NL1021190C1 - Backflush cleaning method, for filters, especially membrane filters, uses inertia of fluid in long and rigid pipe - Google Patents
Backflush cleaning method, for filters, especially membrane filters, uses inertia of fluid in long and rigid pipe Download PDFInfo
- Publication number
- NL1021190C1 NL1021190C1 NL1021190A NL1021190A NL1021190C1 NL 1021190 C1 NL1021190 C1 NL 1021190C1 NL 1021190 A NL1021190 A NL 1021190A NL 1021190 A NL1021190 A NL 1021190A NL 1021190 C1 NL1021190 C1 NL 1021190C1
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- liquid
- filter
- filtered
- inertia
- relatively
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title abstract description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title abstract 6
- 239000012528 membrane Substances 0.000 title description 31
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 74
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 19
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims 1
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 claims 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 14
- 238000011001 backwashing Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000005374 membrane filtration Methods 0.000 description 4
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 2
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 2
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 2
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D65/00—Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
- B01D65/02—Membrane cleaning or sterilisation ; Membrane regeneration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
- B01D29/11—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with bag, cage, hose, tube, sleeve or like filtering elements
- B01D29/117—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with bag, cage, hose, tube, sleeve or like filtering elements arranged for outward flow filtration
- B01D29/118—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with bag, cage, hose, tube, sleeve or like filtering elements arranged for outward flow filtration open-ended
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
- B01D29/62—Regenerating the filter material in the filter
- B01D29/66—Regenerating the filter material in the filter by flushing, e.g. counter-current air-bumps
- B01D29/665—Regenerating the filter material in the filter by flushing, e.g. counter-current air-bumps by using pistons
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
- B01D29/88—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor having feed or discharge devices
- B01D29/885—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor having feed or discharge devices with internal recirculation through the filtering element
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2321/00—Details relating to membrane cleaning, regeneration, sterilization or to the prevention of fouling
- B01D2321/12—Use of permeate
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2321/00—Details relating to membrane cleaning, regeneration, sterilization or to the prevention of fouling
- B01D2321/20—By influencing the flow
- B01D2321/2066—Pulsated flow
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Description
Titel: Werkwijze en inrichting voor het filtreren van vloeistoffen.Title: Method and device for filtering liquids.
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het filtreren van een vloeistof middels een filter waarvan het oppervlak voorzien is van filtratieopeningen of poriën 5 waardoor de vloeistof kan passeren terwijl andere in de vloeistof aanwezige stoffen, zoals deeltjes, worden tegengehouden. Op het filtrerend oppervlak van dergelijke filters, zoals bijvoorbeeld membraanfilters vormt zich een laag van tegengehouden stoffen waardoor de doorstroming van vloeistof door de poriën wordt bemoeilijkt. Tot de stand der techniek behoren verschillende methoden en inrichtingen die deze 10 ongewenste afzetting voorkomen of althans tegengaan. Een bijvoorbeeld bij membraanfiltratie gebruikelijke en voor de hand liggende methode is om de te filtreren vloeistof, bij voorkeur onder turbulente condities, met een aanzienlijke snelheid langs het filtrerend membraanoppervlak te doen stromen waardoor de tegengehouden stoffen een afschuifkracht ondervinden en met de vloeistof vermengd 15 blijven. Een eerste nadeel van deze methode is dat het in stand houden van een effectieve langsstroomsnelheid gepaard gaat met een hoog energieverbruik en veelal ongewenste warmteontwikkeling. Een tweede nadeel is dat, als gevolg van het voor de langsstroming benodigde drukverschil, de drijvende druk voor de filtratie ter plaatse van de ingang van het filter hoger zal zijn dan aan de uitgang daarvan. Dit 20 verschijnsel en de hierdoor veroorzaakte voorkeursstroming van de gefiltreerde vloeistof is om een aantal procestechnische redenen zeer ongewenst.The invention relates to a method for filtering a liquid by means of a filter whose surface is provided with filtration openings or pores through which the liquid can pass while other substances present in the liquid, such as particles, are retained. A layer of retained substances forms on the filtering surface of such filters, such as, for example, membrane filters, making the flow of liquid through the pores more difficult. The prior art includes various methods and devices that prevent or at least prevent this undesired deposition. A common and obvious method for example for membrane filtration is to have the liquid to be filtered, preferably under turbulent conditions, flow along the filtering membrane surface at a considerable speed, so that the retained substances experience a shear force and remain mixed with the liquid. A first disadvantage of this method is that maintaining an effective longitudinal flow speed is associated with high energy consumption and often unwanted heat. A second disadvantage is that, due to the pressure difference required for the longitudinal flow, the floating pressure for the filtration at the inlet of the filter will be higher than at the outlet thereof. This phenomenon and the preferred flow of the filtered liquid caused by it is very undesirable for a number of process technical reasons.
Een andere bekende methode om membraanvervuiling tegen te gaan is om op gezette tijden de filtratierichting om te keren door gedurende enige tijd op de reeds gefiltreerde, zich aan de benedenstroomse zijde van het membraan bevindende, 25 vloeistof een druk uit te oefenen die hoger is dan de druk in de nog te filtreren, zich aan de "vuile" bovenstroomse zijde van het membraan bevindende, vloeistof. Hierdoor stroomt een hoeveelheid reeds gefiltreerde vloeistof terug door de poriën zodat de zich hierin bevindende verontreinigingen daaruit worden gespoeld. De laatstgenoemde methode heeft als nadeel dat zodra de normale filtratierichting wordt 30 hersteld zich al snel weer opnieuw een laag van de vervuilende stoffen op het membraanoppervlak en in de poriën afeet. Het ligt voor de hand om dit tegen te gaan door het tijdsinterval tussen de terugspoelingen te verkorten maar dit stuit in de i> '~\ / \ ...Another known method for counteracting membrane contamination is to periodically reverse the direction of filtration by applying a pressure higher than the liquid which is already filtered on the downstream side of the membrane for some time. pressure in the liquid still to be filtered, located on the "dirty" upstream side of the membrane. As a result, a quantity of already filtered liquid flows back through the pores so that the impurities contained therein are flushed out of it. The latter method has the disadvantage that as soon as the normal filtration direction is restored, a layer of the pollutants quickly eats away again on the membrane surface and in the pores. It is obvious to counteract this by shortening the time interval between the backwashes, but this is encountered in the i> '~ \ / \ ...
t - :· 2 praktijk op beperkingen. De effectieve filtratietijd wordt namelijk bekort met de tijdsduur van de terugspoeling, de tijd die nodig is om de diverse ventielen voor en na het spoelen in de juiste stand te brengen en de tijd die nodig is om de teruggespoelde vloeistof weer opnieuw te filtreren. Bij een te korte interval tussen de 5 op deze wijze uitgevoerde terugspoelingen doet het verlies aan effectieve filtratietijd het effect van de terugspoelingen teniet. Het verder verkorten van het interval is dus alleen maar mogelijk als daarbij ook de tijd die de terugspoeling vergt wordt verkort en de hoeveelheid gefiltreerde vloeistof die wordt teruggespoeld wordt verkleind. Er van uitgaande dat het voldoende moet zijn om een membraanporie terug te spoelen 10 met een kolom gefiltreerde vloeistof die een lengte heeft van 10 tot 100 x de diameter van die porie, dan is er voor een membraan met een open porieoppervlak van 20 % van het membraanoppervlak en een poriegrootte van 1 pm, een terugspoelvolume van 10 tot 100 x 0,0001 cm x 0,2 xlOOOO cm2 = slechts 2 tot 20 cc/m2 nodig. Een dergelijke, zeer kleine, hoeveelheid zal echter logischerwijs met 15 een zo groot mogelijke snelheid en dus met een zo hoog mogelijke kinetische energie door het membraan moeten worden teruggeperst teneinde het verstoppende materiaal voldoende ver van het membraanoppervlak te verwijderen. Dergelijke zeer korte maar krachtige omkeringen van de filtratierichting zijn niet te realiseren met de bekende terugspoelsystemen met kleppen die pneumatisch- mechanisch of 20 electromagnetisch bediend worden en daardoor veel te traag openen en sluiten. Ook de bekende inrichtingen waarbij de voor het filtratieproces benodigde drijvende druk in een min of meer sinusvormige oscillatie wordt gebracht veroorzaken niet de bovenomschreven zeer korte maar krachtige drukstoten die een optimale reiniging van de membraanporiën veroorzaken. De onderhavige uitvinding beoogt 25 een verbeterde werkwijze en inrichting te verschaffen waarbij deze genoemde korte en krachtige omkeringen van de stromingsrichting door de membraanporiën wel mogelijk zijn doordat er gebruik gemaakt wordt van de massatraagheid van een kolom vloeistof die zich in een relatief lange en onvervormbare leiding bevindt. Bij een eerste mogelijke uitvoering van een inrichting volgens de 30 uitvinding voorkomt de massatraagheid van de in een dergelijke leiding aanwezige vloeistof dat de druk van een korte maar krachtige, door een daartoe geschikte voorziening, aan de gefiltreerde vloeistof afgegeven drukstoot door deze leiding 3 kan afvloeien voordat de terugspoeling voltooid is. De door deze drukstoot opgewekte hoge druk plant zich daardoor instantaan door de gehele, overigens afgesloten en bijvoorkeur tegen vervorming bestendige, opvangruimte voor de gefiltreerde vloeistof voort. Als gevolg hiervan ontstaat kortstondig een hoog 5 drukverschil in omgekeerde richting over het membraan waardoor een relatief kleine hoeveelheid reeds gefilterde vloeistof met hoge snelheid en kinetische energie door de membraanporiën wordt teruggeperstt -: · 2 practice on limitations. This is because the effective filtration time is shortened by the duration of the backwash, the time required to adjust the various valves before and after flushing, and the time required to re-filter the backwashed liquid. If the interval between the 5 backwashes performed in this way is too short, the loss of effective filtration time cancels out the effect of the backwashes. The further shortening of the interval is therefore only possible if the time required for backwashing is also shortened and the amount of filtered liquid that is backwashed is reduced. Assuming that it should be sufficient to rewind a membrane pore with a column of filtered liquid that has a length of 10 to 100 x the diameter of that pore, then for a membrane with an open pore surface of 20% of the pore membrane area and a pore size of 1 µm, a backwash volume of 10 to 100 x 0.0001 cm x 0.2 x 100 cm2 = only 2 to 20 cc / m2 required. However, such a very small amount will logically have to be pressed back through the membrane at the highest possible speed and thus with the highest possible kinetic energy in order to remove the clogging material sufficiently far from the membrane surface. Such very short but powerful reversals of the filtration direction cannot be realized with the known backwashing systems with valves that are operated pneumatically-mechanically or electromagnetically and therefore open and close much too slowly. Also the known devices in which the floating pressure required for the filtration process is brought into a more or less sinusoidal oscillation do not cause the very short but powerful pressure pulses described above that cause optimum cleaning of the membrane pores. The present invention has for its object to provide an improved method and device in which these short and powerful reversals of the flow direction through the membrane pores are possible because use is made of the mass inertia of a column of liquid which is in a relatively long and undeformable conduit. . In a first possible embodiment of a device according to the invention, the inertia of the liquid present in such a pipe prevents the pressure of a short but powerful pressure pulse delivered to the filtered liquid by a suitable provision from being able to drain through this pipe 3 before the backwashing is completed. As a result, the high pressure generated by this pressure pulse propagates instantaneously through the entire, otherwise sealed and preferably resistant to deformation, collection space for the filtered liquid. As a result, a high pressure difference occurs in the reverse direction over the membrane for a short time, as a result of which a relatively small amount of already filtered liquid is pressed back through the membrane pores at high speed and kinetic energy.
In figuur 1 is een voorbeeld weergeven van een membraan-filtratieinrichting die naast de gebruikelijke onderdelen, zoals een membraan in een behuizing, een 10 voedingpomp en een recirculatiepomp met recirculatieleiding, is voorzien van een mogelijke uitvoering van een volgens het gevonden werkingsprincipe werkende terugspoelinrichting. De in de aangegeven richting roterende nokkenschijf 1 beweegt middels een pin 2 een hamer 3 naar achteren en spant daarbij een krachtige veer 4 die zich vervolgens ontspant waardoor de hamer 3 met grote 15 kracht en snelheid naar voren beweegt en het bewegelijke diafragma 5 treft zodat dit met hoge snelheid in de, geheel met reeds gefilterde vloeistof 9 gevulde en door starre wanden 6 begrensde, opvangruimte 7 voor de gefilterde vloeistof 9 wordt gedrukt. De op de bovenomschreven wijze gegenereerde, zeer kortstondige, als drukstoot te omschrijven, drukverhoging van de gefilterde vloeistof kan niet 20 afVloeien via de afvoerleiding 8 van de gefilterde vloeistof 9 doordat deze leiding een relatief grote lengte heeft. Deze relatief grote lengte veroorzaakt namelijk dat de in deze afvoerleiding 8 aanwezige kolom vloeistof een zodanig grote massatraagheid heeft dat daardoor een plotselinge grote versnelling van de vloeistof in deze afvoerleiding wordt verhinderd. Tevens is het van belang dat de 25 drukstoot niet gedempt kan worden doordat zowel de opvangruimte 7 als de leiding 8, waarbinnen de gefilterde vloeistof zich bevindt, zodanig geconstrueerd zijn dat zij niet of slechts in zeer geringe mate zullen vervormen als gevolg van de daarin optredende drukverhoging. Hierdoor kan de gegenereerde, plotselinge, sterke drukverhoging alleen een uitweg vinden naar de bovenstroomse zijde 12 30 van het membraanfilter 10 en wordt een geringe hoeveelheid reeds gefilterde vloeistof onder hoge druk en daardoor met hoge snelheid door het poreuze membraan dragermateriaal 1 la en vervolgens via de poriën van het membraan 11b 4 naar de bovenstroomse zijde 12 van het membraan teruggeperst. De aldaar ongewenste opbouw van druk in de vloeistof wordt voorkomen doordat, afhankelijk van de constructie van de membraan-filtratieinrichting, de teruggespoelde vloeistof vanuit de recirculatieleiding 13 teruggedrukt wordt in de 5 toevoerleiding 14 en/of kan afvloeien door de afvoerleiding 15. Zonodig kan een op de recirculatieleiding 13 aangesloten pulsatiedemper 16 het teruggespoelde volume tijdelijk opnemen en daarmee voorkomen dat de aldaar ongewenste opbouw van druk plaats vindt. Het reinigend effect van de aldus verkregen zeer korte maar krachtige uitspoeling van de membraanporiën wordt gunstig beïnvloed 10 door de hoge snelheid waarmee de verontreinigingen als het ware uit de poriën worden weggeschoten waardoor ze zodanig ver van het membraanoppervlak verwijderd raken dat ze in de langs het membraan stromende vloeistof worden meegevoerd.Figure 1 shows an example of a membrane-filtration device which, in addition to the usual components, such as a membrane in a housing, a feed pump and a recirculation pump with recirculation line, is provided with a possible embodiment of a back-flushing device operating according to the found operating principle. The cam disk 1 rotating in the indicated direction moves a hammer 3 backwards by means of a pin 2 and thereby tensioning a powerful spring 4 which then relaxes, whereby the hammer 3 moves forward with great force and speed and hits the movable diaphragm 5 so that this is pressed at high speed into the collecting space 7 for the filtered liquid 9, which is completely filled with already filtered liquid 9 and bounded by rigid walls 6. The very short-term pressure increase of the filtered liquid, generated as described above, generated in the manner described above cannot flow off via the discharge line 8 of the filtered liquid 9 because this line has a relatively large length. Namely, this relatively large length causes the column of liquid present in this discharge line 8 to have such a high inertia that a sudden large acceleration of the liquid in this discharge line is thereby prevented. It is also important that the pressure pulse cannot be damped in that both the collecting space 7 and the conduit 8, within which the filtered liquid is located, are constructed in such a way that they will not deform or only to a very small extent as a result of the occurrence occurring therein pressure increase. As a result, the generated, sudden, strong pressure increase can only find a way out to the upstream side 12 of the membrane filter 10 and a small amount of already filtered liquid becomes high pressure and thereby at high speed through the porous membrane carrier material 11a and then via the pores from the membrane 11b 4 to the upstream side 12 of the membrane. The undesired build-up of pressure in the liquid is prevented in that, depending on the construction of the membrane filtration device, the backwashed liquid is pushed back from the recirculation line 13 into the supply line 14 and / or can run off through the discharge line 15. If necessary, a Pulsation damper 16 connected to recirculation line 13 temporarily absorbs the backwashed volume and thereby prevents the undesired build-up of pressure there. The cleaning effect of the thus obtained very short but powerful leaching of the membrane pores is favorably influenced by the high speed with which the contaminants are, as it were, ejected from the pores, so that they become so far removed from the membrane surface that they enter the membrane along the membrane. flowing liquid.
Een tweede mogelijke uitvoering van een inrichting waarbij gebruik gemaakt 15 wordt van de massatraagheid van vloeistof die zich in een relatief lange en starre leiding bevindt is weergegeven in figuur 2. Hierbij worden drukwisselingen over het membraan 1 tot stand gebracht door de kinetische energie van de door een recirculatiepomp 2 in een lange en starre leiding 3 tot stand gebrachte stroming te benutten voor het genereren van een zogenaamd “waterslag” effect. In de relatief 20 lange en starre recirculatieleiding 3 bevindt zich een stromingsbegrenzer 4 die, zolang een bepaalde doorstroomsnelheid niet is bereikt, door een veer 5 in geheel geopende stand wordt gehouden. Bij het bereiken van de bepaalde, bij voorkeur instelbare, doorstroomsnelheid van de te filtreren vloeistof 6 door de stromingsbegrenzer 4 wordt, als gevolg van het daarbij optredende drukverschil 25 over de zich in deze stromingsbegrenzer bevindende schijf 7, de veerkracht van veer 5 overwonnen en wordt de doorstroomopening 8 zeer snel gesloten. De langsstroming van de vloeistof 6 langs het oppervlak van het membraan 1 wordt hierdoor abrupt onderbroken waardoor als gevolg van de massatraagheid van de in beweging zijnde vloeistof 6 een plotselinge en hoge onderdruk achter de 30 doorstroomopening 8 van klep 4 en de daarmee in directe verbinding staande bovenstroomse zijde 9 van het membraan 1 ontstaat. De aldus gegenereerde waterslag veroorzaakt echter geen hoge druk voor de instroomopening 10 van 5 klep 4 doordat een deel van de in de leiding 3 aanwezige vloeistof 6 tijdelijk terugstroomt in de toevoerleiding 11 en/of afvloeit in de afvoerleiding 12. Indien, afhankelijk van de constructie van de membraanfiltratie installatie, de als gevolg van het gegenereerde waterslageffect opgebouwde druk onvoldoende snel kan 5 afvloeien door de genoemde leidingen 11 en 12 kan daarin worden voorzien door een pulsatiedemper 13. Als gevolg van de op de bovenbeschreven wijze tot stand gebrachte onderdruk van de vloeistof aan de bovenstroomse zijde 9 van het membraan 1 wordt het drukverschil over het membraan 1 kortstondig omgekeerd zodat vanuit het opvangvat 14 voor de gefilterde vloeistof 15 een hoeveelheid van 10 deze onder atmosferische- of overdruk staande vloeistof door het membraan 1 wordt teruggeperst waarbij de poriën hiervan worden uitgespoeld. Een repeterende cyclus van filtreren en terugspoelen ontstaat doordat, na het geheel of gedeeltelijk stoppen van de stroming door de recirculatieleiding 3, het drukverschil over de schijf 7 zodanig vermindert dat de veer 5 zich ontspant, de doorstroomopening 8 15 weer wordt geopend en de stroomsnelheid in de leiding 3 weer toeneemt. Het interval, de duur en de druk waarmee de, op deze wijze tot stand gebrachte, terugspoelingen door de membraanporiën plaats vinden is afhankelijk van een aantal factoren zoals de spanning van de veer 5, de lengte van de leiding 3 en de snelheid die de vloeistof 6 in de leiding 3 bereikt.A second possible embodiment of a device in which use is made of the inertia of liquid which is in a relatively long and rigid conduit is shown in Figure 2. Hereby pressure fluctuations over the membrane 1 are brought about by the kinetic energy of the utilizing a recirculation pump 2 in a long and rigid conduit 3 flow to generate a so-called "water hammer" effect. In the relatively long and rigid recirculation line 3 there is a flow limiter 4 which, as long as a certain flow rate has not been reached, is held in a fully opened position by a spring 5. Upon reaching the determined, preferably adjustable, flow rate of the liquid 6 to be filtered through the flow limiter 4, the spring force of spring 5 is overcome as a result of the pressure difference 25 occurring therein over the disc 7 present in this flow limiter. the flow opening 8 is closed very quickly. The longitudinal flow of the liquid 6 along the surface of the membrane 1 is abruptly interrupted as a result of which, as a result of the mass inertia of the moving liquid 6, a sudden and high underpressure behind the flow-through opening 8 of valve 4 and the direct communication therewith upstream side 9 of the membrane 1 arises. However, the water hammer thus generated does not cause high pressure for the inflow opening 10 of valve 4 because part of the liquid 6 present in the pipe 3 flows back temporarily into the supply pipe 11 and / or flows into the discharge pipe 12. If, depending on the construction of the membrane filtration installation, the pressure built up as a result of the generated water hammer effect cannot flow away sufficiently fast through said lines 11 and 12 can be provided therein by a pulsation damper 13. As a result of the underpressure of the liquid produced in the above-described manner on the upstream side 9 of the diaphragm 1, the pressure difference across the diaphragm 1 is briefly reversed so that a quantity of this liquid, which is under atmospheric or overpressure pressure, is pressed back through the diaphragm 1 from the collecting liquid 14, the pores thereof be flushed out. A repetitive cycle of filtering and backwashing occurs because, after all or part of the flow through the recirculation line 3, the pressure difference across the disc 7 decreases such that the spring 5 relaxes, the flow opening 8 is opened again and the flow rate in the line 3 increases again. The interval, duration and pressure with which the backwashes produced in this way take place through the membrane pores is dependent on a number of factors such as the tension of the spring 5, the length of the pipe 3 and the speed that the liquid 6 in the line 3.
20 Een derde mogelijke uitvoering van een inrichting waarbij gebruik gemaakt wordt van de massatraagheid van vloeistof die zich in een relatief lange en starre leiding bevindt is weergegeven in figuur 3. Hierbij worden drukwisselingen over het membraan tot stand gebracht door gebruik te maken van de kinetische energie die zich in een stroming van reeds gefiltreerde vloeistof bevindt. De reeds gefiltreerde 25 vloeistof 1 wordt door een pomp 2 met aanzienlijke snelheid rondgepompt door een recirculatie circuit en passeert daarbij een lange, starre maar betrekkelijk dunne leiding 3 en de opvangruimte 4 voor de gefiltreerde vloeistof 1. In deze recirculatieleiding 3 bevindt zich nabij de aansluiting 5 op deze opvangruimte 4 een stromingsbegrenzer 6 die door een zich daarin bevindende veer 7 in geopende 30 stand wordt gehouden. Bij het bereiken van een bepaalde doorstroomsnelheid door de stromingsbegrenzer 6 wordt, als gevolg van het daarbij optredende drukverschil over de zich daarin bevindende schijf 8, de veerkracht overwonnen 6 waardoor de doorstroomopening 9 zeer snel wordt gesloten. Als gevolg van de snelheid en de massa van de in de recirculatieleiding 3 in beweging zijnde vloeistof 1 stroomt een relatief klein volume vloeistof via de doorgang 10 de overigens geheel afgesloten opvangruimte 4 voor de gefiltreerde vloeistof in en 5 veroorzaakt een kortstondige sterke drukverhoging in deze ruimte. Het volume van het als gevolg van deze drukverhoging door de membraanporiën teruggepulste gefiltreerde vloeistof wordt aangevuld door vloeistof uit de filtraat- afvoerleiding 11 of zonodig uit het expansievat 12. Een repeterende cyclus van filtreren en terugspoelen ontstaat doordat na het terugpulsen van een bepaald volume van de 10 reeds gefilterde vloeistof de druk in de opvangruimte 4 zodanig vermindert, dat de veer 7 de schijf 8 weer terugdrukt waardoor de doorstroomopening 9 weer wordt geopend en de cyclus zich herhaalt zodra de stroming in de leiding 3 weer is toegenomen tot de snelheid waarbij de veer 7 wordt ingedrukt.A third possible embodiment of a device in which use is made of the inertia of liquid which is in a relatively long and rigid conduit is shown in Figure 3. Hereby pressure fluctuations over the membrane are effected by making use of the kinetic energy which is in a flow of already filtered liquid. The already filtered liquid 1 is pumped around at considerable speed by a pump 2 through a recirculation circuit and thereby passes through a long, rigid but relatively thin pipe 3 and the collection space 4 for the filtered liquid 1. In this recirculation pipe 3 is located near the connection 5 shows a flow limiter 6 on this receiving space 4 which is held in an open position by a spring 7 located therein. When a certain flow rate is reached by the flow limiter 6, the spring force 6 is overcome as a result of the pressure difference over the disc 8 present therein, as a result of which the flow-through opening 9 is closed very quickly. As a result of the speed and mass of the liquid 1 moving in the recirculation line 3, a relatively small volume of liquid enters via the passage 10 the otherwise completely sealed collection space 4 for the filtered liquid and 5 causes a short-term strong pressure increase in this space . The volume of the filtered liquid pumped back through the membrane pores as a result of this pressure increase is supplemented by liquid from the filtrate discharge line 11 or, if necessary, from the expansion vessel 12. A repetitive cycle of filtering and backwashing occurs because after a certain volume of the 10 already filtered liquid reduces the pressure in the collecting space 4 in such a way that the spring 7 presses back the disk 8, as a result of which the flow-through opening 9 is opened again and the cycle is repeated once the flow in the line 3 has increased again to the speed at which the spring 7 is pressed.
15 20 25 30 i o i 1 9 ^15 20 25 30 i 1 9 ^
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL1021190A NL1021190C1 (en) | 2002-07-31 | 2002-07-31 | Backflush cleaning method, for filters, especially membrane filters, uses inertia of fluid in long and rigid pipe |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL1021190A NL1021190C1 (en) | 2002-07-31 | 2002-07-31 | Backflush cleaning method, for filters, especially membrane filters, uses inertia of fluid in long and rigid pipe |
NL1021190 | 2002-07-31 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL1021190C1 true NL1021190C1 (en) | 2002-08-22 |
Family
ID=19774552
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL1021190A NL1021190C1 (en) | 2002-07-31 | 2002-07-31 | Backflush cleaning method, for filters, especially membrane filters, uses inertia of fluid in long and rigid pipe |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
NL (1) | NL1021190C1 (en) |
-
2002
- 2002-07-31 NL NL1021190A patent/NL1021190C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5122265A (en) | Compact reverse osmosis system with cold water flush | |
US5512167A (en) | Backpulse piston assembly for crossflow filters | |
US20070138092A1 (en) | Method and system for controlling duration of a backwash cycle of a filtration system | |
WO2000029099A1 (en) | Method and apparatus for removing floating substances and salts from a liquid by means of a membrane filtration | |
JPS6340122B2 (en) | ||
US5871652A (en) | Method for high volume pipeline water filtration | |
CZ271695A3 (en) | Beer clarification process by means of micro-filtration with transverse flow | |
US4929363A (en) | Method for filtering a fluid | |
US20090008343A1 (en) | Water filtration system | |
KR101725737B1 (en) | Continuous backwashing type non-point pollution reducing system using an air pulse | |
CN2841134Y (en) | On-line back kicking device for inorganic film separation | |
NL1021190C1 (en) | Backflush cleaning method, for filters, especially membrane filters, uses inertia of fluid in long and rigid pipe | |
JP2002336615A (en) | Filtration equipment | |
US6402954B1 (en) | Method and apparatus for monitoring and cleaning a fluid filter system | |
US5006265A (en) | Filter apparatus and method for removing solids from fluids | |
JP2019025418A (en) | Water treatment device | |
CN1108182C (en) | Membrane back-washing equipment of cross-flow type membrane filtration system | |
JP3394490B2 (en) | Filtration device | |
JPS5980308A (en) | Automatic separation system | |
JPH0342018A (en) | Membrane separation apparatus | |
JPS63302910A (en) | Method for washing porous filter | |
JPH051358Y2 (en) | ||
JP2691846B2 (en) | Solid-liquid separation method and apparatus | |
CN212594177U (en) | Shallow sand filter with bypass pressure reducing device | |
CN213361103U (en) | Inner chamber clearance type valve |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
VD1 | Lapsed due to non-payment of the annual fee |
Effective date: 20070201 |