NL1028474C2

NL1028474C2 - Membraanvervuilingsmonitor.

Info

Publication number: NL1028474C2
Application number: NL1028474A
Authority: NL
Inventors: Leo Peter Wessels; Simon Marinus Bakker; Johannes Simon Vrouwenvelder; Jacobus Antonius Maria Paassen
Original assignee: Vitens Fryslon N V; Kiwa Water Res
Priority date: 2005-03-07
Filing date: 2005-03-07
Publication date: 2006-09-11

Description

ι ;

Korte aanduiding: Membraanvervuilingsmonitor.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een membraanvervuilingsmonitor voor het on-line meten van membraanvervuiling 5 gedurende het filtratieproces en het meten van het effect van reinigingen op membraanvervuiling en het meten en het simuleren van de ontwikkelingen van nieuwe membraanconcepten. Een dergelijke membraanvervuilingsmonitor of membrane fouling simulator omvat een membraanmodule, bestaande uit achtereenvolgens een bovenplaat, een onderplaat en een membraan, welk 10 membraan tussen de boven- en onderplaat is gesitueerd, waarbij de monitor verder middelen omvat voor het aan de membraanmodule toevoeren van een voedingsstroom, middelen voor het uit de membraanmodule afvoeren van een productstroom en middelen voor het uit de membraanmodule afvoeren van een voedingsstroom.

15 Een dergelijke membraanvervuilingsmonitor is op zich bekend uit het Amerikaans octrooi schrift 6.463.790, waarbij de daaruit bekende membraanmodule bestaat uit een bovenmembraancel, een ondermembraancel, een vlak membraan gesitueerd tussen de boven- en ondermembraancel, waarbij bovendien een zogenaamde membraansupporter zich bevindt onder het 20 membraan. De bovenmembraancel is voorzien van een inlaat voor voeding en een uitlaat voor concentraat, waarbij de voeding is verbonden met een voorraadvat dat voorzien is van een thermostaat. De afvoer van concentraat, te weten de voeding die niet door het membraan is gefiltreerd, wordt afgevoerd of teruggevoerd naar het voorraadvat. De 25 ondermembraancel is voorzien van een zogenaamd permeaatstromingspad en een afvoer voor permeaat, waarbij het permeaatstromingspad zodanig is vormgegeven dat een deel van het permeaat kan worden omgeleid om de concentratie van het permeaat voor slechts een kleine fractie van de permeaat te meten. Ter ondersteuning van het membraan is een supporter of 30 rooster toegepast. Op de hoekpunten van de boven- en ondermembraancel zijn doorlopende gaten aangebracht waardoor schroeven worden geleid om de 1028474 1 » 2 bovenmembraancel te verbinden met de ondermembraancel, eventueel aangevuld met extra afdichtingsmiddelen, zoals O-ringen. Een dergelijke membraanvervuilingsmonitor wordt in de praktijk slechts toegepast voor vervuiling die door filtratie wordt veroorzaakt, in het bijzonder wanneer 5 transport van voeding ten gevolge van een opgelegd drukverschil door het membraan geschiedt. In dit Amerikaans octrooi schrift wordt een dergelijke vervuiling als cake- en gellaagvorming waargenomen. Bovendien is de uit dit Amerikaans octrooi schrift bekende membraanvervuilingsmonitor gebaseerd op een drukverschil tussen de voeding- en productzijde. Ten 10 gevolge van de specifieke afmetingen van een dergelijke membraanvervuilingsmonitor is geen mogelijkheid geboden om het filtratieproces onder propstroomcondities te bedrijven.

Uit het Duitse Patenschrift DE 44 12 284 is een monitorsysteem voor een membraaninstallatie van het type omgekeerde 15 osmose bekend waarbij gebruik wordt gemaakt van een aantal referent!emembranen. Dergelijke referentiemembranen worden in wezen onder dezelfde bedrijfsomstandigheden als de hoofdinstallatie bedreven. Op regelmatige tijdsintervallen worden (onderdelen van) referentiemembranen uit productie genomen en geanalyseerd waarbij in principe het 20 referentiemembraan in de meeste gevallen destructief wordt onderzocht. Echter, ook kunnen microscopische beoordelingsmethoden worden toegepast waarbij het referentiemembraam niet wordt beschadigd en derhalve opnieuw als referent!emembraan kan worden teruggeplaatst. Het moet echter duidelijk zijn dat de analyse van de referentiemembranen steeds buiten 25 het monitorsysteem geschiedt en dat derhalve geen sprake is van een on-line meting. Uit dit document is niet bekend op welke wijze de membraanmodules zijn ontworpen. Bovendien berusten de metingen voor een belangrijk deel op autopsies van de monitorelementen, welke autopsies alleen buiten het monitorsysteem kunnen worden uitgevoerd.

30 Uit het Amerikaans octrooi schrift 6.161.435 is verder een methode bekend voor het monitoren van de vervuiling van een membraan, 1028474 * I.

3 waarbij onder toepassing van ultrasoon geluid de vervuilingstoestand wordt vastgesteld. De hieruit bekende methode is vooral gericht op vervuiling met deeltjes, resulterend in een drukval.

Uit het Amerikaans octrooi schrift 6.077.435 is een 5 werkwijze voor het vaststellen van de vervuilingsgraad bekend, waarbij gebruik wordt gemaakt van een zogenaamde "feed fouling index" (FFI), welke index wordt gebruikt om het filtratiesysteem te besturen.

De afgelopen jaren is in Nederland ten behoeve van de drinkwater- en proceswaterbereiding het gebruik van membraanfiltratie 10 voor de behandeling van waterstromen sterk toegenomen. Ten behoeve van de drinkwaterbereiding wordt bijvoorbeeld oppervlaktewater met behulp van membraanfiltratie opgewerkt tot drinkwaterkwaliteit. Daarnaast is bijvoorbeeld de verwijdering van zwevende stof uit spoelwater, in het bijzonder van bijvoorbeeld zandfilters, een op praktijkschaal toegepaste 15 techniek.

Tijdens de behandeling van waterige stromen met behulp van membraanfiltratie zal bij een constante druk de flux, te weten het debiet gedeeld door het membraanoppervlak in l/m2.h, afnemen, welke afname wordt veroorzaakt door vervuiling van het membraan, ook wel aangeduid als 20 fouling. Indien sprake is van fouling onder een constante flux dan zal een toename van de druk ontstaan. Fouling van membranen kan worden gelokaliseerd op verschillende plekken in en op het membraan en wordt onderverdeeld in verschillende fysische processen, waaronder adsorptie, porieverstopping en depositie op het membraan-oppervlak. Dergelijke 25 fouling van membranen wordt veroorzaakt door een groot aantal stoffen en wordt in de praktijk daarom indirect gemeten als het effect dat door fouling wordt veroorzaakt, te weten een hogere totale membraanweerstand. Fouling kan ook door middel van een directe waarneming worden bepaald door autopsie op een membraan toe te passen en aansluitend het 30 membraanoppervlak onder een microscoop te analyseren. Vervolgens kan een chemische analyse van de op het membraanoppervlak aangetroffen vuil laag 1028474 t t 4 worden uitgevoerd.

In membraansystemen van het hiervoor genoemde type is vaak sprake van aanhechting van bestanddelen op het membraanoppervlak. De in de te behandelende waterige stroom aanwezige micro-organismen zijn 5 levende cellen die kunnen groeien dankzij de in de waterige stroom aanwezige bio-degradeerbare stoffen. Aldus wordt de zogenaamde biofoulingpotentiaal bepaald door de micro-organismen en de nutriëntenconcentratie. Wanneer immers de waterige stroom geen nutriënten bevat, dan kunnen de micro-organismen zich niet in leven houden en derhalve zal 10 de vorming van een biofilm op het membraanoppervlak niet plaatsvinden. Het moet echter duidelijk zijn dat de waterige stroom in de praktijk altijd een bepaalde hoeveelheid biomassa zal bevatten. Biofoulingproblemen zullen in het membraansystemen in het algemeen worden waargenomen door een toename van de transmembraandruk. Echter, deze 15 verandering van de transmembraandruk kan ook door andere fouling- mechanismen zoals anorganische vervuiling of scaling, organische vervuiling en zogenaamde particulate fouling (deeltjes) worden veroorzaakt. De diagnose "biofouling" wordt vaak vastgesteld wanneer bepaalde tegenmaatregelen, die tegen niet-biologische vervuilingen worden 20 genomen, tekortschieten. Aansluitend kunnen watermonsters worden genomen waarin biomassa gerelateerde parameters worden bepaald waarmee bovendien een aantal van de in de waterige stroom aangetroffen micro-organismen kunnen worden geïdentificeerd. Een andere mogelijkheid is het bemonsteren op de membraanoppervlakken zelf, waarbij biofilmmonsters volgens een 25 destructieve wijze van een werkend membraan moeten worden genomen.

Andere, meer recente benaderingen zijn de toepassing van optische sensoren die in een membraanmodule worden geïntegreerd en de ontwikkeling van depositiemateriaal op oppervlakken kunnen waarnemen door middel van een toename van de lichtreflectie. In de praktijk wordt ook een 30 zogenaamde bypass-membraanopstelling toegepast waaruit membranen kunnen worden verwijderd en destructief kunnen worden onderzocht om aldus te 1028474 5 kunnen vaststellen of er sprake is van biofouling.

Een aantal manieren wordt in de praktijk toegepast om biofouling tegen te gaan, zoals voorzuivering en veelvuldig reinigen, welke methoden een aanzienlijke kostenverhoging met zich meebrengen. De 5 meest toegepaste benadering om problemen op het gebied van biofouling tegen te gaan is de toepassing van biociden. De achterliggende gedachte • is hierbij dat wanneer micro-organismen de oorzaak van het probleem zijn, het derhalve gewenst is de micro-organismen te doden. Deze benadering heeft in de praktijk echter enkele serieuze nadelen omdat het bekend is 10 dat de biofilmorganismen een zeer hoge bestandheid tegen biociden kunnen vertonen, welke behandeling met biociden derhalve niet zal leiden tot de gewenste verwijdering van de biofoulinglaag. Bovendien zijn biociden slecht voor het milieu en is een 100% af doding in de praktijk niet haalbaar. Aldus zal het probleem van biofouling zich opnieuw 15 manifesteren. De aldus vaak toegepast reinigingsstrategie voor membraanoppervlakken is het toepassen van een uit twee stappen bestaand proces, namelijk eerst het verzwakken van de foulinglaag (gebruikelijk uitgevoerd door middel van reinigingsmiddelen) en vervolgens het verwijderen van de foulinglaag, gebruikelijk uitgevoerd door middel van 20 afschuifkrachten, welke tweede stap voor spiraal gewonden membranen, zoals toegepast voor nanofiltratie en omgekeerde osmose, niet algemeen gebruikelijk is.

De vervuiling die op een ultrafiltratiemembraan ontstaat kan met behulp van verschillende spoel methoden worden verwijderd waarbij 25 in principe sprake is van een zogenaamde "back wash" of een "forward flush". Bij de back wash-methode wordt de stroomrichting uitgevoerd in een richting tegengesteld aan de richting tijdens de productie, te weten van de permeaatzijde naar de voedingszijde. In de praktijk wordt vaak tijdens de back wash een hoeveelheid chemicaliën gedoseerd om hardnekkige 30 vervuiling door met name adsorptiemechanismen te verwijderen, bijvoorbeeld het doseren van chloor-bleekloog of peroxide, of zoutzuur of 1028474 6 natronloog. Bij de forward flush-methode wordt het voedingswater langs het membraan geleid waardoor de vuil laag wordt losgespoeld en kan worden verwijderd. In een bepaalde uitvoeringsvorm wordt tijdens filtratie en de forward flush ook lucht gedoseerd om de stroomsnelheden langs het 5 membraanoppervlak sterk te vergroten waardoor de vuillaag op het membraanoppervlak wórdt verwijderd. In de praktijk wordt onder andere bij dead-end ultrafiltratietechnieken de back wash- en de forward flush-methode elke 10 tot 20 minuten uitgevoerd, terwijl een chemische reiniging desondanks 4 tot 12 keer per 24 uur moet worden uitgevoerd om 10 een stabiele bedrijfswerking te kunnen handhaven.

In de praktijk zal de kwaliteit van het voedingswater, dat aan een zuiveringsproces, bijvoorbeeld een membraanfiltratie, wordt onderworpen, in de tijd veranderen. Een dergelijke verandering heeft tot gevolg dat ook de bedrijfsvoering van het zuiveringsproces hierop dient 15 te worden aangepast. Echter, de huidige metingen die voor het vaststellen van de kwaliteit van het voedingswater worden toegepast nemen een bepaalde tijd in beslag zodat het vroegtijdig reageren op een veranderende voedingskwaliteit nagenoeg onmogelijk is. Deze metingen zijn gebaseerd op het achteraf vaststellen van de mate van vervuiling door 20 destructief onderzoek (autopsie) en verschaffen derhalve pas resultaten als de vervuiling een feit is. Het is aldus gewenst een membraanvervui 1 ingsmonitor te ontwikkelen die de mate van vervuiling Online vaststelt en aldus geen destructie van de opstelling vereist.

De onderhavige uitvinding beoogt een membraanvervui1ings-25 monitor te ontwikkelen die een of meer van de hiervoor vermelde nadelen opheft.

Meer in het bijzonder beoogt de onderhavige uitvinding een membraanvervuilingsmonitor te verschaffen waarbij de hydraulica identiek is aan een membraanelement dat in een commerciële productomgeving wordt 30 toegepast, waarbij bovendien de membraanmodule door dimensionering en gebruik van materialen nagenoeg overeenkomt met voornoemd 1028474 7 membraanel ement.

De onderhavige uitvinding beoogt verder een membraanvervuilingsmonitor te verschaffen die geschikt is voor het on-line monitoren van de vervuilingsgraad van het membraan, waarbij 5 tevens de vervuilingsgraad kan worden bepaald zonder dat sprake is van een productstroom.

Verder beoogt de onderhavige uitvinding een membraanvervuilingsmonitor te verschaffen waarmee de op het membraan ontstane vervuiling kan worden waargenomen, hetgeen betekent het 10 vroegtijdig lokaliseren, kwantificeren en beoordelen hiervan zonder dat sprake is van destructie van het membraan.

Tenslotte beoogt de onderhavige uitvinding een membraanvervuilingsmonitor te verschaffen die geschikt is voor het monitoren van niet alleen ultrafiltratiemembranen maar tevens membranen 15 van het type microfiltratie, nanofiltratie en omgekeerde osmose alsook membranen toegepast voor elektrodialyse.

De membraanvervuilingsmonitor zoals vermeld in de aanhef wordt gekenmerkt doordat de afdichting tussen de boven- en de onderplaat geschiedt door het membraan langs de kopse zijden en langszijden hiervan 20 te klemmen tussen de contactvlakken van de boven- en onderplaat.

Onder toepassing van een dergelijke constructie wordt aan een of meer van de voornoemde doelstellingen voldaan, waarbij de bijzondere afdichting ertoe leidt dat geen ongewenste vermenging van voedingsstroom en productstroom plaatsvindt. Bovendien heeft een 25 dergelijke wijze van afdichting tot gevolg dat, indien het membraan is gepositioneerd tussen een voedingsspacer en een productspacer, de onderlinge afstanden tussen de voedingsspacer en het membraan enerzijds en de afstand tussen de productspacer en het membraan anderzijds op constante waarden worden gehandhaafd. Aldus is een 30 membraanvervuilingsmonitor tot stand gebracht die reproduceerbare metingen waarborgt.

1028474 I , 8

Voor een bijzonder goede afdichting is het gewenst dat de bovenplaat en onderplaat over de kopse zijden en langszijden hiervan zijn voorzien van op regelmatige afstand van elkaar gelegen klemverbindingen om de boven- en de onderplaat met elkaar te verbinden en te klemmen, al 5 dan niet ondersteund, waarbij in het bijzonder de boven- en onderplaat zijn voorzien van zich over de dikte van de boven- en onderplaat uitstrekkende doorlopende gaten door welke gaten een schroef wordt geleid. Een dergelijke klemverbinding tussen de boven- en onderplaat geschiedt bij voorkeur onder toepassing van 0-ringen om een goede 10 afdichting te garanderen.

De in de praktijk toegepaste membranen zijn zodanig vormgegeven dat het membraan tussen een voedingsspacer en een productspacer is gepositioneerd. Om de onderhavige membraan-vervuilingsmonitor in overeenstemming te brengen met een in een 15 dergelijke commerciële productie-omgeving toegepast membraanelement, is het derhalve gewenst het membraan in de onderhavige membraanvervuilings-monitor volgens vergelijkbare wijze te positioneren tussen een voedingsspacer en een productspacer.

Om een visuele beoordeling van de vervuiling, die zich 20 afspeelt op het membraanoppervlak en de eventueel aanwezige spacer, uit te kunnen voeren is het gewenst dat de boven- en/of de onderplaat is voorzien van middelen voor het uitvoeren van een inspectie, waarbij in het bijzonder een glasplaat is aangebracht die zich uitstrekt in een uitsparing van de boven- en/of de onderplaat. Het voor een dergelijke 25 glasplaat toegepaste materiaal is geschikt om bijvoorbeeld via een microscoop of een CCD camera een gedetailleerde observatie of directe waarneming van het membraanoppervlak en de eventueel aanwezige spacer uit te voeren, welke waarneming zowel visueel alsook met instrumentatie kan plaatsvinden. Ook kan aan de voedingsstroom een zogenaamde tracer worden 30 toegevoegd waarmee de vorming van biofilm kan worden gevolgd, bijvoorbeeld een kleurstof die zich aan micro-organismen bindt. Ook kan 1028474 I , 9 met behulp van speciale camera's of analysemethodes een opname van het membraanoppervlak in een bepaald golflengtegebied worden gemaakt waarmee de mate en hoedanigheid van vervuiling kan worden vastgesteld. Aldus kan tijdens het filtratieproces on-line de mate en hoedanigheid van 5 membraanvervuiling worden waargenomen.

In een bijzondere uitvoeringsvorm is de onderhavige membraanmodule tevens voorzien van een afdekplaat waarmee de zich in de boven- en/of onderplaat bevindende uitsparing kan worden afgedicht, zodat geen lichttoevoer uit de omgeving mogelijk is, welke lichttoevoer een 10 verstoring van het vervui1ingsproces ten gevolge van bijvoorbeeld algengroei kan veroorzaken.

Voor het beoordelen van de membraanvervuiling is het gewenst dat de membraanvervuilingsmonitor is voorzien van middelen voor het meten van het drukverschil tussen de toevoer van voedingsstroom en de 15 afvoer van voedingsstroom. Bovendien is het ook gewenst dat de membraanvervuilingsmonitor is voorzien van middelen voor het meten van het drukverschil tussen de toevoer van voedingsstroom en afvoer van productstroom.

Voor het verder karakteriseren van het filtratieproces is 20 het bovendien gewenst dat de membraanvervuilingsmonitor is voorzien van middelen voor het vaststellen van een aantal kwaliteitsparameters in de toevoer en afvoer van voedingsstroom en in de productstroom, waarbij in het bijzonder moet worden gedacht aan het meten van de elektrische geleidbaarheid en/of het meten van de pH-waarde.

25 De onderhavige membraanvervuilingsmonitor wordt verder gekenmerkt doordat de lengte van de productspacer groter is dan de lengte van de voedingsspacer.

De lengte van de productspacer is groter dan de lengte van de voedingsspacer om voldoende ondersteuning aan het membraan te 30 verschaffen. In een filtratieproces zal immers de druk aan de voedingszijde hoger zijn dan aan de productzijde. De toepassing van een 1028474

* I

10 productspacer met een grotere lengte voorkomt aldus het doorbuigen van het membraan, welke doorbuiging het stromingsgedrag zou beïnvloeden, hetgeen ongewenst is.

Het verdient verder de voorkeur dat de lengte/breedte-5 verhouding van de voedingsspacer ligt in het gebied van 5,5:1 en 4:1, waarbij verder, zoals in een in de praktijk toegepaste installatie het geval is, is gewenst dat de afstanden tussen de voedingsspacer en het membraan overeenkomen met waarden zoals toegepast in de praktijk, bijvoorbeeld een waarde van ten hoogste 1,0 mm. De bijzondere keuze van 10 de lengte/breedteverhouding van de voedingsspacer is vereist om een karakteristiek stromingsgedrag tot stand te brengen. Hierbij dient tevens te worden vermeld dat voor een membraanmodule van 4 inch de daarbij toegepaste voedingsstroom varieert tussen 0,4 en 4,5 m3/uur. Een dergelijke waarde komt overeen met een snelheid van 0,04 tot 0,45 m/s. 15 Het verdient derhalve de voorkeur in de membraanvervuilingsmonitor volgens de onderhavige uitvinding een langstroomsnelheid tussen 0,01 en 1,0 m/s mogelijk te maken.

Voor het bewerkstelligen van een transport van de voedingsstroom door het membraan is het gewenst dat de inrichting verder 20 is voorzien van middelen voor het opleggen van een drijvende kracht, waarbij in het bijzonder de onderhavige membraanvervuilingsmonitor is voorzien van middelen die aan de productzijde van het membraan een zoutoplossing laten langsstromen.

De membraanvervuilingsmonitor volgens de onderhavige 25 uitvinding is zodanig te bedrijven dat de afvoer van productstroom uit de membraanmodule kan worden verhinderd, hetgeen betekent dat in de onderhavige membraanvervuilingsmonitor de uitvoer van product is gesloten.

Onder toepassing van de onderhavige membraanvervuilings-30 monitor is het mogelijk dat het membraan is gekozen uit de groep van ultrafiltratie, nanofiltratie en omgekeerde osmose (RO), waarbij in de 1028474 * · 11 onderhavige monitor ook elektrodialysemembranen kunnen worden toegepast, in het bijzonder spiraal gewonden membranen of vlakke gestapelde membranen.

De onderhavige aanvrage zal hierna aan de hand van een 5 aantal figuren worden toegelicht, waarbij echter dient te worden opgemerkt dat de onderhavige uitvinding in geen geval tot dergelijke bijzondere figuren is beperkt maar dat de beschermingsomvang wordt beoordeeld op basis van de bijgevoegde conclusies.

Figuur 1 is een perspectivische weergave van de membraan-10 vervuilingsmonitor volgens de onderhavige uitvinding.

Figuur 2 is een zijaanzicht van de membraanvervuilingsmoni tor zoals weergegeven in Figuur 1.

Figuur 3 is een bovenaanzicht van de membraanvervuilingsmoni tor zoals weergegeven in Figuur 1.

15 In Figuur 1 is de membraanvervuilingsmonitor 1 schematisch weergegeven, omvattende een bovenplaat 2, een onderplaat 3 en een membraan 7. In Figuren 1-3 is een stroomrichting van rechts naar links voorgesteld. Membraan 7 is voorzien van openingen 11 om het membraan 7 in te klemmen tussen de contactvlakken van de bovenplaat 2 en de onderplaat 20 3. De aldus verkregen klemverbinding is tot stand gebracht door een schroef 13 door openingen 12 van bovenplaat 2 te leiden, welke openingen 12 corresponderen met openingen 11 van membraan 7 en openingen 16 van onderplaat 3. Membraan 7 is gepositioneerd tussen productspacer 8 en voedingsspacer 6, waarbij productspacer 8 in uitsparing 15 van onderplaat 25 3 valt. De voedingsspacer 6 is aan de bovenzijde hiervan voorzien van glasplaat 5, welke glasplaat 5 via afdichtingsring 4, die in groef 20 van bovenplaat 2 valt, die onder uitsparing 14 van bovenplaat 2 is gepositioneerd. De in de membraanvervuilingsmonitor 1 toegepaste uitsparing 14, door welke uitsparing 14 een inspectie van membraan 7 en 30 voedingsspacer 6 kan geschieden, is af te dichten door middel van afdekplaat 17 voorzien van een handvat 18. Aan de membraanvervuilings- 1028474 • > 12 monitor 1 wordt in onderplaat 3 via toevoeropening 10 een voedingsstroom toegediend waarbij via aansluitpunt 9 een drukmeting in onderplaat 3 geschiedt. In de membraanvervuilingsmonitor 1 bevinden zich ook middelen voor het uit de membraanvervuilingsmonitor afvoeren van de productstroom 5 (niet weergegeven) en middelen voor het uit de membraanvervuilingsmonitor 1 afvoeren van de voedingsstroom (niet weergegeven). Via aansluitpunt 9 is een drukmeting in onderplaat 3 gerealiseerd. Via aansluitpunt 10 is een toevoer van waterige oplossing in onderplaat 3 gerealiseerd. Vanuit het oogpunt van duidelijkheid zijn in bovenplaat 2 aanwezige aansluitpunt 10 26 voor toevoer van waterige oplossing, aansluitpunt 25 voor drukmeting, beide gelegen ter hoogte van aansluitpunten 9, 10 in onderplaat 3, aansluitpunt 24 voor drukmeting en aansluitpunt 21 voor afvoer van waterige oplossing, beide gelegen aan de andere kopse zijde van onderplaat 3, niet weergegeven in Figuur 1. Bovendien zijn vanuit oogpunt 15 van duidelijkheid in onderplaat 3 aansluitpunt 22 voor afvoer van waterige oplossing en aansluitpunt 23 voor drukmeting niet weergegeven in Figuur 1. i

In de Figuren 1-3 zijn de volgende verwijzingscijfers toegepast.

20 1 = membraanvervuillingsmonitor (MSF) 2 = bovenplaat 3 = onderplaat 4 = afdichtingsring (0-ring) 5 = glasplaat 25 6 = voedingsspacer 7 = membraan 8 = productspacer 9 = aansluitpunt voor drukmeting in onderplaat 3 10 = aansluitpunt voor toevoer van waterige oplossing in 30 onderplaat 3 11 = openingen in 7 1028474 13 12 = openingen in 2 13 = schroef 14 = uitsparing in 2 voor observatie 15 = uitsparing in 3 5 16 = openingen/uitsparing in 3 17 - afdekplaat 18 = handvat van afdekplaat 17 20 = uitsparing voor afdichtingsring 4 21 = aansluitpunt voor afvoer van waterige oplossing in 10 bovenplaat 2 22 = aansluitpunt voor afvoer van waterige oplossing in onderplaat 3 23 - aansluitpunt voor drukmeting in onderplaat 3 24 = aansluitpunt voor drukmeting in bovenplaat 2 15 25 = aansluitpunt voor drukmeting in bovenplaat 2 26 = aansluitpunt voor toevoer van waterige oplossing in bovenplaat 2.

In Figuren 2 en 3 zijn overeenkomstige verwijzingscijfers, zoals toegepast in Figuur 1, overgenomen. Voor een goede afdichting is 20 glasplaat 5 via 0-ring 4 in groef 20 geklemd in bovenplaat 2. De in bovenplaat 2 aanwezige uitsparing 14 kan worden afgedicht door middel van afdekplaat 17. Waterige oplossing wordt via aansluitpunt 26 in bovenplaat 2 toegevoerd en via aansluitpunt 21 uit bovenplaat 2 afgevoerd. De afvoer van waterige oplossing in onderplaat 3 geschiedt via aansluitpunt 22 en 25 de drukmeting geschiedt via aansluitpunt 23 in onderplaat 3.

In Figuur 3 is het bovenaanzicht van de membraan-vervuiüngsmonitor 1 uit Figuur 1 schematisch weergegeven, waarbij duidelijk waarneembaar is dat via uitsparing 14 de voedingsspacer 6 en membraan 7 kunnen worden geïnspecteerd.

30 1028474

Claims

1. Membraanvervuilingsmonitor voor het on-line nieten van membraanvervui1ing gedurende het filtratieproces, omvattende een 5 membraanmodule, bestaande uit achtereenvolgens een bovenplaat, een onderplaat en een membraan, welk membraan tussen de boven- en onderplaat is gesitueerd, welke monitor verder middelen omvat voor het aan de membraanmodule toevoeren van een voedingsstroom, middelen voor het uit de membraanmodule afvoeren van een productstroom en middelen voor het uit de 10 membraanmodule afvoeren van een voedingsstroom, met het kenmerk, dat de afdichting tussen de boven- en de onderplaat geschiedt door het membraan langs de kopse zijden en langszijden hiervan te klemmen tussen de contactvlakken van de boven- en onderplaat.

2. Membraanvervuilingsmonitor volgens conclusie 1, met het 15 kenmerk, dat de bovenplaat en onderplaat over de kopse zijden en langszijden hiervan zijn voorzien van op regelmatige afstand van elkaar gelegen klemverbindingen, al dan niet ondersteund, om de boven- en de onderplaat met elkaar te verbinden en vast te klemmen.

3. Membraanvervuilingsmonitor volgens conclusie 1, met het 20 kenmerk, dat de klemverbinding een schroefverbinding omvat, waarbij de boven- en onderplaat zijn voorzien van zich over de dikte van de bovenen onderplaat uitstrekkende doorlopende gaten door welke gaten een schroef wordt geleid.

4. Membraanvervuilingsmonitor volgens een of meer van de 25 voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat het membraan is gepositioneerd tussen een voedingsspacer en een productspacer.

4 ·

5. Membraanvervuilingsmonitor volgens een of meer van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat de monitor verder is voorzien van middelen voor het aan de voedingsstroom toevoeren van een 30 tracer.

6. Membraanvervuilingsmonitor volgens een of meer van de 1028474 < A voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat de boven- en/of onderplaat is voorzien van middelen voor het uitvoeren van een inspectie van het membraanoppervlak, en de eventueel aanwezige spacer.

7. Membraanvervuilingsmonitor volgens conclusie 6, met het 5 kenmerk, dat de middelen voor het uitvoeren van de inspectie een microscoop en/of een camera omvatten.

8. Membraanvervuilingsmonitor volgens een of meer van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat de membraanvervuilingsmonitor is voorzien van middelen voor het meten van 10 het drukverschil tussen de toevoer van voedingsstroom en de afvoer van voedingsstroom.

9. Membraanvervuilingsmonitor volgens een of meer van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat de membraanvervuilingsmonitor is voorzien van middelen voor het meten van 15 het drukverschil tussen de toevoer van voedingsstroom en afvoer van productstroom.

10. Membraanvervuilingsmonitor volgens een of meer van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat de membraanvervuilingsmonitor is voorzien van middelen voor het meten van 20 kwaliteitsparameters in de toevoer en afvoer van voedingsstroom en in de productstroom.

11. Membraanvervuilingsmonitor volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de membraanvervuilingsmonitor is voorzien van middelen voor het meten van de elektrische geleidbaarheid in de toevoer en afvoer van 25 voedingsstroom en in de productstroom.

12. Membraanvervuilingsmonitor volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de membraanvervuilingsmonitor is voorzien van middelen voor het meten van de pH in de toevoer en af voer van voedingsstroom en in de productstroom.

13. Membraanvervuilingsmonitor volgens een of meer van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat de lengte van de 1028474 « * productspacer groter is dan de lengte van de voedingsspacer.

14. Membraanvervuilingsmonitor volgens een of meer van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat de lengte/breedteverhouding van de voedingsspacer ligt in het gebied van 5,5:1 en 4:1.

15. Membraanvervuilingsmonitor volgens een of meer van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat de inrichting is voorzien van middelen voor het opleggen van een drijvende kracht om het transport van de voedingsstroom door het membraan heen te bewerkstelligen.

16. Membraanvervuilingsmonitor volgens conclusie 15, met het 10 kenmerk, dat de middelen voor het opleggen van een drijvende kracht middelen omvatten voor het aan de productzijde van het membraan langsstromen van een zoutoplossing.

17. Membraanvervuilingsmonitor volgens een of meer van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat een membraan is toegepast 15 gekozen uit de groep van microfiltratie, ultrafiltratie, nanofiltratie, omgekeerde osmose (R0) en elektrodialyse van het type spiraal gewonden membranen of vlakke gestapelde membranen. 1028474