NL9400647A - Membraanfiltratiesysteem, werkwijze voor het onderwerpen van een vloeistof aan membraanfiltratie en werkwijze voor het reinigen van een dergelijk membraanfiltratiesysteem. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Membraanfiltratiesysteem, werkwijze voor het onderwerpen van een vloeistof aan membraanfiltratie en werkwijze voor het reinigen van een dergelijk membraanfiltratiesysteem.

De uitvinding heeft betrekking op een membraanfiltratiesysteem omvattende een serie membraanfiltratiemodules, waarbij elk van de membraanfiltratiemodules tenminste een behuizing, een semipermeabel membraan dat is opgenomen in de behuizing, een toevoerleiding voor te filtreren vloeistof die aansluit op de behuizing aan een zijde van het membraan, een concentraat-afvoerleiding die aansluit op de behuizing aan dezelfde zijde van het membraan en een filtraatafvoerleiding die aansluit op de behuizing aan de andere zijde van het membraan bevat en waarin ten aanzien van de te filtreren vloeistof de modules in serie zijn geschakeld en ten aanzien van het filtraat parallel zijn geschakeld.

Een dergelijk systeem staat als het zogenoemde "cross flow" membraanfiltratiesysteem bekend en wordt toegepast voor minder heldere vloeistoffen met een sterker membraanvervui-lend karakter. Dit systeem wordt gekenmerkt doordat tijdens de filtratie de te filtreren vloeistof met een ten opzichte van de filtratiesnelheid grote snelheid langs het membraanopper-vlak wordt gevoerd. Aldus worden de afgescheiden verontreinigingen continu afgevoerd en wordt de opbouw van een laag van verontreinigingen op het membraanopppervlak voorkomen. De vloeistofsnelheden liggen in dit bekende systeem gewoonlijk tussen 1 en 5 m/sec, voor de handhaving van dergelijke vloeistofsnelheden zijn dan ook diverse pompen nodig die veel energie vereisen, terwijl het systeem zelf door het leidingennetwerk tamelijk complex is.

Gevonden is nu een membraanfiltratiesysteem van het hierboven aangegeven type dat naast een gunstig anti-vervuilings-gedrag een geringer energieverbruik bezit, dankzij de eenvoudige opbouw van het systeem en daardoor bijzonder geschikt is voor vloeistoffen met een matig vervuilend karakter.

Het membraanfiltratiesysteem volgens de uitvinding wordt meer in het bijzonder hierdoor gekenmerkt dat de concentraataf-voerleiding van de, in stromingsrichting van de te filtreren vloeistof gezien, laatste membraanfiltratiemodule afsluitbaar is.

Door de concentraatafvoerleiding van de laatste module tijdens filtratie af te sluiten moet tenminste alle naar deze module toegevoerde vloeistof door het in de module aanwezige membraan gaan.

Opgemerkt wordt dat een membraanfiltratiesysteem bestaande uit een of meerdere parallel, in series geschakelde membraanfiltratiemodule, welk systeem zodanig is dat alle naar de membraan-filtratiemodules toegevoerde vloeistof door het membraan van die modules moet gaan, bekend is als het "dead end" systeem.

Het bezwaar van een dergelijk systeem is dat de door het membraan tegengehouden stof tijdens het filtratieproces een geleidelijk dikker wordende laag vormt op het membraanopper-vlak, waardoor dit type membraanfiltratie het karakter van een verstoppingsfiltratie verkrijgt en de flux door het membraan als funktie van de verstopping af neemt. Dit type membraanfiltratie wordt daarom meestal toegepast voor heldere vloeistoffen met een lage vervuilingsgraad. Het voordeel van dit systeem is echter de eenvoudige opbouw.

Op verrassende wijze is nu gevonden dat het membraanfiltratiesysteem volgens de uitvinding qua eenvoudige opbouw vergelijkbaar is met het bekende "dead end" systeem, doch daarnaast het gunstige anti-vervuilingsgedrag van het "cross flow" systeem bezit.

Deze voordelen worden verkregen doordat de membraanmodules in het systeem volgens de uitvinding zodanig zijn gerangschikt, dat tijdens het filtratieproces en gezien in de stromingsrichting van de te filtreren vloeistof, een aantal modules in serie zijn geschakeld en eventueel een aantal van deze series parallel. Het eerste gedeelte van deze modules werkt onder "cross flow" condities en de laatste module van iedere serie onder "dead end" condities.

Afhankelijk van het feitelijke aantal in serie verbonden modules kan het doelmatig zijn om het aantal voor de filtratie parallel toe te passen series modules in de stroomrichting kleiner te maken.

Het membraanf iltratiesysteem volgens de uitvinding kan eveneens op zeer doelmatige en economisch voordelige wijze worden gereinigd, waarbij bij voorkeur gebruik kan worden gemaakt van een gedeelte van het tijdens membraanfiltratie gevormde filtraat, en waarbij een afzonderlijk leidingennetwerk in hoofdzaak overbodig is.

Het membraanf iltratiesysteem volgens de uitvinding wordt meer in het bijzonder hierdoor gekenmerkt dat in verband met reiniging van het membraanfiltratiesysteem de toevoerleiding van de te filtreren vloeistof van de, in de stromingsrichting daarvan gezien, eerste membraanfiltratiemodule afsluitbaar is en de filtraataf voer leidingen van alle membraanf iltratiemodules uitmonden in een filtraatverzamelleiding.

Aldus wordt een nuttig gebruik gemaakt van het leidingennetwerk van het membraanfiltratiesysteem.

De stromingsrichting van de door het membraan teruggespoelde reinigingsvloeistof komt daarbij aan de concentraatzijde overeen met die van de te filtreren vloeistof aan dezelfde zijde van de filtratie. Het eerste gedeelte van de in serie geplaatste modules verkeert nu echter in de zogenoemde "dead end" omstandigheden, terwijl de overige modules in "cross flow" omstandigheden verkeren. Hierbij neemt de ontstane "cross flow" snelheid in de richting van de stroom tijdens filtratie toe.

Het kan echter tijdens het reinigen gewenst zijn om het eerste gedeelte van de in serie verbonden modules onder "cross flow" omstandigheden te laten werken, en het laatste gedeelte van de in serie verbonden modules onder "dead end" omstandigheden. Om dit mogelijk te maken is in het membraanf iltratiesysteem volgens de uitvinding voorts een afsluitbare omloopleiding aanwezig tussen de vloeistoftoevoerleiding van de eerste module en de concentraatafvoerleiding van de laatste module van de in serie verbonden modules.

Volgens een in praktijk zeer aantrekkelijke variant wordt het membraanfiltratiesysteem volgens de uitvinding hierdoor gekenmerkt dat elke in het membraanfiltratiesysteem aanwezige membraanf iltratiemodule vervangbaar is door een combinatie van meerdere membraanf iltratiemodules waarvan de vloeistoftoevoerleidingen respektievelijk de concentraatafvoerleidingen parallel zijn geschakeld en aansluiten op de vloeistoftoevoerleiding respectievelijk de concentraatafvoerleiding van het systeem of van een naburige combinatie van membraanfiltratiemodules, met dien verstande dat gezien in de stromingsrichting van de te filtreren vloeistof elke volgende combinatie van membraanf iltratiemodules eenzelfde of geringer aantal modules omvat.

De uitvinding heeft voorts betrekking op een werkwijze voor het onderwerpen van een vloeistof aan membraanfiltratie onder toepassing van een membraanfiltratiesysteem bestaande uit een serie membraanfiltratiemodules waarbij elk van de membraanfiltratiemodules tenminste een behuizing, een semipermeabel membraan dat is opgenomen in de behuizing, een toevoer leiding voor te filtreren vloeistof die aansluit op de behuizing aan een zijde van het membraan, een concentraatafvoer-leiding die aansluit op de behuizing aan dezelfde zijde van het membraan en een filtraatafvoerleiding die aansluit op de behuizing aan de andere zijde van het membraan bevat en waarin ten aanzien van de te filtreren vloeistof de modules in serie zijn geschakeld en ten aanzien van het filtraat parallel zijn geschakeld.

Een dergelijke werkwijze staat bekend als het "cross flow" systeem, De te filtreren vloeistof wordt met een ten opzichte van de filtratiesnelheid relatief grote snelheid langs het membraanoppervlak gevoerd. Er zijn twee systemen van het "cross flow" principe: het circulatiesysteem wat bestaat uit meerdere circulatielussen, waarbij het merendeel van de vloeistof hetzelfde membraanoppervlak ziet, en het single-pass systeem ("doorloop" systeem), waarbij de vloeistof het totale membraanoppervlak één keer passeert. Dit biedt het voordeel dat de opbouw van een vuil laag op het membraanoppervlak kan worden voorkomen. Er zijn echter voor een dergelijke werkwijze extra voorzieningen noodzakelijk in vergelijking met een "dead end" systeem, in het.bijzonder in de vorm van pompen en leidingen.

Gevonden is nu een werkwijze die dergelijke bezwaren ondervangt.

De werkwijze volgens de uitvinding wordt hierdoor gekenmerkt dat men in bedrijf de concentraataf voer leiding van de, in de stromingsrichting van de te filtreren vloeistof gezien, laatste membraanfiltratiemodule van de serie afsluit ter verkrijging van een in hoofdzaak "dead end" situatie in bedoelde laatste membraanf iltratiemodule en een in hoofdzaak "cross flow" situatie in tenminste de eerste membraanfiltratiemodule van de Serie.

In deze laatste membraanfiltratiemodule creëert men derhalve de zogenoemde "dead end" omstandigheden. Aldus verkrijgt men in alle voorgaande membraanf iltratiemodules onder een gering energieverbruik een met het "cross flow" systeem vergelijkbaar stromingspatroon en een daarmee gepaard gaand gunstig anti-vervu i1ingsgedrag.

Door daarentegen de stromingsrichting door de modules om te keren, dat wil zeggen de vloeistof toe te voeren aan de laatste module creëert men in de eerste membraanf iltratiemodule de zogenoemde "dead end" omstandigheden. Dit vindt meer in het bijzonder plaats doordat men in bedrijf de vloeistof toevoer leiding van de, in de stromingsrichting van de te filtreren vloeistof gezien, eerste membraanf iltratiemodule van de serie afsluit, en de te filtreren vloeistof toevoert aan de laatste module ter verkrijging van een in hoofdzaak "dead end" situatie in bedoelde eerste membraanf iltratiemodule en een in hoofdzaak "cross flow" situatie in tenminste de laatste membraanf iltratiemodule van de serie.

De uitvinding heeft voorts betrekking op een werkwijze voor het reinigen van een membraanfiltratiesysteem bestaande uit een serie membraanfiltratiemodules, waarbij elk van de membraanfiltratiemodules tenminste een behuizing, een semipermeabel membraan dat is opgenomen in de behuizing, een toevoerleiding voor te filtreren vloeistof die aansluit op de behuizing aan een zijde van het membraan, een concentraatafvoer-leiding die aansluit op de behuizing aan dezelfde zijde van het membraan en een filtraatafvoerleiding die aansluit op de behuizing aan de andere zijde van het membraan bevat en waarin ten aanzien van de te filtreren vloeistof de modules in serie zijn geschakeld en ten aanzien van het filtraat parallel zijn geschakeld, waarbij de filtraatafvoerleidingen van alle modules uitmonden in een filtraatverzamelleiding, die hierdoor wordt gekenmerkt dat men voor het reinigen de toevoerleiding voor te filtreren vloeistof van de, in de stromingsrichting daarvan gezien, eerste membraanfiltratiemodule afsluit en de concentraat-afvoerleiding van de, in de stromingsrichting van te filtreren vloeistof, laatste membraanfiltratiemodule opent, en via de f iltraatverzamelleiding filtraat toevoert aan de membraanfiltra-tiemodules om door terugspoelen van het membraan met filtraat de opgebouwde vuillaag te verwijderen. Door de serieschakeling van de modules aan de vervuilde (concentraat)zijde van de membraanfiltratiemodules neemt tijdens het reinigen door de f iltraattoevoer van iedere module de langsstroomsnelheid langs de membranen in de richting van de hoofdstroom toe van een zeer lage waarde in de eerste module tot een maximale snelheid in de laatste module. De bedoelde eerste membraanfiltratiemodule verkeert daarbij in hoofdzaak in een "dead end" situatie, terwijl de overige membraanf iltratiemodules in hoofdzaak in "cross flow" situatie verkeren. Hierdoor wordt de tijdens filtratie minst vervuilde module, dat wil zeggen de tijdens filtratie eerste module, het minst efficiënt gereinigd, doch de meest vervuilde module, dat wil zeggen de tijdens filtratie laatste module, het meest efficiënt.

Volgens een doelmatige variant kan tijdens een tweede deel van de terugspoelcyclus de richting van de hoofdstroom worden omgekeerd. Meer in het bijzonder wordt de werkwijze volgens de uitvinding daartoe gekenmerkt dat het membraanfiltra-tiesysteem is voorzien van een afsluitbare omloopleiding tussen de vloeistoftoevoerleiding van de eerste module en de concen-traatafvoerleiding van de laatste module van de in serie verbonden modules en men voor het reinigen de toevoerleiding voor te filtreren vloeistof van de, in de stromingsrichting daarvan gezien, eerste membraanfiltratiemodule afsluit, de genoemde omloopleiding opent, de concentraatafvoerleiding van de, in de stromingsrichting van te filtreren vloeistof, laatste membraanfiltratiemethode afsluit en via de filtraatverzamel-leiding filtraat toevoert aan de membraanf iltratiemodules ter verkrijging van een in hoofdzaak "dead end" situatie in bedoelde laatste module en een in hoofdzaak "cross flow" situatie in bedoelde eerste module.

Opgemerkt wordt dat het in de onderhavige uitvinding toe te passen membraan niet in het bijzonder beperkt is. Zo kan een holle vezel membraan worden toegepast, waarbij tijdens filtratie de te filtreren vloeistof zich ofwel aan de buitenzijde van de holle vezel bevindt, ofwel aan de binnenzijde daarvan, afhankelijk van de plaatsing in een module.

Anderzijds kan evengoed een capillair membraan worden toegepast, waarbij tijdens filtratie de te filtreren vloeistof zich ofwel aan de buitenzijde ofwel aan de binnenzijde van het capillair bevindt; danwel een buisvormig membraan waarbij tijdens filtratie de te filtreren vloeistof zich eveneens ofwel aan de buitenzijde ofwel aan de binnenzijde van het buisvormige membraan bevindt.

Doelmatig kunnen ook vlakke plaatmembranen of spiraalge-wonden membranen worden toegepast.

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van bijgaande tekening, waarin,

Fig. 1 een bekend membraanfiltratiesysteem volgens het "dead end" principe,

Fig. 2 een membraanfiltratiesysteem volgens het "cross flow" principe van het circulatiety-pe,

Fig. 3 een membraanf iltratiesysteem, eveneens van het "cross flow" principe van het "single pass" type,

Fig. 4 een membraanfiltratiesysteem volgens de uitvinding, en

Fig. 5 een andere uitvoeringsvorm van een systeem volgens de uitvinding toont.

In figuur 1 is een f iltratiesysteem van het zogenoemde "dead end" type weergegeven. Hierbij wordt tijdens de produktiecyclus de te filtreren vloeistof door pomp 1 via afsluiter 2 in de membraanfiltratiemodule 4 geperst. Membraanfil-tratiemodule 4 is voorzien van een semi-permeabel membraan 5 dat de vloeistof doorlaat en de te verwijderen verbindingen tegenhoudt. De gefiltreerde vloeistof verlaat de membraanfiltratiemodule via afsluiter 6 naar produkttank 9. De afsluiters 3 en 7 staan tijdens de produktiecyclus dicht. Alle door de voedingspomp 1 aangevoerde vloeistof gaat door het membraan, terwijl de hoofdstroomrichting van de vloeistof naar het membraan toe gericht is. Tijdens de reinigingscyclus worden de afsluiters 2 en 6 gesloten en de afsluiters 3 en 7 geopend. Met behulp van pomp 8 wordt gefiltreerde vloeistof gebruikt voor het in terugwaartse richting spoelen van het membraan. De door het membraan tegengehouden stoffen worden via afsluiter 3 af gevoerd. Aangezien het membraan tijdens het terugspoelen met de gefiltreerde vloeistof de voornaamste weerstand vormt, zal het duidelijk zijn dat de bereikbare terugspoelsnelheid van dezelfde grootte orde is als de f iltratiesnelheid aan het begin van de filtratiecyclus. Het "dead end" systeem bevat naast de voedingspomp slechts een andere pomp voor het terugspoelen van de membranen en is derhalve qua systeemopzet zeer eenvoudig.

Een filtratiesysteem van het "dead end" type is echter ongeschikt voor vloeistoffen met een matig tot sterk membraanver-vuilend karakter, vanwege de te snelle vervuiling van het membraansysteem.

In fig. 2 is van een bekend zogenoemd "cross flow" systeem van het circulatietype een circulatielus, weergegeven.

Voedingspomp 3 brengt in dit systeem de vloeistof op druk en injekteert deze in een circulatielus bestaande uit een circulatiepomp 11, en een een aantal membraanf iltratiemodules 12 voorzien van een semipermeabel membraan 13. De hoofdstroomrichting in de membraanfiltratiemodules is parallel aan het membraan en enkele grootte ordes groter dan de f iltratiesnelheid door het membraan. Het door het membraan tredende filtraat wordt afgevoerd naar de produkttank 14. Daardoor neemt in de modules de stroomsnelheid in de hoofdstroomrichting enigszins af. Door keuze van het aantal modules en van de grootte van de circulatiepomp wordt deze afname zo klein mogelijk gehouden Een deel van het concentraat met de door de circulatiestroom meegesleurde, door het membraan tegengehouden stoffen worden via afsluiter 15 continu afgevoerd. Een volledige membraanfiltra-tie-installatie bestaat over het algemeen uit een aantal van dergelijk soort circulatielussen in serie, ieder met hun eigen circulatiepomp. Het kenmerk van een "cross flow" systeem van het circulatietype is dat de vloeistof in een dergelijk systeem meerdere malen een bepaalde membraanfiltratiemodule passeert.

Een andere uitvoeringsvorm van het "cross flow" systeem is weergegeven in figuur 3, het zogenoemde "single pass" type.

Meer in het bijzonder voert voedingspomp 16 de te filtreren vloeistof toe aan een eerste sectie met een aantal eerste membraanfiltratiemodules 17 die parallel zijn geschakeld en ieder voorzien zijn van een semipermeabel membraan 18. Het f iltraat uit deze modules wordt afgevoerd via leidingen 24 naar produkttank 23, het concentraat wordt door boosterpomp 19 opnieuw op druk gebracht en toegevoerd aan een volgende sectie met eveneens een aantal membraanfiltratiemodules 20 die parallel zijn geschakeld en zijn voorzien van een semipermeabel membraan 21. Het f iltraat wordt afgevoerd via leiding 25 naar produkttank 23; het concentraat wordt continu afgevoerd via afsluiter 22. Ook in dit systeem is de hoofdstroomrichting van de vloeistof in de membraanf iltratiemodules parallel aan het membraanoppervlak en ordes groter dan de filtratiesnelheid zelf. In deze uitvoeringsvorm van het "cross flow" systeem neemt de snelheid in de hoofdstroomrichting door verlies van filtraat af. Daarom wordt in een dergelijk systeem het aantal parallel staande membraanfiltratiemodules in de tweede en eventueel volgende secties met voordeel kleiner gekozen dan in de voorgaande sectie om de stroomsnelheid weer tenminste in de buurt van die in de voorgaande sectie te brengen. In een dergelijk systeem passeert de te filtreren vloeistof slechts eenmaal een membraanf iltratiemodule. Een dergelijk soort systeem wordt daarom een "single pass" systeem genoemd. Een volledig "single pass" systeem is doorgaans opgebouwd opgebouwd uit een aantal trappen met ieder hun eigen boosterpomp.

"Cross flow" membraanfiltratiesystemen zijn bij uitstek geschikt voor sterker membraanvervuilende vloeistoffen, zij zijn echter door hun aard complexer van opbouw dan "dead end" systemen, en bezitten daarnaast een hoger energieverbruik.

In fig. 4 is het membraanfiltratiesysteem volgens de uitvinding schematisch weergegeven.

Tijdens produktie voert voedingspomp 26 via afsluiter 42 en 43a de te filtreren vloeistof toe aan een aantal in de hoofdstroomrichting in serie geschakelde membraanf iltratiemodules 27, 29, 31, 33 en 35, ieder voorzien van een semipermeabel membraan 28, 30, 32, 34 en 36. Tijdens de produktiecyclus zijn afsluiters 41, 43, 44 en 44a gesloten. Het filtraat van iedere membraanfiltratiemodule wordt via een verzamelleiding 37 en afsluiter 38 afgevoerd naar produkttank 39. De hoeveelheid uit module 27 naar module 29 stromende vloeistof is gelijk aan de

Het zal duidelijk zijn dat door deze afnemende langs-stroomssnelheid en eveneens toenemende concentratie van de af te scheiden stoffen, in dezelfde volgorde de vervuilingssnelheid toeneemt. Aan het einde van de produktiecyclus zal module 27 het minste, en module 35 het meest vervuild zijn.

Doelmatig kan tijdens produktie de richting van de hoofdstroom worden omgekeerd door tijdens produktie afsluiter 43a te sluiten, afsluiter 43 te openen, afsluiter 44a gesloten te houden en afsluiter 44 te openen. De hoeveelheid uit module 35 naar module 33 stromende vloeistof is gelijk aan de toevoer aan module 35 minus de door module 35 geproduceerde hoeveelheid filtraat. Het membraan in module 35 verkeert daardoor onder "cross flow" condities. Hetzelfde geldt voor de membranen in modules 33, 31 en 29. Daar afsluiter 43a tijdens produktie gesloten is, verkeert het membraan in module 27 onder "dead end" condities. De hoofdstroomsnelheid parallel aan het membraanopper-vlak, is derhalve het grootst in module 35 en neemt tijdens produktie in de hoofdstroomrichting van module 35, 33, 31 en 29 af tot vrijwel nul in de laatste module 27.

Het zal duidelijk zijn dat door deze afnemende langs-stroomssnelheid en eveneens toenemende concentratie van de af te scheiden stoffen, in dezelfde volgorde de vervuilingssnelheid toeneemt. Aan het einde van deze produktiecyclus zal module 35 het minste, en module 27 het meest vervuild zijn.

Voor reiniging van het systeem worden de membranen met filtraat uit de produkttank 39 teruggespoeld.

Voor deze terugspoelcyclus worden de afsluiters 42 en 38 gesloten, afsluiters 41 en 44 en 44a geopend. Met behulp van pomp 40 worden vervolgens alle modules met filtraat teruggespoeld. Tijdens deze terugspoelcyclus verkeert nu module 27 in de "dead end" situatie en neemt de langsstroomsnelheid langs de membranen in de richting van de hoofdstroom van een snelheid vrijwel nul in module 27 toe, tot een maximale snelheid in module 35. Hierdoor wordt de minst vervuilde module, module 27, het minst efficiënt gereinigd en de meest vervuilde module 35 het meest efficiënt. Om ook module 27 goed te reinigen, wordt tijdens een tweede deel van de terugspoelcyclus afsluiter 44 gesloten en afsluiters 43 en 43a geopend. Hierdoor worden door omdraaien van de hoofdstroomrichting de rollen van de (nu reeds gereinigde) module 35 en de nog licht vervuilde module 27 omgedraaid waardoor dan module 27 onder de hoogste langsstroomsnelheid alsnog gereinigd wordt.

Het membraanfiltratiesysteem volgens de uitvinding wordt derhalve gekenmerkt door een zodanige rangschikking van de membraanmodules dat tijdens produktie, en gezien in de richting van de hoofdstroom, de eerste modules onder "cross flow" condities werken en de laatste module onder "dead end" condities. Tijdens de terugspoelcyclus daarentegen verkeert, in de richting van de hoofdstroom gezien, de eerste module in "dead end" omstandigheden, en de overige modules onder "cross flow" omstandigheden. Hierdoor wordt een zeer effektieve reiniging bereikt.

Fig. 5 toont een andere uitvoeringsvorm van het in fig. 4 weergegeven membraanfiltratiesysteem, uitgaande van het in fig. 3 toegelichte cross-flow systeem van het "single pass" type. Meer in het bijzonder wordt in deze variant echter het uit de parallel geschakelde modules 20 verkregen concentraat door boosterpomp 45 weer op druk gebracht en toegevoerd aan een derde sectie van twee parallel geschakelde modules 47; en het daaruit verkregen concentraat door middel van boosterpomp 48 naar membraanfiltratiemodule 50 gevoerd. Tijdens de filtratiecyclus zijn de afsluiters 52, 54 en 56 gesloten. De eerste sectie van, in dit geval vier parallel geschakelde modules 17 verkeert daardoor onder "cross flow" condities, evenals de tweede en derde sectie van drie respektievelijk twee parallel geschakelde modules 20 respektievelijk 47. Daarentegen verkeert module 50 onder "dead end" condities aangezien tijdens filtratie afsluiter 54 is gesloten. Zoals reeds aan de hand van fig. 4 is toegelicht zal aan het einde van de produktiecyclus de eerste sectie van modules 17 het minste, en module 50 het meeste vervuild zijn.

Gevonden is dat ook in een systeem zoals dat van fig. 5 de terugspoelcyclus volgens de uitvindingvoor het reinigen van.de modules met voordeel kan worden toegepast.

In de eerste variant van het reinigingssysteem volgens de uitvinding, worden de afsluiters 55 en 53 gesloten en afsluiters 52 en 54 geopend. Met behulp van pomp 57 wordt daarna filtraat uit vat 23 teruggevoerd.

De eerste sectie van modules 17 verkeert dan in de "dead end" situatie, terwijl module 50 in "cross flow" situatie verkeert, waardoor module 50 het meest efficiënt wordt gereinigd. Desgewenst kan de sectie van modules 17 onder "cross flow" condities en module 50 onder "dead end" condities worden gebracht door afsluiter 54 te sluiten en afsluiter 56 te openen, waardoor de stromingsrichting langs de membranen in de modules wordt omgekeerd. Tijdens reiniging staan de pompen 19, 45 en 48 stil. Deze pompen zijn in omgekeerde richting doorstroombaar.

Claims (8)

1. Membraanfiltratiesysteem omvattende een serie membraanfil-tratiemodules (27, 29, 31, 33, 35), waarbij elk van de membraan-filtratiemodules tenminste een behuizing, een semipermeabel membraan (28, 30, 32, 34, 36) dat is opgenomen in de behuizing, een toevoerleiding voor te filtreren vloeistof die aansluit op de behuizing aan een zijde van het membraan, een concentraat-afvoerleiding die aansluit op de behuizing aan dezelfde zijde van het membraan en een filtraatafvoerleiding die aansluit op de behuizing aan de andere zijde van het membraan bevat en waarin ten aanzien van de te filtreren vloeistof de modules in serie zijn geschakeld en ten aanzien van het filtraat parallel zijn geschakeld, met het kenmerk, dat de concentraatafvoerleiding van de, in stromingsrichting van de te filtreren vloeistof gezien, laatste membraanfiltratiemodule (35) afsluitbaar is.

2. Membraanfiltratiesysteem volgens conclusie l, met het kenmerk, dat in verband met reiniging van het membraanfiltratiesysteem de toevoerleiding van de te filtreren vloeistof van de, in de stromingsrichting daarvan gezien, eerste membraanfil-tratiemodule (27) afsluitbaar is en de filtraatafvoerleidingen van alle membraanf iltratiemodules uitmonden in een f iltraatverza-melleiding.

3. Membraanfiltratiesysteem volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat voorts een afsluitbare omloopleiding aanwezig is tussen de vloeistof toevoer leiding van de eerste module (27) en de concentraatafvoer leiding van de laatste module (35) van de in serie verbonden modules (27, 29, 31, 33, 25).

4. Membraanfiltratiesysteem volgens conclusie 1-3, met het kenmerk, dat elke in het membraanfiltratiesysteem aanwezige membraanfiltratiemodule (27, 29, 31, 33, 35) vervangbaar is door een combinatie van meerdere membraanf iltratiemodules (17, 20, 47) waarvan de vloeistoftoevoerleidingen respektievelijk de concentraatafvoerleidingen parallel zijn geschakeld en aansluiten op de vloeistoftoevoerleiding respectievelijk de concentraatafvoerleiding van het systeem of van een naburige combinatie van membraanfiltratiemodules, met dien verstande dat gezien in de stromingsrichting van de te filtreren vloeistof elke volgende combinatie van membraanfiltratiemodules eenzelfde of geringer aantal modules omvat.

5. Werkwijze voor het onderwerpen van een vloeistof aan membraanfiltratie onder toepassing van een membraanfiltratiesys-teem bestaande uit een serie membraanfiltratiemodules (27, 29, 31, 33, 35), waarbij elk van de membraanfiltratiemodules tenminste een behuizing, een semipermeabel membraan (28, 30, 32, 34, 36) dat is opgenomen in de behuizing, een toevoerleiding voor te filtreren vloeistof die aansluit op de behuizing aan een zijde van het membraan, een concentraatafvoerleiding die aansluit op de behuizing aan dezelfde zijde van het membraan en een filtraatafvoerleiding die aansluit op de behuizing aan de andere zijde van het membraan bevat en waarin ten aanzien van de te filtreren vloeistof de modules in serie zijn geschakeld en ten aanzien van het filtraat parallel zijn geschakeld, met het kenmerk, dat men in bedrijf de concentraatafvoerleiding van de, in de stromingsrichting van de te filtreren vloeistof gezien, laatste membraanfiltratiemodule (35) van de serie afsluit ter verkrijging van een in hoofdzaak "dead end" situatie in bedoelde laatste membraanfiltratiemodule en een in hoofdzaak "cross flow" situatie in tenminste de eerste membraanf iltratiemodule (27) van de serie.

6. Werkwijze voor het onderwerpen van een vloeistof aan membraanfiltratie volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat men in bedrijf de vloeistoftoevoerleiding van de, in de stromingsrichting van de te filtreren vloeistof gezien, eerste membraanfiltratiemodule (27) van de serie afsluit, en de te filtreren vloeistof toevoert aan de laatste module (35) ter verkrijging van een in hoofdzaak "dead end" situatie in bedoelde eerste membraanf iltratiemodule en een in hoofdzaak "cross flow" situatie in tenminste de laatste membraanfiltratiemodule (35) van de serie.

7. Werkwijze voor het reinigen van een membraanfiltratiesys-teem bestaande uit een serie membraanfiltratiemodules (27, 29, 31, 33, 35), waarbij elk van de membraanf iltratiemodules tenminste een behuizing, een semipermeabel membraan (28, 30, 32, 34, 36) dat is opgenomen in de behuizing, een toevoerleiding voor te filtreren vloeistof die aansluit op de behuizing aan een zijde van het membraan, een concentraatafvoerleiding die aansluit op de behuizing aan dezelfde zijde van het membraan en een filtraatafvoerleiding die aansluit op de behuizing aan de andere zijde van het membraan bevat en waarin ten aanzien van de te filtreren vloeistof de modules in serie zijn geschakeld en ten aanzien van het filtraat parallel zijn geschakeld, waarbij de filtraatafvoerleidingen van alle modules uitmonden in een filtraatverzamelleiding, met het kenmerk, dat men voor het reinigen de toevoerleiding voor te filtreren vloeistof van de, in de stromingsrichting daarvan gezien, eerste membraanfiltratie-module (27) afsluit en de concentraatafvoerleiding van de, in de stromingsrichting van te filtreren vloeistof, laatste membraanfiltratiemodule (35) opent, en via de filtraatverzamelleiding filtraat toevoert aan de membraanf iltratiemodules (27 , 29, 31, 33, 35) ter verkrijging van een in hoofdzaak "dead end" situatie in bedoelde eerste membraanfiltratiemodule (27) en een in hoofdzaak "cross flow" situatie in bedoelde laatste membraanfiltratiemodule (35).

8. Werkwijze volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat het membraanfiltratiesysteem is voorzien van een afsluitbare omloop-leiding tussen de vloeistoftoevoerleiding van de eerste module (27) en de concentraatafvoerleiding van de laatste module (35) van de in serie verbonden modules (27, 29, 31, 33, 35) en men voor het reinigen de toevoerleiding voor te filtreren vloeistof van de, in de stromingsrichting daarvan gezien, eerste membraan-filtratiemodule (27) afsluit, de genoemde omloopleiding opent, de concentraatafvoerleiding van de, in de stromingsrichting van te filtreren vloeistof, laatste membraanfiltratiemethode (35) afsluit en via de filtraatverzamelleiding filtraat toevoert aan de membraanfiltratiemodules ter verkrijging van een in hoofdzaak "dead end" situatie in bedoelde laatste module (35) en een in hoofdzaak "cross flow" situatie in bedoelde eerste module (27). Inlas op blz. 10, tussen regels 15 en 16: toevoer aan module 27 minus de door module 27 geproduceerde hoeveelheid filtraat. Het membraan in module 27 verkeert daardoor onder "cross-flow" condities. Hetzelfde geldt voor de membranen in modules 29, 31 en 33. Daar afsluiter 44 tijdens produktie gesloten is, verkeert het membraan in module 35 onder "dead-end" condities. De hoofdstroomsnelheid parallel aan het membraanoppervlak is derhalve het grootst in module 27 en neemt tijdens produktie in de hoofdstroomrichting van de modules 27,2^, 31 en 33 af tot vrijwel nul in de laatste module 35.