RU2525421C2 - Фильтровальное устройство для обработки воды и других жидких сред - Google Patents

Фильтровальное устройство для обработки воды и других жидких сред Download PDF

Info

Publication number
RU2525421C2
RU2525421C2 RU2011106297/05A RU2011106297A RU2525421C2 RU 2525421 C2 RU2525421 C2 RU 2525421C2 RU 2011106297/05 A RU2011106297/05 A RU 2011106297/05A RU 2011106297 A RU2011106297 A RU 2011106297A RU 2525421 C2 RU2525421 C2 RU 2525421C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
membranes
filter
ceramic
holder
filter device
Prior art date
Application number
RU2011106297/05A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2011106297A (ru
Inventor
Кай ГАБРИЭЛЬ
Кристоф ГРЕНИЦ
Original Assignee
АйТиЭн НАНОВЭЙШН АГ
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 АйТиЭн НАНОВЭЙШН АГ filed Critical АйТиЭн НАНОВЭЙШН АГ
Publication of RU2011106297A publication Critical patent/RU2011106297A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2525421C2 publication Critical patent/RU2525421C2/ru

Links

Images

Classifications

    • 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
    • B01D63/061Manufacturing thereof
    • 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
    • B01D63/066Tubular membrane modules with a porous block having membrane coated passages
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D63/00Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/08Flat membrane modules
    • B01D63/081Manufacturing thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D63/00Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/08Flat membrane modules
    • B01D63/082Flat membrane modules comprising a stack of flat membranes
    • B01D63/0822Plate-and-frame devices
    • 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
    • B01D65/003Membrane bonding or sealing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D71/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/02Inorganic material
    • B01D71/024Oxides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/68Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts by incorporating or moulding on preformed parts, e.g. inserts or layers, e.g. foam blocks
    • B29C70/74Moulding material on a relatively small portion of the preformed part, e.g. outsert moulding
    • B29C70/76Moulding on edges or extremities of the preformed part
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02Aerobic processes
    • C02F3/12Activated sludge processes
    • C02F3/1236Particular type of activated sludge installations
    • C02F3/1268Membrane bioreactor systems
    • C02F3/1273Submerged membrane bioreactors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2313/00Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/02Specific tightening or locking mechanisms
    • B01D2313/025Specific membrane holders
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00Other particular articles
    • B29L2031/14Filters
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

Фильтровальное устройство для обработки воды содержит две керамические фильтрующие мембраны и держатель для двух керамических фильтрующих мембран. Керамические фильтрующие мембраны имеют форму пластин и каждая из них содержит активную фильтрующую наружную сторону и один внутренний отводящий канал для профильтрованной воды. Держатель содержит сборную камеру, через которую можно отводить воду, поступающую из отводящих каналов, и приемные устройства для герметичного закрепления в них керамических фильтрующих мембран, в которых эти мембраны закрепляют таким образом, чтобы внутренние отводящие каналы сообщались со сборной камерой. Часть держателя, содержащего приемные устройства для керамических фильтрующих мембран, представляет собой цельную формованную деталь. Изобретение обеспечивает высокий уровень герметичности. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Настоящее изобретение относится к фильтровальному устройству, в частности, для обработки воды, содержащему по меньшей мере две керамические фильтрующие мембраны и держатель для по меньшей мере двух керамических фильтрующих мембран, а также к способу изготовления такого фильтровального устройства.
Традиционные очистные установки, как правило, содержат отстойник, в котором на первом этапе из сточной воды удаляют крупные компоненты, аэротенк и вторичный отстойник. Во аэротенке содержатся микроорганизмы, которые разлагают содержащиеся в сточной воде фекалии и другие органические вещества. Во вторичном отстойнике после аэротенка эти микроорганизмы обычно посредством седиментации отделяют от сточной воды и, при необходимости, по меньшей мере частично возвращают в аэротенк. Однако при этом, как правило, невозможно полностью удалить микроорганизмы, в частности, с помощью процесса седиментации, так что существует опасность попадания в окружающую среду вместе со сточной водой микроорганизмов, часть из которых являются вредными для здоровья. Это, как правило, неприемлемо. По этой причине очищенную воду, поступающую из аэротенка, затем обрабатывают с использованием фильтровальных устройств для надежного отделения содержащихся в ней микроорганизмов.
Кроме фильтровальных устройств с фильтрующими мембранами из полимерных материалов, известных, например, из публикаций ЕР-А1-602560, WO-A-03/037489 или WO-A-04/091755, в последние годы широко используют также фильтровальные устройства с фильтрами на основе керамики.
Так, в публикации DE-A-2603505 описан плоский мембранный модуль для процессов разделения в жидкой фазе. Однако описанные в ней фильтры лишь ограниченно пригодны для практического использования в указанных выше прикладных задачах. Так, например, они не содержат расположенных внутри фильтра каналов, через которые можно было бы откачивать фильтрат. Вследствие этого жидкость, подлежащую фильтрованию, можно подводить только к одной стороне фильтра, а фильтрат всегда приходится отводить через противоположную сторону фильтра.
В публикации DE-C-4329473 также описаны неорганические фильтрующие мембраны, стабильные при высоком давлении, изготовление которых, однако, стоит очень дорого. Так, необходимо обеспечить спекание друг с другом двух пластинчатых половин мембраны с полукруглыми выемками, которые впоследствии образуют внутренние каналы для фильтрата.
С другой стороны, в публикации DE-A-19807769 описан держатель для керамического микрофильтра, в который можно вставить плоский керамический фильтр (плоскую мембрану). Для этой цели в держателе предусмотрен паз, контур которого в виде сверху примерно соответствует поперечному сечению вставляемого в него микрофильтра. Необходимая герметичность обеспечивается с помощью резиновых прокладок, которые размещены между стенками паза и микрофильтром. При этом жидкость, подлежащая фильтрованию, может обтекать большую часть вставленного в держатель фильтра, а фильтрат с помощью небольшого разрежения отводится через каналы, предусмотренные внутри фильтра, и через держатель. Тем не менее, выбранное исполнение держателя и образованное с его использованием фильтровальное устройство при определенных обстоятельствах могут иметь недостатки, так как резиновые прокладки при некоторых условиях могут не обеспечивать необходимую непроницаемость для жидкости. Это может, в частности, играть роль при обратной промывке фильтровального устройства. При этом поток жидкости направляют через фильтр в обратном направлении и почти всегда под относительно высоким давлением для удаления с поверхности и внутреннего пространства фильтра содержащихся там загрязнений (ретентата, содержащего микроорганизмы, и др.).
Другое устройство описано в публикации WO-A-07/128565. В этом документе описано крепление плоских фильтров в держателях посредством приклеивания с целью получения простого и надежного уплотнения. Однако, в частности, в больших фильтровальных устройствах, которые содержат большое число раздельных плоских фильтров и соответствующих держателей, затраты, связанные с приклеиванием, были весьма значительными.
В основу настоящего изобретения была положена задача получения фильтровальной системы без указанных выше недостатков. В частности, необходимо было получить фильтровальную систему, которая обладала бы как можно более простой конструкцией, и которую можно было бы изготовить за небольшое число операций. В готовом виде она должна обеспечивать высокий уровень герметичности.
Эта задача решена за счет фильтровального устройства с признаками по п.1 формулы изобретения и способа с признаками по п.15 формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления фильтровального устройства согласно настоящему изобретению описаны в зависимых пунктах со 2 по 14 формулы изобретения. Содержание всех пунктов формулы изобретения включено в данное описание посредством ссылки на них.
Фильтровальное устройство согласно настоящему изобретению содержит по меньшей мере две керамические фильтрующие мембраны и держатель по меньшей мере двух керамических фильтрующих мембран. При этом керамические фильтрующие мембраны имеют форму пластин. Каждая из них содержит активную фильтрующую наружную сторону и по меньшей мере один внутренний отводящий канал для профильтрованной воды. Держатель содержит сборную камеру, через которую можно отводить воду, поступающую из отводящих каналов. Кроме того, держатель содержит по меньшей мере два приемных устройства для герметичного закрепления или фиксации в них по меньшей мере двух керамических фильтрующих мембран, в которых эти мембраны закрепляют или фиксируют таким образом, чтобы внутренние отводящие каналы сообщались со сборной камерой. Предпочтительно отводящие каналы по меньшей мере двух керамических фильтрующих мембран или их выпускные отверстия выходят непосредственно в сборную камеру.
Фильтровальное устройство согласно настоящему изобретению, в частности, отличается тем, что по меньшей мере часть держателя с приемными устройствами для керамических фильтрующих мембран, а в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения - весь держатель, представляет собой цельную формованную деталь. В отличие от предшествующего уровня техники в фильтровальном устройстве согласно настоящему изобретению не каждая фильтрующая мембрана имеет свой собственный держатель; вместо этого, предпочтительно несколько фильтрующих мембран закреплено в одном держателе. Соответственно, нет необходимости в отдельном сборном канале для фильтрата, который предусмотрен, например, в публикации WO-A-07/128565. Фильтровальное устройство согласно настоящему изобретению состоит из меньшего числа компонентов, чем стандартные фильтровальные устройства, уже и поэтому оно обладает превосходящими характеристиками герметичности.
Фильтрующие мембраны, подходящие для фильтровального устройства согласно настоящему изобретению, известны на современном уровне техники. В этой связи можно упомянуть, например, керамические плоские мембраны, которые описаны в публикациях WO-A-07/128565, WO-А-07/093440 и WO-A-07/093441.
Фильтровальное устройство согласно настоящему изобретению в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения отличается, в частности тем, что по меньшей мере две керамические фильтрующие мембраны фиксируют в приемных устройствах держателя без использования вспомогательных и соединительных устройств, а также, в частности, без использования уплотнителей и клеящих средств. Другими словами, керамические фильтрующие мембраны закрепляют в приемных устройствах без уплотнителей и клеев. Более того, фильтрующие мембраны настолько точно соответствуют приемным устройствам, что уплотнения не требуется. Размеры фильтрующих мембран по существу точно соответствуют размерам приемных устройств, в которых они закреплены.
Это может быть обеспечено за счет того, что держатель или по меньшей мере часть держателя изготавливают в «непосредственном контакте» с по меньшей мере двумя керамическими фильтрующими мембранами, например - из жидкого полимерного материала (что будет более подробно описано ниже). Тогда керамические фильтрующие мембраны оказываются заформованными в полученном держателе. Следствием является то, что можно дополнительно сократить число отдельных деталей в фильтровальном устройстве согласно настоящему изобретению, в результате чего можно еще больше повысить его надежность.
Соответственно, особо предпочтительно, чтобы по меньшей мере одна цельная формованная деталь с приемными устройствами, а в некоторых формах - по существу весь держатель, была деталью из полимерного материала, которая изготовлена, в частности, посредством литья или литья под давлением из жидкой полимерной массы или из жидкого форполимера. Так, цельная формованная деталь может быть изготовлена, например, из эпоксидной или полиуретановой смолы.
В соответствии с описанными выше вариантами осуществления настоящего изобретения может быть предпочтительным неразъемное крепление керамических фильтрующих мембран в приемных устройствах. Это, в частности, относится к случаям, в которых керамические фильтрующие мембраны залиты в держателе. Разделение фильтрующей мембраны и держателя при этом связано с разрушением по меньшей мере одной детали.
Как уже упоминалось, фильтровальное устройство согласно настоящему изобретению предпочтительно содержит по меньшей мере две фильтрующие мембраны. Однако в зависимости от конкретного случая число фильтрующих мембран может очень сильно варьировать. Так, возможны также фильтровальные устройства с числом фильтрующих мембран от нескольких дюжин до нескольких сотен.
По меньшей мере две фильтрующие мембраны фильтровального устройства согласно настоящему изобретению предпочтительно расположены параллельно друг другу. При этом также предпочтительно, чтобы расстояние между несколькими расположенными по существу параллельно друг другу фильтрующими мембранами было всегда по существу одинаковым.
Держатель предпочтительно устроен так, что он содержит рамку с по существу прямоугольным или квадратным поперечным сечением, а внутри рамки он содержит по меньшей мере одну поперечину, предпочтительно несколько расположенных параллельно друг другу поперечин.
Промежутки между рамкой и по меньшей мере одной поперечиной и/или между соседними поперечинами образуют приемные устройства, в которых закреплены керамические фильтрующие мембраны. В остальном, поперечина или поперечины предпочтительно расположены параллельно двум противоположным сторонам, в частности - продольным или поперечным сторонам, рамки с предпочтительно прямоугольным или квадратным поперечным сечением, так что они сообщают рамке высокую механическую стабильность в одном из направлений.
Это, в частности, имеет значение в том случае, если несколько фильтровальных устройств согласно настоящему изобретению соединены в многосекционное фильтровальное устройство, которое также входит в объем настоящего изобретения. В предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения рамка держателя фильтровального устройства согласно настоящему изобретению содержит по меньшей мере два, предпочтительно - четыре и более, отверстий, через которые профильтрованная вода может быть отведена из сборной камеры. Эти отверстия предпочтительно находятся в рамке, в частности -в стабилизированных сторонах рамки, то есть в тех сторонах рамки, в которые упираются поперечины. Особо предпочтительно, чтобы одна из стабилизированных сторон содержала одно или два таких отверстия, и противоположная вторая стабилизированная сторона также содержала одно или два отверстия. Отверстия предпочтительно расположены в рамке таким образом, чтобы несколько фильтровальных устройств согласно настоящему изобретению можно было собрать в стопку, расположив их друг над другом, причем каждое отверстие в рамке вышележащего фильтровального устройства можно было разместить точно над соответствующим отверстием в рамке нижележащего фильтровального устройства. При таком расположении друг над другом нескольких фильтровальных устройств сборные камеры в держателях, собранных в стопку фильтровальных устройств, связаны друг с другом; образуется канал, проходящий через держатели всех собранных в стопку фильтровальных устройств и предназначенный для отведения профильтрованной среды или среды, используемой для очистки при обратной промывке. Канал полностью расположен внутри держателей, поэтому не требуется снабжения внешними трубами отдельных фильтровальных устройств.
Используемые фильтрующие мембраны предпочтительно содержат внутренние отводящие каналы с выпускными отверстиями, которые находятся по меньшей мере на одной узкой стороне, предпочтительно - на двух противоположных узких сторонах керамических фильтрующих мембран. Предпочтительно, чтобы по меньшей мере две керамические фильтрующие мембраны фильтровального устройства согласно настоящему изобретению были так закреплены в по меньшей мере двух приемных устройствах держателя фильтровального устройства согласно настоящему изобретению, чтобы отводящие каналы или их выпускные отверстия могли открываться непосредственно в сборную камеру (как указано выше). Кроме того, предпочтительно, чтобы узкая сторона или узкие стороны, на которых находятся выпускные отверстия внутренних отводящих каналов, полностью, то есть по всей длине, были закреплены в приемных устройствах держателя или держателей. Особо предпочтительно, если вышеупомянутые поперечины и рамка держателя согласно настоящему изобретению образуют приемные устройства, размеры которых точно соответствуют размерам этих продольных сторон.
В фильтровальном устройстве согласно настоящему изобретению выпускные отверстия предпочтительно открываются в промежуточные пространства между рамкой и по меньшей мере одной поперечиной держателя фильтровального устройства согласно настоящему изобретению и/или между соседними поперечинами. Все эти промежуточные пространства предпочтительно соединены друг с другом и совместно образуют один из вариантов осуществления вышеупомянутой сборной камеры.
На основании описанных выше исполнений уже можно сделать вывод о том, что сборная камера отдельного фильтровального устройства согласно настоящему изобретению в предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения расположена внутри держателя. Снаружи она предпочтительно ограничена вышеупомянутыми рамками держателя, узкими сторонами фильтрующих мембран с выпускными отверстиями и, при определенных условиях, поперечинами. Кроме того, держатель предпочтительно содержит покровную пластину, которую можно вставить в рамку, и которая замыкает сборную камеру с одной стороны, в частности спереди. Эта покровная пластина может быть прозрачной, например, изготовленной из стекла или плексигласа. При таком исполнении работоспособность фильтровального устройства согласно настоящему изобретению можно контролировать визуально. Покровная пластина может быть, например, приклеена к рамке.
В предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения фильтровальное устройство согласно настоящему изобретению содержит несколько держателей, в которых закреплены керамические фильтрующие мембраны. Особо предпочтительны варианты осуществления настоящего изобретения, в которых противоположные узкие стороны по существу прямоугольных или квадратных фильтрующих мембран закреплены в разных держателях. Эти держатели предпочтительно функционально идентичны, то есть обладают одинаковыми техническими характеристиками.
В предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения фильтровальное устройство согласно настоящему изобретению содержит два функционально идентичных держателя вышеописанного типа, между которыми находятся по меньшей мере две керамические фильтрующие мембраны, содержащие внутренние отводящие каналы для профильтрованной воды и выпускные отверстия на противоположных узких сторонах фильтрующих мембран, причем фильтрующие мембраны этими узкими сторонами закреплены в по меньшей мере двух приемных устройствах двух держателей. При этом во время эксплуатации профильтрованная вода отводится с обоих концов керамических фильтрующих мембран (с двух противоположных узких сторон) через сборную камеру соответствующим образом расположенного держателя.
Следует упомянуть, что фильтровальное устройство согласно настоящему изобретению, кроме фильтрующих мембран и держателей, естественно, может содержать и другие компоненты, например боковые стенки, которые при необходимости совместно с держателями на противоположных узких сторонах керамических фильтрующих мембран могут образовывать корпус. Таким образом, держатели могут служить частью корпуса фильтровального устройства согласно настоящему изобретению.
Способ изготовления согласно настоящему изобретению фильтровального устройства, описанного выше, отличается, в частности, тем, что по меньшей мере две керамические фильтрующие мембраны размещают внутри формы и посредством литья или литья под давлением изготавливают из жидкой полимерной массы или из жидкого форполимера держатель, в котором зафиксированы керамические фильтрующие мембраны. Жидкая полимерная масса или жидкий форполимер при этом может затвердевать, находясь в непосредственном контакте с фильтрующими мембранами, и точно окружает контуры фильтрующих мембран. За счет этого можно обеспечить точное соответствие приемных устройств размерам фильтрующих мембран, так что не требуется никакого уплотнителя.
Для изготовления фильтровального устройства согласно настоящему изобретению, в частности - предпочтительного варианта осуществления настоящего изобретения, который будет более подробно описан ниже, предпочтительно две или несколько керамических фильтрующих мембран размещают в форме предпочтительно параллельно друг другу, например - с.использованием одного или нескольких позиционирующих устройств (например, гребенки), причем предпочтительно выдерживают определенное расстояние между соседними мембранами. Используемые фильтрующие мембраны содержат внутренние отводящие каналы с выпускными отверстиями на по меньшей мере одной узкой стороне, предпочтительно - на двух противоположных узких сторонах, как уже описано выше. Предпочтительно до или, при необходимости, после размещения фильтрующих мембран в форме выпускные отверстия закрывают, например - с помощью соответствующей силиконовой подушечки. За счет этого предотвращается закупоривание доступа к отводящим каналам. Затем можно осуществить подачу в форму жидкой полимерной массы или жидкого форполимера. Эта полимерная масса может отвердеть вокруг силиконовой подушечки или вокруг альтернативного равнозначного закупоривающего средства. Форма и объем силиконовой подушечки или равнозначного закупоривающего средства могут при этом определять форму и объем возникающей за счет этого сборной камеры. Между фильтрующими мембранами в процессе отверждения полимерной массы или жидкого форполимера образуются вышеописанные поперечины вокруг фильтрующих мембран и между сторонами описанной выше рамки. Затем, после удаления силиконовой подушечки, к рамке можно приклеить вышеупомянутую покровную пластину. Затем, если это необходимо, можно повторить процедуру на другом конце или на другой узкой стороне мембран.
В идеальном случае коэффициент расширения полимера соответствует коэффициенту расширения фильтрующих мембран (то есть необходимо выбрать подходящий полимер). Кроме того, необходимо учитывать, что отверждение происходит не при слишком высоких температурах.
Для использования в способе согласно настоящему изобретению принципиально пригодно множество известных полимерных соединений, однако особо предпочтительны полимеры на основе эпоксидных или полиуретановых смол.
Фильтровальное устройство согласно настоящему изобретению превосходно подходит для применения в прикладных задачах, указанных в начале описания. Кроме того, следует отметить, что оно пригодно не только для обработки воды, но и может быть использовано для фильтрации в системах «твердое вещество-жидкость», «жидкость-твердое вещество» и «жидкость-жидкость».
Указанные и прочие преимущества настоящего изобретения следуют из описанных ниже со ссылкой на рисунки вариантов осуществления и зависимых пунктов формулы изобретения. При этом отдельные признаки настоящего изобретения могут быть осуществлены по отдельности или в комбинации друг с другом. Описанные ниже варианты осуществления настоящего изобретения предназначены исключительно для разъяснения и лучшего понимания настоящего изобретения, и их ни в коей мере не следует считать ограничивающими его объем.
На рисунках изображены:
Фиг.1 - вид сверху фильтровального устройства согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения, состоящего из нескольких керамических фильтрующих мембран и двух держателей;
Фиг.2а - вид спереди фильтровального устройства, изображенного на Фиг.1 (вид под углом спереди);
Фиг.2б - другой вид спереди фильтровального устройства, изображенного на Фиг.1 (фронтальный вид спереди).
Фиг.1 изображает один из вариантов осуществления фильтровального устройства 100 согласно настоящему изобретению, состоящего из нескольких керамических фильтрующих мембран 101 и двух функционально идентичных держателей 102, между которыми зафиксированы фильтрующие мембраны 101, и в которые заформованы фильтрующие мембраны. Оба держателя обладают одинаковыми техническими характеристиками; эти характеристики будут объяснены далее на примере переднего держателя.
Фильтрующие мембраны 101 расположены параллельно друг другу и находятся (за одним исключением) на по существу одинаковом расстоянии друг от друга. Каждый из держателей 102 представляет собой литую полимерную деталь, содержащую рамку 103, несколько поперечин 104 и изготовленную из плексигласа покровную пластину 105. Фильтрующие мембраны содержат внутренние отводящие каналы для профильтрованной воды, выпускные отверстия которых находятся на двух противоположных узких сторонах фильтрующих мембран. Между рамкой 103 и двумя внешними поперечинами 104, а также между всеми соседними поперечинами 104 имеются промежуточные пространства, которые образуют приемные устройства, в которых без уплотнений и клеящих средств закреплены керамические фильтрующие мембраны 101. Выпускные отверстия фильтрующих мембран 101 выходят непосредственно в эти промежуточные пространства. Все промежуточные пространства между поперечинами 104 и между рамкой 103 и поперечинами 104 сообщаются друг с другом и в совокупности образуют сборную камеру для профильтрованной воды, которая спереди замкнута плексигласовой пластиной 105. В остальном, сборная камера снаружи ограничена держателем 102 (то есть его рамкой 103 и поперечинами 104) и узкими сторонами фильтрующих мембран 101 с выпускными отверстиями. Из сборной камеры профильтрованная вода может быть отведена через два отверстия 106. Кроме того, отверстия 106 могут также служить для присоединения других фильтровальных устройств (то есть их рамок). Для этого на уступе 107 может быть размещено уплотнительное кольцо. Второе (идентичное изображенному) фильтровальное устройство может быть размещено на фильтровальном устройстве, изображенном на рисунке, в виде стопки, так что его нижнее отверстие 106 совмещается с верхним отверстием 106 фильтровального устройства, изображенного на рисунке.
При таком соединении друг с другом нескольких фильтровальных устройств 100 отверстия 106 образуют канал, проходящий через все соединенные фильтровальные устройства 100 и предназначенный для отведения профильтрованной среды или очищающей среды для обратной промывки. Точное позиционирование нескольких соединенных друг с другом фильтровальных устройств 100 можно обеспечить, например, с помощью юстировочных винтов. Поэтому дополнительные направляющие или прямая фиксация с помощью винтовых соединений не являются настоятельно необходимыми. Соединенные в одно целое фильтровальные устройства 100 можно прочно соединить друг с другом, например, с помощью системы штанг и зафиксировать так, что можно будет поднимать их совместно.
Фиг.2а изображает вид спереди фильтровального устройства, изображенного на Фиг.1. И здесь можно видеть керамические фильтрующие мембраны 201 и держатели 202 с рамкой 203, поперечинами 204, покровной пластиной или плексигласовой пластиной 205 (в данном случае она не установлена на место) и отверстиями 206. Верхняя и нижняя стороны рамки 203 стабилизированы упирающимися в них поперечинами 204. Узкая сторона 201а одной из фильтрующих мембран выступает вперед между одной из поперечин 204 и правой стороной рамки 203. Хорошо видны выпускные отверстия сборных каналов, расположенных внутри фильтрующей мембраны 201.
Рамка содержит уступ 207, в который можно опустить плексигласовую пластину. Фиксацию пластины в уступе можно обеспечить, например, посредством приклеивания. Поперечины 204 на верхнем конце имеют выемки 208, за счет которых обеспечивается поступление профильтрованной воды от каждой отдельной мембраны к отверстию 206. Кроме того, эти выемки могут обеспечивать дегазацию фильтровального устройства. Свободные пространства между поперечинами 204 или между поперечинами 204 и рамкой 203 и плексигласовая пластина в совокупности образуют уже упомянутую сборную камеру для профильтрованной воды.
На Фиг.2b хорошо видны, в частности, расположенные между поперечинами 204 узкие стороны 201а фильтрующих мембран 101 фильтровального устройства 100.

Claims (15)

1. Фильтровальное устройство, в частности, для обработки воды, содержащее по меньшей мере две керамические фильтрующие мембраны и держатель для по меньшей мере двух керамических фильтрующих мембран, где
- керамические фильтрующие мембраны имеют форму пластин, и каждая из них содержит активную фильтрующую наружную сторону и по меньшей мере один внутренний отводящий канал для профильтрованной воды,
- держатель изготовлен из жидкой полимерной массы или из жидкого форполимера и содержит сборную камеру, через которую можно отводить воду, поступающую из отводящих каналов, и
- держатель содержит по меньшей мере два приемных устройства для герметичного закрепления в них по меньшей мере двух керамических фильтрующих мембран, в которых эти мембраны закреплены таким образом, чтобы внутренние отводящие каналы сообщались со сборной камерой,
отличающееся тем, что по меньшей мере часть держателя, содержащего приемные устройства для керамических фильтрующих мембран, представляет собой цельную формованную деталь, сборная камера расположена внутри держателя, а отводящие каналы по меньшей мере двух керамических фильтрующих мембран открыты непосредственно в сборную камеру.
2. Фильтровальное устройство по п.1, отличающееся тем, что керамические фильтрующие мембраны закреплены в приемных устройствах без использования уплотнителей.
3. Фильтровальное устройство по п.1, отличающееся тем, что керамические фильтрующие мембраны закреплены в приемных устройствах без использования связующих, в частности без использования клеящих веществ.
4. Фильтровальное устройство по п.1, отличающееся тем, что цельная формованная деталь представляет собой формованную деталь из полимерного материала, в частности изготовленную посредством литья или литья под давлением из жидкой полимерной массы или из жидкого форполимера.
5. Фильтровальное устройство по п.1, отличающееся тем, что цельная формованная деталь изготовлена из эпоксидной или полиуретановой смолы.
6. Фильтровальное устройство по п.1, отличающееся тем, что керамические фильтрующие мембраны неразъемно закреплены в приемных устройствах.
7. Фильтровальное устройство по п.1, отличающееся тем, что по меньшей мере две керамические фильтрующие мембраны расположены параллельно друг другу.
8. Фильтровальное устройство по п.1, отличающееся тем, что держатель содержит рамку, а внутри рамки - по меньшей мере одну поперечину, причем промежуточные пространства между рамкой и по меньшей мере одной поперечиной и/или между соседними поперечинами образуют приемные устройства, в которых закреплены керамические фильтрующие мембраны.
9. Фильтровальное устройство по п.1, отличающееся тем, что выпускные отверстия внутренних отводящих каналов расположены на по меньшей мере одной узкой стороне керамических фильтрующих мембран.
10. Фильтровальное устройство по п.9, отличающееся тем, что выпускные отверстия расположены между рамкой и по меньшей мере одной поперечиной и/или между соседними поперечинами.
11. Фильтровальное устройство по п.1, отличающееся тем, что оно содержит более одного держателя, в которых закреплены керамические фильтрующие мембраны.
12. Фильтровальное устройство по п.1, отличающееся тем, что оно содержит по меньшей мере два отверстия, через которые профильтрованная вода может быть отведена из сборной камеры, в частности, расположенные в рамке держателя, особо предпочтительно одно отверстие находится на одной стороне рамки, а второе отверстие - на противоположной стороне.
13. Фильтровальное устройство по п.1, отличающееся тем, что оно является частью фильтровальной установки, которая содержит по меньшей мере два фильтровальных устройства по любому из предшествующих пунктов.
14. Фильтровальное устройство по п.13, отличающееся тем, что по меньшей мере два фильтровальных устройства соединены друг с другом таким образом, что сборные камеры, расположенные в их держателях, сообщаются друг с другом через по меньшей мере два отверстия.
15. Способ изготовления фильтровального устройства по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что по меньшей мере две керамические фильтрующие мембраны размещают внутри формы и посредством литья или литья под давлением изготавливают из жидкой полимерной массы или из жидкого форполимера держатель, в котором зафиксированы керамические фильтрующие мембраны.
RU2011106297/05A 2008-08-04 2009-08-04 Фильтровальное устройство для обработки воды и других жидких сред RU2525421C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008036920.9 2008-08-04
DE102008036920A DE102008036920A1 (de) 2008-08-04 2008-08-04 Filtriereinheit zur Aufbereitung von Wasser
PCT/EP2009/005631 WO2010015374A1 (de) 2008-08-04 2009-08-04 Filtriereinheit zur aufbereitung von wasser und anderen flüssigen medien

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011106297A RU2011106297A (ru) 2012-09-10
RU2525421C2 true RU2525421C2 (ru) 2014-08-10

Family

ID=41136937

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011106297/05A RU2525421C2 (ru) 2008-08-04 2009-08-04 Фильтровальное устройство для обработки воды и других жидких сред

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8709252B2 (ru)
EP (1) EP2310115B1 (ru)
CN (1) CN102170960B (ru)
BR (1) BRPI0917582A2 (ru)
DE (1) DE102008036920A1 (ru)
DK (1) DK2310115T3 (ru)
RU (1) RU2525421C2 (ru)
WO (1) WO2010015374A1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2639907C2 (ru) * 2013-11-11 2017-12-25 Р.Т.С. Рохем Текникал Сервисиз Гмбх Способ и устройство для фильтрации и разделения текучих сред посредством мембран
RU222598U1 (ru) * 2023-08-29 2024-01-11 Игорь Александрович Тарасов Погружной мембранный модуль на керамических мембранах

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5409079B2 (ja) * 2009-03-31 2014-02-05 株式会社クボタ 膜分離装置
CA2790599A1 (en) * 2010-02-22 2011-08-25 Ksm Water Gmbh Filter membrane module and method for its production
DE102011077439A1 (de) 2011-06-13 2012-12-13 Itn Nanovation Ag Filtriereinheit für flüssige Medien und ihre Herstellung
DE102011082285A1 (de) 2011-09-07 2013-03-07 Itn Nanovation Ag Verfahren zur Abtrennung von radioaktiven Nukliden mittels keramischer Filtermembranen
DE102011087338A1 (de) 2011-11-29 2013-05-29 Ltn Nanovation Ag Tieftemperaturstabile Filtriereinheit und ihre Herstellung
DE102011056858A1 (de) 2011-12-22 2013-06-27 Itn Nanovation Ag Multibarrierensystem zur Wasseraufbereitung
WO2014191299A1 (de) * 2013-05-30 2014-12-04 Napt - New Advanced Process Technology Ag Keramikelement für eine fluidtrennvorrichtung
EP3025354A1 (de) 2014-05-28 2016-06-01 ITN Nanovation AG Verfahren und anlage zum entfernen radioaktiver nuklide aus wasser
CN107106987A (zh) * 2014-09-15 2017-08-29 纳诺斯通水务公司 塔式过滤模块组件及相关方法
DE102014218416A1 (de) 2014-09-15 2016-03-17 Nanostone Water Gmbh Filtereinrichtung
US20180154313A1 (en) * 2015-01-06 2018-06-07 Nanostone Water Inc. Fixture device for membrane assembly and related methods
DE102015220553A1 (de) 2015-10-21 2017-04-27 Itn Nanovation Ag Verfahren zum Reinigen einer porösen Membran
EP3159311A1 (de) 2015-10-21 2017-04-26 ItN Nanovation AG Verfahren zum reinigen einer membran einer filtrationsanlage zur wasseraufbereitung
CN107754611A (zh) * 2016-08-17 2018-03-06 常娟 一种可循环使用的工业净水器内部的过滤网
DE102017116156B4 (de) 2017-07-18 2019-06-27 Kay Gunther Gabriel Filtrationssystem
CN108939925A (zh) * 2018-07-20 2018-12-07 芜湖新瑟安智能科技有限公司 一种多阶层膜分离装置
JP7006820B1 (ja) 2020-09-17 2022-02-15 株式会社明電舎 フィルタユニットおよび排水処理装置
US11492273B2 (en) 2020-11-02 2022-11-08 Ovivo Inc. Membrane module manifold with integrated end caps
JP7363951B2 (ja) * 2022-03-23 2023-10-18 株式会社明電舎 濾過システム及び濾過処理設備
DE102023115044B3 (de) 2023-06-07 2024-07-04 CERAFILTEC Germany GmbH Flexible Endkappe für keramische Flachfilter

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU94019986A (ru) * 1991-12-09 1996-04-27 Миннесота Майнинг энд Мануфактуринг Компани (US) Микроструктурная мембрана и способ ее изготовления
EP0738534A2 (en) * 1995-04-21 1996-10-23 Pall Corporation Filter assembly and method of making a filter assembly
DE19807769A1 (de) * 1998-02-24 1999-08-26 Rauschert Gmbh & Co Kg Paul Halterung für keramische Mikrofilter
WO2004071620A1 (de) * 2003-02-13 2004-08-26 Itn Nanovation Gmbh Filtrationsvorrichtung
WO2007128565A2 (de) * 2006-05-08 2007-11-15 Itn Nanovation Ag Tauchfiltereinheit für die abwasseraufbereitung und die trinkwassergewinnung
RU2314864C2 (ru) * 2002-05-10 2008-01-20 Сфц Умвельттехник Гмбх Фильтрующее устройство в виде полой волоконной мембраны и его применение при очистке сточных вод, а также мембранный биореактор

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2603505C3 (de) 1976-01-30 1980-09-18 Jenaer Glaswerk Schott & Gen., 6500 Mainz Flachmembranmodul für umgekehrte Osmose und Ultrafiltration
FR2597359B1 (fr) * 1986-04-22 1990-02-16 Pierrard Paul Element filtrant plan a membrane formant une cellule lamellaire de filtration et filtre a pression a flux tangentiel comportant des empilements de tels elements.
DD272608A1 (de) * 1988-05-30 1989-10-18 Akad Wissenschaften Ddr Querstromfiltermodul
AU655551B2 (en) 1992-12-16 1994-12-22 Kubota Corporation Filtration membrane cartridge
DE4329473C1 (de) 1993-09-01 1994-08-18 Chmiel Horst Druckstabile anorganische Membranen
DE29506682U1 (de) * 1995-04-19 1995-06-29 Megaplast Dosiersysteme GmbH, 78052 Villingen-Schwenningen Abgabepumpe aus Kunststoff für pastenartige Stoffe
DE10151833A1 (de) 2001-10-24 2003-05-08 3A Abwasser Abfall Filtrationsmodul
DE10317853A1 (de) 2003-04-16 2004-11-04 A3 Abfall-Abwasser-Anlagentechnik Gmbh Filtrationsmodul
EP1721656A1 (de) 2005-05-04 2006-11-15 Filtrox AG Crossflow-Filtermembran, Membranmodul und Verfahren zur Crossflow-Tiefenfiltration
DE102006008453A1 (de) 2006-02-17 2007-08-23 Itn Nanovation Ag Reinigungsverfahren für Abwässer

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU94019986A (ru) * 1991-12-09 1996-04-27 Миннесота Майнинг энд Мануфактуринг Компани (US) Микроструктурная мембрана и способ ее изготовления
EP0738534A2 (en) * 1995-04-21 1996-10-23 Pall Corporation Filter assembly and method of making a filter assembly
DE19807769A1 (de) * 1998-02-24 1999-08-26 Rauschert Gmbh & Co Kg Paul Halterung für keramische Mikrofilter
RU2314864C2 (ru) * 2002-05-10 2008-01-20 Сфц Умвельттехник Гмбх Фильтрующее устройство в виде полой волоконной мембраны и его применение при очистке сточных вод, а также мембранный биореактор
WO2004071620A1 (de) * 2003-02-13 2004-08-26 Itn Nanovation Gmbh Filtrationsvorrichtung
WO2007128565A2 (de) * 2006-05-08 2007-11-15 Itn Nanovation Ag Tauchfiltereinheit für die abwasseraufbereitung und die trinkwassergewinnung

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2639907C2 (ru) * 2013-11-11 2017-12-25 Р.Т.С. Рохем Текникал Сервисиз Гмбх Способ и устройство для фильтрации и разделения текучих сред посредством мембран
RU222598U1 (ru) * 2023-08-29 2024-01-11 Игорь Александрович Тарасов Погружной мембранный модуль на керамических мембранах

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010015374A1 (de) 2010-02-11
RU2011106297A (ru) 2012-09-10
US20110198278A1 (en) 2011-08-18
US8709252B2 (en) 2014-04-29
DK2310115T3 (da) 2015-01-12
BRPI0917582A2 (pt) 2015-11-17
EP2310115A1 (de) 2011-04-20
CN102170960A (zh) 2011-08-31
EP2310115B1 (de) 2014-10-08
CN102170960B (zh) 2015-05-20
DE102008036920A1 (de) 2010-02-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2525421C2 (ru) Фильтровальное устройство для обработки воды и других жидких сред
EP2015862B1 (de) Tauchfiltersystem für die abwasseraufbereitung und die trinkwassergewinnung
JP5403156B2 (ja) 濾過膜モジュール
KR101785318B1 (ko) 중공사막 모듈
US20080257813A1 (en) Cassette-style filtration apparatus
US10427105B2 (en) Filter device
JP2018015693A (ja) ろ過装置
CN111683738B (zh) 陶瓷过滤器滤膜模块
KR101695467B1 (ko) 세라믹 필터를 구비한 여과장치
JPH057740A (ja) 多段式中空糸膜モジユール結合体とそれを用いたろ過器
TW201544157A (zh) 用於過濾流體之外殼總成及過濾模組
US8764982B2 (en) Membrane separation device
JP2004524140A5 (ru)
JP4882173B2 (ja) 中空糸膜モジュール
CA2434842A1 (en) Hollow fiber membrane cassette
KR102624854B1 (ko) 중공사막 포팅용 지그 및 이를 이용한 중공사막 포팅 방법
KR100877635B1 (ko) 복합 분리막 모듈을 이용한 폐수처리장치
KR101009470B1 (ko) 중공사막 수처리 장치
KR100312117B1 (ko) 고온 폐수 처리장치
JP6098100B2 (ja) 膜ユニット、膜ユニット複合体
KR101488531B1 (ko) 가압식 중공사막 모듈
WO2023220132A1 (en) Membrane bioreactor module
KR20100032942A (ko) 가압식 여과장치 및 그 방법
JP2004081944A (ja) 膜モジュールおよびその運転方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190805