratseite her als auch von der Unfiltratseite des Membranfiltergeräts her erfolgen, beispielsweise durch einfaches Eingießen der Flüssigkeit. Um jedoch die ggf. herrschenden Sterilbedingungen nicht aufheben zu müssen und den Sterilisier- und Filtrationszyklus nicht unterbrechen zu müssen, ist es besonders bevorzugt, daß sowohl der Filtratsammelraum und der damit verbundene Innenraum der Filterkerzen als auch der Unfiltratraum von der Trubseite her mit Flüssigkeit befüllt werden. Unter Trubseite ist hierbei die Seite der Filtermedien gemeint, die dem Unfiltratraum zugewandt ist, während im Gegenteil hierzu unter Glanzseite die Seite der Filtermedien verstanden wird, die dem Filtratsammelraum zugewandt ist. Anschließend wird aus dem gänzlich mit der Flüssigkeit befüllten Membranfiltergehäuse der Unfiltratraum unter Verdrängung der Flüssigkeit mit Gas beaufschlagt. Während der Zufuhr des Gases zum Unfiltratraum wird also die Flüssigkeit durch die Membranen der Membranfilterkerzen hindurch in den Filtratraum verdrängt. In diesem Verfahrensstadium ist der Innenraum der Filterkerzen mit Flüssigkeit gefüllt und der Unfiltratraum ist von einer Gasatmosphäre erfüllt, wobei der Druck im Unfiltratraum unterhalb des "Bubble-Point"Drucks der Membranfiltermedien liegt.
In einer zweckmäßigen Ausführungsform des Membranfiltergeräts sind die Membranfilterkerzen im Membranfiltergerät stehend angeordnet. D.h., der geschlossene Kopf einer jeden Membranfilterkerze befindet sich oben und jede Membranfilterkerze weist an ihrem unteren Ende einen mit dem Filtratsammelraum verbundenen offenen Auslaß auf. Der offene Auslaß wiederum ist die Fortsetzung des zentralen Strömungskanals der jeweiligen Membranfilterkerze. Bei Vorliegen dieser gängigen Anordnung ist es bevorzugt, daß während des Befüllens des Unfiltratraumes und des Filtratraumes mit Flüssigkeit das Membranfiltergerät um eine Rotationsachse, die senkrecht zur Vertikalachse des Membranfiltergehäuses ist, in eine Position gedreht bzw. gekippt wird, in welcher der Auslaß der Membranfilterkerzen waagerecht oder schräg aufwärts geneigt ist, so daß die Membranfilterkerzen unter Verdrängung ggf. eingeschlossenen Restgases, beispielsweise von der Sterilisation mit Heißdampf, über ein in dieser Position am weitesten oben angeordnetes Ventil am Membranfiltergehäuse entlüftet werden können. Auf diese vorteilhafte Weise gelingt somit während des Befüllens mit Flüssigkeit eine hervorragende Entlüftung des Innenraums der Membranfilterkerzen, so daß sichergestellt werden kann, daß keine Verfälschung des Detektionsergebnisses der aufsteigenden Gasblasen durch Restgas resultiert.
Nach Befüllung von Unfiltratraum und Filtratsammelraum unter gleichzeitiger Entlüftung der Membranfilterkerzen ist es besonders zweckmäßig, das Membranfiltergehäuse samt den darin stehend angeordneten Membranfilterkerzen aus seiner im wesentlichen waagerechten Position um die gleiche Rotationsachse in eine Überkopfposition zu drehen bzw. zu kippen. Dadurch kann bei Beaufschlagung des Unfiltratraums mit Gas die aus dem Unfiltratraum verdrängte Flüssigkeit über ein in der Überkopfposition des Membranfiltergehäuses sich in höchster Position im Filtratraum befindliches Ventil abgelassen werden kann. Durch diesen Verfahrensschritt gelingt vorteilhaft die blasenfreie Befüllung des Innenraums der Kerzen unter gleichzeitiger Druckbeaufschlagung des Unfiltratraumes und Verdrängung von Restgas bzw. überschüssiger Flüssigkeit.
Weisen nun in diesem Stadium des Verfahrens die Membranfilterkerzen irgendwelche Undichtigkeiten auf, so dringt das Gas bei den defekten Kerzen in den Innenraum ein, und es steigen Blasen auf, die am Kerzenausgang zumindest qualitativ detektiert werden.
Die Detektion der Gasblasen kann nach jeder dem Fachmann geläufigen Methode geschehen, es ist jedoch besonders einfach und bevorzugt die diffundierenden und in den Filterkerzen aufsteigenden Gasblasen optisch zu detektieren. Dies kann beispielsweise über am Membranfiltergehäuse an geeigneter Stelle befindliche Sichtfenster geschehen.
Um beim Integritätstest sicher entscheiden zu können, welche der Membranfilterkerzen ggf. einen Defekt aufweist, ist es bevorzugt, daß die in den Filterkerzen aufsteigenden Gasblasen der jeweiligen Filterkerze zugeordnet werden können, aus denen sie stammen und daß die zugeordneten Gasmengen untereinander verglichen werden, um diejenigen Membranfilterkerzen zu ermitteln, die ggf. undicht sind.
Da jede Kerze auch bei einem Druck unterhalb des "Bubble-Point"-Drucks aufgrund von Diffusionsvorgängen bestimmte Gasmengen durchläßt, entstehen üblicherweise in jedem Fall Blasen, die im Inneren der Filterkerzen aufsteigen. Um hier exakt erkennen zu können, ob eine bestimmte Membranfilterkerze mehr Gas durchläßt als eine andere Kerze, ist es besonders bevorzugt, daß die diffundierenden und in den Filterkerzen aufsteigenden Gasblasen in zu jeder einzelnen Membranfilterkerze zugehörigen Sammeleinrichtungen aufgefangen werden. Die Sammeleinrichtungen, von denen üblicherweise jeweils eine pro Membranfilterkerze vorhanden ist, gestatten dann vorteilhaft die aufgefangenen Gasblasen quantitativ zu bestimmen. Dies geschieht bevorzugt volumetrisch mit Hilfe geeigneter Volumenmeßeinrichtungen. Wichtig ist, daß die Sammeleinrichtungen vor vollständiger Druckbeaufschlagung des Unfiltratraums beim Integritätstest ebenfalls gänzlich blasenfrei mit Flüssigkeit befüllt werden, um das Ergebnis einer volumetrischen Messung nicht zu verfälschen.
Beim erfindungsgemäßen Integritätstest kann als Flüssigkeit zur Befüllung des Kerzeninneren generell jede Flüssigkeit verwendet werden, die bezogen auf die jeweilige Filtrationsaufgabe den Filtrationseffekt nicht nachteilig beeinflußt. Weitaus bevorzugt wird als Flüssigkeit Wasser verwendet, das billig und überall vorhanden ist. Beim Gas, das zur Druckbeaufschlagung des Unfiltratraums dient, ist darauf zu achten, daß es sich zumindest teilweise nicht in der verwendeten Flüssigkeit löst, so daß auch Blasen in der Flüssigkeit im Inneren der Membranfilterkerzen aufsteigen können. Luft ist hierzu bestens geeignet.
Die Erfindung betrifft auch ein Membranfiltergerät, das so verbessert ist, daß es die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Integritätsprüfung gestattet. Ein erfindungsgemäßes Membranfiltergerät ist dadurch gekennzeichnet, daß sein Gehäusebodenteil Sichtfenster aufweist und daß das Membranfiltergerät zum Kippen des gesamten Geräts um eine Rotationsachse quer zur Vertikalachse des Membranfiltergeräts vorgesehen ist. Hierzu dient üblicherweise eine an der Außenseite des Membranfiltergeräts vorhandene Kipp- bzw. Dreheinrichtung.
Die Sichtfenster im Gehäusebodenteil dienen zur optischen Verfolgung und Detektion des im Inneren der Membranfilterkerzen beim Integritätstest aufsteigenden Gases. Um beim Beobachtungsvorgang durch ein Sichtfenster genügend Lichteinfall in das Innere des Membranfiltergeräts zu haben, ist es bevorzugt, daß im Gehäusebodenteil mindestens zwei vorteilhaft aber nicht notwendigerweise einander gegenüberliegende Sichtfenster angeordnet sind. Die Sichtfenster sind aus einem Spezialglas, das erforderlichenfalls druckbeständig ist oder aber auch aus einem transparenten Kunststoffmaterial, welches ebenfalls die gestellten Anforderungen an Druck- und Temperaturbeständigkeit erfüllt, gefertigt. Als Glasmaterial kommt bevorzugt Preßhartglas in Frage, als Kunststoff etwa ein Kunststoff auf Polymethylmethacrylat-Basis.
Durch die vorhandenen Fenster kann das beim Integritätstest hochsteigende Gas gut beobachtet und zugeordnet werden. Weiter erleichtert wird die Zuordnung beispielsweise durch Markierungen oder Kennzeichnungen und Numerierung der Ausgänge der einzelnen Membranfilterkerzen. Es kann jedoch bevorzugt sein, daß im Filtratsammelraum zu jeder Membranfilterkerze zugehörige Rohrleitungen angeordnet sind, die das Gas, das beim Integritätstest im Inneren der Membranfilterkerzen aufsteigt, zu den Sichtfenstern hinleiten oder zur Beobachtung an ihnen vorbeiführen. Dadurch kann beispielsweise ein mangelnder Lichteinfall in das Innere des Membranfiltergeräts kompensiert werden. Die Rohrleitungen können so ausgelegt sein, daß sie direkt vor einem Beobachtungsfenster enden, sie können jedoch auch zweckmäßig aus einem transparenten Material, bevorzugt aus Glas oder einem transparenten Kunststoffmaterial gefertigt sein.
Um die Gefahr zu verringern, daß zwischen transparenten Rohrleitungen und dem Auslaß der jeweiligen Membranfilterkerze Gasblasen entweichen können, ist es von Vorteil, daß ein der jeweiligen Membranfilterkerze zugewandtes Ende der zwei offenen Enden aufweisenden Rohrleitungen mit einem offenen Auslaß der jeweiligen Membranfilterkerze fluchtet, wobei das zugewandte offene Rohrleitungsende eine lichte Weite aufweist, die gleich oder größer als der Durchmesser des offenen Auslasses der jeweiligen Membranfilterkerze ist. In besonders bevorzugter Ausführungsform ist darüberhinaus jeweils ein Ende der Rohrleitungen mit dem offenen Auslaß der jeweiligen Membranfilterkerze direkt verbunden. So wird sichergestellt, daß alle Gasblasen, die die Membranfiltermedien der jeweiligen Membranfilterkerze permeiert haben, auch der richtigen Membranfilterkerze zugeordnet werden können.
Anstelle der Rohrleitungen, die insbesondere eine qualitative Detektion der Gasblasen erleichtern, ist es in einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform bevorzugt, daß das Membranfiltergerät zu jeder Membranfilterkerze zugehörige Sammeleinrichtungen im Inneren des Gehäusebodenteils aufweist, die das Aufnehmen und Sammeln, der im Inneren der Membranfilterkerze beim Integritätstest aufsteigenden Gasblasen gestatten. Als Sammeleinrichtungen können beispielsweise glockenförmige Gefäße, Becher, trichterförmige Geräte etc. dienen. Besonders bevorzugt sind jedoch Meßbecher mit einem geschlossenen Boden und einer Öffnung, wobei die Becher bevorzugt aus transparentem und inertem Kunststoffmaterial bestehen und mit ihrem geschlossenen Boden dem Auslaß der Membranfilterkerze abgewandt und mit ihrer Öffnung der Membranfilterkerze zugewandt angeordnet sind. Dabei ist ganz besonders darauf zu achten, daß die Meßbecher möglichst direkt aber mit einer gewissen Distanz gegenüber dem offenen Auslaß der jeweiligen Membranfilterkerze angeordnet sind, deren Gasblasen aufgefangen und bewertet werden sollen.
Die Meßbecher können entweder fest am Gehäusebodenteil montiert sein, sie lassen sich jedoch auch so ausführen, daß bestehende Membranfiltergeräte damit nachgerüstet werden können. Dies wird bevorzugt dadurch erreicht, daß die Meßbecher mit Distanz zwischen Auslaß der jeweiligen Membranfilterkerze und der Öffnung der Meßbecher jeweils mittels einer im Inneren der Membranfilterkerze klemmend angeordneten Feder und eines mit dieser Klemmfeder verbundenen Stützstift gehaltert sind. Alternativ dazu lassen sich auch einfache Federlaschen zur Befestigung der Becher verwenden. Die Distanz vom Meßbecher zum Kerzenausgang ist insbesondere deswegen von Bedeutung, weil es während des Entlüftens der Membranfilterkerzen und des Befüllens mit Flüssigkeit vermieden werden muß, daß vor Beginn des Integritätstests Entlüftungsgase aus dem Kerzeninneren in den Meßbecher gelangen. Dies würde beim quantitativen Test zu Ergebnisverfälschungen führen. Die Distanz jedoch sichert die Möglichkeit eines Entweichens von ggf. in der Membranfilterkerze vorhandenen Restgasen während des Entlüftens.
Gängige Membranfiltergeräte bestehen im allgemeinen, wie bereits erwähnt, aus einem Gehäusedeckel, der auf einem Gehäusebodenteil über eine Bodenplatte davon getrennt sitzt. Um nun diese bereits vorhandenen Membranfiltergeräte ebenfalls einem erfindungsgemäßen Integritätstest unterziehen zu können, ist es bevorzugt, daß zwischen Gehäusebodenteil und Gehäusedeckel ein Einsatzsegment einbaubar ist, welches anstelle des Gehäusebodenteils die Sichtfenster und ggf. die Sammeleinrichtungen trägt. Das Einsatzsegment läßt sich erfindungsgemäß ohne Schwierigkeit zwischen Unter- und Oberteil des Membranfiltergeräts einsetzen und beispielsweise mittels Ringverschluß bzw. Klammerschrauben befestigen. Dieses Segment entspricht in seinen äußeren Abmessungen bezüglich Länge und Breite den Ausmaßen des Membranfiltergeräts, und weist besonders bevorzugt ein oberes plattenförmiges Teil auf, das bezüglich der Anzahl und Position seiner Durchführungen der Bodenplatte des Gehäusebodenteils entspricht. Selbstverständlich ist das Segment durch geeignete Maßnahmen auf eine dichtende Einbringung zwischen Gehäusebodenteil und Gehäusedeckel beispielsweise durch geeignete Verschlußmöglichkeiten vorbereitet. Durch in die Wand des Segments eingesetzte Sichtfenster sind die Ausgänge der einzelnen Membranfilterkerzen im allgemeinen gut zu beobachten. Bei einer mit dem Segment nachgerüsteten erfindungsgemäßen Ausführungsform des Membranfiltergerätes können vorteilhaft die als Sammeleinrichtung dienenden Meßbecher durch glasähnliche bzw. durchsichtige zylindrische Verlängerungsrohre ersetzt werden, welche von jeder Öffnung des plattenförmigen Teils des Einsatzsegmentes nach unten in die Originalplatte des Gehäusebodenteils, jeweils in die entsprechende Öffnung, hineinragen.
Wie bereits oben ausgeführt, ist das gesamte Membranfiltergehäuse so vorbereitet, daß es um eine Rotationsachse, die sich rechtwinklig zur vertikalen Achse des Gehäuses erstreckt, drehbar ist. Zum Zwecke des Drehens bzw. Kippens in die Überkopfposition kann beispielsweise das Einsatzsegment mit einer entsprechenden Achse und einem Stativ ausgerüstet sein. Darüberhinaus ist es besonders bevorzugt, daß die Leitungsanschlüsse zum Unfiltrat- bzw. zum Filtratraum in die Achse der Rotation gelegt werden. Hierbei ist insbesondere darauf zu achten, daß die Rotationsachse bezüglich des Bodens auf eine ausreichende Höhe gebracht wird, damit das Membranfiltergehäuse in seiner Überkopfposition nicht den Boden berührt. Dies wird beispielsweise mit einem Stativ erreicht, das an den genügend hoch angeordneten Leitungsanschlüssen angreift.
Das Membranfiltergehäuse kann weiterhin bevorzugt auch auf ein besonders blasenfreies, unterschichtiges Einfüllen der Flüssigkeit vorbereitet sein. Dazu ist innerhalb des Membranfiltergehäuses, beispielsweise gegenüberliegend zum Einfüllstutzen für das Unfiltrat, eine kaminartige Seitenwand vorgesehen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von beispielhaften Ausführungsformen erläutert, wobei Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genommen wird.
In den Figuren zeigen:
Fig. 1 eine vereinfachte Schnittdarstellung einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform eines Membranfiltergeräts, bei der die Unfiltratzuführung über einen Kamin erfolgt;
Fig. 2 eine vereinfachte Schnittdarstellung einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform eines Membranfiltergeräts mit Membranfiltergerätaufhängung an einem Einsatzsegment, dargestellt in einer ersten Position (aufrecht) mit stehenden Kerzen;
Fig. 3 das Membranfiltergerät von Fig. 2 in einer zweiten Position (überkopf) mit hängenden Kerzen;
Fig. 4 eine vereinfachte Schnittdarstellung noch einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform eines Membranfiltergeräts mit Membranfiltergerätaufhängung am Gehäuse des Membranfiltergeräts, dargestellt in einer ersten Position (aufrecht) mit stehenden Kerzen;
Fig. 5 das Membranfiltergerät von Fig. 4 in einer zweiten Position (überkopf) mit hängenden Kerzen; und
Fig. 6 vereinfachte ausschnittweise Darstellungen verschiedener Sammeleinrichtungen bzw. Rohrleitungen a bis d, dargestellt jeweils an einem offenen Filterkerzenende im Längsschnitt.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Membranfiltergerät 10 sind zur Erzielung einer besseren Übersicht lediglich vier Membranfilterkerzen 20 im Membranfiltergerät 10 angeordnet. Es ist jedoch üblich, daß eine Mehrzahl von Membranfilterkerzen 20 (in größeren Geräten bis zu 36) in einem einzigen Gerät 10 zur Anwendung kommen. Das Membranfiltergerät 10 weist ein druckdichtes Gehäuse 30 mit einer Gehäusewand 31 auf. Zur Vereinfachung des Einsetzens der Membranfilterkerzen 20 in das Membranfiltergerät 10 weist das druckdichte Gehäuse 30 ein Gehäuseoberteil 32 in Form eines Deckels auf, welches auf einem Gehäusebodenteil bzw. Gehäuseunterteil 33 ruht. Das druckdichte Gehäuse 30 ist üblicherweise aus Edelstahl gefertigt und falls die Gehäusewand 31 aus einem Ober- und Bodenteil 32, 33 besteht, sind diese geeignet miteinander verbunden, beispielsweise mittels Klemmschrauben und Dichtungen.
Das Innere des Membranfiltergeräts 10 wird durch eine Platte 38 in zwei Räume 50, 60 unterteilt. Die Platte 38 weist Öffnungen bzw. Durchführungen 39 zur Aufnahme der Membranfilterkerzen 20 auf. Die Membranfilterkerzen 20 sind in die Durchführungen 39 gewindemäßig oder bajonettartig dichtend beispielsweise mittels in Fig. 6 zu erkennenden O-Ringdichtungen 36 eingedreht oder eingesteckt. Die Membranfilterkerzen 20 selbst verfügen über einen an sich bekannten Aufbau mit einem Kerzeninneren 21, welches im wesentlichen mit dem zentralen Strömungskanal identisch ist, sowie einen offenen Auslaß 22, der mit dem zentralen Strömungskanal 21 verbunden ist, und einen geschlossenen Kopf 23, der gegenüber dem offenen Auslaß 22 der Membranfilterkerze angeordnet ist. Über in den Membranfilterkerzen 20 angeordnete Membranfiltermedien 80 ist das Kerzeninnere 21 vom Raum 50 getrennt gehalten, und das Kerzeninnere 21 steht mit dem Raum 60 in Verbindung. In der dargestellten Ausführungsform ist der Raum 50 der Unfiltratraum und der Raum 60 der Filtratsammelraum. Desweiteren sind in der gezeigten Ausführungsform die Membranfilterkerzen 20 stehend angeordnet, d. h. der geschlossene Kopf 23 befindet sich oberhalb des offenen Auslases 22. Die dargestellte Position ist zudem die normale Betriebsposition während des bestimmungsgemäßen Filtrationsvorgangs, so daß das Filtrat bei der Filtration in den Filtratsammelraum 60 abfließen kann.
Das Membranfiltergehäuse 10 weist desweiteren Leitungsanschlüsse 40 und 41 zur Befüllung bzw. Entleerung des Membranfiltergeräts 10 auf. Der Leitungsanschluß 40 ist mit dem Unfiltratraum 50 verbunden, während der Leitungsanschluß 41 mit dem Filtratsammelraum 60 in Verbindung steht. Beide Anschlüsse 40 und 41 sind aus einem stabilen Material, bevorzugt Edelstahl gefertigt und sind so ausgebildet, daß ihre Anschlußpunkte für Leitungen 70 in einer Achse (R) liegen, die etwa in der Hälfte der Höhe des Membranfiltergeräts 10 im wesentlichen senkrecht zur Vertikal- bzw. Längsachse (V) des Gehäuses angeordnet ist. Im gezeigten Beispiel sind an die Leitungsanschlüsse 40, 41 Zuführungen bzw. Abführungen 70 mittels O-Ringen 71 bzw. nicht dargestellten Stopfbuchsen angeschlossen. Anstatt der O-Ringe 71 sind jedoch ebenfalls nicht näher gezeigte Verschraubungen und/oder flexible Leitungen möglich. Im gezeigten Beispiel ist innerhalb des Unfiltratraumes 50 im Gehäuse 30 gegenüber dem Befüllanschluß 40 ein Kamin 130 zur blasenfreien Zuführung des Unfiltrates angeordnet. Es kann sich hierbei wie dargestellt um eine dünne Wand aber auch um eine Rohrleitung oder ähnliches handeln.
An den Leitungsanschlüssen 40 und 41 kann, wie in den Fig. 2 bis 5 gezeigt ein - in Fig. 1 nicht dargestelltes - Stativ 121 zur Ausbildung einer Kippeinrichtung 120 angreifen. Mittels der Kippeinrichtung 120 ist das gesamte Gehäuse 30 des Membranfiltergeräts 10 um die Rotationsachse (R) in eine Überkopfposition drehbar. Dazu ist das Stativ 121 ausreichend lang ausgebildet und die Rotationsachse (R) befindet sich in einem solchen Abstand vom Boden, der es ermöglicht, das Membranfiltergehäuse 30 zerstörungsfrei zu drehen.
Die Fig. 2 und 3 bzw. 4 und 5 stellen zwei Varianten des beschriebenen Membranfiltergeräts 10 jeweils vor und nach dem Drehen des Geräts 10 in die Überkopfposition dar. Die beiden Varianten unterscheiden sich von der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform unter anderem durch die Art der Aufhängung des Membranfiltergeräts 10.
Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 2 und 3 gehen die beiden fest mit dem Membranfiltergerät verbundenen Anschlüsse 40 und 41 beide zum Gehäuseunterteil 33, so daß sich diese Art der Zu- und Ableitung des Unfiltrats bzw. Filtrats besonders vorteilhaft für ein Nachrüsten vorhandener Membranfiltergeräte 10 anbietet. Dazu wird dann ein Einsatzsegment bzw. Untersatz 37, welcher die Anschlüsse 40 und 41 trägt anstelle des Gehäuseunterteils 33 unter das Oberteil 32 gesetzt, oder es wird alternativ dazu zwischen die Bodenplatte 34 des Unterteils 33 und den Deckel 32 ein Einsatzsegment 37 zwischengefügt und verschraubt, wobei das Modul 37 dann ein oberes plattenförmiges Teil 38 aufweist, welches in seiner Ausgestaltung und der Anordnung seiner Durchführungen der Bodenplatte 34 des Gehäuseunterteils 33 entspricht. Die letztere Ausgestaltung ist in allen Fig. 2 bis 5 dargestellt, wobei auch in Fig. 1 das Einsatzsegment abgebildet ist, allerdings angepaßt an eine geänderte Unfiltratzuführung.
Des weiteren geschieht bei der in den Fig. 4 und 5 dargestellten Ausführungsform des Membranfiltergeräts 10 die Fluidzu- und -abführung zwar ebenfalls vollständig vom Geräteunterteil 33 her, das Membranfiltergerät 10 ist jedoch am Gehäuse 30 über eine spezielle Befestigung 122 aufgehängt.
Im Gehäusebodenteil 33 bzw. im Einsatzsegment 37 sind wie in den Fig. 1 bis 6 zu erkennen ist in der Gehäusewand 31 mehrere Sichtfenster 100 angeordnet. Diese Sichtfenster 100 ermöglichen den Blick in den Filtratraum 60 und auf den Kerzenauslaß 22 der Membranfilterkerzen 20.
In den Fig. 6a-d sind mehrere Varianten von Sammeleinrichtungen 95 bzw. Rohrleitungen 90 dargestellt, die sich im Filtratsammelraum 60 zur Erleichterung des quantitativen oder qualitativen Erkennens von beim Integritätstest aufsteigenden Bläschen befinden können, und die in den Fig. 1 bis 5 nur stark vereinfacht angedeutet sind.
Fig. 6a zeigt als Sammeleinrichtung 95 dienende Meßbecher 96 aus transparentem Material. Die Meßbecher 96 weisen einen geschlossenen Boden 97 sowie Öffnungen 98 auf und sind gegenüber dem offenen Auslaß 22 einer jeden Membranfilterkerze 20 angeordnet. Wahlweise kann der Becher 96 zur quantitativen Volumenbestimmung auch skaliert sein. Zum Zwecke seiner Befestigung dient eine Feder 99, die klemmend im Inneren 21 der Kerzen 20 befestigt ist. Die Feder 99 sorgt mittels eines in das als Meßkammer dienende Innere des Bechers 96 reichenden Stützstiftes 110 für die Halterung und Befestigung des Meßbechers 96. Die Stützstifte 110 sind so lang, daß zwischen der Öffnung 98 des Meßbechers und der jeweils gegenüberliegenden Auslaßöffnung 22 der jeweiligen Membranfilterkerzen 20 eine Distanz (H) ausgebildet wird, die groß genug ist, um das Entlüften der Becher 96 beim Befüllen des Gerätes mit Flüssigkeit während des Integritätstests zu ermöglichen.
In der Fig. 6b ist anstelle eines Meßbechers 96 eine Rohrleitung 90 aus einem wenig flexiblen Material im Gegensatz zur Ausführungsform gemäß Fig. 6a direkt ohne Abstand über dem offenen Kerzenende 22 angeordnet. Das Rohr 90 wird beispielsweise wiederum wie gezeigt mittels Klemmfeder 99, Stützstift 110 und einer Klemmhalterung 111 in Position gehalten. Dabei ist das Rohr 90 an seinem dem Kerzenauslaß 22 abgewandten Ende 93 ebenfalls offen und kann bis in die Nähe eines Sichtfensters 100 reichen, oder wie dargestellt auch über ein geeignetes Sichtfenster 100 beobachtbar sein. Wenn wie gezeigt, das Rohr 90 an einem Fenster 100 vorbeiführt, ist es günstig, wenn es aus einem transparenten Material besteht.
In den Fig. 6c und 6d sind zwei weitere Varianten für die Ausgestaltung von Rohrleitungen 90 zu sehen. Bei der in Fig. 6c abgebildeten Ausführungsform handelt es sich um eine flexible, schlauchartige Röhre, die beispielsweise aus transparentem Material gefertigt ist und welche die zwangsweise Leitung von beim Integritätstest entstehenden Gasbläschen zu einem Sichtfenster 100 oder daran vorbei gestattet. Wie gezeigt, ist es vorteilhaft, wenn sich das direkt gegenüber dem Auslaß 22 der Kerzen befindliche Ende 92 des schlauchartigen Rohres 90 erweitert, so daß sichergestellt wird, daß alle aus einer Kerze 20 austretenden Gasbläschen von einer zugehörigen Rohrleitung 90 erfaßt werden. Es ist mittels dieser Rohrvariante z. B. leicht möglich, selbst bei einer Vielzahl von Kerzen 20 in einem Gerät 10, alle von den einzelnen Kerzen kommenden Bläschen in jeweils der zugehörigen Rohrleitung aufzufangen und beispielsweise dann in relativ dünnen schlauchartigen biegsamen Röhrchen an einem einzigen Beobachtungspunkt vorbeizuführen. Gleichzeitig können die einzelnen Schläuche 90 mit Nummern versehen sein, so daß auf diese Weise eine sichere und einfache Beurteilung der Integrität jeder einzelnen Kerze 20 einer Vielzahl von Kerzen 20 möglich ist.
Bei der in Fig. 6d gezeigten Variante ist eine Kombination der Ausführungsformen gemäß 6b und 6c gezeigt, insofern ein relativ steifes, wenig flexibles Material für die Rohrleitung 90 zum Einsatz kommt, sich die Leitung aber in bestimmtem Abstand vom Kerzenauslaß 22 ab zu einer dünnen Röhre verjüngt. Mit dieser Ausbildung gelingt es im Filtratraum auch bei Verwendung einer wenig biegsamen Rohrleitung bessere Übersichtlichkeit bezüglich der Beobachtung jeder einzelnen Rohrleitung zu bewahren, ohne eine Zwangsleitung in die Nähe oder zu einem Beobachtungsfenster 100 vornehmen zu müssen.
In den Fig. 2 und 3 sind Ausführungsformen des Membranfiltergeräts 10 dargestellt, die mittels des Einsatzsegmentes 37 zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens relativ einfach nachrüstbar sind. Das Einsatzsegment 37 weist ein oberes plattenförmiges Teil 38 auf, das den Durchführungen bzw. Aufnahmen 39 der Bodenplatte 34 des Gehäusebodenteils 33 des Membranfiltergeräts 10 entsprechende Durchführungen bzw. Aufnahmen 39 aufweist. Die Unfiltratzuleitung 40 wird sowohl bei den Ausführungsformen gemäß Fig. 2 und 3 als auch bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 und 5 mittels eines Zusatzrohres 42 durch das Einsatzsegment hindurch verlängert, wobei das Zusatzrohr 42 bis nah an das Ende des Gehäuseoberteils 32 des druckdichten Gehäuses 30 zur Zuführung des Unfiltrats verlängert ist. Im Unfiltratraum 50 nahe des oberen plattenförmigen Teils 38 des Einsatzsegmentes 37 weist das Zusatzrohr 42 außerdem eine oder mehrere Öffnungen oder Bohrungen 43 zum Befüllen des Filters in aufrechter Position auf.
Im folgenden wird das Verfahren zur gleichzeitigen Integritätsprüfung von in einem Membranfiltergerät eingebauten Membranfilterkerzen an einem ausgewählten Beispiel dargestellt:
Nach dem Dämpfen des mit Kerzen bestückten Filtergeräts wird gewöhnlich kaltgewässert. Grundsätzlich wird vor jedem Filtrationsbeginn gewässert, ob direkt nach dem Dämpfen oder nach Selbstabkühlung z. B. erst am folgenden Tag. Die Position der Filterkerzen (stehend oder hängend) ist für diesen Vorgang nicht von Bedeutung.
Der Integritätstest findet also in jedem Falle bei hydrophilierten Kerzen und direkt nach einem beliebigen Spülvorgang mit Wasser statt. So wird z. B. nach beendeter Filtration in den meisten Fällen nur mit Wasser gespült, ohne vorher nochmals zu dämpfen. Nach dem Wässern des Filters sind bei aufrechter Kerzenposition die Meßbecher (96) bereits blasenfrei mit Wasser gefüllt. Der Filter wird dann so langsam in Richtung Überkopf-Position gedreht, daß die im Kerzeninneren (21) befindliche Luft zwischen Meßbechern (96) und Öffnungen (98) Zeit hat, durch die Öffnungen (98) in den Filtrationssammelraum (60) zu entweichen. Falls keine Meßbecher (96), sondern transparente Röhren (93) vorhanden sind, so kann dieser Schritt entfallen. Die Rohre (93) müssen nämlich nicht entlüftet werden. Hier genügt allein die Überkopf-Position, um durch die Sichtfenster erkennen zu können, durch welches Rohr (93) am meisten Gas hindurchperlt.
Eventuell in der Plissierung der Filterkerzen (80) immer noch vorhandene kleine Gasbläschen, welche erst in der vollständigen Überkopf-Position austreten, d. h. also in die Meßbecher (96) gelangen, können aus den Meßbechern (96) durch abermaliges Drehen in Richtung zurück in die aufrechte Kerzenposition durch die Öffnung (98) ebenfalls in den Filtratsammelraum (60) abgeführt werden. Die Testposition ist schließlich wieder die Überkopfstellung der Kerzen. Bei geöffnetem Ventil an höchster Stelle des Gerätes in Überkopf-Position (z.B. Filtratausgang 41) wird der Unfiltratraum (50) mit Druckluft (erforderlicher kerzenspezifischer Testdruck) beaufschlagt. Das im Unfiltratsraum (50) befindliche Wasser wird somit über die Filterkerzen (20) in den Filtratraum (60) und durch den Filtratausgang (41) aus dem Filter herausgedrückt. Ist der Unfiltratraum (50) soweit wasserfrei, daß die Filterkerzen (20) nicht mehr eintauchen, so wird das Druckgas von den Filterkerzen (20) bis zur Höhe des angelegten Gasdruckes zurückgehalten. Die Folge davon ist, daß der Filterinnendruck auf der Unfiltratseite (50) bis zur Höhe des Testdruckes ansteigt und der Wasseraustritt am Filtratausgang (41) aufhört. Sind bis zu diesem Zeitpunkt noch keine größeren Gasmengen aus irgendeiner Kerze ausgetreten und bleibt dieser Zustand innerhalb der kerzenspezifischen Testzeit und der kerzenspezifischen Gasdiffusionswerte, so haben alle Kerzen gleichermaßen den Integritätstest bestanden.
Nach dem Test kann in jeder beliebigen Geräteposition mit dem Verdrängen des Wassers bzw. mit der Filtration fortgefahren werden.
Diese vorbeschriebene optische Gasmeßmethode für jede einzelne Kerze eines Ensembles von Membranfilterkerzen ermöglicht es somit besonders vorteilhaft anzugeben, welche der Kerzen eventuell den Test nicht bestanden hat, obwohl der maximale Druckabfall-Grenzwert noch nicht erreicht ist; weiterhin macht sie die Messung des maximalen Druckabfalles nicht mehr obligatorisch, zumal oft wegen zu grober oder defekter Druckmeßgeräte eine genaue Bestimmung des Druckverlustes nicht einwandfrei möglich ist, und schließlich werden Druckfehlmessungen durch undichtes Gerät oder Leitungen und Ventile mit Sicherheit verhindert.
Weitere Vorteile und Ausführungsformen der Vorrichtung gemäß der Erfindung sowie des erfindungsgemäßen Verfahrens werden aus den nachfolgenden Patentansprüchen ersichtlich.
Bezugszeichenliste
 10 Membranfiltergerät
 20 Membranfilterkerzen
 21 Kerzeninneres bzw. zentraler Strömungskanal
 22 offener Auslaß der Membranfilterkerzen
 23 geschlossener Kopf der Membranfilterkerzen
 30 druckdichtes Gehäuse
 31 Gehäusewand
 32 Gehäuseoberteil bzw. Deckel
 33 Gehäusebodenteil, Gehäuseunterteil
 34 Platte
 36 O-Ring-Dichtung
 37 Einsatzsegment
 38 oberes plattenförmiges Teil
 39 Durchführung, Aufnahmen
 40 Leitungsanschlüsse zur Befüllung und Entleerung
 41 Leitungsanschlüsse zur Befüllung und Entleerung
 42 Zusatzrohr
 43 Bohrung im Zusatzrohr
 50 Unfiltratraum
 60 Filtratraum und Filtratsammelraum
 70 Zu- bzw. Ableitungen
 71 O-Ring-Dichtungen
 80 Membranfiltermedien
 90 Rohrleitungen
 92 offene Enden der Rohre
 93 offene Enden der Rohre
 95 Sammeleinrichtungen
 96 Meßbecher
 97 geschlossener Boden
 98 Öffnung
 99 Klemmfeder
100 Sichtfenster
110 Stützstift
111 Klemmhalter
120 Kippeinrichtung
121 Stativ
122 Aufhängung
130 Kamin
(R) Rotationsachse
(V) vertikale Gehäuseachse
(H) Distanz

Claims (25)

1. Verfahren zur gleichzeitigen Integritätsprüfung einer Mehrzahl in ein Membranfiltergerät eingebrachter Membranfilterkerzen, wobei das Membranfiltergerät einen Unfiltratraum und einen für alle Membranfilterkerzen gemeinsamen Filtratraum zum Sammeln des Filtrats aufweist, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß das Membranfiltergerät derart positioniert wird, daß sich der Filtratsammelraum oberhalb der Membranfilterkerzen befindet,
  • - daß der Innenraum der Membranfilterkerze mit einer Flüssigkeit befüllt wird,
  • - daß anschließend der Unfiltratraum mittels eines sich zumindest teilweise in der Flüssigkeit nicht lösenden Gases mit einem Druck unterhalb des "Bubble-Point"-Drucks beaufschlagt wird, und
  • - daß das durch die Membranen der Membranfilterkerzen diffundierende und in den Membranfilterkerzen in Form von Blasen aufsteigende Gas zumindest qualitativ detektiert wird.
2. Verfahren zur Integritätsprüfung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Filtratsammelraum und der damit verbundene Innenraum der Filterkerzen als auch der Unfiltratraum von der Trubseite her mit der Flüssigkeit befüllt werden und daran anschließend der Unfiltratraum unter Verdrängung der Flüssigkeit mit Gas beaufschlagt wird.
3. Verfahren zur Integritätsprüfung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Membranfiltergerät bei Vorliegen von im Membranfiltergerät in Filtrationsposition stehend angeordneten Membranfilterkerzen, die einen geschlossenen Kopf und diesem gegenüber einen mit dem Filtratsammelraum verbundenen offenen Auslaß aufweisen, während des Befüllens des Unfiltratraums und des Filtratraums mit Flüssigkeit, um eine Rotationsachse, die senkrecht zur vertikalen Achse des Membranfiltergehäuses angeordnet ist, in eine Position gedreht wird, in welcher der Auslaß der Membranfilterkerzen waagerecht oder schräg aufwärts geneigt ist, so daß die Membranfilterkerzen unter Verdrängung ggf. eingeschlossenen Restgases über ein in dieser Position am weitesten oben angeordnetes Ventil am Membranfiltergehäuse entlüftet werden können.
4. Verfahren zur Integritätsprüfung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Membranfiltergehäuse nach Befüllung von Unfiltratraum und Filtratsammelraum unter gleichzeitiger Entlüftung der Membranfilterkerzen aus seiner im wesentlichen waagerechten Position um die Rotationsachse in eine Überkopfposition gedreht wird, so daß bei Beaufschlagung des Unfiltratraums mit Gas die aus dem Unfiltratraum verdrängte Flüssigkeit über ein in dieser Position des Membranfiltergehäuses sich im Filtratraum in höchster Position befindliches Ventil abgelassen werden kann.
5. Verfahren zur Integritätsprüfung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die diffundierenden und in den Filterkerzen aufsteigenden Gasblasen optisch detektiert werden.
6. Verfahren zur Integritätsprüfung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die diffundierenden und in den Filterkerzen aufsteigenden Gasblasen den jeweiligen Filterkerzen zugeordnet werden können und die zugeordneten Gasmengen untereinander verglichen werden, um diejenigen Membranfilterkerzen zu ermitteln, die ggfls. undicht sind.
7. Verfahren zur Integritätsprüfung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die diffundierenden und in den Filterkerzen aufsteigenden Gasblasen in zu jeder einzelnen Membranfilterkerze zugehörigen Sammeleinrichtungen aufgefangen werden.
8. Verfahren zur Integritätsprüfung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der in den Sammeleinrichtungen aufgefangenen Gasblasen quantitativ, bevorzugt volumetrisch, bestimmt wird.
9. Verfahren zur Integritätsprüfung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammeleinrichtungen vor vollständiger Druckbeaufschlagung des Unfiltratraums gänzlich blasenfrei mit Flüssigkeit befüllt werden.
10. Verfahren zur Integritätsprüfung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Flüssigkeit Wasser und als Gas Luft verwendet werden.
11. Membranfiltergerät mit mehreren auf einer mit Durchlässen versehenen Bodenplatte befestigten Membranfilterkerzen, die von einem den Unfiltratraum begrenzenden Gehäusedeckel umgeben sind und mit einem unter der Bodenplatte angeordneten, einen gemeinsamen Filtratsammelraum bildenden, Gehäusebodenteil, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäusebodenteil (33) Sichtfenster (100) aufweist und daß das Membranfiltergerät (10) an seiner Außenseite mit einer Kippeinrichtung (121, 40, 41) zum Kippen des gesamten Membranfiltergeräts (10) um eine Rotationsachse (R) senkrecht zur Vertikalachse (V) des Membranfiltergeräts (10) versehen ist.
12. Membranfiltergerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäusebodenteil (33) mindestens zwei bevorzugt einander gegenüberliegende Sichtfenster (100) angeordnet sind, wobei die Sichtfenster (100) aus Glas, bevorzugt Presshartglas, oder einem transparenten Kunststoffmaterial, bevorzugt auf Polymethylmethacrylat-Basis, gefertigt sind.
13. Membranfiltergerät nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß im Filtratsammelraum (60) zu jeder Membranfilterkerze (20) zugehörige Rohrleitungen (90) angeordnet sind, die das Gas, das beim Integritätstest im Inneren der Membranfilterkerzen (20) aufsteigt, zu den Sichtfenstern (100) oder daran vorbei leiten.
14. Membranfiltergerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitungen (90) transparente Röhrchen, bevorzugt aus Glas, sind.
15. Membranfiltergerät nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein der jeweiligen Membranfilterkerze (20) zugewandtes Ende (92) jeder der zwei offenen Enden (92, 93) aufweisenden Rohrleitungen (90) mit jeweils einem offenen Auslaß (22) der jeweiligen Membranfilterkerze (20) fluchtet, wobei das Ende (92) eine lichte Weite aufweist, die gleich oder größer ist, als der Durchmesser des Auslasses (22).
16. Membranfilterkerzen nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein Ende (92) mit dem Auslaß (22) jeweils einer Membranfilterkerze (20) direkt verbunden ist.
17. Membranfiltergerät nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß zu jeder Membranfilterkerze (20) zugehörige Sammeleinrichtungen (95) im Inneren des Gehäusebodenteils (33) angeordnet sind, die das Aufnehmen und Sammeln der beim Integritätstest aufsteigenden Gasblasen gestatten.
18. Membranfiltergerät nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammeleinrichtungen (95) Meßbecher (96) mit einem geschlossenen Boden (97) und eine Öffnung (98) sind, die bevorzugt aus transparentem und inertem Kunststoff bestehen und mit ihrem geschlossenen Boden (97) dem Auslaß (22) der Membranfilterkerzen (20) abgewandt und mit ihren Öffnungen (98) der Membranfilterkerze (20) zugewandt angeordnet sind.
19. Membranfiltergerät nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßbecher (96) gegenüber dem offenen Auslaß (22) der jeweiligen Membranfilterkerze (20) angeordnet sind.
20. Membranfiltergerät nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßbecher (96) mit Distanz (H) zwischen Auslaß (22) der Membranfilterkerzen (20) und der Öffnung (98) der Meßbecher (96) jeweils mittels einer im Inneren (21) der Membranfilterkerzen (20) klemmend angeordneten Feder (99) und eines mit dieser Klemmfeder (99) verbundenen Stützstifts (110) gehaltert sind.
21. Membranfiltergerät nach einem der Ansprüche 11 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Gehäusebodenteil (33) und Gehäusedeckel (32) ein Einsatzsegment (37) einbaubar ist, welches anstelle des Gehäusebodenteils (33) die Sichtfenster (100) und ggf. die Sammeleinrichtungen (95) trägt.
22. Membranfiltergerät nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsatzsegment (37) ein oberes plattenförmiges Teil (38) aufweist, das bezüglich der Anzahl und Position seiner Durchführungen (39) der Bodenplatte des Gehäusebodenteils (33) entspricht.
23. Membranfiltergerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Leitungsanschlüsse (40, 41) zum Unfiltratraum (50) und zum Filtratraum (60) in der Rotationsachse (R) angeordnet sind.
24. Membranfiltergerät nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Kippeinrichtung (121) ein an den Leitungsanschlüssen (40, 41) angreifendes Stativ (121) aufweist und daß die Rotationsachse (R) so hoch über dem Boden angeordnet ist, daß das Gehäuseoberteil (32) in Überkopfposition nicht den Boden berührt.
25. Membranfiltergerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Membranfiltergehäuses im Unfiltratraum (50) ein Kamin (130) für die Zuführung des flüssigen Mediums angeordnet ist.
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