PT1691914E - Dispositivo de filtragem por membrana compreendendo módulos de filtragem de fluxo pararlelo. - Google Patents

Dispositivo de filtragem por membrana compreendendo módulos de filtragem de fluxo pararlelo. Download PDF

Info

Publication number
PT1691914E
PT1691914E PT04803378T PT04803378T PT1691914E PT 1691914 E PT1691914 E PT 1691914E PT 04803378 T PT04803378 T PT 04803378T PT 04803378 T PT04803378 T PT 04803378T PT 1691914 E PT1691914 E PT 1691914E
Authority
PT
Portugal
Prior art keywords
feed
suspension
filter modules
division
permeate
Prior art date
Application number
PT04803378T
Other languages
English (en)
Inventor
Werner Fuchs
Christoph Lukaschek
Robert Vranitzky
Original Assignee
Va Tech Wabag Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Va Tech Wabag Gmbh filed Critical Va Tech Wabag Gmbh
Publication of PT1691914E publication Critical patent/PT1691914E/pt

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D61/00Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/14Ultrafiltration; Microfiltration
    • B01D61/18Apparatus therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D61/00Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/14Ultrafiltration; Microfiltration
    • B01D61/20Accessories; Auxiliary operations
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D63/00Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/02Hollow fibre modules
    • B01D63/04Hollow fibre modules comprising multiple hollow fibre assemblies
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D63/00Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/06Tubular membrane modules
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D65/00Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D65/00Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
    • B01D65/02Membrane cleaning or sterilisation ; Membrane regeneration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D65/00Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
    • B01D65/08Prevention of membrane fouling or of concentration polarisation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2313/00Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/10Specific supply elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2315/00Details relating to the membrane module operation
    • B01D2315/06Submerged-type; Immersion type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2321/00Details relating to membrane cleaning, regeneration, sterilization or to the prevention of fouling
    • B01D2321/04Backflushing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2321/00Details relating to membrane cleaning, regeneration, sterilization or to the prevention of fouling
    • B01D2321/16Use of chemical agents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2321/00Details relating to membrane cleaning, regeneration, sterilization or to the prevention of fouling
    • B01D2321/18Use of gases
    • B01D2321/185Aeration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2321/00Details relating to membrane cleaning, regeneration, sterilization or to the prevention of fouling
    • B01D2321/20By influencing the flow
    • B01D2321/2066Pulsated flow

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)

Description

1
DESCRIÇÃO "DISPOSITIVO DE FILTRAGEM POR MEMBRANA COMPREENDENDO MÓDULOS DE FILTRAGEM DE FLUXO PARALELO" A presente invenção refere-se a um dispositivo de filtragem por membrana de acordo com o termo genérico da reivindicação 1 bem como a um método para a utilização e para a limpeza de um dispositivo de filtragem por membrana.
Do documento WO 02/26363 do mesmo requerente conhece-se um dispositivo de filtragem por membrana compreendendo um módulo de filtragem, anterior ao qual está disposta uma unidade de ventilação através da qual pode fluir um meio, sendo que as suspensões a serem limpas são conduzidas até ao módulo de filtragem através de uma tubagem de fluxo. Para a utilização de uma pluralidade de tais módulos de filtragem paralelos uns aos outros, vide por exemplo o documento JP 2002-210336 A (Toray Ind Inc), é necessária a tubulação dos individuais módulos de filtragem, para a remover dos individuais módulos de filtragem, por exemplo, retentado ou permeato acumulado, ou para fornecer a suspensão a ser filtrada. Tal tubulação apresenta a desvantagem de ser necessário muito espaço e deste modo o número de módulos de filtragem, relativamente a uma determinada área, ser limitado.
Deste modo, um objecto da presente invenção é proporcionar um dispositivo de filtragem por membrana, no qual as desvantagens das instalações conhecidas são evitadas, particularmente possibilitar uma disposição mais densa dos módulos de filtragem. 2
Tal objecto é alcançado com um dispositivo de filtragem por membrana de acordo com a reivindicação 1.
Devido ao facto de, para a remoção do permeato e/ou do retentado e/ou para o fornecimento da suspensão a ser filtrada (feed) não ser necessária uma tubulação, uma vez que o permeato é extraído sem tubulação para a divisão intermédia dos módulos de filtragem e a partir daí é sugado e/ou o feed é bombeado de uma divisão de feed directamente para o módulo de filtragem e/ou o retentado é extraído directamente de um módulo de filtragem para uma divisão de retentado, os módulos de filtragem podem ser aproximados mais uns dos outros.
Como unidades de membranas são particularmente adequadas membranas tubulares, membranas almofadadas, membranas de fibra oca ou membranas em placas.
Para obter uma fácil alimentação da suspensão a ser filtrada para os módulos de filtragem, pode ser prevista a realização de uma divisão de feed, a qual envolve pelo menos a superfície frontal do lado de admissão de todos os módulos de filtragem e a qual está ligada aos individuais módulos de filtragem para alimentação da suspensão a ser filtrada.
Para obter uma fácil descarga do retentado, pode ser prevista a realização de uma divisão de retentado, a qual envolve pelo menos a superfície frontal do lado de descarga de todos os módulos de filtragem e a qual está ligada aos individuais módulos de filtragem para descarga do retentado. 3 A divisão de feed deve ser carregado de modo uniforme com suspensão, objecto que será alcançado por, anterior à divisão de feed ser disposta uma antecâmara que serve como normalizadora de fluxo (divisão de distribuição de feed), a qual, pelo menos parcialmente, é conduzida em torno da divisão de feed, sendo que ao longo da divisão de feed pode entrar nesta, a partir da alimentação, suspensão a ser filtrada. Tal objecto pode ser alcançado através de uma abertura continua de distribuição de feed em direcção circunferencial da divisão de feed na zona inferior da mesma.
No caso de uma instalação a seco do dispositivo de filtragem por membrana, o retentado deve ser retirado da divisão de retentado de modo uniforme, objecto que será alcançado por a divisão de retentado compreender pelo menos uma conduta de descarga.
Caso o dispositivo de filtragem por membrana seja colocado directamente na suspensão a ser filtrada, uma divisão de retentado deixa de ser necessária. 0 retentado mistura-se, após saida dos módulos de filtragem, com a suspensão circundante.
Para provocar um fluxo turbulento nas unidades de membrana, por exemplo membranas tubulares, podem ser dispostos no interior da divisão de feed elementos de ventilação, os quais enriquecem, antes da sua admissão nos módulos de filtragem, as suspensões a serem filtradas com bolhas de ar.
Para poder retirar do dispositivo de filtragem por membrana substâncias contaminantes depositadas na divisão de feed, é 4 vantajoso prever um dispositivo de descarga, por exemplo um tubo de descarga na divisão de distribuição de feed.
Mediante a invenção pode ser garantida uma utilização em grande parte ilimitada bem como uma capacidade de filtragem optimizada e um elevado grau de eficiência do dispositivo de filtragem por membrana. A presente invenção é explicada através das Figuras 1 e 2 anexas, as quais representam esquematicamente e a titulo de exemplo o dispositivo de filtragem por membrana de acordo com a invenção, bem como através das seguintes descrições. A Fig. 1 mostra um dispositivo de filtragem por membrana com divisão de retentado (para montagem em seco), A Fig. 2 mostra um dispositivo de filtragem por membrana sem divisão de retentado (para montagem imersa).
Na Fig. 1 pode ser visto, que os módulos de filtragem 7, pelos quais flúi meio, são dispostos na direcção de fluxo de forma paralela e vertical, frente ao lado de feed, na divisão de permeato selada 9. Esta divisão de permeato selada 9 cria no seu interior uma divisão de permeato comum para os módulos de filtragem 7, a qual é ligada através de uma conduta de permeato 1 com uma bomba de sucção de permeato ou com uma conduta de refluxo de permeato. Para o exterior, em direcção à suspensão a ser filtrada, a divisão de permeato 9 comunica somente através das superfícies da membrana dos módulos de filtro 7.
Para uma alimentação uniforme de um elevado número de módulos de filtragem 7 ligados de forma paralela com a suspensão a ser filtrada, é necessário um fluxo de admissão 5 o mais laminar possível. Uma câmara de distribuição (divisão de distribuição de feed) 12, a qual conduz a suspensão a ser filtrada através de uma abertura de distribuição de feed 12, disposta próxima da base, para a divisão de feed 12, possibilita um fluxo de admissão uniforme de todos os módulos de filtragem 7. A ventilação, a qual é vantajosa para a filtragem, é realizada através de elementos de ventilação 15 dispostos na divisão de feed 13 na parte inferior aos módulos de filtragem. Para tal podem ser utilizadas as tubagens de ventilação aqui ilustradas, mas outros elementos de ventilação são igualmente possíveis.
Para garantir uma distribuição uniforme de gás e suspensão sobre todas as membranas tubulares dos módulos de filtragem 7, a suspensão a ser filtrada deve ser misturada de tal forma com a fase gasosa, que seja garantida uma distribuição optimizada sobre toda a secção transversal da tubagem de fluxo do módulo de membrana 8, de modo a que em cada módulo de filtragem 7 seja realizada uma turbulência suficiente e uniforme. Através da ventilação é provocado o chamado efeito de bomba de emulsão, o qual apoia o fluxo forçado, reduzindo deste modo custos de energia. Os elementos de ventilação 15 devem produzir no meio a ser ventilado uma ventilação com bolhas de tamanho médio. Deste modo, deve ser visado, para um módulo de filtragem 7 com membranas tubulares com um diâmetro de 5 mm um tamanho de bolhas de aproximadamente 5 mm. Uma utilização exemplar de um módulo de filtragem 7 poderia ser um módulo tubular com um diâmetro de 20 cm e um comprimento de 3 m. Aproximadamente 600 membranas tubulares com um diâmetro de 5 mm são seladas mediante resina na parte superior e 6 inferior de uma cápsula de pressão. Deste modo, a divisão de feed 13 e a divisão de permeato 9 são separadas uma da outra de forma estanque à pressão. Através da divisão de permeato 9 todas as membranas tubulares são ligadas de forma a comunicarem umas com as outras. Mediante aberturas na cápsula de pressão do módulo de filtragem 7, o permeato pode ser descarregado ou feito refluir da divisão de permeato 9.
Após fluir através das membranas, o retentado entra numa divisão de retentado 3. Esta envolve a cabeça do dispositivo de filtragem por membrana e é fechada mediante tampa do retentado 2. Num sitio o mais profundo possível da divisão de distribuição de feed 12 está previsto um tubo de descarga 16 para esvaziamento do dispositivo de filtragem por membrana. No entanto, o tubo de descarga 16 também poderia ser previsto na divisão de feed 13.
Apenas através de uma admissão inteiramente homogénea do lado de feed dos módulos de filtragem pode ser garantido um modo de utilização duradouro e seguro. Módulos de filtragem que são subalimentados com fluxos do tipo cruzado (lama e/ou ar) tendem a criar demasiados bolos de filtração na superfície da membrana. Tal bolo de filtração pode, na pior das hipóteses, deslocar por inteiro as membranas tubulares - a consequência é uma perda irreversível da superfície de membrana.
Remoção de substâncias contaminantes:
Em dispositivos de filtragem surgem muitas vezes falhas de funcionamento devido a entupimentos com cabelos, fibras ou outros resíduos. Através dos fluxos cruzados, tais 7 entupimentos surgem nos sítios com menor diâmetro de passagem. Uma vez que, na maioria das configurações dos dispositivos, tal sítio é o canal de feed dos módulos de filtragem 7, dá-se nesses sítios uma acumulação de resíduos. Despoletado por turbulências, vão-se criando cada vez maiores conglomerados. A descarga controlada da suspensão de todo o dispositivo de filtragem por membrana, em conjunto com um refluxo, pode então ser uma ajuda valiosa, uma vez que deste modo os conglomerados de substâncias contaminantes são retirados do dispositivo de filtragem por membrana. Aquando de suspensões com um elevado teor de substâncias contaminantes é vantajoso, libertar as suspensões retiradas pelo tubo de descarga 16 através de um filtro exterior das substâncias contaminantes, reintroduzindo-as de seguida novamente no ciclo de filtragem.
Variante imersa do dispositivo de filtragem por membrana:
Todo o dispositivo de filtragem por membrana pode ser disposta em seco, isto é, no exterior do tanque de filtragem. No entanto, de acordo com a Figura 2, também é possível uma variante imersa do dispositivo de filtragem por membrana uma vez que a mesma é estanque para o exterior. Neste caso, a bomba de feed pode fazer o transporte directamente do recipiente de suspensão para a divisão de distribuição de feed 12. Em princípio, a divisão de retentado 3 é na realização imersa obsoleta. 0 retentado mistura-se, após saída dos módulos de filtragem, com a suspensão. Somente no caso de limpezas químicas sob exclusão de suspensão (vide limpeza química) é que uma divisão de retentado 3 passível de ser fechada pode vir a ser necessária. Uma outra possibilidade de separação hidráulica do recipiente de suspensão e da divisão de retentado é uma descida do nível no recipiente de suspensão. Tal pode ser alcançado através de uma concentração da suspensão mediante a unidade de filtragem. Vários dispositivos de filtragem por membrana podem ser dispostos uns ao lado dos outros sem ligação ou mesmo em ligação uns com os outros, através do facto de, por exemplo, exibirem um tanque tampão de permeato.
Manutenção dos módulos de filtragem:
Em intervalos de tempo maiores torna-se necessária a substituição ou manutenção dos módulos de filtragem 7. Para tal efeito, a divisão de feed 13 e a divisão de retentado 3 são ligadas através da flange 5 e da flange 11 com a peça da membrana. Mediante abertura dessa ligação, o módulo da membrana 8 pode ser substituído ou pode ser efectuada uma manutenção.
Etapa de produção:
Durante a filtragem, uma bomba de suspensão não ilustrada e um ventilador não ilustrado (sobre o dispositivo de ventilação 15), produzem um fluxo cruzado sobre a superfície da membrana nos módulos de filtragem 7, para controlar a criação de camadas de cobertura através de bolos de filtração. Uma bomba de sucção de permeato transporta o permeato através da membrana para um tanque tampão de permeato. Este estado de produção é interrompido, ou por determinados intervalos de tempo periódicos ou por ultrapassagem de determinados limites de pressão transmembranais, para efectuar as medidas de limpeza. 9
Etapa de refluxo e de limpeza:
Para a limpeza do dispositivo de filtragem por membrana existem vários procedimentos com diferentes vantagens.
Um primeiro procedimento de realização muito fácil é caracterizado por, para a limpeza do dispositivo de filtragem por membrana em intervalos de tempo periódicos, o permeato ser feito refluir através da conduta de permeato 1 em sentido contrário ao fluxo de produção.
Em combinação com a unidade de ventilação pode ser realizado um adicional procedimento de limpeza muito vantajoso, através do facto de, para a limpeza do dispositivo de filtragem por membrana, ser introduzido nos módulos de filtro 1 pelo menos um sopro de ar cíclico através da tubagem de pressão (conduta de pulsação de ar) 17, e eventualmente ao mesmo tempo ser feito refluir em sentido contrário à direcção de produção, através da conduta de permeato 1 e a superfície da membrana, o permeato já produzido. Deste modo alcança-se uma lavagem particularmente minuciosa das membranas tubulares.
De forma particularmente vantajosa, os individuais procedimentos podem ser combinados, de modo a que para a limpeza do dispositivo de filtragem por membrana seja utilizada uma combinação dos diferentes procedimentos de limpeza.
No procedimento de seguida descrito para a remoção de substâncias contaminantes, um dispositivo de fecho na tubagem de descarga 16 é aberto e uma bornba de descarga é accionada. Uma remoção vantajosa das substâncias contaminantes resulta 10 se, durante a etapa de remoção, a bomba de suspensão não for accionada. Deste modo, também partículas, as quais de outra forma ficariam retidas nas aberturas de introdução dos módulos de filtragem 7 devido à pressão de contacto do fluxo da suspensão, podem ser retiradas da divisão de feed 13. Um procedimento particularmente eficaz para a remoção de substâncias contaminantes resulta de um refluxo simultâneo dos módulos de filtragem 7. O permeato flúi, accionado pela gravidade, nas divisões de feed dos módulos de filtragem 7 para a divisão de feed 13 e remove adicionalmente eventuais substâncias contaminantes.
Uma outra forma de limpeza, a limpeza química, da membrana no dispositivo de filtragem por membrana é particularmente eficaz se for realizada sob exclusão da suspensão a ser filtrada. Para tal, os dispositivos de fecho do canal de carregamento 10 e o dispositivo do canal de descarga 6 são fechados e a suspensão a ser filtrada é retirada da divisão de feed 13 do dispositivo de filtragem por membrana através de uma bomba e uma tubagem de descarga 16 que se encontra disposta perto da base. Uma etapa de limpeza, a qual é iniciada com o refluxo de permeato através da tubagem de permeato 1, e a qual é particularmente vantajoso devido à introdução contínua de gás (tubagem de pressão e dispositivo de ventilação 15) , destina-se a uma primeira limpeza prévia da superfície da membrana. A água de lavagem contaminada deve ser retirada mediante bombas. De seguida o dispositivo de filtragem por membrana é de novo carregado, sendo que ao permeato refluído é adicionado, mediante uma bomba de dosagem, uma ou várias soluções químicas de limpeza. Mediante a ventilação com ar de filtragem e o cumprimento de um determinado tempo de reacção e de uma temperatura de reacção, consegue-se uma regeneração eficaz da membrana. 11
Com as diferentes técnicas de procedimento, tal como o refluxo de permeato ou a pulsação de ar para a divisão de feed 13 bem como a conduta de feed (= tubagem de fluxo que introduz a suspensão) pode ser evitado um entupimento das membranas tubulares. No entanto, em geral pode-se dizer que, quanto mais uniforme for a alimentação dos módulos de filtragem paralelos com lama de filtração e ar de filtragem, mais estável será o processo.
Ventilação com ar de lavagem 0 fluxo turbulento necessário é produzido de acordo com a invenção com uma bomba de circulação (bomba de suspensão), a qual bombeia a suspensão a ser filtrada através dos módulos de filtragem 7, e adicionalmente aumenta devido à ventilação, o que, aquando da utilização de tal dispositivo de filtragem por membrana, se reflecte em termos económicos, uma vez que deste modo a energia dispendida da bomba de circulação é reduzida, sendo que é introduzido gás na suspensão pouco antes da admissão do módulo de filtragem. Como efeito adicional pode ser alcançado um enriquecimento com oxigénio da suspensão a ser filtrada, através da introdução de ar no canal de feed e devido às finas formas das bolhas e de uma elevada turbulência nas membranas tubulares, de modo a que, no caso de lamas activadas uma parte da quantidade de oxigénio, que mesmo assim seria necessária para a respiração de carbono ou nitrogénio, possa ser criada anteriormente por filtragem. 0 procedimento prevê que a suspensão seja ventilada de tal forma, de modo a que a diferença de pressão Δρ entre admissão e saida do módulo de filtragem, após consideração da pressão hidrostática da coluna de liquido da suspensão 12 no módulo de filtragem, seja reduzida ou igual a zero. Deste modo é possível regular o fluxo nas membranas tubulares de tal forma, que é possível alcançar uma progressão de pressão nas membranas tubulares ideal ou pelo menos melhorada, o que aumenta tanto o grau de eficácia como a segurança de produção. 0 princípio deste procedimento foi desenvolvido no documento WO 02/26363. Módulos de filtragem por membrana:
Em princípio, todos os módulos de filtragem podem ser utilizados com sistemas de "filtragem inside-outside" (o líquido a ser filtrado flúi através de um canal de feed definido, o qual é cercado por uma membrana) tais como, por exemplo, módulos tubulares ou módulos almofadados no dispositivo de filtragem por membrana descrito. Uma utilização exemplar de um módulo de filtragem poderia ser, como anteriormente referido, um módulo de filtragem tubular com um diâmetro de 20 cm e um comprimento de 3 m. Aproximadamente 600 membranas tubulares com um diâmetro de aproximadamente 5 mm são fundidas na parte superior e inferior duma cápsula de pressão mediante resina. As divisões de feed e de permeato são deste modo separadas de forma estanque uma da outra. Através da divisão de permeato, todas as membranas tubulares são ligadas umas com as outras de modo a comunicarem. Através de aberturas na cápsula de pressão o permeato pode ser descarregado ou refluído da divisão de permeato.
Em princípio, a cápsula de pressão dos módulos tubulares é para a utilização no dispositivo de filtragem por membrana descrita obsoleta, uma vez que esta é substituída para todos os módulos mediante a divisão de permeato comum. No 13 caso de o material da membrana das membranas tubulares ser limitado na sua estabilidade mecânica, podem ocorrer pequenas danificações aquando da armazenagem, montagem ou desmontagem. Neste caso ou no caso de, devido à disponibilidade exclusiva de módulos tubulares com cápsula de pressão integrada, a mesma não poder ser omitida, a cápsula de pressão ao menos não significa um impedimento para o processo. Consoante a quantidade de permeato ou de refluxo, até pode ser proveitoso utilizar a cápsula de pressão das membranas tubulares por assim dizer como parede condutora contra um fluxo local excessivo através da membrana. Descargas ou refluxos de permeato em excesso são a consequência, quando a descarga ou a admissão da divisão de permeato apenas é realizada através de uma conduta de permeato e quando no ponto de admissão se verificam elevados fluxos e perdas de fricção hidráulicas associadas.
No entanto, também a utilização de módulos de filtragem com módulos de filtragem outside-inside (a membrana é submersa no liquido a ser filtrado e o permeato retirado de fibras ocas ou bolsas) é possível, desde que estes possam ser montados em tubagens de fluxo. Para além disso, têm que ser criados dispositivos para uma alimentação comum de feed e de ar, bem como uma divisão de permeato em interacção. 0 dispositivo de filtragem por membrana de acordo com a invenção apresenta as seguintes vantagens relativamente a dispositivos convencionais: • Um elevado número de módulos de filtragem em posição vertical e ventilados pode ser accionado em paralelo sem tendências para entupimentos bem como às falhas de funcionamento associadas. 14 0 dispositivo de ventilação para mistura do fluxo de feed com bolsas de gás possibilita uma alimentação uniforme de um elevado número de módulos de filtragem.
Substâncias contaminantes, que são admitidas na operação de filtragem em conjunto com a suspensão a ser filtrada podem, consoante as condições hidráulicas e a configuração dos módulos de filtragem por membrana, ser depositadas directamente ou serem juntas em unidade maiores mediante acumulação. Particularmente fibras, que mesmo com complexos procedimentos prévios de limpeza não podem ser retidas completamente, provocam falhas de funcionamento nas etapas de filtragem. Uma tubagem de descarga no ponto com mais profundidade do dispositivo de filtragem por membrana possibilita no caso de tais depósitos uma descarga dos mesmos. Deste modo, pode ser evitada uma perda irreversível de superfície da membrana e ser garantido um fluxo uniforme de todos os módulos de filtragem por membrana.
As membranas têm que ser limpas de forma química em intervalos diferentes. Aqui, a limpeza mais eficaz é a admissão de toda a superfície da membrana com agentes químicos de limpeza, tanto do lado do feed como do lado do permeato. Para tal e vantajosamente o líquido a ser filtrados deve, no entanto, ser retirado do dispositivo de filtragem por membrana. Com a invenção aqui descrita, esta pode ser separada do tanque com a suspensão a ser filtrada mediante dispositivos de fecho. Mediante uma bomba de esvaziamento, todo o dispositivo é esvaziado por completo, lavado com permeato e subsequentemente lavado com um procedimento de limpeza química adequado. 0 dispositivo de filtragem 15 por membrana compacto apresenta um volume do lado do feed e do lado do permeato relativamente reduzido, razão pela qual o consumo de agentes quimicos de limpeza, relativamente a dispositivos de filtragem convencionais, pode ser reduzido. • 0 dispositivo de filtragem por membrana compacto possibilita a montagem mesmo em espaços muito reduzidos. • 0 dispositivo de filtragem por membrana pode ser montado em seco bem como imerso no líquido a ser filtrado. • 0 dispositivo de filtragem por membrana compacto é, devido ao seu tamanho, de fácil transporte e pode ser montado previamente numa oficina - deste modo resultam custos de montagem e de transporte reduzidos. • A disposição compacta do dispositivo de filtragem por membrana necessita de menos material de tubagem e de filtragem para as condutas de feed, de permeato e de ar e é deste modo também mais económica em termos de custos de investimento do que dispositivos de filtragem convencionais.
Listagem de referências numéricas: 1. Conduta de permeato 2 . Tampa do retentado 3. Divisão do retentado 4. Superfície frontal do módulo de filtragem 5. Flange da divisão do retentado / módulo de membrana 16 6. Conduta de retentado 7. Módulo de filtragem 8 . Módulo de membrana 9. Divisão do permeato 10. Conduta de feed 11. Flange da divisão do permeato / módulo de membrana 12. Divisão de distribuição de feed 13. Divisão de feed 14. Abertura de distribuição de feed 15. Dispositivo de ventilação 16. Dispositivo de descarga
Lisboa, 18 de Maio de 2007

Claims (4)

1 REIVINDICAÇÕES 1. Dispositivo de filtragem por membrana compreendendo pelo menos um recipiente, no qual são dispostos uma pluralidade de módulos de filtragem (7) ventilados, de fluxo paralelo, os quais podem ser removidos individualmente do dispositivo de filtragem por membrana, sendo que um módulo de filtragem compreende uma pluralidade de unidades de membrana do mesmo género, o recipiente é subdividido numa pluralidade de divisões mediante paredes dispostas perpendicularmente à direcção de fluxo dos módulos de filtragem (7), sendo que pelo menos uma divisão (13) da pluralidade de módulos de filtragem (7) serve como alimentação comum da suspensão a ser filtrada, pelo menos uma divisão (9) serve como descarga comum de permeato e eventualmente pelo menos uma divisão (3) serve como descarga comum de retentado, caracterizado por ser disposta uma bomba de feed para o transporte de suspensão a ser filtrada para a divisão de feed (13), bem como um dispositivo de ventilação (15) em torno do qual flúi a suspensão a ser filtrada disposto na divisão de feed (13) que serve para a alimentação comum de suspensão, por a divisão de feed (13) compreender pelo menos uma divisão de distribuição de feed (12) , a qual é guiada pelo menos parcialmente em torno da divisão de feed, e por a suspensão a ser filtrada poder penetrar através de um orifício de distribuição de feed (14) perpendicularmente à direcção de fluxo dos módulos de filtragem na divisão de feed (13). 2 2. 0 dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por no recipiente ser previsto uma divisão de permeato (9) a qual envolve os módulos de filtragem (7), a qual se encontra fechada tanto relativamente à suspensão a ser filtrada como relativamente ao retentado, e por os módulos de filtragem serem realizados de tal modo, que o permeato é descarregado para a divisão de permeato (9). 3. 0 dispositivo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por ser realizada uma divisão de feed (13), a qual envolve pelo menos as superfícies frontais do lado de admissão de todos os módulos de filtragem (7), e a qual está ligada aos individuais módulos de filtragem (7) para a admissão de suspensão a ser filtrada. 4. 0 dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por ser realizada uma divisão de retentado (3), a qual envolve pelo menos as superfícies frontais (4) do lado de descarga de todos os módulos de filtragem (7), e a qual está ligada aos individuais módulos de filtragem (7) para a descarga de retentado. 5. 0 dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por, na divisão de distribuição de feed (12) , estar previsto um dispositivo de descarga (16) para esvaziamento do dispositivo de filtragem ou para remoção de substâncias contaminantes. 3 6. 0 dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por, na divisão de feed (13), ser disposta uma conduta de pulsação de ar (17) , com a qual pode ser introduzida uma pulsação de ar na divisão de feed.
7. Método para operar um dispositivo de filtragem por membrana de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado por a redução do peso, obtida em razão da gaseificação da coluna de fluido da suspensão no módulo de filtragem (7) compensar a diferença de pressão, causada pela perda de fricção do fluxo, entre a entrada e a saída do módulo de filtragem por membrana.
8. Método para limpeza do dispositivo de filtragem por membrana de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado por, em intervalos periódicos, o permeato ser feito fluir, em sentido contrário à direcção de produção, através da superfície da membrana dos módulos de filtragem (7) de modo a limpar o dispositivo de filtragem por membrana. 9. 0 método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por ser introduzido um sopro de ar cíclico, através de uma conduta de pulsação de ar (17) , na divisão de feed (13) e deste modo e de seguida nos módulos de filtragem (7) de modo a limpar o dispositivo de filtragem por membrana.
10. O método de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado por a suspensão a ser filtrada ser retirada da divisão de feed (13) do dispositivo de 4 filtragem por membrana, por o permeato ser feito fluir em sentido contrario através dos módulos de filtragem (7) e ser ventilado através dos dispositivos de ventilação (15) e/ou ser misturado com uma ou várias soluções químicas de limpeza, e por a água de lavagem contaminada ser extraída por bombagem. Lisboa, 18 de Maio de 2007
PT04803378T 2003-12-09 2004-12-01 Dispositivo de filtragem por membrana compreendendo módulos de filtragem de fluxo pararlelo. PT1691914E (pt)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT0196503A AT412847B (de) 2003-12-09 2003-12-09 Membranfilteranlage mit parallel durchströmbaren filtermodulen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PT1691914E true PT1691914E (pt) 2007-05-31

Family

ID=33569210

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PT04803378T PT1691914E (pt) 2003-12-09 2004-12-01 Dispositivo de filtragem por membrana compreendendo módulos de filtragem de fluxo pararlelo.

Country Status (22)

Country Link
US (1) US20080135497A1 (pt)
EP (1) EP1691914B1 (pt)
CN (2) CN1890015B (pt)
AT (2) AT412847B (pt)
AU (1) AU2004298748B2 (pt)
BR (1) BRPI0417448A (pt)
CA (1) CA2547061A1 (pt)
CY (1) CY1106609T1 (pt)
DE (1) DE502004003434D1 (pt)
DK (1) DK1691914T3 (pt)
EG (1) EG24316A (pt)
ES (1) ES2284073T3 (pt)
HR (1) HRP20070251T3 (pt)
MX (2) MX256718B (pt)
PL (1) PL1691914T3 (pt)
PT (1) PT1691914E (pt)
RS (1) RS50525B (pt)
SA (1) SA04250397B1 (pt)
SI (1) SI1691914T1 (pt)
TN (1) TNSN06173A1 (pt)
WO (1) WO2005058464A1 (pt)
ZA (2) ZA200705302B (pt)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006123846A1 (en) * 2005-05-18 2006-11-23 Industry-Academic Cooperation Foundation, Yonsei University Hollow fiber membrane module and method for making thereof
US7384549B2 (en) * 2005-12-29 2008-06-10 Spf Innovations, Llc Method and apparatus for the filtration of biological solutions
NL1031926C2 (nl) 2006-05-31 2007-12-03 X Flow Bv Inrichting met een bioreactor en membraanfiltratiemodule voor het behandelen van een inkomend fluïdum.
FR2905607B1 (fr) * 2006-09-07 2011-04-01 Degremont Dispositif de tamisage pour installation de traitement d'effluent, procede d'exploitation du dispositif et installation equipee du dispositif.
CA2725319A1 (en) * 2007-05-24 2008-11-27 Odotech Experts-Odeurs Methods and apparatuses for detecting odors
US8357893B2 (en) * 2009-09-23 2013-01-22 Ut-Battelle, Llc Ion mobility sensor system
AT512535B1 (de) * 2012-04-30 2013-09-15 Ift Gmbh Filtereinrichtung
DE102013214090A1 (de) * 2013-07-18 2015-01-22 Mahle International Gmbh Querstromfilter für Wein
DE102013012674A1 (de) 2013-07-31 2015-02-05 Mann + Hummel Gmbh Filtermodul mit Hohlfasern
CN106029211A (zh) * 2014-02-19 2016-10-12 巴斯夫欧洲公司 具有用于由内而外过滤的多束中空纤维隔膜的过滤装置
AU2015337112A1 (en) 2014-10-22 2017-05-18 Koch Membrane Systems, Inc. Membrane module system with bundle enclosures and pulsed aeration and method of operation
USD779631S1 (en) 2015-08-10 2017-02-21 Koch Membrane Systems, Inc. Gasification device
CN105478016B (zh) * 2015-12-14 2018-08-14 广东创源节能环保有限公司 一种自动反冲洗刮擦管式膜过滤装置
CN107930313B (zh) * 2017-10-09 2020-11-27 广东煌龙环保机械设备有限公司 一种挥发性有机废气处理系统
AU2019286163A1 (en) * 2018-06-12 2021-01-07 Dupont Safety & Construction, Inc. Filtration system and method for filtering water
CN111018207B (zh) * 2019-12-10 2022-02-11 安徽元通水处理设备有限公司 膜法除铁锰设备
BE1028135B1 (nl) * 2020-03-10 2021-10-11 Atlas Copco Airpower Nv Werkwijze en inrichting voor het regelen van de pompsnelheid, computerprogramma en een door een computer leesbaar medium waarop het computerprogramma is opgeslagen daarbij toegepast en een pomp
CN115403165A (zh) * 2022-09-06 2022-11-29 海南亿昌环境工程有限公司 一种环保型污水处理装置

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4414113A (en) * 1982-09-29 1983-11-08 Ecodyne Corporation Liquid purification using reverse osmosis hollow fibers
US4552669A (en) * 1983-04-18 1985-11-12 Mott Metallurgical Corporation Pneumatic hydro-pulse filter system and method of operation
US4876006A (en) * 1985-10-08 1989-10-24 Ebara Corporation Hollow fiber filter device
JPH0611384B2 (ja) * 1986-02-25 1994-02-16 オルガノ株式会社 中空糸モジユ−ルを用いる濾過塔
US4713174A (en) * 1986-07-22 1987-12-15 Industrial Filter & Pump Mfg. Co. Mounting arrangement for a tube-type filter element
US5035799A (en) * 1989-08-21 1991-07-30 Clear Flow, Inc. Filter assembly
JP3342928B2 (ja) * 1993-09-13 2002-11-11 オルガノ株式会社 中空糸モジュールを用いるろ過装置の吊具
NL9302260A (nl) * 1993-12-24 1995-07-17 Stork Friesland Bv Membraan-bioreaktor met gas-lift systeem.
TW422736B (en) * 1998-04-24 2001-02-21 Mitsui Zosen Engineering Kk Method and apparatus for membrane treatment
DE19846041A1 (de) * 1998-10-07 2000-04-20 Membraflow Gmbh & Co Kg Filter Membranmodul
US6706189B2 (en) * 1998-10-09 2004-03-16 Zenon Environmental Inc. Cyclic aeration system for submerged membrane modules
CA2290053C (en) * 1999-11-18 2009-10-20 Zenon Environmental Inc. Immersed membrane module and process
DE10026344A1 (de) * 2000-04-01 2001-10-04 Membraflow Gmbh & Co Kg Filter Filtermodul
EP1174177A3 (en) * 2000-07-18 2002-12-04 Nitto Denko Corporation Spiral wound membrane element, spiral wound membrane module and treatment system employing the same as well as running method and washing method therefor
AT408955B (de) * 2000-09-28 2002-04-25 Va Tech Wabag Gmbh Membranfilteranlage und verfahren zum filtern
US6495037B1 (en) * 2000-11-08 2002-12-17 Pall Corporation Caged filter cartridge assembly and filtration systems employing the same
JP2002210336A (ja) * 2001-01-17 2002-07-30 Toray Ind Inc 中空糸膜モジュール濾過ユニット
JP3849495B2 (ja) * 2001-11-12 2006-11-22 栗田工業株式会社 内圧型管状膜モジュール
US6723245B1 (en) * 2002-01-04 2004-04-20 Nalco Company Method of using water soluble cationic polymers in membrane biological reactors

Also Published As

Publication number Publication date
CN1890015A (zh) 2007-01-03
ATA19652003A (de) 2005-01-15
CY1106609T1 (el) 2012-01-25
AU2004298748A1 (en) 2005-06-30
SI1691914T1 (sl) 2007-08-31
SA04250397B1 (ar) 2007-10-29
WO2005058464A1 (de) 2005-06-30
MX2007006451A (es) 2007-07-20
TNSN06173A1 (en) 2007-11-15
ATE358528T1 (de) 2007-04-15
MX256718B (es) 2008-04-29
ZA200705302B (en) 2008-09-25
EP1691914B1 (de) 2007-04-04
US20080135497A1 (en) 2008-06-12
DE502004003434D1 (de) 2007-05-16
DK1691914T3 (da) 2007-07-02
ZA200604189B (en) 2008-01-08
BRPI0417448A (pt) 2007-05-08
CA2547061A1 (en) 2005-06-30
AT412847B (de) 2005-08-25
AU2004298748B2 (en) 2008-04-10
RS50525B (sr) 2010-05-07
ES2284073T3 (es) 2007-11-01
HRP20070251T3 (en) 2007-06-30
PL1691914T3 (pl) 2007-08-31
CN1890015B (zh) 2011-12-14
CN100512933C (zh) 2009-07-15
EP1691914A1 (de) 2006-08-23
MXPA06006345A (es) 2006-08-23
CN101072624A (zh) 2007-11-14
EG24316A (en) 2009-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PT1691914E (pt) Dispositivo de filtragem por membrana compreendendo módulos de filtragem de fluxo pararlelo.
US8894858B1 (en) Method and assembly for water filtration using a tube manifold to minimize backwash
US7591950B2 (en) Submerged cross-flow filtration
US10828607B2 (en) Aerator device, filter system including an aerator device, and method of aerating a filter using an aerator device
US6511602B1 (en) Apparatus and method for treating water
US20090182438A1 (en) Numerical control apparatus and numerical control machine tool
JP2008518748A (ja) 浸漬クロスフロー濾過
US20090178968A1 (en) Water treatment apparatus
KR101713927B1 (ko) 카세트 타입용 mbr 분리막의 여과장치
BRPI0918982B1 (pt) aparelho de filtro
EP2529827B1 (en) Hollow-fibre membrane module
JP5354752B2 (ja) 気流浄化装置
WO2016199440A1 (ja) 濾過装置
JP2011520606A (ja) フィルタ装置を動作させる方法およびフィルタ装置
WO2009006850A1 (en) Hollow fiber membrane or capillary membrane filter and water filtration method using such a filter
JP3536466B2 (ja) 中空管状膜による膜分離装置
JP2000343095A (ja) 活性汚泥処理装置
KR100705546B1 (ko) 침지형 중공사막 분리막 모듈
ES2701171T3 (es) Unidad de inclusión y módulo de filtración para filtrar fluido
RU2631305C2 (ru) Открытое в нижней части многоканальное газоподающее устройство для погружных мембран
AU2005311248B2 (en) Filtering system for water and waste water
KR102354511B1 (ko) 하부개방형 산기관이 구비된 수처리장치
JPH0537327U (ja) 外圧型中空糸膜モジユ−ル
JP4408204B2 (ja) 膜分離装置
RU2191059C1 (ru) Фильтр для очистки жидкостей