EA028891B1 - Система мембранной фильтрации под давлением с вертикальным погружением - Google Patents

Система мембранной фильтрации под давлением с вертикальным погружением Download PDF

Info

Publication number
EA028891B1
EA028891B1 EA201490672A EA201490672A EA028891B1 EA 028891 B1 EA028891 B1 EA 028891B1 EA 201490672 A EA201490672 A EA 201490672A EA 201490672 A EA201490672 A EA 201490672A EA 028891 B1 EA028891 B1 EA 028891B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
membrane
tank
under pressure
membrane modules
modules
Prior art date
Application number
EA201490672A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201490672A1 (ru
Inventor
Хуэйчунь Чжан
Original Assignee
Хуэйчунь Чжан
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Хуэйчунь Чжан filed Critical Хуэйчунь Чжан
Publication of EA201490672A1 publication Critical patent/EA201490672A1/ru
Publication of EA028891B1 publication Critical patent/EA028891B1/ru

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D63/00Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/02Hollow fibre modules
    • B01D63/04Hollow fibre modules comprising multiple hollow fibre assemblies
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D61/00Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/14Ultrafiltration; Microfiltration
    • B01D61/18Apparatus therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D63/00Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/02Hollow fibre modules
    • B01D63/04Hollow fibre modules comprising multiple hollow fibre assemblies
    • B01D63/043Hollow fibre modules comprising multiple hollow fibre assemblies with separate tube sheets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2313/00Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/04Specific sealing means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2313/00Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/06External membrane module supporting or fixing means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2313/00Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/13Specific connectors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2313/00Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/20Specific housing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2313/00Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/21Specific headers, end caps
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2315/00Details relating to the membrane module operation
    • B01D2315/06Submerged-type; Immersion type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2319/00Membrane assemblies within one housing
    • B01D2319/02Elements in series
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2319/00Membrane assemblies within one housing
    • B01D2319/04Elements in parallel
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2301/00General aspects of water treatment
    • C02F2301/06Pressure conditions
    • C02F2301/066Overpressure, high pressure
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00Specific treatment goals
    • C02F2303/14Maintenance of water treatment installations

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

В настоящем изобретении раскрыта система мембранной фильтрации под давлением с вертикальным погружением, которая содержит по меньшей мере один резервуар/бак под давлением и мембранный модуль, который герметизирован в резервуаре/баке под давлением, причем мембранный модуль снабжен по меньшей мере двумя мембранными модулями, и мембранные модули параллельны друг другу, так что между мембранным модулем и резервуаром/баком под давлением остается зазор, верхний торец и нижний торец каждого мембранного модуля снабжены торцевыми пластинами, при этом верхний и нижний мембранные модули герметично соединены элементом соединения, и две торцевые пластины, таким образом, разделяют пространство в резервуаре/баке под давлением на два герметизированных торцевых отделения и среднее отделение, при этом мембранный модуль содержит внутренние мембранные волокна и внешний перфорированный поддерживающий цилиндр, который окружает внешнюю часть мембранных волокон, при этом резервуар/бак под давлением снабжен торцевым впускным/выпускным отверстием для воды, при этом резервуар/бак под давлением снабжен средним впускным/выпускным отверстием для воды, при этом резервуары/баки под давлением параллельны друг другу. Как мембранные модули под давлением, так и мембранные модули погружения могут применяться в системе мембранной фильтрации под давлением с вертикальным погружением данного изобретения. Несколько мембранных модулей действуют одновременно, что эффективно повышает качество фильтрации системы фильтрации. Настоящее изобретение может функционировать во многих режимах работы, что улучшает применимость.

Description

изобретение относится к системе мембранной фильтрации, в частности относится к системе мембранной фильтрации под давлением с вертикальным погружением.
Предпосылки к созданию изобретения
На сегодняшний день конвективные вертикальные системы мембранной фильтрации под давлением, как правило, составлены из половолоконных мембранных модулей, предусмотренных в резервуаре/баке, впускных трубок подачи воды (трубопроводы и патрубки), выпускных трубок фильтрата (трубопроводы и патрубки), трубок для концентрата (трубопроводы и разветвленные трубки) и подставок для мембраны. Мембранные модули соединены параллельно на двух сторонах трубопроводов. Из-за ограниченной фильтрационной способности одиночного мембранного модуля большой системе необходимо использовать много мембранных модулей, что приводит к усложнению системы, большим затратам и риску сбоя. Более того, конвективная система мембранной фильтрации под давлением не совместима с системой мембранной фильтрации погружения.
Сущность изобретения
Целью настоящего изобретения является решение недостатков/проблем существующей обычной технологии. Настоящее изобретение обеспечивает систему мембранной фильтрации под давлением с вертикальным погружением с простой структурой и низкими затратами, что может обеспечиваться одним слоем или двумя слоями мембранных модулей и несколькими мембранными модулями, действующими одновременно в одном резервуаре/баке под давлением, и что эффективно повышает качество фильтрации системы фильтрации. Настоящее изобретение может функционировать во многих режимах работы, что резко улучшает применимость.
Настоящее изобретение обеспечивает систему мембранной фильтрации под давлением с вертикальным погружением, которая содержит вертикально установленный резервуар/бак под давлением с герметизированными торцами и по меньшей мере один слой мембранного модуля, герметизированный в указанном резервуаре/баке под давлением, причем каждый слой снабжается по меньшей мере двумя мембранными модулями, и мембранные модули в каждом слое параллельны друг другу; имеется зазор между указанным мембранным модулем и указанным резервуаром/баком под давлением. На самом верхнем торце и самом нижнем торце мембранных модулей предусмотрены торцевые пластины, и указанные две торцевые пластины разделяют пространство в резервуаре/баке под давлением на два торцевых отделения, которые соответственно герметизированы, и среднее отделение между торцевыми пластинами резервуара/бака. Указанные мембранные модули содержат мембранное волокно и внешний перфорированный поддерживающий цилиндр, причем вода проходит в или выходит из указанного перфорированного поддерживающего цилиндра. Указанный резервуар/бак под давлением обеспечивается торцевыми впускными/выпускными отверстиями для воды соответственно снаружи обоих торцевых отделений, указанный резервуар/бак обеспечивается средними впускными/выпускными отверстиями для воды снаружи указанного среднего отделения. Несколько резервуаров/баков под давлением предусмотрены параллельно друг другу для большой системы фильтрации.
Система мембранной фильтрации под давлением с вертикальным погружением данного изобретения также может представлять собой следующее.
Два слоя мембранных модулей герметизированы в указанном резервуаре/баке под давлением, и прилегающие мембранные модули между двумя слоями герметично соединены элементами соединения.
Верхний и нижний торцы резервуара/бака под давлением снабжаются съемной верхней и нижней крышкой соответственно для герметизации указанного резервуара/бака под давлением.
Указанный мембранный модуль содержит уплотнение, расположенное с двух торцов мембранных волокон, и торцевые колпачки, расположенные снаружи указанного уплотнения. Указанные торцевые колпачки скрепляют указанное уплотнение, указанные мембранные волокна и указанный внешний перфорированный поддерживающий цилиндр между собой.
Указанные торцевые пластины снабжены крепежными отверстиями, форма которых соответствует форме указанных торцевых колпачков. Край верхних торцевых колпачков, расположенных на верхнем торце указанного мембранного модуля, герметично закреплен в крепежных отверстиях верхней торцевой пластины. Край нижних торцевых колпачков, расположенных на нижнем торце указанного мембранного модуля, герметично закреплен в крепежных отверстиях нижней торцевой пластины.
Размер крепежных отверстий на верхней торцевой пластине больше размера крепежных отверстий на нижней торцевой пластине. Крепежное отверстие верхней торцевой пластины скреплено с внешней стенкой верхнего торцевого колпачка на верхнем торце указанного мембранного модуля. Крепежное отверстие нижней торцевой пластины скреплено с внутренней стенкой нижнего торцевого колпачка на нижнем торце указанных мембранных модулей.
Формы указанного торцевого колпачка, уплотнения, внешнего перфорированного поддерживающего цилиндра и указанных крепежных отверстий совпадают.
Указанный внешний перфорированный поддерживающий цилиндр может быть листом сетчатой формы или цилиндром с отверстиями, через которые протекает вода.
Указанный резервуар/бак под давлением выполнен из металлического материала или бетонного ма- 1 028891
териала.
Указанный резервуар/бак под давлением сооружен на земле или нижняя половина указанного резервуара/бака под давлением расположена под землей.
Указанные два торцевых впускных/выпускных отверстия для воды расположены на одной и той же стороне указанного резервуара/бака под давлением.
Указанные два торцевых впускных/выпускных отверстия для воды и указанное среднее впускное/выпускное отверстие расположены на одной и той же стороне указанного резервуара/бака под давлением.
Указанное среднее впускное/выпускное отверстие для воды расположено в наивысшей точке указанного среднего отделения.
Система мембранной фильтрации под давлением с вертикальным погружением в данном изобретении содержит вертикально установленный резервуар/бак под давлением с герметизированными торцами и по меньшей мере один слой мембранных модулей, который обеспечивается и герметизируется в указанном резервуаре/баке под давлением. Каждый слой мембранных модулей снабжается по меньшей мере двумя мембранными модулями, и мембранные модули в каждом слое мембранного модуля параллельны друг другу. Имеется зазор между указанными мембранными модулями в указанном резервуаре/баке под давлением. Торцевые пластины предусмотрены на самом верхнем торце и самом нижнем торце указанных мембранных модулей, и указанные две торцевые пластины разделяют пространство в резервуаре/баке под давлением на два герметизированных торцевых отделения, которые соответственно герметизированы, и среднее отделение между двумя торцевыми отделениями. Два торцевых отделения расположены соответственно на верхнем торце и нижнем торце резервуара/бака под давлением, причем указанные мембранные модули содержат мембранное волокно и внешний перфорированный поддерживающий цилиндр, причем вода проходит в или выходит из указанного перфорированного поддерживающего цилиндра, причем указанный резервуар/бак под давлением снабжен торцевыми впускными/выпускными отверстиями соответственно снаружи обоих торцевых отделений, причем указанный резервуар/бак под давлением также снабжен средним впускным/выпускным отверстием снаружи среднего отделения, резервуары/баки под давлением обеспечиваются параллельно друг другу. По сравнению с текущей технологией, система мембранной фильтрации под давлением с вертикальным погружением настоящего изобретения обладает такими преимуществами: мембранные волокна окружены проницаемым внешним перфорированным поддерживающим цилиндром. Подаваемая вода может либо проникать в полости мембраны с двух торцов мембранных модулей и затем выводиться за пределы мембранного модуля, либо же подаваемая вода может распределяться в узлах мембраны и просачиваться из внешней части мембранных волокон, и фильтрат выходит из двух торцов мембранных модулей, т.е. для одного и того же резервуара/бака под давлением может использоваться как мембрана типа "изнутри наружу", так и мембрана типа "снаружи внутрь", что расширяет применимость системы мембранной фильтрации. Более того, поскольку может загружаться один или два слоя мембранных модулей, и каждый слой мембранного модуля составлен по меньшей мере из двух мембранных модулей, может быть предоставлено несколько мембранных модулей в одном резервуаре/баке под давлением, и несколько мембранных модулей работают над фильтрацией воды одновременно, что сильно повышает качество фильтрации системы фильтрации. Более того, каждый мембранный модуль герметизирован на торцевых пластинах, и нет необходимости заменять все мембранные модули в процессе технического обслуживания, заменить или починить нужно только тот, у которого есть дефекты, что удобно для технического обслуживания и, таким образом, продлевает срок эксплуатации всей системы мембранной фильтрации. В то же время простая структура мембранных модулей и торцевых пластин делает возможным простое изготовление и значительно снижает расходы на изготовление всей системы мембранной фильтрации под давлением с вертикальным погружением. Более того, может быть установлено несколько резервуаров/баков под давлением для фильтрации одновременно, что еще больше повышает качество фильтрации.
Краткое описание графических материалов
Фиг. 1 представляет собой схематическое изображение варианта осуществления 1 системы мембранной фильтрации под давлением с вертикальным погружением согласно настоящему изобретению;
фиг. 2 представляет собой схематическое изображение другого варианта осуществления 2 системы мембранной фильтрации под давлением с вертикальным погружением согласно настоящему изобретению;
фиг. 3 представляет собой схематическое изображение другого варианта осуществления 3 данной системы мембранной фильтрации под давлением с вертикальным погружением согласно настоящему изобретению;
фиг. 4 представляет собой схематическое изображение этой системы мембранной фильтрации под давлением с вертикальным погружением с двумя слоями мембранного модуля согласно настоящему изобретению;
фиг. 5 представляет собой вид в разрезе мембранного модуля данной системы мембранной фильтрации под давлением с вертикальным погружением согласно настоящему изобретению;
фиг. 6 представляет собой осевой вид в разрезе мембранного модуля этой системы мембранной
- 2 028891
фильтрации под давлением с вертикальным погружением согласно настоящему изобретению;
фиг. 7 представляет собой схематическое изображение другого варианта осуществления прямоугольного мембранного модуля данной системы мембранной фильтрации под давлением с вертикальным погружением согласно настоящему изобретению;
фиг. 8 представляет собой поперечный разрез верхней торцевой пластины данной системы мембранной фильтрации под давлением с вертикальным погружением согласно настоящему изобретению;
фиг. 9 представляет собой поперечный разрез нижней торцевой пластины этой системы мембранной фильтрации под давлением с вертикальным погружением согласно настоящему изобретению;
фиг. 10 представляет собой схематическое изображение мембранной группы с двумя резервуарами/баками под давлением этой системы мембранной фильтрации под давлением с вертикальным погружением согласно настоящему изобретению;
фиг. 11 представляет собой схематическое изображение мембранной группы с четырьмя резервуарами/баками под давлением этой системы мембранной фильтрации под давлением с вертикальным погружением.
Обозначение ссылочных позиций на фигурах:
1 - резервуар/бак под давлением; 2 - мембранный модуль; 3 - зазор; 4 - верхняя крышка; 5 - нижняя крышка; 6 - торцевая пластина; 7 - элемент соединения; 8 - торцевое отделение; 9 - среднее отделение; 10 - мембранное волокно; 11 - внешний перфорированный поддерживающий цилиндр; 12 - крепежное отверстие; 13 - торцевое впускное/выпускное отверстие для воды; 14 - среднее впускное/выпускное отверстие для воды; 15 - уплотнение; 16 - торцевой колпачок.
Подробное описание изобретения
Подробные варианты осуществления согласно настоящему изобретению будут описаны со ссылкой на графические материалы.
Первый вариант осуществления.
Касательно фиг. 1-11, система мембранной фильтрации под давлением с вертикальным погружением согласно настоящему изобретению содержит по меньшей мере один вертикально установленный резервуар/бак 1 под давлением с герметизированными торцами и по меньшей мере один слой герметизированного мембранного модуля, предусмотренный в указанном резервуаре/баке 1 под давлением, по меньшей мере два вертикально установленных мембранных модуля 2, предусмотренных в каждом слое мембранного модуля, при этом мембранные модули 2 в каждом слое мембранных модулей параллельны друг другу, между указанным мембранным модулем и указанным резервуаром/баком 1 под давлением присутствует зазор 3, при этом самый верхний и самый нижний торцы каждой указанной линии мембранного модуля снабжены торцевыми пластинами 6, причем указанные две торцевые пластины 6 разделяют пространство в резервуаре/баке 2 под давлением на два герметизированных торцевых отделения 8 и среднее отделение 9, таким образом, два торцевых отделения 8 находятся на верхнем и нижнем торцах резервуара/бака 1 под давлением, а среднее отделение 9 находится между указанными двумя торцевыми отделениями 8. Указанный мембранный модуль 2 содержит внутренние мембранные волокна 10 и внешний перфорированный поддерживающий цилиндр, который окружает внешнюю часть мембранных волокон 10, вода проходит в или выходит из указанного внешнего перфорированного поддерживающего цилиндра, при этом указанный резервуар/бак 1 под давлением снабжен торцевым впускным/выпускным отверстием 13 для воды соответственно снаружи обоих торцевых отделений 8, причем указанный резервуар/бак 1 под давлением также снабжен средним впускным/выпускным отверстием 14 для воды снаружи среднего отделения 9, при этом резервуары/баки 1 под давлением предусмотрены параллельно друг другу. Дальнейшее предпочтительное техническое предложение состоит в том, что верхний и нижний мембранные модули 2 в указанных двух слоях мембранных модулей герметично соединены элементом 7 соединения, т.е. добавляется один слой мембранного модуля. Это может повысить качество фильтрации. Подробности режимов работы системы мембранной фильтрации под давлением с вертикальным погружением следующие.
А. Тупиковая фильтрация типа "изнутри наружу": как показано на фиг. 1, на этапе фильтрации, неочищенная вода поступает в два торцевых отделения 8 через два торцевых впускных/выпускных отверстия 13 для воды, расположенных снаружи двух торцевых отделений 8. Под давлением вода поступает в полости мембранных модулей 2 через торцевые отверстия мембранных волокон 10 мембранных модулей 2, которые соединены с торцевыми отделениями 8, затем под давлением вода фильтруется через матрицу мембраны и выходит из внешнего перфорированного поддерживающего цилиндра мембранных модулей
2. И большая часть отфильтрованной воды собирается между резервуаром/баком 1 под давлением и мембранными волокнами 10, а остальное протекает через мембранные модули 2 и фильтруется через мембранные волокна 10 на мембранных модулях 2, которые расположены на краю. И после фильтрации мембранными волокнами 10 в мембранных модулях 2, вода вытекает из внешнего перфорированного поддерживающего цилиндра и поступает в среднее отделение 9, и затем отфильтрованная вода выводится из среднего впускного/выпускного отверстия 14 для воды под давлением. На этапе очищения чистая вода поступает в среднее отделение 9 из среднего впускного/выпускного отверстия для воды, затем она поступает внутрь мембранных модулей 2 в обратном направлении под давлением, т.е. она поступает
- 3 028891
внутрь мембранных волокон 10 и счищает загрязнения на внутренней поверхности мембранных волокон 10, и затем промывная вода и загрязнения выводятся в торцевые отделения 8 с концов мембранных волокон 10 и мембранных модулей 2, затем они под давлением выводятся из резервуара/бака 1 под давлением. Мембранные модули 2 и резервуар/бак 1 под давлением, таким образом, очищаются, так что система может переходить к следующей процедуре фильтрации. Как показано на фиг. 4, два слоя мембранных модулей предусмотрены в резервуаре/баке 1 под давлением, причем верхний и нижний мембранные модули 2 двух слоев мембранных модулей герметично соединены элементами 7 соединения для обеспечения прохождения воды непосредственно в мембранные модули 2 и ее фильтрации и предотвращения смешения с водой в среднем отделении. В варианте осуществления, показанном на фиг. 4, при фильтрации вода поступает с двух торцов резервуара/бака 1 под давлением и поступает в один мембранный модуль, таким образом поступая в другой мембранный модуль 2, проходя сквозь элемент соединения, подлежащий фильтрации, что еще больше повышает качество фильтрации.
B. Тупиковая фильтрация типа "снаружи внутрь": как показано на фиг. 2, неочищенная вода поступает в среднее отделение 9 резервуара/бака 1 под давлением из среднего впускного/выпускного отверстия 14 для воды, затем она проникает в мембранные волокна 10 мембранных модулей 2 для фильтрации, затем выводится в торцевые отделения 8 через мембранные модули 2, которые соединены с торцевыми отделениями 8, и затем фильтрованная вода под давлением выводится через торцевые впускные/выпускные отверстия 13 для воды. На этапе очищения очищающая вода поступает в торцевые отделения 8 резервуара/бака 1 под давлением из торцевых впускных/выпускных отверстий 13 для воды, затем она вытекает из торцов мембранных модулей 2 в мембранные волокна 10 мембранных модулей 2, чтобы очищать поверхность мембранных волокон 10, а загрязненная вода и загрязнения выводятся из среднего впускного/выпускного отверстия 14 для воды, очищая, таким образом, мембранные модули 2 и резервуар/бак 1 под давлением.
C. Перекрестная фильтрация типа "изнутри наружу": как показано на фиг. 3, на этапе фильтрации неочищенная вода поступает в нижнее торцевое отделение 8 в резервуаре/баке 1 под давлением из нижнего торцевого впускного/выпускного отверстия 13 для воды. Часть неочищенной воды проникает в мембранные волокна 10 для фильтрации через мембранные модули 2, которые соединены с нижним торцевым отделением 8, и некоторая часть неочищенной воды проходит сквозь мембранные модули 2 и напрямую поступает в следующие мембранные модули 2, чтобы продолжить фильтрацию, при этом остаток неочищенной воды поступает в мембранный модуль 2 и выводится в верхнее торцевое отделение 8, а затем выводится через верхнее торцевое впускное/выпускное отверстие 13 для воды (т.е. выпускное отверстие для концентрата), и затем после фильтрации мембранными волокнами 10 в мембранных модулях 2, отфильтрованная вода вытекает из внешнего перфорированного поддерживающего цилиндра и поступает в среднее отделение 9, и под давлением выводится из среднего впускного/выпускного отверстия 14 для воды. На этапе очищения она продолжает очищение в противоположном направлении, т.е. очищающая вода поступает в среднее отделение 9 резервуара/бака 1 под давлением из среднего впускного/выпускного отверстия 14 для воды, чтобы очищать поверхность мембранных модулей 2, и проникает в мембранные волокна 10, и под давлением она выходит из торцов мембранных волокон 10 или проникает в подающую трубку для очищения от загрязнений на поверхности мембранных волокон 10, и выводится из торцов мембранных модулей 2 в торцевые отделения 8, и под давлением выводится из торцевых впускных/выпускных отверстий 13 для воды, чтобы достичь цели дальнейшего очищения мембранных модулей 2 и системы фильтрации.
В силу вышесказанного, по сравнению с существующей технологией, система мембранной фильтрации под давлением с вертикальным погружением с описанными выше структурами обладает следующими преимуществами: внешний перфорированный поддерживающий цилиндр, окружающий внешнюю сторону мембранных волокон 10 мембранного модуля 2, допускает прохождение воды, т.е. вода не только может поступать в мембранные волокна 10 из двух торцов мембранных модулей 2 для фильтрации и затем выводиться из внешней стороны мембранных модулей 2, но также вода может просачиваться с внешней стороны мембранных модулей 2 и переноситься на два торца мембранных модулей 2 и затем выводиться. Это означает, что в одном и том же резервуаре/баке под давлением настоящего изобретения могут использоваться как мембраны внутреннего давления, так и мембраны внешнего давления, что повышает применимость системы мембранной фильтрации. Более того, поскольку может загружаться один слой или два слоя мембранных модулей, и каждый слой мембранного модуля может быть составлен по меньшей мере из двух мембранных модулей 2, может быть предусмотрено несколько мембранных модулей 2 в резервуаре/баке 1 под давлением, при этом несколько мембранных модулей 2 одновременно фильтруют воду, что сильно повышает качество фильтрации. Более того, каждый мембранный модуль удерживается и герметизируется на торцевых пластинах 6, и нет необходимости заменять все мембранные модули 2, но только поврежденную мембрану 2. Это удобно для ремонта и может продлевать срок службы всей системы мембранной фильтрации. Кроме того, простая конструкция мембранных модулей 2 и торцевых пластин 6 делает возможным простое изготовление, что может сильно снизить затраты на производство всей системы мембранной фильтрации вертикального погружения под давлением. Несколько резервуаров/баков 1 под давлением могут быть предусмотрены параллельно и они могут дейст- 4 028891
вовать одновременно, что еще больше повышает качество фильтрации. Система мембранной фильтрации под давлением с вертикальным погружением может работать в режиме под давлением, т.е. когда пропитывание достигается благодаря давлению, и в режиме погружения, т.е. когда подаваемая вода течет в резервуар/бак 1 и фильтрат откачивается всасывающими насосами. Когда подается активированный ил, система может работать как МВК (т.е. мембранный биореактор).
Второй вариант осуществления.
Касательно фиг. 1-11, система мембранной фильтрации под давлением с вертикальным погружением согласно настоящему изобретению, на основе первого варианта осуществления, также может быть такой, что верхний и нижний торцы указанного резервуара/бака 1 под давлением снабжены соответственно верхней крышкой 4 и нижней крышкой 5, которые съемным образом герметизируют указанный резервуар/бак 1 под давлением. Преимуществом предоставления верхней крышки 4 и нижней крышки 5 является герметизация резервуара/бака 1 под давлением. И верхняя крышка 4, и нижняя крышка 5 могут открываться при ремонте, что удобно для ремонта и технического обслуживания. Разумеется, может быть предусмотрена только верхняя крышка 4, а дно резервуара/бака под давлением может быть герметизировано. Резервуар/бак 1 под давлением может быть выполнен из бетона, или может быть другим герметизированным резервуаром/баком. Верхнюю часть резервуара/бака под давлением можно просто открывать, так чтобы могли быть прикреплены мембранные модули 2 и торцевые пластины 6. Дополнительно, несколько резервуаров/баков под давлением могут быть соединены, например, два, четыре, или больше резервуаров/баков могут быть соединены, чтобы составить большую систему фильтрации. И один слой мембранных модулей содержит по меньшей мере два мембранных модуля 2, как правило, содержит три, четыре и до семи мембранных модулей 2, а большой слой может содержать тридцать мембранных модулей. Более того, указанный внешний перфорированный поддерживающий цилиндр содержит поддерживающую перемычку внешней поверхности или поддерживающую раму внешней поверхности, которая установлена для подведения и выведения воды из мембранных волокон 10 и для скрепления мембранных волокон 10.
Третий вариант осуществления.
Касательно фиг. 1-11, система мембранной фильтрации под давлением с вертикальным погружением согласно настоящему изобретению, на основе первого или второго варианта осуществления, также может быть такой, что указанный мембранный модуль 2 также содержит уплотнения 15, расположенные с двух торцов мембранных волокон 10, и торцевой колпачок 16, расположенный снаружи указанного уплотнения 15. Указанные уплотнения 15 предусмотрены на торцах мембранных волокон 10. Указанные торцевые колпачки 16 скрепляют указанные уплотнения 15, указанные мембранные волокна 10 и указанный внешний перфорированный поддерживающий цилиндр между собой, так чтобы подобный вид мембранных модулей 2 подходил как для режима фильтрации типа "изнутри наружу", так и для режима фильтрации типа "снаружи внутрь", что улучшает применимость системы мембранной фильтрации. Разумеется, мембранные модули 2 могут содержать любые другие конструкции, что верно и для внешнего перфорированного поддерживающего цилиндра для введения и выведения воды из мембранных модулей. Дальнейшее предпочтительное техническое предложение состоит в том, что указанные торцевые пластины 6 снабжаются крепежными отверстиями 12, форма которых согласуется с формой указанных торцевых колпачков 16. Край верхнего торцевого колпачка 16, расположенного на верхних торцах указанных мембранных модулей 2, герметично закреплен в крепежных отверстиях 12 верхней торцевой пластины 16. Край нижних торцевых колпачков 16, расположенных на нижнем торце указанных мембранных модулей 2, герметично закреплен в крепежных отверстиях 12 нижней торцевой пластины 6. Таким образом, мембранные модули 2 герметично крепятся в среднем отделении 9, так что вода в торцевых отделениях 8 и вода в среднем отделении 9 не смешиваются между собой, что негативно повлияло бы на результат фильтрации. Дальнейшее предпочтительное техническое предложение состоит в том, что размер крепежных отверстий 12 на верхней торцевой пластине 6 больше размера крепежных отверстий 12 на нижней торцевой пластине 6. Крепежные отверстия на указанной верхней торцевой пластине 6 скреплены с внешней стенкой указанного верхнего торцевого колпачка 16 на верхнем торце указанных мембранных модулей 2. Крепежные отверстия указанной нижней торцевой пластины 6 скреплены с внутренней стенкой нижнего торцевого колпачка 16 на нижнем торце указанных мембранных модулей 2. Преимущество такой конструкции в том, что размер нижних крепежных отверстий меньше размера нижних торцевых колпачков мембранных модулей 2, что может эффективно поддерживать мембранный модуль без предоставления дополнительного крепежного устройства. Кроме того, форма указанного уплотнения 15 и указанных торцевых колпачков 16, указанного внешнего перфорированного поддерживающего цилиндра и указанных крепежных отверстий 12 соответствуют друг другу. Таким образом, обеспечивается, что торцевые пластины 6 герметично закрепляют край мембранных модулей 2 внутри среднего отделения 9. Дополнительное предпочтительное техническое предложение состоит в том, что форма указанного уплотнения 15, указанных торцевых колпачков 16, указанного внешнего перфорированного поддерживающего цилиндра и крепежных отверстий 12 для всех квадратная или круглая. Благодаря этому процесс изготовления является простым, а затраты низкими.
Касательно фиг. 1-11, система мембранной фильтрации под давлением с вертикальным погружени- 5 028891
ем согласно настоящему изобретению на основе первого, или второго, или третьего, или четвертого варианта осуществления также может быть такой, что указанный внешний перфорированный поддерживающий цилиндр 11 содержит внешнюю поддерживающую перемычку или внешнюю поддерживающую раму. Здесь, если форма внешнего контура мембранных модулей 2 круглая, то внешний перфорированный поддерживающий цилиндр 11 представляет собой поддерживающую перемычку, окружающую внешнюю часть мембранных модулей 2. А если форма внешнего контура мембранных модулей 2 квадратная, то внешний перфорированный поддерживающий цилиндр 11 представляет собой поддерживающую раму, которая расположена по четырем краям для закрепления и поддержки. Разумеется, внешний перфорированный поддерживающий цилиндр 11 может быть любых других типов, при условии, что он сможет поддерживать и закреплять мембранные модули 2. Кроме того, указанный резервуар/бак 1 под давлением выполнен из металлического материала или бетонного материала. Преимущество металлического резервуара/бака 1 под давлением, выполненного из металлического материала, состоит в удобстве закреплении и хорошей герметизации, тогда как преимущество бетонного резервуара/бака 1 под давлением состоит в низкой стоимости и хорошей антикоррозийной реакции на воздействия дождя и воздуха. Более того, указанный резервуар/бак 1 под давлением может быть сооружен на земле или наполовину под землей или под землей. Установка наполовину под землей может снижать напор воды и сильно снижать расходы энергии.
Четвертый вариант осуществления.
Касательно фиг. 1-11, система мембранной фильтрации под давлением с вертикальным погружением данного изобретения на основе первого, или второго, или третьего варианта осуществления также может такой, что указанные два торцевых впускных/выпускных отверстия для воды соответственно предусмотрены на одной и той же стороне указанного резервуара/бака 1 под давлением. Благодаря этому достигается то преимущество, что конфигурация трубопровода удобна, проста, и расходы могут быть снижены. Дополнительное предпочтительное техническое предложение состоит в том, что указанные два торцевых впускных/выпускных отверстия для воды и указанное среднее впускное/выпускное отверстие 14 для воды все предусматриваются на одной и той же стороне указанного резервуара/бака 1 под давлением соответственно. Благодаря этому достигается то преимущество, что конфигурация трубопровода удобна, трубопровод является простым и расходы могут быть снижены. Самое предпочтительное техническое предложение состоит в том, что указанный резервуар/бак 1 под давлением сооружен на земле или нижняя половина указанного резервуара/бака 1 под давлением расположена под землей.
Вышеизложенное представляет собой всего лишь несколько вариантов осуществления данного изобретения и не ограничивает объема правовой охраны настоящего изобретения. Любые эквивалентные изменения и модификации, выполненные согласно технической сущности настоящего изобретения, входят в объем технического решения настоящего изобретения.

Claims (13)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Система мембранной фильтрации под давлением с вертикальным погружением, отличающаяся тем, что содержит по меньшей мере один вертикально установленный резервуар под давлением с герметизированными торцами, который представляет собой внешнюю оболочку системы фильтрации, и два расположенных друг над другом слоя мембранных модулей, которые установлены в указанном резервуаре под давлением, причем каждый слой мембранных модулей включает по меньшей мере два вертикально установленных мембранных модуля, причем мембранные модули в каждом слое мембранных модулей параллельны друг другу, между указанными мембранными модулями и указанным резервуаром под давлением присутствует зазор, причем верхний торец верхнего слоя мембранных модулей и нижний торец нижнего слоя мембранных модулей снабжены торцевой пластиной соответственно, при этом указанные две торцевые пластины разделяют пространство в резервуаре под давлением на три герметизированные части, именуемые двумя торцевыми отделениями и средним отделением, причем два торцевых отделения расположены в верхней и нижней частях резервуара под давлением, а среднее отделение расположено между указанными двумя торцевыми отделениями, при этом каждый мембранный модуль содержит внутренние полые волокна, внешний перфорированный поддерживающий цилиндр, окружающий внешнюю часть полых волокон и обеспечивающий просачивание воды наружу или внутрь указанного внешнего перфорированного поддерживающего цилиндра, и уплотнение, расположенное с двух торцов полых волокон, при этом верхние торцевые отверстия полых волокон верхнего слоя мембранных модулей и нижние торцевые отверстия полых волокон нижнего слоя мембранных модулей обеспечивают соединение по потоку верхнего и нижнего торцевых отделений со средним отделением соответственно, при этом соседние мембранные модули из двух слоев герметично соединены элементами соединения, при этом указанный резервуар под давлением снабжен торцевыми впускными/выпускными отверстиями для воды соответственно снаружи обоих торцевых отделений, при этом указанный резервуар под давлением снабжен средним впускным/выпускным отверстием для воды снаружи указанного среднего отделения, при этом каждый из указанных резервуаров под давлением расположен параллельно другим.
  2. 2. Система мембранной фильтрации под давлением с вертикальным погружением по п.1, отличаю- 6 028891
    щаяся тем, что верхний и нижний торцы резервуара под давлением соответственно снабжены съемными верхней и нижней крышками для герметизации указанного резервуара под давлением.
  3. 3. Система мембранной фильтрации под давлением с вертикальным погружением по п.1, отличающаяся тем, что каждый мембранный модуль также содержит торцевые колпачки, расположенные снаружи указанного уплотнения, при этом указанные торцевые колпачки скрепляют указанное уплотнение, указанные полые волокна и указанный внешний перфорированный поддерживающий цилиндр между собой.
  4. 4. Система мембранной фильтрации под давлением с вертикальным погружением по п.3, отличающаяся тем, что указанные торцевые пластины снабжены крепежными отверстиями, форма которых соответствует форме указанных торцевых колпачков, при этом край верхних торцевых колпачков, расположенных на верхнем торце каждого мембранного модуля верхнего слоя мембранных модулей, герметично закреплен в крепежных отверстиях верхней торцевой пластины, при этом край нижних торцевых колпачков, расположенных на нижнем торце каждого мембранного модуля нижнего слоя мембранных модулей, герметично закреплен в крепежных отверстиях нижней торцевой пластины.
  5. 5. Система мембранной фильтрации под давлением с вертикальным погружением по п.4, отличающаяся тем, что размер крепежных отверстий на верхней торцевой пластине больше размера крепежных отверстий на нижней торцевой пластине, причем крепежные отверстия верхней торцевой пластины скреплены с внешней стенкой верхнего торцевого колпачка на верхнем торце каждого мембранного модуля верхнего слоя мембранных модулей, а крепежные отверстия нижней торцевой пластины скреплены с внутренней стенкой нижнего торцевого колпачка на нижнем торце каждого мембранного модуля нижнего слоя мембранных модулей.
  6. 6. Система мембранной фильтрации под давлением с вертикальным погружением по п.5, отличающаяся тем, что формы указанного уплотнения, указанных торцевых колпачков, указанных внешних перфорированных поддерживающих цилиндров и указанных крепежных отверстий соответствуют друг другу.
  7. 7. Система мембранной фильтрации под давлением с вертикальным погружением по п.6, отличающаяся тем, что формы указанного уплотнения, указанных торцевых колпачков и указанного внешнего перфорированного поддерживающего цилиндра одновременно все являются квадратными или круглыми.
  8. 8. Система мембранной фильтрации под давлением с вертикальным погружением по п.1, отличающаяся тем, что указанный внешний перфорированный поддерживающий цилиндр содержит поддерживающую перемычку внешней поверхности или поддерживающую раму внешней поверхности.
  9. 9. Система мембранной фильтрации под давлением с вертикальным погружением по п.1, отличающаяся тем, что указанный резервуар под давлением выполнен из металлического материала или бетонного материала.
  10. 10. Система мембранной фильтрации под давлением с вертикальным погружением по п.1, отличающаяся тем, что указанный резервуар под давлением выполнен с возможностью размещения на земле или с размещением нижней половины указанного резервуара под давлением под землей.
  11. 11. Система мембранной фильтрации под давлением с вертикальным погружением по п.1, отличающаяся тем, что два указанных торцевых впускных/выпускных отверстия для воды соответственно размещены на одной и той же стороне указанного резервуара под давлением.
  12. 12. Система мембранной фильтрации под давлением с вертикальным погружением по п.11, отличающаяся тем, что два указанных торцевых впускных/выпускных отверстия для воды и указанное среднее впускное/выпускное отверстие для воды соответственно размещены на одной и той же стороне указанного резервуара под давлением.
  13. 13. Система мембранной фильтрации под давлением с вертикальным погружением по п.12, отличающаяся тем, что указанное среднее впускное/выпускное отверстие для воды размещены в наивысшей точке указанного среднего отделения.
    - 7 028891
    - 8 028891
    - 9 028891
    12
EA201490672A 2011-09-22 2011-09-29 Система мембранной фильтрации под давлением с вертикальным погружением EA028891B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110284499.XA CN102389710B (zh) 2011-09-22 2011-09-22 一种立式压浸复合式膜滤系统
PCT/CN2011/001653 WO2013040728A1 (zh) 2011-09-22 2011-09-29 一种立式压浸复合式膜滤系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201490672A1 EA201490672A1 (ru) 2014-06-30
EA028891B1 true EA028891B1 (ru) 2018-01-31

Family

ID=45857167

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201490672A EA028891B1 (ru) 2011-09-22 2011-09-29 Система мембранной фильтрации под давлением с вертикальным погружением

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9687790B2 (ru)
EP (1) EP2759331B8 (ru)
CN (1) CN102389710B (ru)
EA (1) EA028891B1 (ru)
WO (1) WO2013040728A1 (ru)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9339768B2 (en) * 2013-08-23 2016-05-17 3M Innovative Properties Company Multi-cartridge membrane contactors, modules, systems, and related methods
WO2015124600A1 (en) * 2014-02-19 2015-08-27 Basf Se Filtration apparatus with multiple hollow fibre membrane bundles for inside-out filtration
CN106964260A (zh) * 2017-05-27 2017-07-21 湖南科技大学 一种组合式模块化结构在线反清洗平板陶瓷膜过滤系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2611021Y (zh) * 2003-04-10 2004-04-14 浙江欧美环境工程有限公司 渠式集布水的中空纤维膜组件
US20050121391A1 (en) * 2003-09-26 2005-06-09 Koch David H. Reinforced filtration cartridge and method of making same
CN201263972Y (zh) * 2008-08-06 2009-07-01 孟广祯 曝气内压膜过滤器
CN201283273Y (zh) * 2008-10-23 2009-08-05 浙江东洋环境工程有限公司 一种管式死端微滤膜组件
CN201295595Y (zh) * 2008-11-25 2009-08-26 孟广祯 曝气外压膜过滤器
CN102160966A (zh) * 2011-03-03 2011-08-24 南京工业大学 外压式中空纤维膜组件及其制备方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4414113A (en) * 1982-09-29 1983-11-08 Ecodyne Corporation Liquid purification using reverse osmosis hollow fibers
DE3839984A1 (de) * 1988-11-26 1990-02-22 Daimler Benz Ag Permeationseinrichtung zur an- oder abreicherung von gasbestandteilen in bzw. von gasgemischen
US5282964A (en) * 1993-02-19 1994-02-01 The Dow Chemical Company Boreside feed hollow fiber membrane device
US5470469A (en) * 1994-09-16 1995-11-28 E. I. Du Pont De Nemours And Company Hollow fiber cartridge
JPH08299767A (ja) * 1995-05-01 1996-11-19 Dick Deguremon Kk 内圧式中空糸膜モジュールの逆洗方法
NL1003309C1 (nl) * 1996-06-10 1996-07-24 Rossmark Van Wijk En Boerma Wa Membraanfiltersysteem en drukvat geschikt voor membraanfiltratie.
EP1302228B1 (de) * 2001-10-11 2007-09-12 Filtrox AG Filtrationseinheit
CN1225305C (zh) * 2003-09-08 2005-11-02 北京鼎创源膜技术开发有限公司 蜂房式罐装中空纤维膜分离设备
US7267769B2 (en) * 2004-09-24 2007-09-11 International Environmental Technologies, Llc Water purification system utilizing a carbon block pre-filter
US7404843B2 (en) * 2005-02-04 2008-07-29 Membrane Technology & Research Inc Gas separation membrane module assembly
CN201353482Y (zh) * 2008-12-19 2009-12-02 张金松 中空丝膜滤芯
CN202277788U (zh) * 2011-09-22 2012-06-20 张慧春 一种立式压浸复合式膜滤系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2611021Y (zh) * 2003-04-10 2004-04-14 浙江欧美环境工程有限公司 渠式集布水的中空纤维膜组件
US20050121391A1 (en) * 2003-09-26 2005-06-09 Koch David H. Reinforced filtration cartridge and method of making same
CN201263972Y (zh) * 2008-08-06 2009-07-01 孟广祯 曝气内压膜过滤器
CN201283273Y (zh) * 2008-10-23 2009-08-05 浙江东洋环境工程有限公司 一种管式死端微滤膜组件
CN201295595Y (zh) * 2008-11-25 2009-08-26 孟广祯 曝气外压膜过滤器
CN102160966A (zh) * 2011-03-03 2011-08-24 南京工业大学 外压式中空纤维膜组件及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013040728A1 (zh) 2013-03-28
EP2759331A4 (en) 2015-06-17
EP2759331B1 (en) 2020-09-16
CN102389710B (zh) 2014-04-09
EP2759331B8 (en) 2020-11-11
US20150048019A1 (en) 2015-02-19
CN102389710A (zh) 2012-03-28
US9687790B2 (en) 2017-06-27
EA201490672A1 (ru) 2014-06-30
EP2759331A1 (en) 2014-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2544626C (en) Closed aeration and backwash device for use with membrane filtration module
US7731848B2 (en) Cartridge module of hollow fiber membranes
KR100569681B1 (ko) 침지형 중공사막 모듈
KR20160107865A (ko) 확장형 가압식 중공사막 모듈 및 이를 이용하여 제조된 여과장치
KR20140014595A (ko) 가압식 중공사막 모듈 및 그것을 포함하는 여과 시스템
EA028891B1 (ru) Система мембранной фильтрации под давлением с вертикальным погружением
JP5425394B2 (ja) 濾過モジュール、濾過モジュール積層体、および濾過装置
KR20100102881A (ko) 멀티 여과층을 구비하는 오폐수 여과장치
CN104805652B (zh) 洗衣机
KR101402197B1 (ko) 분리막모듈 및 이를 이용한 침지형 여과장치
JPH09131518A (ja) 濾過装置
CN202277788U (zh) 一种立式压浸复合式膜滤系统
CN104805650A (zh) 洗衣机
CN208493839U (zh) 一种分段组合式陶瓷膜管过滤器
CN214734702U (zh) 膜过滤装置
CN215403252U (zh) 膜过滤装置
CN211595092U (zh) 一种外置式光催化膜净水装置
JP3364301B2 (ja) ろ過脱塩装置
CN103566636A (zh) 一种外置式污水处理装置
CN215086195U (zh) 一种适用于纯水制备加速原水冲击压反渗透装置
CN112811522A (zh) 膜过滤装置
WO2013040727A1 (zh) 一种卧式压浸复合式膜滤系统
CN213388066U (zh) 一种水刺无纺布的水循环过滤装置
CN215463335U (zh) 一种利用余压内源水自冲洗的超滤装置
CN210944938U (zh) 一种污水排海应急管道系统

Legal Events

Date Code Title Description
PC4A Registration of transfer of a eurasian patent by assignment