FI85109B - Tvaerstroemningsfiltrering. - Google Patents

Description

85109

Poikittaisvirtaussuodatus Tvärströmningsfiltrering 5 Keksinnön taustaa 1. Keksinnön ala

Keksinnön kohteena on poikittaisvirtaussuodatus. Erityisesti keksinnön 10 kohteena on patenttivaatimuksien 1 ja 2 johdanto-osien mukainen joustava suodatustuki sekä patenttivaatimuksien 13 ja 14 johdanto-osien mukainen suodatin ja patenttivaatimuksien 22 ja 23 johdanto-osien mukainen menetelmä juoksevan aineen suodattamiseksi sekä lisäksi patenttivaatimuksen 24 mukaisesti suodattimen käyttö laitoksessa jätevesien käsittelyä 15 varten. Yleisesti keksinnön mukaista suodatinta ja suodatusmenetelmää voidaan käyttää poistamaan minkä tahansa kokoista lieteainesta, toisin sanoen ainesta, joka on kooltaan hiekan jyväsiä vastaava tai pienempi, ja keksintöä voitaisiin käyttää esimerkiksi veden poistamiseen ruoppauksen yhteydessä poiskaivetusta maa-aineksesta tai tällaisen maa-aineksen 20 tiivistämiseen ennen kaatopaikalle viemistä (suodatustuessa ei ole välttämättä kalvoa). Keksintöä käytetään kuitenkin edullisesti mikrosuo-datukseen liittyviin hiukkaskokoihin tai pienempiin hiukkaskokoihin, toisin sanoen kokoihin, jotka liittyvät mikrosuodatukseen, ultrasuodatuk-seen tai käänteisosmoosiin. Pienempinä mahdollisina hiukkaskokoina, jotka 25 kyetään pidättämään mikrosuodatuksessa ja ultrasuodatuksessa, voidaan pitää hyvin karkeasti 10'7 - 10"* m (kolloidinen mittakaava) ja vastaavasti 10"* - 10'9 m (makromolekyylinen mittakaava). Kolloidiset hiukkaset ja suspendoidut nesteet, kuten öljy, voitaisiin pidättää. Aivan erityisesti keksinnön mukainen suodatin ja suodatusmenetelmä ovat hyödyllisiä sekä 30 teollisuudessa että kotitalouksissa syntyvän jäteveden käsittelyyn.

2. Keksintöön liittyvää tunnettua tekniikkaa

Poikittaisvirtaussuodattimet ovat tunnettuja ja niihin kuuluu suodatus-35 tuki, joka voi muodostaa varsinaisen suodatusmateriaalin tai (dynaamisen) kalvon tai vain kannattaa sitä, suodatuskalvo voi muodostua materiaalista, Joka on kierretty suodatustuen poikki ennen syötön tuontia tai se voi muodostua syötöstä itsestään joko syötön luontaisena ainesosana tai sen 2 85109 lisäaineena. Kalvoa nimitetään usein suodattimelle muodostuvaksi suodattavaksi kerrokseksi mikrosuodatuksessa ja geelikerrokseksi käänteisosmoo-sissa. Suodattimiin kuuluu myös tuloaukko syötölle, joka johdetaan suodatuskalvolle, poistoaukko sitä ainesta varten, joka on kulkenut 5 suodatuskalvon läpi ja poistoaukko tiivistettä varten, joka ei ole mennyt suodatuskalvon läpi; poistoaukko tiivistettä varten tehdään vastapaineen takaamiseksi ja siinä voi olla erityinen takaiskuventtiili. Syöttö kulkee paineen alaisena suodatuskalvon pintaa pitkin ja saa aikaan, että suodatuskalvon lähellä muodostuu pyörteitä. Ajoittainen puhdistus on tarpeen, 10 mutta suodatin toimii yhtäjaksoisesti pitkiä kausia; kunhan suodatustuel-le on saostunut ensimmäinen kerros pidättynyttä ainesta kalvon muodostamiseksi, syntynyt pyörretila estää enemmän saostumisen - täten kovettumien muodostuminen on mahdollisimman vähäinen ja suodatuskalvon läpi säilyy hyvä valuminen (virtaus). Vaikka suodatuskalvoa ei puhdisteta kovin 15 usein, on tärkeää huolehtia siitä, että suodatustuki puhdistetaan tehokkaasti ja poistetaan aines, joka pyrkii tukkimaan suodatustuen raot tai huokoset ja alentamaan vähitellen suodattimen tehokkuutta. Tämän on havaittu olevan vaikeata, ellei käytetä huolellisia puhdistusmenetelmiä tai -järjestelmiä tällaisen aineksen poistamiseksi voimakkaasti taipumat-20 tornilta suodatusvälineiltä tai suhteellisen paksuilta suodatusvälineiltä, kuten paloruiskun runkomateriaalista, johon aines tunkeutuu syvälle ennen pidättymistä.

Keksintö 25

Keksinnön mukaiselle joustavalle suodatustuelie on pääasiallisesti tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksien 1 ja 2 tunnus-merkkiosissa. Keksinnön mukaiselle suodattimelle on pääasiallisesti tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksien 13 ja 14 tunnus-30 merkkiosissa. Keksinnön mukaiselle menetelmälle on pääasiallisesti tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksien 22 ja 23 tunnus-merkkiosissa. Keksinnön mukaisesti suodattimen käyttö laitoksessa jätevesien käsittelyä varten on esitetty patenttivaatimuksessa 24. Muita keksinnön edullisia tunnuspiirteitä on esitetty patenttivaatimuksissa 35 3-12 ja 15-21.

I! 3 85109

Keksinnön mukaisen suodatus tuen joustavuus on huomattavasti suurempi kuin tavallisen paloletkun rungon joustavuus. Joustavuutta käsitellään jäljempänä otsikon "Joustavuuden koestus" alla.

5 Suodatustuki on kokoontaitettava eikä suodatustuen keskeytymättömän, tehokkaan suodatusalueen kanssa ole mitään mekaanista kosketusta, jollainen olisi tavallisesti tarpeen tukemaan suodatustukea kohtisuorissa suunnissa sen pintaan nähden ja virtauksen vastaisessa suunnassa. Keskeytymätön suodatusvyöhyke voi olla olennainen ala suodatustuen koko 10 alaan nähden. Syötön paine (tarkemmin erotuspaine suodatustuen ja kalvon poikki) paisuttaa suodatustukea ja saa sen pullistumaan ulos ja suodatus-tuki painuu kokoon ainakin jossain määrin, kun painetta vähennetään. Suodatustuen rakenne voi olla sellainen, että laskokset voivat koskettaa toisiaan, kun ne ovat Iitteinä ja kun keräytyrniä ei ole sisäpuolella. 15 Mekaanisen kosketuksen puuttumisesta suurelta alalta suodatustukea on seurauksena suodatustuen tehokkaampi käyttö. Ensisijainen etu on kuitenkin, että suodatustuki kyetään puhdistamaan tehokkaasti sekä mekaanisesti että kemiallisesti poistamalla kalvo ja suodatettu aines, minkä mahdollistavat suodatustuen suuri joustavuus, sen rakenne ja sen ohuus. Vasta-20 huuhtelua käytetään tavallisesti puhdistukseen, mutta jopa ilman vasta-huuhtelua, poistamalla paine ja aiheuttamalla siten suodatustuen painuminen kasaan voidaan kiinnijäänyttä ainesta saada irtoamaan. Vastahuuhtelu voidaan tehdä tuomalla suodatustuen ulkopinnalle juoksevaa väliainetta. Juokseva väliaine voi olla vesi tai se voi olla paineilma, erityisesti 25 öljyisiä tai rasvaisia nesteitä suodatettaessa. Suodatustuen ulkopintaan ____ kohdistettuja kapeita suihkuja, jotka muodostuvat paineilmasta tai korkeapaineisesta vedestä, voidaan käyttää vastahuuhteluun suodattimen jatkaessa toimintaansa ja välittömästi jälkeenpäin seuraa jonkinlainen kalvon uudistaminen · suodatustuen paikallinen, hetkellinen kokoon-30 painuminen saadaan aikaan muuttamalla hydraulista gradienttia. Vastahuuhtelu ei aiheuta kuitenkaan kiertymistä tai laskostumista, kun suodatus alkaa uudelleen.

Suodatustuki voidaan jakaa moduulimuotoon ja se voi olla tanakka ja sitä 35 voidaan soveltaa laajalti ja sillä voi olla erittäin hyvä lämmönkestä-vyys ja kemikaalien kestävyys, minkä lisäksi se on suhteellisen halpa.

4 85109

Suodatustuki voidaan tehdä pitkiksi paloiksi, esimerkiksi kymmenien metrien pituisiksi, ja edullinen vähimmäispituus on yksi metri, jolloin saadaan vähennettyä yhtä suodatustuen/kalvon pintayksikköä kohden tule-5 vien päätyliitosten määrää ja täten suuresti alennettua rakentamiskustannuksia. Tällä tavoin suodatustukea ei välttämättä tarvitse koteloida paineastiaan (paitsi milloin turvallisuusvaatimukset sanelevat tämän), ja putkijohtojen päiden liitännät voidaan tehdä suoraan esimerkiksi suodatustuen jokaiseen putkeen. Joustavuus auttaa tuotantoa, varastoin-10 tia ja pitkien palojen käyttöä.

Yleisesti tätä keksintöä voidaan soveltaa poistamaan minkä tahansa kokoista lieteainesta, toisin sanoen ainesta, joka on kooltaan hiekan jyväsiä vastaava tai pienempi, ja keksintöä voitaisiin käyttää esimerkik-15 si veden poistamiseen ruoppauksen yhteydessä poiskaivetusta maa-aineksesta tai tällaisen maa-aineksen tiivistämiseen ennen kaatopaikalle viemistä (suodatustuessa ei ole välttämättä kalvoa). Keksintöä käytetään kuitenkin edullisesti mikrosuodatukseen liittyviin hiukkaskokoihin tai pienempiin hiukkaskokoihin, toisin sanoen kokoihin, jotka liittyvät 20 mikrosuodatukseen, ultrasuodatukseen tai käänteisosmoosiin. Pienimpinä mahdollisina hiukkaskokoina, jotka kyetään pidättämään mikrosuodatuksessa ja ultrasuodatuksessa, voidaan pitää hyvin karkeasti 10'7 - 104 m (kolloidinen mittakaava) ja vastaavasti 104 - 10'* m (makromolekyylinen mittakaava). Kolloidiset hiukkaset ja suspendoidut nesteet, kuten öljy, 25 voitaisiin pidättää.

Keksinnön yleisiin sovellutuksiin kuuluu: (i) erotusmenetelmä kolloidisia/suspendoituja hiukkasia varten - syöttö 30 voi olla minkälaista tahansa, esimerkiksi luonnonvettä ja osittain käsiteltyä vettä, kotitalouksien ja teollisuuden jätevesiä, vesien käsittelyssä sekä kotitalouksien ja teollisuuden jätevesien käsittelyssä syntyneitä lietteitä, suoraan teollisista prosesseista syntyviä lietteitä sekä sellaisissa toimenpiteissä, kuten ruoppauksessa, syntyvää poistomaa-35 ta tai liejua; 5 85109 (ii) lietteiden sakeutus; (iii) biomassan tai lietteiden pidättäminen reaktoreissa · reaktori voi olla aerobinen, hapeton tai anaerobinen. Aktiivilietelaitoksessa, jossa 5 reaktori on aerobinen, biomassa (aktivoitu liete) voidaan erottaa sekoi· tetusta nestevirrasta (biomassa + jätevesi) käyttämällä saostuksen asemasta poikittaisvirtaussuodatusta, jolloin biomassa kierrätetään uudelleen reaktoriin (reaktoreihin). Koska biomassan laskeutumisnopeus on alhainen saostuksessa, tämän keksinnön käyttäminen voi lisätä suuresti 10 biomassan rikastumista reaktorissa (reaktoreissa), esimerkiksi arvosta 4000 mg/1 arvoon 20000 mg/1 tai enemmän. Koska pienin mahdollinen saos-tusaika ja täten reaktorin (reaktorien) koko, joka vaaditaan tietyn suorituskyvyn saavuttamiseen, on karkeasti ottaen kääntäen verrannollinen biomassan rikastumiseen, reaktorin (reaktorien) pääomakustannuksia 15 voidaan alentaa suuresti ja uskotaan, että suodatin voi maksaa vähemmän kuin saostusastia. Lisäksi läpitunkeutuvan aineen laatu voi olla parempi kuin tavanomaisessa aktiivilietelaitoksessa syntyvä ja se voi olla yhtä hyvää tai parempaa kuin tavanomaisessa laitoksessa muodostuva laatu, kun lietettä on käsitelty koaguloimisella, pohjaanpainuttamisella ja hiek-20 kasuodatuksella. Voiman syöttö voi olla suurempi, mutta vastaava kustannusten nousu on pienempi kuin muuten saavutettu säästö; (iv) jätevesien "kiillotus"; 25 (v) esikäsittely, johon kuuluu tai johon ei kuulu valmisteleva koaguloi- minen tai muu kemiallinen käsittely ennen ultrasuodatusta ja käänteisos-moosia suspensiohiukkasten, kolloidisten hiukkasten ja orgaanisten epäpuhtauksien poistamiseksi vesistä, jätevesistä ja teollisuuden jätevesistä, joita syntyy esimerkiksi tekstiiliteollisuudessa, selluloosa- ja 30 paperiteollisuudessa, sokeri-, kemikaali-, parkitus-, kaivos-, virvoitusjuoma-, panimo-, tislaus-, elintarvike- ja käymisteollisuudessa, lääk-keenvalmistuksessa ja muissa prosessiteollisuuksissa; (vi) saostusominaisuuksiltaan huonojen aineitten lietteen suodatus; 35 6 85109 (vii) keksintöä voidaan käyttää korvaamaan ja parantamaan saostus· tai muita erotusvälineitä reaktorijärjestelmissä, jotka ovat riippuvaisia jähmeitten kappaleiden, biomassan tai muiden ainesten erottamisesta ja uudelleen kierrättämisestä, esimerkiksi erimuotoisissa aerobisissa, ha-5 pettomissa tai anaerobisissa käymisastioissa jäteveden käsittelyä tai tavallista käymistä tai muita biologisia ja biokemiallisia prosesseja varten.

Suodatustuen paksuus on pintojen välinen etäisyys, jolloin ei oteta 10 huomioon satunnaisia putken yksinkertaisen seinämän ulostyöntymisiä, ja moniin sovellutuksiin se ei ole edullisesti suurempi kuin 1 mm. Yksinkertainen mittaus voidaan tehdä asettamalla vastaava seinämä tasaiselle levylle, sijoittamalla ohut lasilevy sen päälle ja mittaamalla lasin ja levyn välinen keskimääräinen etäisyys. Paksuus on seinämän paksuus 15 sellaisena kuin se on suodattimessa ennen aloittamista, toisin sanoen ottamatta huomioon suodatustuelle muodostunutta kerrosta tai membraania, jonka tarkoituksena on saattaa tuki valmiiksi suodatusta varten tai joka kerros on suodatuksen aikana muodostunut kerros pidättynyttä ainesta. Mikäli putken seinämä on monikerrostyyppinen, putken seinämän täytyy 20 kokonaisuudessaan olla yhä joustava ja sen paksuus ei ole edullisesti suurempi kuin 1 mm. Edullinen enimmäispaksuus on 0,6 mm - 0,8 mm ja käytännössä on käytetty paksuuksia 0,24 mm ja 0,33 mm.

Edullinen suodatustuki on joustava tekstiilituote tai kudos, joka on 25 tehty luonnonkuiduista, tekokuiduista tai synteettisistä kuiduista, säikeistä tai langoista tai niiden yhdistelmästä punotussa tai yhtäjaksoisessa muodossa ja jotka ovat yksi- tai monisäikeisiä ja valmistettu joko yhdestä materiaalista tai esimerkiksi synteettisten polymeerien sekoituksesta, kuten polyesteristä, nailonista ja polypropy-30 leenista, luonnonkuidusta, kuten puuvillasta, lasihiilestä, lasikuidusta, hiilikuidusta ja ruostumattomasta teräksestä. Tavallisesti kuidut, säikeet tai langat yhdistetään suodatustuessa kutomalla, neulomalla, ei-kudotusti tai pistosidosmenetelmällä, jolloin saadaan halpa, erittäin joustava ja itsekantava suodatustuki, jonka painearvot ovat 35 sopivat.

Il 7 85109

Kun kyseessä on kangas, edullinen rakenne on kaksoiskudos, jolloin kaksoiskudoksen jokainen seinämä Cai kerros on homogeeninen ja on itsessään tiiviisti tehty yksinkertainen kudos. Kaksoiskudosrakenne on muodostettu niin, että yhtäjaksoiset ja erilliset putket on järjestetty rinnak-5 kaistan, samansuuntaisten putkien ryhmäksi, ja tavallisesti, kun kyseessä ovat kudotut tai neulotut suodatustuet, putket ovat loimen suuntaiset.

Kudotuissa suodatustuissa putket voidaan tehdä lukuisilla eri kudonta-tavoilla (kolminiisisellä kudonnalla, palttinasidoksella, panamasidoksel-10 la, karstaamalla tai niiden yhdistelmällä). Edullinen kudonta on kolmi-niisinen viirakudos, joka antaa sopivan tiukkuuden sekä kykenee suodattamaan suuren virtauksen - sopivalla tiukkuudella vältetään neulanreikä-vuodot paineen vallitessa.

15 Kun kyseessä ovat suodatustuet, joissa tarvitaan hyvin suuri lujuus, jokaisessa laskoksessa voitaisiin käyttää kolmin- tai nelinkertaiseksi kudottua rakennetta.

Edullinen suodatustuki on erittäin joustava, jolloin puhdistusta voidaan 20 helpottaa esimerkiksi vastahuuhtelulla tai pysäyttämällä ja käynnistämällä toiminta, mikä aiheuttaa suodatustuen osittaisen kokoonpainumisen. Joustavuus mahdollistaa myös asentamisen esimerkiksi spiraalin muotoiseksi moduuliksi ilman taivuttamista ja asentamisen lineaarisesti muotoilluksi moduuliksi ilman suuria suuntausongelmia; edullinen suodatustuki 25 sopii valmistettavaksi suurina pituuksina, jolloin minimoidaan vaadittavien putkijohtoliitosten määrä; edullinen suodatustuki on rakenteeltaan tiukka, jolloin se erottaa esimerkiksi suspensiohiukkaset tai hiutaleiset metallihydroksidihiukkaset; edullisen suodatustuen painearvot ovat korkeat, mikä mahdollistaa pitkien palojen asentamisen moduuleiksi; 30 edullisen suodatustuen rakenne on sellainen, joka minimoi hiukkasten jäämisen kiinni itse suodatustukeen, toisin sanoen rakenteen ansiosta puhdistaminen on helppoa ja huokosten tukkeutuminen on vähäinen.

Edullinen suodatustuki sellaisia sovellutuksia varten, joissa vaaditaan 35 kalvokerros tai suodattimelle muodostuva suodattava kerros, on rakenteeltaan sellainen, että se kykenee erottamaan sellaisia hiukkasia, kuten 8 85109 alumiini- tai rautahydroksidisakkaa, piimaata, bentoniittia tai muita vastaavia suodatuksen apuvälineitä vedestä, kun suodatustukeen kohdistetaan paine, joka on luokkaa 10-1000 kPa (vaikkakaan nämä arvot eivät ole yksinomaan käypiä).

5

Suodatuskyky riippuu suodatustuesta ja suodatustuelie muodostuneen kerroksen tai kalvon ominaisuuksista. Kerros tai kalvo voi olla itsekorjautuva, jos se vahingoittuu tai menee puhki. Kerros voi olla muodostunut syötön aineosista tai se voi olla muodostettu levittämällä erityinen 10 kerros, joka muodostuu esimerkiksi hydroksiidihiutaleista. Voidaan käyttää myös monikerroksisia kalvoja, joissa ensimmäistä kalvoa, joka on esimerkiksi piimaata, bentoniittia tai selluloosaa, peittää toinen kalvo, joka on esimerkiksi metallihydroksidia, kuten rauta-, alumiini- tai sirkoniumhydroksidia. Yleisesti kalvojen soveltamisteknologia tunnetaan 15 hyvin. Erilaisina mahdollisina toimintatapoina voidaan pitää seuraavia: (i) käsittelemätön suodatustuki; (ii) reagoimattomia suodatusvälineitä (esimerkiksi piimää, bentoniitti, 20 aktivoitu piioksidi, asbestikuitu tai selluloosakuitu) lisätään syötettävään materiaaliin; (lii) metallihydroksidia (esimerkiksi rautaa, alumiinia tai kalsiumia) lisätään syötettävään materiaaliin; 25 (iv) muita materiaaleja, yhdisteitä tai kalvoja sidotaan kemiallisesti tai kiinnitetään muuten suodatustukeen, tavallisesti ennen asennusta.

Tätä keksintöä käytettäessä on joissakin sovellutuksissa edullista vält-30 tää saostusaineiden lisäämistä syöttöön, paitsi ensimmäisen syötön aikana, jolloin saadaan muodostettua suodattimeen kiinnittyvä suodattava kerros tai kalvo. Saostusaineiden tai muiden vedenkäsittelykemikaalien jatkuva annostelu ei ehkä ole tarpeen edes juomavedeksi tulevan veden käsittelyssä, kunhan suodattava kerros on ensin muodostunut.

li 35 9 85109

Putkiryhmdn putkien sisdhalkaisija voi olla esimerkiksi 5:std tai 10:std 40 mm: in tai aina 200 mm:in asti. Putken etuja ovat alhainen hinta, suuri murtolujuus ja kestävyys ja putket tekevät mahdolliseksi moduulien tekemisen vaikeuksitta ja ne ovat myös vähemmän alttiita tukkeutumaan. S Putki ryhmä voi muodostaa yhden ainoan moduulin · esimerkiksi käytettäessä sisähalkaisijaltaan 25 mm:n putkia ryhmässä voi olla 22-46 putkea, kun käytetään normaaleja kudontaleveyksiä, jotka ovat yhdestä metristä kahteen metriin, kun kyseessä on kudottu suodatustuki, ja ryhmä voi olla useiden satojen metrien pituinen. Sadan metrin pituisen putkiryhmän, 10 jossa on 22 sisähalkaisijaltaan 25 mm:n putkea, suodatusalue on 170 mJ. Putkien kestoidt voivat olla yhdestä kolmeen vuoteen riippuen siitä, kuinka ankarassa käytössä ne ovat.

Tavallisesti suodatustuki muodostaa osan vaihdettavissa olevasta moduu-15 lista, joka koostuu putkiryhmdstä, putkien liitospdistd, putkistosta ja venttiileistä. Ryhmän yksittäiset putket voidaan liittää toisiinsa rinnakkain tai sarjana tai rlnnankytkenndn ja sarjakytkenndn yhdistelmänä.

Edullisia toteutusmuotoja 20

Keksintöä kuvataan edelleen esimerkinomaisesti viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa:

Kuvio 1 on yleinen kaaviokuva, jossa esitetään keksinnön mukainen pa-25 noksittainen suodatus;

Kuvio 2 on yleinen kaaviokuva, jossa esitetään keksinnön mukainen syöttöjä välisyöttösuodatus; 30 Kuvio 3 on yleinen kaaviokuva, jossa esitetään keksinnön mukainen suppeneva sarjasuodatus;

Kuvio 4 on yleinen kaaviokuva, jossa esitetään keksinnön mukainen keskeytymätön jätevesisuodatus; 35 ίο 8 5109

Kuvio S on osiin hajoitettu isometrinen kuva keksinnön mukaisesta ensimmäisestä suodattimesta (kaksi yksityiskohtaa on myös esitetty);

Kuvio 6 on pohjapiirros kuvion 5 suodattimesta; 5

Kuvio 7 on pystyleikkaus kuvion 6 tasoa VII-VII pitkin;

Kuvio 8 on yksityiskohta kuviosta 7 ja se esittää osan puhdistuspäästä; 10 Kuviot 9 ja 10 ovat suurennettuja kaaviomaisia poikkileikkauskuvia kuvioissa 5-8 esitetystä suodatustuesta, jolloin kuvio 9 esittää suoda-tustuen pullistuneena ja kuvio 10 esittää suodatustuen lepotilassa.

Kuvioissa 11 ja 12 on kaaviomainen pystyleikkauskuva ja kaaviomainen 15 pohjakuva (pienemmässä mittakaavassa) keksinnön mukaisesta toisesta suodattimesta;

Kuviot 13 ja 14 ovat kuvia suodattimesta, joka ei ole keksinnön mukainen, ja keksinnön mukaisesta kolmannesta suodattimesta; 20

Kuvioissa 15 ja 16 on kaaviomainen isometrinen kuva ja kaaviomainen pystyleikkauskuva keksinnön mukaisesta neljännestä suodattimesta;

Kuvio 17 on suurennettu kuva keksinnön mukaisesta suodatustuesta Ja se 25 esittää yhden tyypin kolminiisisestä kudonnasta, jota käytetään kun kyseessä on kudottu kaksoiskudoksinen suodatustuki;

Kuvioissa 18£ ja 18& on kudoskaavio keksinnön mukaisesta erilaisesta suodatustuesta. Kuvio 18fe on jatkoa kuvion 18a oikeanpuoleiseen päähän; 30

Kuvio 19 on vaakasuuntainen leikkauskohta, joka esittää vaihtoehtoisen puhdistusmenetelmän.

I; 35

Kuviot 1-3 U 85109

Kuvioissa 1-3 esitetään, että suodatus panoksittain rikastamalla, syöttö- ja välisyöttösuodatus tai keskeytymätön kerralla läpi menevä suoda-5 tus ovat mahdollisia. Kuvioissa 1-3 esitetään syötön, uudelleenkierrä-tyksen, rikasteen ja läpi menevän aineosan linjat 1,2,3 ja 4, varasto-astiat 5, säätöventtiilit 6, pumput 7, keksinnön mukaiset poikittais-virtausmikrosuodattimet 8 ja takaiskuventtiilit 9, 10 Kuviossa 3 esitetään suppenevan sarjan muotoinen moduuli, jollaista käytettäisiin jatkuvassa toiminnassa suuressa laitoksessa; esimerkiksi suodattimien 8 määrä yksittäisissä vaiheissa voi olla 16-8-4-2-1 ja vaihetta kohden voidaan päästä esimerkiksi 50 % tai 60 %:in veden takaisin saamisessa. Vaiheiden välillä tapahtuva pumppaus voi olla tarpeen, 15

Kuvio 4

Kuviossa 4 esitetään ensiasteisen jäteveden käsittely, jossa käytetään aktilvilieteprosessia. Syöttöjohto 1 tuo jätevettä laitteeseen 10, jos-20 sa se seulotaan ja jossa siitä poistetaan karkeat osaset, ja seuraavana on ensimmäinen seisotusastia 11, jonka lietejohto 12 on esitetty. Säi-- - liöstä 11 syöttö menee reaktoriin, jonka muodostaa aktivoidun lietteen ilmastusastia 13. Pumppu 17 vetää lietettä jatkuvasti astiasta 13, mutta rikastettu liete palautetaan johtoa 2 pitkin ja poistettu rikaste (yli-25 määräinen liete) taas menee johtoa 3 pitkin. Koska suodatin 8 pystyy toimimaan keskeytyksettä pitkiä jaksoja, astiaa 13 voidaan käyttää hyvin korkeilla lietepitoisuuksilla, jopa aina 15 %:n pitoisuuksilla (kuiva-paino) .

30 Kayite-iria

Kuvioissa 5-10 esitetään keksinnön mukainen suodatustuen 21 spiraali-sovitelma. Suodatustuki 21 on muodoltaan yhtenäinen kaksoiskudosryhmä, joka muodostaa suuren määrän putkia (katso kuvioita 9 Ja 10). Suodatus-35 tuki 21 voi olla samanlainen kuin jäljempänä esimerkissä 1. Suodatustuki 21 on rengasmaisen suodatussäiliön 22 sisällä ja sitä kannattaa paikoil- 12 85 1 09 laan ruostumattomasta teräksestä valmistettu spiraali 23 tai jokin muu sopiva kannatin, jonka päälle päällimmäinen putki on liu'utettu (tai johon se on kiinnitetty), joka kannatin on ripustettu puolestaan esimerkiksi lovetun kannatinosan 24 päälle ruostumatonta terästä olevien 5 koukkujen 25 avulla tai muulla sopivalla ripustusmenetelmällä. Suodatus-tuen 21 alimpaan putkeen voidaan asentaa sopivat painot 26, jotka saavat tuen riippumaan pystysuorassa. Muut putket ovat käytettävissä suodatus-toimintaan.

10 Putkien päihin tehdään syöttö- ja paluuliitokset 27 ja nämä liitokset 27 voidaan haluttaessa tehdä jakoputkistoina, jolloin yksittäiset liitokset putkiin vaihtelevat sopiakseen eri sovellutuksiin. Kuviossa 7 esitetään yksi mahdollinen järjestely (vain sisemmät jakoputkistot on esitetty). Liitokset 27 sulkevat pienen pätkän kunkin suodatusputken päästä, mutta 15 tämä osa on hyvin pieni suhteessa häiriöttömään alaan, eli vähemmän kuin 1 %. Pumppu 7 liitetään syöttöjohtoon 1. Kuten voidaan nähdä, läpi tunkeva aineosa valuu pois suodatustuen 21 ulkopuolta pitkin ja kerääntyy säiliön 22 pohjalle.

20 Kuvioissa 6-8 esitetään kaaviomaisesti kaksi haaraa käsittävä puhdis-tuspää 28, joka on järjestetty kulkemaan spiraalin muotoista rataa pitkin suodatustuen 21 kierrosten välissä ja jonka kummastakin haarasta lähtee nestettä vastakkaisiin säteittäisiin suuntiin suodatustukeen 21 suodatustuen 21 puhdistamiseksi ja tasapainottamiseksi puhdistuksen ai-25 kana; haaroihin voi olla sijoitettu tietyn välimatkan päähän toisistaan esimerkiksi sopivia suuttimia. Puhdistuspään 28 haarat muodostuvat putkista, jotka on yhdistetty nestettä tuovan järjestelmän putkeen 30 joustavalla putkella 29.

30 Alussa syöttösäiliöstä (ei esitetty) tuodaan suodattimeen tarttuva suodattava aine ja kierrätetään, kunnes membraanivirta osoittaa, että suodattimeen on muodostunut riittävä suodattava kerros. Sitten alkaa tavallinen suodatusjakso, joka kestää pitkähkön ajan. Kun puhdistaminen on tarpeen, joko ennalta määrättyjen aikavälien päästä tai membraanivir-35 ran aletessa minimiarvoon, syötön tulo joko keskeytetään tai sitä tuodaan pienempänä virtauksena, mikä saa suodatustuen putket painumaan 11 13 851 09 lepotilaan; puhdistus vettä pumpataan puhdistuspään 28 kautta, mikä taivuttaa suodatustukea sisäänpäin kumpaankin suuntaan (eteen ja taakse), avaa huokoset ja poistaa hiukkaset suodatustuesta. Puhdistuspää 28 liikkuu hitaasti suodatustuen 21 spiraalirataa pitkin. Putkien sekä ulko-3 että sisäpuolelle ruiskutettu vesi palautetaan syöttösäiliöön 5 tai lasketaan pois. Mikäli suodatustuen 21 putkien sisäpuolella on runsaasti sakkaa, on edullista tuoda syöttövirta putkiin, jotta estetään sakan kasaantuminen putkiin ja mahdolliset tukkeutumiset.

10 Puhdistuspäähän 28 tuotu juokseva puhdistusaine voi vaihtoehtoisesti olla paineilmaa tai muuta kaasua tai ilman tai muun kaasun ja veden sekoituksia ja se voi sisältää puhdistuskemikaaleja.

Kuviot 11 ia 12 15

Kuvioissa 11 ja 12 esitetään toinen järjestely, jossa käytetään samaa suodatustukea 21 (tosin eri muodossa). Tässä tapauksessa useita suodatus-tukia 21 on järjestetty lineaariseen muotoon ja niitä kannattavat sopivat tukikehykset 31. Kuviossa 11 esitetään yksityiskohta putkimaisen metalli-20 sen tukikehikon 31 pystyleikkauksesta Ja kuviossa 12 tukikehikon 31 ja pituussuuntaisten tukiosien 32 yleinen järjestely. Kehikot 31 on sijoitettu rakenteellisista suunnitteluseikoista määräytyvien sopivien välien päähän. Suodatustuet 21 riippuvat paikoillaan ruostumattomasta teräksestä valmistetun osan tai muiden sopivien kannatusosien 23 avulla, joiden 25 osien päälle ylin putki on liu'utettu tai kiinnitetty muuten, ja kanna-tusosa on kiinnitetty puolestaan pitkittäiseen kannatusosaan 32. Pitkittäiset kannatusosat 32 on kiinnitetty kehyksiin 31 ja ne kulkevat keskeytyksettä pitkittäissuunnassa suodatustukien 21 pituudelta.

30 Suodatustuen 21 putkien päihin tehdyt syöttö- ja paluuliitokset ovat samanlaisia kuin kuvioissa 5-10 esitetyt. Suorakulmaista suodatussäi-liötä 22 käytetään kokoamaan suodatustuelta tuleva läpituleva aines. Useat pitkittäissuunnassa liikkuvat puhdistuspäät 28 toimivat samalla tavoin kuin kuvioissa 6-8 on kuvattu; osien 34 päällä ohjautuva vaunu 33 35 kannattaa niitä ja ylemmät osat 35 liukuvat pitkittäissuuntaisten osien 32 sivuja pitkin.

m 85109

Kuvio 13 (ei keksinnön mukainen)

Kuviossa 13 esitetään suodatin 8, jossa suodatustuki muodostuu kahdesta 5 kudoksesta 41, joiden väliin syöttö menee. Kuten kuviossa 13 esitetään, kudokset 41 pullistuvat ulos käytön aikana, ja ne on järjestetty niin, etteivät ne aivan kosketa säiliöastian 42 seinämiin, jolloin lähes koko suodatustuen ala jää puristumatta kokoon. Säiliöt 42 voidaan koota ken-nostoina ja virtaus voidaan valita sellaiseksi kuin halutaan. Syöttö- ja 10 rikasteliitokset 1,3 voivat olla säiliöiden 42 päissä tai pitkillä sivuilla. Kudosten 41 väliin sijoitetaan verkkoväliosa 43, niin että vastahuuhtelua varten kudosten 41 väliin jää tila veden poistoa varten.

Kuvio 14 15

Kuviossa 14 esitetään erilainen sovitus kuviossa 13 esitetyn kaltaisesta suodattimesta, mutta tässä käytetään yllä kuvattua moniputkista ryhmää 21. Säiliön 44 muoto noudattaa ryhmän 21 pinnan muotoa ja väliin on jätetty riittävästi tilaa, jolloin estetään, että ryhmä 21 koskettaisi 20 säiliön 44 sivuihin. Vastaavaa toteutusta voitaisiin käyttää kuvioiden 5-10 suodattimessa olevia liitoksia 27 varten.

Savia .15 ia 1$ 25 Kuvioissa 15 ja 16 esitetään halpa suodatin. Moniputkista ryhmää 21 kannattavat ohjausköydet 51, jotka on kiinnitetty pystytukiin 52. Kuviossa 16 esitetään kaksi ryhmää 21, jotka on sijoitettu päällekkäin, mutta käytössä voi olla myös yksi ainoa ryhmä tai yhdensuuntaiset ryhmärivit. Ryhmä(t) 21 peitetään verholla 53, joka riippuu kummallakin puolella ja 30 voi olla muovikalvo tai kalvo, kuten polyetyleeni- tai polypropyleeni-kalvo. Verho 53 riippuu alas kokoomakouruun 54, johon läpitunkeva aineosa kerääntyy. Jokainen moniputkisen ryhmän 21 juoksu voisi olla jopa sanotaan 80 m pitkä - 10 metrin juoksu voisi suodattaa 3-4 mJ tunnissa, mikä on tarpeeksi pienen kylän vedentuotannoksi. Vastahuuhteluun voidaan 35 käyttää käsisuutinta.

Kuvio 19 is 8 5109

Kuviossa 19 esitetään puhdistusjärjestely, jossa tankoja 61 (jotka voivat olla sylinterin muotoisia) liikutetaan suodatustuen 21 kummankin 5 puolen ulkopintaa pitkin. Tankojen halkaisija on 50-100 % tuen 21 yksittäisen putken halkaisijasta. Tangot 61 taivuttavat suodatustuen kumpaakin puolta sisäänpäin ja niiden esitetään pienentävän putken halkaisijaa noin 50 %:lla, mutta vähennys voisi olla noin 5 %, 25 %, 75 %, 90 % tai 100 % (täysin suljettu) olosuhteista riippuen. Tangot 61 poistavat ai-10 netta suodatustuelta 21 ja puhdistavat näin suodatustuen 21. Erityisesti uskotaan vielä, että suodattimeen muodostuu suppilonielu (edellyttäen, että putket eivät ole täysin suljettuina) ja ilma voi imeytyä sisään suodattimen läpi (sama ilmiö voidaan saada aikaan vastakkaisilla ilma-suihkuilla, katso kuviot 6-8). Tällaisen puhdistuksen on havaittu olevan 15 tehokas suodatettaessa hiutaletyyppistä lieteainetta.

Tankojen 61 tulisi koskettaa kaikkiin suodatustuen putkiin, joka suoda-tustuki voi olla samanlainen kuin kuvioissa 5-10 tai kuvioissa 11 ja 12 esitetty ja tangot 61 on asennettu kuten puhdistuspädt 28 (ja niiden 20 tilalle). Vaihtoehtoinen järjestely on ripustaa suodatustuki(-tuet) 21 niin, että vierekkäiset kierrokset tai juoksut miltei koskettavat toisiaan, sanotaan 1 mm:n päähän toisistaan, ja jokaisen tankoparin 61 välissä on lukumäärä, sanotaan viisi, suodatustuen 21 kierrosta tai juoksua ja jokaista kierrosta tai juoksua on puristettu kokoon.

25

Esimerkki 1 (putkirvhmä)

Putkiryhmä 21 kudottiin yhtäjaksoiseksi kudokseksi kaksoiskudosrakentee-na, jolloin kudontaa, niisitystä ja polkuskaavaa kutomisen aikana järjes-30 telemällä muodostettiin kaksikymmentäneljä putkea, jolloin saatiin yhtäjaksoiset kankaan loimen suuntaiset putket, joita erottavat kudonnon rajapinnan muodostamat ylisiirtolinjat (kuten kuvioissa 18a ja 18b on esitetty). Mikäli käytettäisiin leveämpiä kutomakoneita, putkien määrää ja leveyttä voitaisiin kasvattaa. Muita keinoja putkien muotoilemiseksi, 35 kuin iskupistojen tai kuteen ylikulun käyttäminen, ovat jälkinitominen, liimaaminen tai vastaavat menetelmät.

i6 85109

Yksi erityinen kudos oli seuraavanlainen (suluissa olevat numerot esittävät tarkasteltujen arvojen vaihteluvälin tai vaihtoehdon, vaikkakaan nämä eivät ole ainoat mahdolliset): 5

Arkin leveys - 1050 mm (500-3000);

Arkin pituus - 95 mm (0,5 tai 10-200);

Putken sisähalkaisija - 25 mm (5 tai 10-200);

Suodatustuen leveys yhden 10 putken yhdellä sivulla - 39 mm;

Yhden putken yhden sivun muodostaman suodatustuen ala - 3,7 m2;

Kalvon tukea varten saatavissa oleva kokonaisala (22 putkea) * 163 m2; 15 Paltteen leveys putkien välillä - 4,5 mm (1-5);

Loimi - 80 päätä per cm (25 - 80 tai 150);

Kude - 46 nukkausta per cm (10-50 tai 100);

Paino * 434 g per m2 (100 tai 200-1000 tai 1500) - tämä on molempia kerroksia tai 20 laskoksia kohti ja käsittää peitteet

Kudonta - 2x2, esitetty kuviossa 17 tai tarkemmin kuten kuvioissa 18a ja 18fe (toimikkaat kuten 1x2 tai 2x1);

Lanka - polyesteri (vaihtoehdot annettu 25 muxialla);

Loimi ' 280 g/104 ® (Decitex), 72 halkaisijal taan 18,8 mikronin säiettä per lanka, murtumavenymA 47 % ± 12 *, vetolujuus 10,7 Newtonia ± 12 %; vähäinen kutis-30 tuvuus, tiivis, suuri lujuus;

Kude - 440 g/104 m (Decitex), 120 halkaisijal taan 18,2 mikronin säiettä lankaa kohden; ilma kudottu, kiedottu;

Silmukan aukko - et mitattu (5 tai 20-300 mikronia); li 35 i7 8 5 1 09

Avoin ala - ei mitattu, mutta ilmahäviö oli 15-21 mVminuutti suodatus tuen neliömetria kohden paineen ollessa 1,5 kPa; Putken yhden seinämän paksuus - 0,33 mm (0,1-0,8); 5 Vapaa pituus erityisessä joustavuuden koestuksessa (katso alla), on tehty kahdelle Esimerkin 1 kankaasta otetulle, hieman erilaiselle näytteelle (A ja B) - 40 ja 56 mm (10-80 tai 100) 10 - vastaavassa koestuksessa kummankin näytteen kohdalla 100 mm:n pituus painui noin 80°.

Kuviot 18a ja 18fe ovat tavanomaisia kudontakaavioita. Suikale on otettu 15 kankaan leveyden poikki ja se esittää toistomallin, joka toistetaan lukuisia kertoja putkien lukumäärän mukaan. Tässä mallissa vyöhykkeet χ ovat paltteita (tai hulpio) ja vyöhykkeet y ovat putkia; vyöhykkeet y toistuvat itse putken halutun leveyden mukaan, vaikkapa seitsemän kertaa. Musta neliö osoittaa kohdan, jossa loimilanka nostetaan kudelangan 20 yli· Kaksi kudosta tai laskosta kudotaan toistensa päälle, mutta molemmat laskokset kiedotaan hulpioissa ja peitteissä; järjestely on sellainen, että yhden putken yhden laskoksen kudelangoista tulee sitten viereisen putken toisen laskoksen kudelankoja. Paltteisiin tuodaan (esimerkiksi "Zimmercoating"-prosessissa) kutomisen jälkeen kankaan yhdelle puolelle 25 tai kummallekin puolelle kaistale polyvinyylikloridiliuosta, joka ei ole täysin kovettunutta, joka kaistale kyllästää kankaan; tämä kaistale voi olla leveämpi kuin palle, vaikkapa 15 mm:n levyinen. Tämän jälkeen kangas kuumennetaan noin 170°C:een tasokuivauskoneella tai vastaavalla koneella, jotta polyvinyylikloridi kovettuisi täysin. Kaistaleet kiinnittyvät 30 kudottuun polyesteriin ja muodostavat vahvan kestävän tiivisteen vyöhykkeisiin tai paltteisiin, Joissa kankaan kaksi laskosta liittyvät toisiinsa; tämä estää tihkumisen pallekohdissa ja vähentää suodattavan kerroksen muodostumiseen menevää aikaa. Kaistaleet voitaisiin kiinnittää myös hulpioihin. Kuumennusprosessin aikana kangas voidaan kutistaa tai 35 kovettaa kuumentamalla.

18 851 09

Kudos on senlaatuinen, että kun siihen kohdistetaan 600 kPa:n paine yli kolmen vuoden aikajakson ajan, kankaan muodostama putken poikkileikkaus -pinta ei suurene muovin virumisesta johtuen enempää kuin 5 %. Mikäli ilmenee liiallista venymistä, joko alun paineistuksen tuloksena ja/tai 5 muovin virumisen seurauksena, tulee esiintymään läpitihkumista, jota ei voi hyväksyä - alhainen venyvyys olisi alle 10 % tai edullisesti 5 %.

Putket ovat erittäin joustavia ja kun niitä ei ole paineistettu, ne painuvat kasaan, niin että niiden poikkileikkaus ei ole enää pyöreä vaan 10 lähenee litteätä monikulmiota, jonka kahden pitemmän sivun välimatka on 1 mm (vertaa kuvioita 9 ja 10).

Suodatustuen putken edullisen rakenteen, jossa yhdistyy suuri joustavuus, suspensiohiukkasten erottamisen mahdollistava kudonnan tiiviys ja puhdis-15 tusta edesauttava kudontatyyppi, on lisäksi huolehdittava sopivasta painearvosta, jotta pitkät putken osat (200 m: in asti) voitaisiin yhdistää sarjoiksi tai rinnakkain. Minimi putken murtumispaine on 400 kPa. Putken murtumisen aiheuttavat paineet ovat edullisesti yli 1000 kPa ja 8000:teen kPa:iin saakka riippuen suodatustuen rakenneaineesta. Kun 20 kyseessä ovat kudotut suodatustuet, kudontaraalli ja kuitu-, säie- tai lankatyypit valitaan niin, että minimoidaan suodatustuen huokosaukkojen aukeneminen toiminnan aikana paineen alaisuudessa.

Suodatustuen tai suodatustuen muodostamien putkien pitkissä putkiosissa 25 kitkasta johtuva paineen pieneneminen voi olla huomattava ja suurinopeuk-sissa sovellutusmuodoissa voi välipumppaus olla tarpeen. Painearvojen tulisi olla sellaiset, että pitkät putkiosat (aina 200 m:in asti) voidaan yhdistää sarjoiksi.

30 Käytännön nopeudet ovat tavallisesti luokkaa 1-3 tai 5 m/s, jolloin sisä-halkaisijaltaan 25 mm:n kokoisessa sata metriä pitkässä putkiosassa voi odottaa 65-2500 kPa:n suuruista paineenpudotusta. Voidaan pyrkiä nopeuteen, joka on putken tulopäässä vaikkapa 3 m/s ja poistopäässä 1 m/s. Luontainen vedenvirtaus on tavallisesti yli 1500 l/nfti, kun paine on 150 35 kPa, mutta tämä vähenee tavallisesti suodattavaa kerrosta lisättäessä, l! i9 8 51 09 jolloin vähenemisen määrä riippuu käytettävistä kemikaaleista tai aineosista.

Taulukko 1 antaa tietoja edellä esitetyn kaltaisten, sisähalkaisijaltaan 5 25 mm:n putkien moduulien koosta, jolloin kyseessä on 22 putkesta muo dostuva moduuli. Kokeellisiin tarkoituksiin käytettiin kuvioiden 5-10 suodatinta ja moduulit on koottu säiliöön, jonka mitat (halkaisija x korkeus) on annettu Taulukossa 1.

10 Taulukko 1

Putken pituus m: 50 100 200

Kalvon ala m2: 85 170 340 Säiliön mitat m: 1,7 x 1,2 2,2x1,2 3,0x1,2 15

Esimerkki 2 (Prosessi)

Esimerkkinä käytetään panoksittaisen rikastuksen toimintatapaa poistono-peuden ollessa mahdollisimman pieni. Suodatin oli samanlainen kuin ku-20 vioissa 5-7 esitetty ja säiliön korkeus oli 1,2 m, järjestely oli samanlainen kuin kuviossa 1 ja suodatustuki oli samanlainen kuin Esimerkissä 1. Yksityiskohdat ovat:

Suunniteltu valuminen 1000 m’/d 25 Suunniteltu virtaus 250 1/m2 h (6 mVm2 d)

Suunniteltu suspensiohiukkasten määrä (ss) syötössä 50 mg/1

Pienin mahdollinen nopeus putkessa 1 m/s 30 Veden talteenotto 98 %

Rinnakkaisliitäntä

Laskettu poistovirtaus 935 n?/d (1 m/s)

Laskettu tulovirtaus 1915 n^/d (2,1 m/s)

Kalvon ala 163 m2 35 Putken pituus 95 m

Paineen pudotus 140 kPa 20 8 51 09

Paineen suuruusluokka 340 kPa (tulopaine) - 200 kPa (poisto-paine)

Lopullinen suspensiohiukkasten (ss) rikastuminen 2500 mg/1 5 Vähentämällä yhdensuuntaisten putkien määrää ja lisäämällä putkien pituutta pumppausvolyymi pienenisi.

Esimerkki_j (Erityinen pressi) 10

Tehtaaseen pystytettiin pieni koelaitos, jossa käsiteltiin tehtaan jätevesiä orgaanisen aineen ja suspensiohiukkasten poistamiseksi. Jäteveteen annosteltiin 25 mg/1 Fe*** rautasulfaattina. Toimintaolosuhteet olivat seuraavat: 15

Suodatin kuten kuvioissa 5-10

Suodatustuki kuten Esimerkissä 1

Kalvo itsemuodostuva

Tulopaine - 240-420 kPa 20 Poistopaine - 40-65 kPa Lämpötila - ympäröivä

Suodattimen putkiala - 11 m2 Näissä panoksittaisen rikastamisen toimintaolosuhteissa, jolloin suodat-25 timelle tuli syöttöä 7600-21500 mg/1, läpitunkevan aineosan virtaus oli 250-320 l/nfti, ja suspensiohiukkasten määrä mitattiin suodattimen poisto-päässä. Läpitunkeva aineosa (tuote) sisälsi lietehiukkasia vähemmän kuin 0,3 mg/1.

30 Multa erityisiä sovellutusmuotoia

Muita erityisiä sovellutusmuotoja ovat: - sekä kotitalouksista että tehtaista tulevaa jätevettä sisältävän, akti-35 voidun lietteen selkeytyslaitteesta ylivuotavan veden käsittely ennen käänteisosmoosia; 2i 8 5109 - poislasketun jäähdytysveden käsittely ennen käänteisosmoosia; • öljypäästöjä ja kolloidisia/suspendoituja hiukkasia sisältävän öljyn-jalostamossa syntyvän jäteveden käsittely ennen käänteisosmoosia; • kolloidisen raudan poistaminen lauhdepiiristä (esimerkiksi kuivajääh-5 dytystä käyttävissä voimaloissa); - selluloosa/paperijätevesien, esimerkiksi selluloosan keitossa syntyvän kalsiumsulfiittia sisältävän pesuliuoksen, paperikoneen selkeytyslaitteesta ylivuotavan jäteveden, paperikoneen raakajäteveden, selluloosatehtaassa kloorausvaiheessa syntyvän jäteveden ja yleensä paperikoneen 10 jätevesien käsittely; - kolmen erityyppisen nahkateollisuudessa syntyvän jäteveden, nimittäin nahan kovettamisessa syntyvän jäteveden, märkäparkitsemisesta ja yhdistetystä kalkituksesta, kalkkimaitopesusta ja kromipesusta muodostuvien jätevesien käsittely; 15 - käymisliuosten suodatus; - hiivateollisuudessa syntyvien jätevesien käsittely; - tekstiilipolyesterien värjäyksessä syntyvien jätevesien käsittely; - painatusteollisuudessa syntyvien jätevesien käsittely; - vesien käsittely epäorgaanisten aineosasten, kuten seostetun kalsiumin 20 ja mahdollisesti magnesiumin kovuuden poistamiseksi veden pehmentämisen yhteydessä; • fosfaatin poistaminen; - pieneen tilaan kootut vedenhankintayksiköt; - kehittäminen halvaksi, osittain suolaa erottavaksi membraanijärjestel-25 mäksi; - hapettomassa jäteveden käsittelyjärjestelmässä veden denitrifioimiseksi (nitraattipitoisuuden vähentämiseksi) biomassa poistetaan aerobisesti syöttämällä sopivaa orgaanista yhdistettä, kuten metanolia, yksinkertaiseen tasaisesti sekoitettuun ilmastettuun käytteeseen, johon on ympätty 30 esimerkiksi aktivoitu lieteliuos; kun biomassan pitoisuus on kehittynyt riittäväksi, nitraattia sisältävä vesi syötetään ja ilmastus kytketään pois, jolloin orgaaniset yhdisteet, kuten metanoli, syöttävät biomassan vaatiman hapen ja pelkistävät nitraatti-ionin kaasumaiseksi typeksi; keksinnön mukainen suodatin erottaa biomassan ja se palautuu käytteeseen 35 läpimenevän aineosan ollessa denitrifioitua vettä; 22 8 5 1 09 - anaerobisen kontaktireaktorin sedimentointivaiheen korvaaminen keksinnön mukaisella suodattimena, jotta voitaisiin käyttää suurempia biomas-sapitoisuuksia ja täten lyhyempiä läpikulkuaikoja.

5 Joustavuuden koestus

Erityinen joustavuuden koestus (SFT) tehtiin alunperin Esimerkin 1 kankaalle sen ulkonevan pituuden tai vapaan pituuden määrittelemiseksi, joka pituus antoi painumiskulman tai kaltevuuskulman arvoksi 45®. Nyt on tul-10 lut tietoon, että Brittiläisessä Standardissa (BS) 3356:1961 on samanlainen testi, jonka suoritustavan ainoa huomattava ero on 41,5®: n kaltevuus-kulman käyttö. Täten SFT on BS 3356:1961-standardin testi, jossa BS-testin 41,5®:n kulma korvataan 45®:n kulmalla. Kuitenkin vapaa pituus ilmoitetaan sellaisenaan, kun taas BS-testissä "taivutuspituus" on puolet 15 vapaasta pituudesta. Huomioidulla vaihteluvälillä vastaavuussuhde näytti hyvältä BS:in taivutuspituuden ollessa sama kuin SFT:n vapaa pituus jaettuna 2,l:llä (katso Taulukko 2 alla). Jäljempänä Taulukoissa 2 ja 3 tähdellä merkityt arvot on laskettu tältä pohjalta.

20 Koestuksessa putkimaisen suodatustuen yksinkertaisesta seinämästä leikataan suorakaiteen muotoinen kaistale niin, että putken akseli on yhdensuuntainen suorakulmion pitkän sivun kanssa; jos paltteet on päällystetty, kaistale pitäisi leikata niin, ettei se sisällä päällystettä. Sellaisenaan kaistale antaa putkesta vain "aksiaalisen" taivutuspituuden tai 25 vapaan pituuden, joustavuudesta 90°:n suunnassa voidaan tehdä arvioita, jotka antavat poikittaisen taivutuspituuden tai vapaan pituuden. On edullista, että "aksiaaliset" ja "poikittaiset" taivutusjäykkyydet ovat karkeasti samanlaiset ja on edullista, että toinen ei ole enempää kuin kymmenen tai viisi, mutta edullisesti kolme kertaa niin suuri kuin 30 toinen; yleisemmin on edullista, että taivutusjäykkyys on karkeasti ottaen sama kaikissa suunnissa eikä taivutusjäykkyys ole missään suunnassa mielellään enempää kuin kymmenen tai viisi tai kolme kertaa niin suuri kuin jossain toisessa suunnassa. Putken halkaisija oli liian pieni, jotta siitä olisi saatu kunnollisia testauskaistaleita poikittaisiin mittauk-35 siin ja arvioinnit tehtiin käyttämällä putkiryhmän poikki leikattuja kaistaleita, jolloin verrattiin taipumista kokonaisten putkien taipu- li 23 8 5 1 09 miseen aksiaalisuunnassa -jokaisessa tapauksessa putki litistettiin niin, että vastakkaiset seinämät koskettivat toisiaan. Taulukossa 4 esitellään näitä tuloksia. Paloletkusta ei saatu poikittaistulosta, mutta poikittaisen taivutusjäykkyyden uskottiin olleen paljon suuremman kuin aksiaalisen 5 taivutusjäykkyyden.

Tässä testitulokset eivät eliminoi materiaalin painon vaikutusta. Kun käsitellään aineita, joiden painon vaihteluväli on pieni, kuten tämän keksinnön edullisissa toteutusmuodoissa, ei painon vaikutuksella ole 10 suurtakaan merkitystä. BS 3356:1961 selittää, kuinka saadaan paino-oikaistu arvo, nimittäin taivutusjäykkyys. Vastaava SFT:n paino-oikaistu arvo tai SFT:n jäykkyys voidaan saada kaavalla 0,1 W,L3, jossa W, on paino (g/m2) ja L on vapaa pituus senttimetreissä ilmaistuna. Alkuperäinen koestus suoritettiin kaksoislaskoksisella kudoksella, jonka paino oli 434 15 g/m2 (yhden seinämän paino 217 g/m2); varsinainen vapaa pituus oli 40 mm, mutta edullinen maksimi oli 80 tai 100 mm; näistä pituuksista saadaan edulliseksi BS-taivutuspituuksien maksimeiksi noin 38 tai 48 mm (sanotaan 40 tai 50 mm), SFT-maksimijäykkyyksiksi 11110,4 tai 21700 mg cm (sanotaan HIOO tai 22000 (mg cm)) ja BS-maksimitaivutusjäykkyyksiksi 1191 tai 2400 20 mg cm (sanotaan 1200 tai 2400 tai edullisesti 2500 mg cm).

Taulukoissa 2-4 alla esitetään keskimääräiset testitulokset neljän sopivan näytteen ja suhteellisen joustavan paloletkun rungon osalta. Näytteet A ja B ovat kuten Esimerkissä 1 ja näytteet C Ja D tehtiin 25 samoin kuin Esimerkissä 1, mutta niihin kudottiin 22 putkea (ja näytteen C kudonta on hieman erilainen). Leikatut kaistaleet olivat kooltaan 200 x 25 mm.

24 85109

Taulukko 2

B.S SFT SFT/BS

5 Vapaa pituus mm Vapaa pituus mm Suhde Näyte A 38,0* 40,0 1,05* Näyte B 52,1 56,0 1,07 Näyte C 48,5 51,4 1,06 Näyte D 69,3 72,9 1,05 10 Paloletkun runko 77,9 81,2 1,04

Taulukko 3

15 B.S B.S S FT S FT

Taivutus- Taivutus- Vapaa Jäykkyys Paino pituus jäykkyys pituus mg-cm g/mJ

cm mg - cm cm 20 Näyte A 1,90* 149* 4,00 1389 217 Näyte B 2,60 368 5,60 3670 209 Näyte C 2,43 267 5,14 2526 186 Näyte D 3,46 868 7,29 8097 209

Paloletkun runko 3,90 5101 8,12 46150 862 25 l! 25 8 5 1 09

Taulukko 4

B.S B.S S FT S FT

Taivutus- Taivutus- Vapaa Jäykkyys Paino 5 pituus jäykkyys pituus (putki) g/m2 (putki) (putki) (putki) mgcm cm mgcm cm Näyte A putki 10 (pituussuuntainen 4,68 4449 9,68 39366 434 Näyte A putki (poikittaissuuntainen) 3,50 1861 7,20 16199 434

Paloletkun runko-putki (pituussuun- 15 täinen 7,30 67533 15,9 697816 1736

Claims (24)

26 8 5109

1. Joustava suodatustuki (21), joka on käytettävissä mikrosuodatusta tai ultrasuodatusta tai käänteisosmoosia varten, materiaalin muodossa, jossa 5 materiaalissa on kaksi laskosta, jotka on yhdistetty toisiinsa yhdensuuntaisissa, välimatkan päässä toisistaan olevissa paltteissa vierekkäisten, jatkuvien erillisten putkien yhtenäisen ryhmän muodostamiseksi, johon syötetään suodatettava juokseva aine, kunkin putken kunkin seinämän ollessa erittäin joustava ja puristettuna suodatuksen aikana, kun putket 10 ovat syötön paineen alaisena, yksinomaan seinämissä itsestään olevien vetovoimien kautta, tunnettu siitä, että paltteet ovat riittävän vahvoja kestämään putkissa olevan 400 kPa:n suhteellisen paineen ja että putkien sisäpuolinen halkaisija on vähintään S mm. i

2. Joustava suodatustuki (21), joka on käytettävissä mikrosuodatusta tai ultrasuodatusta tai käänteisosmoosia varten materiaalin muodossa, jossa materiaalissa on kaksi laskosta, jotka on yhdistetty toisiinsa yhdensuuntaisissa, välimatkan päässä toisistaan olevissa paltteissa vierekkäisten, jatkuvien erillisten putkien yhtenäisen ryhmän muodostamiseksi, johon 20 syötetään suodatettava juokseva aine, kunkin putken kunkin seinämän ollessa erittäin joustava ja puristettuna suodatuksen aikana, kun putket ovat syötön paineen alaisena, yksinomaan seinämissä itsestään olevien vetovoimien kautta, tunnettu siitä, että paltteet ovat riittävän vahvoja kestämään putkissa olevan 400 kPa:n suhteellisen paineen ja että 25 putkien sisäpuolinen halkaisija on vähintään 10 mm.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen suodatustuki, tunnettu siitä, että suodatustuen (21) joustavuus on sellainen, ettei suodatustuen (21) yksinkertaisen laskoksen ulostyöntyvä pituus ole ainakaan yhteen 30 suuntaan enemmän kuin 100 mm mainitussa tässä esitetyssä erityisessä joustavuustestissä.

4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen suodatustuki, tunnettu siitä, ettei suodatustuen (21) yksinkertaisen laskoksen jäykkyys ole 35 ainakaan yhdessä suunnassa enemmän kuin 22000 mg·cm mainitussa tässä esitetyssä erityisessä joustavuuden koestuksessa. 27 85109

5. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen suodatustuki, tunnettu siitä, ettei suodatustuen (21) yksinkertaisen laskoksen taivutusjäykkyys ole ainakaan yhdessä suunnassa enemmän kuin 2500 mg-cm British Standard 5 3356:1961-kokeessa.

6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen suodatustuki, tunne ttu siitä, ettei suodatustuen (21,41) yksinkertaisen laskoksen taivutusjäykkyys jossain suunnassa ole enemmän kuin kymmenen 10 kertaa taivutusjäykkyys jossain toisessa suunnassa.

7. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen suodatustuki, tunnettu siitä, että kaksi laskosta ovat tekstiilimateriaalia ja yhteenpunottuina paltteissa. 15

8. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen suodatustuki, tunnettu siitä, että suodatustuki (21) on kudottu.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen suodatustuki, tunnettu siitä, 20 että kudos on muodostettu kuiduista, jotka ulottuvat mainittujen putkien pituussuuntaisesti ja kuiduista, jotka ulottuvat mainittujen putkien poikittaissuuntaisesti ja että paltteet on muodostettu kudonnan aikana.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen suodatustuki, tunnettu siitä, 25 että yhden putken toisen laskoksen poikittaiset kuidut muodostuvat seuraavan putken toisen laskoksen poikittaisiksi kuiduiksi, poikittaisten kuitujen siten kulkiessa yli paltteissa.

11. Patenttivaatimuksen 9 tai 10 mukainen suodatustuki, tunnettu 30 siitä, että pitkittäiset ja poikittaiset kuidut ovat loimi- ja kude- kuituja vastaavasti.

12. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen suodatustuki, tunnettu siitä, ettei suodatustuen (21) kummankaan laskoksen 35 seinämän paksuus ole enemmän kuin 1 mm. 2« 85109

13. Suodatin (8), joka käsittää jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukaisen joustavan suodatustuen (21), joka on käytettävissä mikrosuoda-tusta tai ultrasuodatusta tai käänteisosmoosia varten, materiaalin muodossa, jossa materiaalissa on kaksi laskosta, jotka on yhdistetty 5 toisiinsa yhdensuuntaisissa, välimatkan päässä toisistaan olevissa paltteissa vierekkäisten, jatkuvien erillisten putkien yhtenäisen ryhmän muodostamiseksi, johon syötetään suodatettava juokseva aine, kunkin putken kunkin seinämän ollessa erittäin joustava ja puristettuna suodatuksen aikana, kun putket ovat syötön paineen alaisena, yksinomaan 10 seinämissä itsestään olevien vetovoimien kautta, tunnettu siitä, että suodatin (8) käsittää kanavan (27) suodatettavan juoksevan aineen syöttämiseksi suodatustukeen (21), jossa suodatintuessa (21) paltteet ovat riittävän vahvoja kestämään putkissa olevan 400 kPa:n suhteellisen paineen ja että putkien sisäpuolinen halkaisija on vähintään 5 mm. 15

14. Suodatin (8), joka käsittää jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukaisen joustavan suodatustuen (21), joka on käytettävissä mikrosuoda-tusta tai ultrasuodatusta tai käänteisosmoosia varten, materiaalin muodossa, jossa materiaalissa on kaksi laskosta, jotka on yhdistetty 20 toisiinsa yhdensuuntaisissa, välimatkan päässä toisistaan olevissa paltteissa vierekkäisten, jatkuvien erillisten putkien yhtenäisen ryhmän muodostamiseksi, johon syötetään suodatettava juokseva aine, kunkin putken kunkin seinämän ollessa erittäin joustava ja puristettuna suodatuksen aikana, kun putket ovat syötön paineen alaisena, yksinomaan 25 seinämissä itsestään olevien vetovoimien kautta, tunnettu siitä, että suodatin (8) käsittää kanavan (27) suodatettavan juoksevan aineen syöttämiseksi suodatustukeen (21), jossa suodatintuessa (21) paltteet ovat riittävän vahvoja kestämään putkissa olevan 400 kParn suhteellisen paineen ja että putkien sisäpuolinen halkaisija on vähintään 10 mm. 30

15. Patenttivaatimuksen 12 tai 13 mukainen suodatin, tunnettu siitä, että puhdistusosat (28 tai 61) ovat liikutettavissa suodatustukeen (21) nähden suodatustuen (21) ulkosivua pitkin putkien seinämien taivuttamiseksi sisäänpäin ja seinämillä olevan aineksen irrottamiseksi ja näin 35 puhdistaen suodatustuen (21). « 85109

16. Patenttivaatimuksen 15 mukainen suodatin, tunnettu siitä, että vastaavat mainitut puhdistusosat (28 tai 61) ovat liikutettavissa vastaavien putkien kummankin seinämän ulkosivua pitkin seinämien taivuttamiseksi sisäänpäin ja seinämillä olevan aineksen poistamiseksi ja näin 5 suodatustuen (21) puhdistamiseksi.

17. Patenttivaatimuksen 15 mukainen suodatin, tunnettu siitä, että puhdistusosa käsittää suodatustukeen (21) nähden liikutettavan puhdistuspään (28) vähintään yhden suihkun juoksevaa väliainetta kohdis- 10 tamiseksi putkien vastaaviin seinämiin suodatus suuntaan nähden vastakkaisessa suunnassa, jolloin seinämät taipuvat sisäänpäin.

18. Patenttivaatimuksen 17 mukainen suodatin, tunnettu siitä, että vastaavat nestesuihkut kohdistetaan vastaavien putkien vastak- 15 kaisiin seinämiin vastakkaisista suunnista.

19. Patenttivaatimuksen 15 tai 16 mukainen suodatin, tunnettu siitä, että puhdistusosa on elin (61), joka fyysisesti on yhteydessä putken vastaavaan seinämään. 20

20. Jonkin patenttivaatimuksen 13-19 mukainen suodatin, tunnettu siitä, että suodatustuki (21) on muodoltaan spiraali, jonka kierrosten välissä on välit mainittujen putkien ulottuessa spiraalimuotoon siten, että syöttö kulkeutuu spiraalin ympäri. 25

21. Jonkin patenttivaatimuksen 13-19 mukainen suodatin, tunnettu siitä, että suodattimessa on lukumäärä suodatustukia (21) yhdensuuntaisesti toisiinsa nähden ja välimatkan päässä toisistaan.

22. Menetelmä juoksevan aineen suodattamiseksi mikrosuodatuksessa, ultrasuodatuksessa tai käänteisosmoosissa, joka menetelmä käsittää suodattimen (8) käyttämisen, jossa suodattimessa on joustava suodatin suodatustuki (21) järjestetty siten, että siinä on alaltaan huomattava keskeytymätön suodatusvyöhyke, ja kanavan (27) käyttämisen suodatettavan 35 juoksen aineen syöttämiseksi suodatustukeen (21), suodatustuen (21) ollessa materiaalin muodossa, jossa materiaalissa on kaksi liitäntävyöhy- 30 85 1 09 kettä, jotka ovat yhdistetyt toisiinsa yhdensuuntaisissa, välimatkan päässä toisistaan olevissa peitteissä vierekkäisten, jatkuvien erillisten putkien yhtenäisen ryhmän muodostamiseksi, kanavan (27) syöttäessä juoksevaa ainetta kuhunkin putkeen, kunkin putken kunkin seinämän ollessa 5 erittäin joustava ja puristettuna suodatuksen aikana, kun putki on syötön paineen alaisena yksinomaan seinämässä itsessään olevien vetovoimien kautta putkien seinämien pullistuessa ulos suodatuksen aikana, tunnettu siitä, että peitteet ovat riittävän vahvoja kestämään 400 kPa:n suhteellisen paineen putkissa, ja että putken sisäpuolinen hal-10 kaisija on vähintään 5 mm.

23. Menetelmä juoksevan aineen suodattamiseksi mikrosuodatuksessa, ultrasuodatuksessa tai kädnteisosmoosissa, joka menetelmä käsittää suodattimen (8) käyttämisen, jossa suodattimessa on joustava suodatin 15 suodatustuki (21) järjestetty siten, että siinä on alaltaan huomattava keskeytymätön suodatusvyöhyke, Ja kanavan (27) käyttämisen suodatettavan juoksen aineen syöttämiseksi suodatustukeen (21), suodatustuen (21) ollessa materiaalin muodossa, jossa materiaalissa on kaksi liirantavyöhykettä, jotka ovat yhdistetyt toisiinsa yhdensuuntaisissa, välimatkan 20 päässä toisistaan olevissa peitteissä vierekkäisten, jatkuvien erillisten putkien yhtenäisen ryhmän muodostamiseksi, kanavan (27) syöttäessä juoksevaa ainetta kuhunkin putkeen, kunkin putken kunkin seinämän ollessa erittäin joustava ja puristettuna suodatuksen aikana, kun putki on syötön paineen alaisena yksinomaan seinämässä itsessään olevien vetovoimien 25 kautta putkien seinämien pullistuessa ulos suodatuksen aikana, tunnettu siitä, että peitteet ovat riittävän vahvoja kestämään 400 kPa:n suhteellisen paineen putkissa, ja että putken sisäpuolinen halkaisija on vähintään 10 mm.

24. Jonkin patenttivaatimuksen 13-21 mukaisen suodattimen (8) käyttö laitoksessa jätevesien käsittelyä varten, joka laitos käsittää suodattimen (8) yläpuolelle liitetyn reaktoriasiiän (5,6,13) ilman mitään välissä olevaa astiaa, suodattimen (8) omatessa rikastetta vievän poistoputken (2), joka on yhdistetty reaktoriastiaan (5,6,13) lietteen palautusta 35 varten. li 3i 85109