SA04250397B1 - نظام لمرشح غشائي membrane filter system فيه وحدات ترشيح نمطية plurality of filter modules يمكن للوسط أن يتدفق خلالها على التوازي - Google Patents

Abstract

الملخص: يتعلق الاختراع الحالى بنظام المرشح غشائى membrane filter system يشتمل على وعاء واحد على الأقل به مجموعة من وحدات الترشيح النمطية plurality of filter modules (٧) المعرضة للهواء والتى يمكن للوسط أن يتدفق خلالها على التوازى ويمكن إخراج كل منها على حده من نظام المرشح الغشائى ، وتشتمل الوحدة النمطية الواحدة للمرشح على مجموعة من وحدات الأغشية المتطابقة. والجديد فى هذا الأمر هو أن الوعاء يتم تقسيمه إلى مجموعة من الحيزات باستخدام أطباق مرتبة بطريقة عمودية بالنسبة لاتجاه التدفق خلال وحدات الترشيح النمطية plurality of filter modules (٧)، حيث يقوم حيز واحد على الأقل (٣، ٩، ١٣، ٤ ١) من مجموعة وحدات الترشيح النمطية plurality of filtei. modules (٧) بالإمداد المشترك للمعلق المطلوب ترشيحه، وذلك إلى مكان التصريف المشترك لناتج الاحتجاز أو إلى مكان التصريف المشترك لناتج الترشيح. ويسمح ذلك بان يتم ترتيب وحدات الترشيح النمطية plurality of filter modules (٧) بحيث تكون أقرب إلى بعضها، نظرا لعدم الحاجة إلى الأنابيب لكى تقوموحدات الترشيح النمطية pluraliLy of filtcr modulcs المستقلة بتفريغ ناتج الترشيح permeate و/أو ناتج الاحتجاز retcntate و/أو للإمداد بالمعلق suspcnsion (سائل التغذية feed) المطلوب ترشيحه . ٠ ، شكلين

Description

‎Y —‏ — نظام لمرشح غشاني ‎membrane filter system‏ فيه وحدات ترشيح نمطية ‎plurality of filter modules‏ يمكن للوسط أن يتدفق خلالها على التوازى الوصف الكامل . 1 - إلا ام ا يتعلق الاختراع بنظام لمرشح غشائى ‎li membrane filter system‏ للتمهيد الوارد فى عنصر الحماية رقم ‎٠‏ وبطريقة تشغيل وتنظيف نظام مرشح غشائى. كشف مقدم الطلب الخاص بالبراءة الدولية 67/177717 عن نظام لمرة ‎le‏ ‎membrane filter system ©‏ به وحدة ترشيح نمطية؛ يوجد قبلها وحدة معالجة بالغاز يمكن أن يتدفق خلالها الوسط؛ وتتم تغذية وحدة الترشيح ‎daa) filter module‏ بالمعلق المراد تنقيته من خلال أنبوب تدفق. ويتطلب تشغيل مجموعة من المرشحات النمطية من هذا النوع على التوازى ‎Jie‏ ما ذكر على سبيل المثال فى البراءة اليابانية رقم ‎Yeu = IVY er‏ لشركة ‎((Torary Ind Inc)‏ شبكة أنابيب مناظرة لوحدات الترشيح ‎cilia)‏ على سبيل المثال لإزالة ‎٠‏ المواد المحتجزة أو ناتج الترشيح الذى تم الحصول عليه من وحدات الترشيح النمطية ‎plurality of filter modules‏ المستقلة أو للإمداد بالمعلق المطلوب ترشيحه. ولشبكة الأنابيب هذه عيب يتمثل فى استهلاك حيز كبيرء ولذا يفرض استخدامها قيوداً على عدد وحدات الترشيح النمطية ‎plurality of filter modules‏ التى يمكن وضعها داخل مساحة معينة. وصف عام للاختراع ‎ae‏ يهدف الاختراع الحالى إلى توفير نظام لمرشح غشائى ‎membrane filter system‏ 4 فيه تجنب عيوب الأجهزة المعروفة؛ وبصفة خاصة توفير تجهيزة أكثر إحكاماً لوحدات ترشيح نمطية.

ا وقد تم تحقيق هذا الهدف بتوفير نظام لمرشح غشائى ‎membrane filter system‏ وفقاً ‎aa!‏ ‏الحماية ‎.)١(‏ ‏وبناءً على الحقيقة التى مؤداها أنه لا يلزم وجود أنابيب لتفريغ ناتج الترشيح و/أو ناتج الاحتجاز و/أو للإمداد بالمعلق المطلوب ترشيحه (تيار التغذية)؛ حيث يخرج ناتج الترشيح إلى الحيز 0 الموجود بين وحدات الترشيح النمطية ‎plurality of filter modules‏ بدون ضخ ويتم استخلاصه من هذا المكان و/أو يتم ضخ تيار التغذية من حيز التغذية ‎feed space‏ مباشرة إلى وحدات الترشيح النمطية ‎plurality of filter modules‏ و/أو يخرج ناتج الاحتجاز مباشرة من وحدات الترشيح النمطية ‎plurality of filter modules‏ إلى حيز ناتج الاحتجاز» يمكن تقريب وحدات الترشيح النمطية ‎plurality of filter modules‏ إلى بعضها البعض. ‎٠‏ تشمل وحدات الأغشية المناسبة - بصفة خاصة- أنابيب الأغشية؛ أو الأغشية الوسائدية؛ أو أغشية الألياف المفرغة؛ أو الأغشية التى على شكل طبق. وللحصول على إمداد ميس من المعلق المطلوب ترشيحه إلسى وحدات الترشيح النمطية ‎filter modules‏ ؛ يمكن تشكيل حيز للتغذية يضم الأوجه الطرفية المذكورة للدخول لكل وحدات الترشيح النمطية ‎plurality of filter modules‏ ويتسصل بوحدات الترشضيح النمطية ‎plurality of filter modules Ve‏ بغرض التغذية بالمعلق المطلوب ترشيحه. ولإزالة ناتج الاحتجاز بطريقة سهلة؛ يمكن تشكيل حيز لناتج الاحتجاز يضم -على الأقل- الأوجه الطرفية لجانب الخروج لكل وحدات الترشيح النتمطية ‎plurality of filter modules‏ ويتصل بوحدات الترشيح النمطية ‎plurality of filter modules‏ لإزالة ناتج الاحتجاز. ويجب تغذية حيز التغذية ‎feed space‏ بانتظام بالمعلق؛ ويمكن تحقيق ذلك بتوصيل غرفة متقدمة ض ‎yn‏ تستخدم لتهدئة التدفق (حيز لتوزيع تيار التغذية) قبل حيز التغذية ‎feed space‏ وتقع الغرفة المتقدمة تلك -بطريقة جزئية على الأقل- حول حيز التغذية ‎feed space‏ ؛ وبذلك يصبح مب ,

— ¢ — ‎(Sed‏ للمعلق المطلوب ترشيحه أن يخترق إلى حيز التغذية ‎feed space‏ من خط الإمداد بطول حيز التغذية ‎feed space‏ . ويمكن تحقيق ذلك بواسطة فتحة توزيع التغذية؛ والتى تكون متصلة بطول الاتجاه المحيطى لحيز التغذية ‎feed space‏ ؛ فى المتطقة السفلية لحيز التغذية ‎feed space‏ وفى حالة التجهيزة الجافة لنظام المرشح الغشائى؛ تجب إزالة ناتج الاحتجاز بانتظام من حيز ‎٠‏ ناتج الاحتجازء وهو أمر يمكن تحقيقه حينما يكون فى حيز الاحتجاز خط تصريف واحد على الأقل. وإذا تم وضع نظام المرشح الغشائى مباشرة فى المعلق المطلوب ترشيحه؛ فلن تكون هناك حاجة إلى وجود حيز لناتج الاحتجاز. وسوف يختلط ناتج الاحتجاز مع المعلق المحيط به بعد مغادرته لوحدات الترشيح النمطية ‎filter modules‏ . ‎٠‏ ولعمل تدفق دوامى فى وحدات الغشاء؛ مثل أنابيب الغشاء؛ يمكن وضع عناصر التهوية الى تعمل على إغناء ‎Ghd‏ المطلوب ترشيحه بفقاعات غازية قبل دخوله إلى وحدات الترشيح ‎filter modules Axa‏ ؛ وذلك فى حيز التغذية ‎feed space‏ . وحتى يمكن إزالة الملوثات المترسبة من حيز التغذية ‎feed space‏ _لنظام المرشح الغشائى؛ يكون من المفيد توفير وسيلة تفريع؛ ‎Jie‏ أنبوب تفريع فى حيز توزيع تيار التغذية. 00 وبفضل الاختراع؛ يصبح من الممكن التأكد من التشغيل غير المقيد تماماً بالإضافة إلى قوة الترشيح التالية والكفاءة العالية لنظام المرشح. ‎Wi‏ ح مختصر للرسومات : سيتم شرح الاختراع بالرجوع إلى شكلى ‎١‏ و؟ المرفقين؛ واللذين يوضحان تخطيطيا وبطريقة تمثيلية- نظاماً للترشيح الغشائى وفقاً للاختراع؛ وكذلك الوصف التالى لهما. وفى الأشكال:

ده شكل ‎:١‏ يوضح نظاماً لمرشح به حيز لناتج الاحتجاز (التثبيت الجاف). شكل ؟: يوضح نظاما لمرشح غشائى بدون حيز احتجاز (للتثبيت المغمور) . الوصف التفصيلي: يمكن من شكل ١؛‏ ملاحظة أن وحدات الترشيح النمطية ‎١ plurality of filter modules‏ والتى ‎i ٠‏ خلالها الوسط فى اتجاه التدفق موضوعة بطريقة متوازية عمودياً على حيز ناتج الترشيح ‎od‏ والمحكم تماماً بالنسبة لجانب التغذية. وفى الداخل؛ يكون ناتج الترشيح المحكم هذا 4 حيزاً مشتركا لناتج الترشيح لوحدات الترشضيح النمطية ‎١ plurality of filter modules‏ والمتقصلة بمضخة سحب ناتج الترشيح أو بخط الغسيل بالدفق العكسى لناتج الترشيح عن طريق خط ناتج الترشيح ‎١‏ ويكون حيز ‎=u‏ الترشيح 9 على اتصال فقط مع الخارج؛ تجاه المعلق ‎Cs ghd‏ ‎٠‏ ترشيحه؛ عن طريق سطح الغشاء لوحدات الترشيح النمطية ‎.١ plurality of filter modules‏ ولتوفير تيار تغذية منتظم للمعلق المطلوب ترشيحه إلى عدد كبير من وحدات الترشيح النمطية ‎١ plurality of filter modules‏ المتصلة على التوازى؛ يلزم أن يكون التيار القادم ‎Las‏ بقدر الإمكان. وهناك غرفة توزيع (حيز توزيع التغذية) ‎VY‏ بجوار القاع تقوم بتمرير المعلق المطلوب ترشيحه خلال فتحة توزيع التغذية ‎VE feed distribution opening‏ إلى حيز ‎ial‏ ‎AY feed space ١‏ وذلك للسماح بحدوث تدفق منتظم إلى كل وحدات الترشيح النمطية ‎plurality‏ ‎.Y of filter modules‏ أما عملية المعالجة بالغاز» وهى العملية المفيدة بالنسبة للترشيح؛ فيتم تحقيقها بواسطة عناممسر التهوية ‎VO‏ الموضوعة فى حيز التغذية ‎١١ feed space‏ تحت وحدات الترشيح النمطية ‎filter‏ ‎modules‏ . ويمكن استخدام أنابيب التهوية الموضحة لهذا الغرض» بالرغم من أنه يمكن أيضاً ‎٠‏ استخدام عناصر تهوية أخرى.

ا وللتأكد من التوزيع المنتظم للغاز والمعلق فى كل أنابيب الغشاء الصغيرة لوحدات الترشيح النمطية ‎¢V plurality of filter modules‏ يجب خلط المعلق المطلوب ترشيحه مع الطور الغازى بطريقة تؤكد التوزيع المثالى فى كل قطاع أنبوبة التدفق للوحدة النمطية للغشاء ‎oA‏ وينتج عن ذلك تحقيق اضطراب دوامى كاف ومتساو فى كل وحدة ترشيح نمطية 7. وتسبب ‎Adee‏ ‏5 المعالجة بالغاز ما ‎Sud‏ بتأثير المضخة العملاقة؛ والذى يساعد على النقل الجبرى للتدفق وبذلك

يقلل تكاليف الطاقة. ويجب أن تقوم عناصر التهوية ‎١١‏ بعمل معالجة بالغاز بفقاعات ذات حجم متوسط فى الوسط المطلوب تهويته. وعلى سبيل المثال؛ فإنه بالنسبة للوحدة النمطية للترشيح 7 ذات الأغشية الأنبوبية التى يبلغ قطرها © مم؛ يجب أن يكون هدفنا هو حجم فقاعات © مم تقريباً. وأحد الأمثلة على استخدام وحدة ترشيح نمطية 7 يمكن أن يكون وحدة أنبوبية نمطية

‎٠‏ ذات قطر ‎٠١‏ سم وطول © متر. ويتم صب أغشية ذات ‎٠00‏ أنبوبة وقطر © مم فى غلاف ضغط بواسطة راتنج عند القمة والقاع. ولذلك يتم فصل حيز التغنية ‎VY feed space‏ وحيز ناتج الترشيح 4 عن بعضهما بطريقة محكمة الضغط. وكل أنابيب الأغشية تتصل ببعضها عن طريق حيز ناتج الترشيح 9. ويمكن استخلاص ناتج الترشيح و/أو غسله بالدفق العكسى من حيز ناتج الترشيح 9 عن طريق فتحات في غلاف الضغط لتجميعة الترشيح النمطية 7.

‏00 وبعد تدفقه خلال الأغشية؛ يمر ناتج الاحتجاز فى حيز ناتج الاحتجاز “. ويحيط ناتج الاحتجاز هذا بقمة نظام المرشح الغشائى ويغلق بواسطة غطاء ناتج الاحتجاز 7. ويتم توفير أنبوب تفريع 7 لتفريغ نظام المرشح الغشائى عند أدنى نقطة ممكنة فى حيز توزيع تيار التغذية ‎NY‏ ومع ذلك يمكن أيضاً توفير أنبوب التفريع ‎١١‏ فى حيز التغذية ‎AY feed space‏ ويمكن التأكد من حدوث تشغيل يعتمد عليه على المدى الطويل وذلك فقط فى حالة حدوث إمداد

‏© متجانس تماماً إلى جانب التغذية من وحدات الترشيح النمطية ‎filter modules‏ . أما وحدات الترشيح النمطية ‎plurality of filter modules‏ التى لا يتم إمدادها بصورة كافية بالتدفق المتقاطع (ملاط و/أو هواء) فلها قابلية تجاه تكوين عجينه مرشح كبير عند سطح الغشاء. وفى معظام

د الظروف الخطيرة؛ يمكن أن تسد عجينه المرشح هذه تماماً أنابيب الغشاء المستقلة؛ مما ينتج عنه فقد لا يمكن تعويضه فى مساحة سطح الغشاء. وغالباً ما تحدث أخطاء تشغيل فى أنظمة المرشح نتيجة للانسدادات الى يحدتها الشعر أو الألياف أو الملوثات الأخرى. ويتسبب التدفق المتقاطع فى ترسيب مسببات الانسداد تلك عند أقل ‎٠‏ المواقع اتساعاً فى الممر. ونظراً لأنه فى معظم الترتيبات الخاصة للنظام تتكون تلك المواقع ‎dads‏ لمرور تيار التغذية فى وحدات ‎eS fll‏ النمطية ‎V plurality of filter modules‏ فإن الملوثات الأخرى تتراكم هناك. وتتكون التجمعات الكبيرة جداً نتيجة للحركة الدوامية. وعند دمج التصريف المتحكم فيه فى المعلق الخارج من نظام المرشح الغشائى الكلى؛ فى نفس الوقت؛ مع الغسل بالدفق العكسى؛ يصبح من الممكن إجراء علاج يعتمد عليه لتلك المشكلة؛ نظراً لأن ‎٠‏ المكونات المتجمعة سيتم تصريفها بتلك الطريقة من نظام المرشح الغشائى. وفى حالة المعلقات ذات المستوى العالى من الملوثات؛ يكون من المفيد بالنسبة للمعلق الذى تم تفريعه من خط التفريع ‎١١‏ أن تتم إزالة الملوثات منه عن طريق شبكة خارجية؛ وأن تتم التغذية العكسية بهذا المعلق إلى دائرة الترشيح. ويمكن أن يكون نظام الترشيح الكلى فى تجهيزة جافة؛ أى خارج خزان الترشيح. ومع ذلك؛ فكما 0 هو موضح فى شكل ‎oF‏ يمكن ‎Lind‏ استخدام الصورة المغمورة؛ حيث أنه يتم غلق نظام المرشح الغشائى؛ فى النهاية؛ بالنسبة للخارج. وفى هذه ‎clad‏ يمكن لمضخة التغذية الضخ مباشرة من وعاء المعلق إلى حيز توزيع تيار التغذية ‎VY‏ وفى النموذج المغمور؛ يتم بالفعل الاستغناء عن حيز ناتج الاحتجاز. ويصبح ناتج الاحتجاز مختلطاً بالمعلق بعد مغادرته لوحدة الترشيح ‎filter‏ ‎module‏ النمطية. وقد يقتضى الأمر وجود حيز لناتج الترشيح © يمكن ‎ale)‏ وذلك فى حالة ‎Y.‏ واحدة فقط وهى عند ‎of jaf‏ خطوات التنقية الكيميائية مع استبعاد المعلق (أنظر ما جاء فى ‎([Chemical Purification] Chemische Reinigung‏ وهناك خيار أخر ممكن للفصل

‎A —‏ — الهيدروليكى لوعاء المعلق وحيز ناتج الاحتجاز وهو خفض مستوى وعاء المعلق. ويمكن عمل ذلك بزيادة تركيز المعلق زيادة طفيفة بواسطة وحدة الترشيح ‎filter module‏ . ويمكن وضع مجموعة من نظم الترشيح الغشائية بعد بعضها بدون أى اتصال أو يمكن أيضا توصيلها ‎deans‏ على سبيل المثال نتيجة لأن لهم خزان وسيط مشترك لناتج الترشيح.

‏° ومن المهم إجراء عمليات الإحلال أو الصيانة على وحدات الترشيح النمطية ‎plurality of filter‏ بعد فترات زمنية طويلة نسبياً. ولهذا ‎(ha rll‏ فإن حيز التغذية ‎٠١١ feed space‏ وحيز الاحتجاز 1 يتم توصيلهما بجزء الغشاء عن طريق الشفة © والشفة ‎.١١‏ ويمكن ‎el yal‏ الصيانة أو الإحلال لوحدة الغشاء النمطية ‎A‏ بفتح هذه التوصيلات. وأثناء الترشيح؛ تنتج مضخة المعلق -وهى غير موضحة؛ ومروحه -وهى ‎Lad‏ غير موضحة-

‎٠‏ (عن طريق جهاز التهوية ‎(V0‏ تياراً متقاطعاً فوق سطح الغشاء فى وحدات الترشيح النمطية ‎١ plurality of filter modules‏ لكى يمكن التحكم فى تكون طبقة تغطية تنتج من تكون عجائن المرشح. وتقوم مضخة سحب ناتج الترشيح بضخ ناتج الترشيح خلال الغشاء إلى خزان ناتج الترشيح الوسيط. ويتم قطع هذه الحالة الإنتاجية بعمليات تنظيف إما عند فترات زمنية محددة أو نتيجة لأن حدود الضغط عبر الغشاء قد تم تجاوزها.

‎ao‏ وهناك عدد من الطرق التى يمكن اتباعها لتنظيف نظام المرشح الغشائى؛ حيث تختلف الفوائد من طريقة إلى أخرى. وتتميز الطريقة الأولى -وهى طريقة سهلة التنفيذ- بأنه لكى يتم تنظيف نظام المرشح الغشائى؛ يتم غسل ناتج الترشيح بالدفق ‎Sal‏ خلال خط ناتج الترشيح ‎١‏ وسطح ‎lial‏ وذلك فى اتجاه معاكس لاتجاه الإنتاج؛ وعلى فترات زمنية منتظمة.

‎Yay.

وق وبالاشتراك مع وحدة المعالجة بالغاز» يمكن استخدام طريقة تنظيف مفيدة ‎clas‏ وذلك على الأقل بإدخال تيار حلزونى مندفع من الهواء داخل أنبوب الضغط (خط النبضة الهوائية) إلى وحدات الترشيح النمطية ‎plurality of filter modules‏ وإذا كان ذلك ‎(lie‏ يتم عمل غسل بالدفق العكسى لناتج الترشيح؛ والذى تم الحصول عليه بالفعل من خلال خط ناتج الترشضيح ‎١‏ وعداد م سطح الغشاء إلى اتجاه الإنتاج؛ وذلك لكى يتم تنظيف نظام المرشح الغشائى. وينتج عن ذلك عملية غسيل عنيفة بالدفق لأنابيب الغشاء. ويمكن الاستفادة بصفة خاصة بدمج فوائد الطرق المختلفة باستخدام توليفة من طرق التنظيف المختلفة ‎Caan)‏ نظام المرشح الغشائى. وفى الطريقة الخاصة بإزالة الملوثات والمشروحة لاحقاًء يتم فتح وسيلة الإغلاق فى أنبوب ‎٠‏ التفريع 17 وتشغيل مضخة تفريع. وتحدث إزالة جيدة للملوثات إذا لم تعمل مضخة المعلق أثناء طور التفريغ. ويسمح ذلك للجسيمات التى كانت ستستمر فى الالتصاق بفتحات الدخول لوحدة الترشيح ‎filter module‏ النمطية ‎V‏ نتيجة للضغط الناتج عن تدفق المعلق بأن تثم إزالتها من حيز التغذية ‎VY feed space‏ وهناك طريقة للإزالة الجيدة للملوثات وذلك بالدفق العكسى المتزامن لوحدة الترشيح ‎filter module‏ النمطية ‎LY‏ أما ناتج الترشيح والذى يتحرك بقوة الجاذبية فى ‎١‏ حيزات التغذية لوحدة الترشيح ‎filter module‏ النمطية ‎o¥‏ فيتدفق إلى حيز التغذية ‎feed space‏ ‎VY‏ ويقوم بالإضافة إلى ذلك إزالة أى ملوثات. وهناك صورة أخرى من صور التنظيف؛ وهى التنظيف الكيميائى؛ لنظام المرشح الغشائى؛ وهى طريقة جيدة إذا تم تنفيذها أثناء استبعاد المعلق المطلوب ترشيحه. ولهذا السبب؛ فإن وسائل الإغلاق لممر الإمداد ‎٠١‏ ووسيلة الإغلاق لممر التفريع ‎١‏ يتم غلقها. كما تتم إزالة المعلق ‎٠‏ المطلوب ترشيحه من حيز التغذية ‎VY feed space‏ لنظام المرشح ‎Sal‏ بواسطة مضخة وأنبوب تفريع ‎١١‏ موجودين بجوار القاعدة. وهناك خطوة غسل بالدفق ‎Tag‏ بالدفق العكسى لناتج

Lo

الترشيح خلال خط ناتج الترشيح ‎lly)‏ تحدث بصفة خاصة نتيجة للمعالجة المستمرة بالغاز.

(أنبوب ضغط ووسيلة تهوية ‎(V0‏ بهواء الترشيح؛ وهى مسئولة عن التنظيف الأولى لسطح

الغشاء. ويجب ضخ هواء الغسيل الملوث إلى الخارج. وعندئذ تتم إعادة ملء نظام المرشضح

الغشائى» بواحد أو أكثر من محاليل التتظيف الكيميائية ‎chemical cleaning solutions‏ التى ‎٠‏ تضاف إلى ناتج الترشيح الذى تم غسله بالدفق العكسى بواسطة مضخة تعطى جرعات مقاسة.

وينتج عن التهوية بهواء الترشيح وملاحظة زمن تفاعل معين ودرجة حرارة تفاعل محددة

حدوث كفء للغشاء.

ويمكن منع انسداد أنابيب الغشاء باتباع تقنيات مختلفة؛ ‎ie‏ الغسل العكسى لناتج الترشيح أو دفع

نبضات الهواء إلى حيز التغذية ‎١“ feed space‏ أو حتى خط التغذية )= أنبوبة التدفق التى تمد ‎٠‏ بالمعلق). وبصفة عامة؛ مع ذلك فإنه كلما كان الإمداد منتظماً بملاط التغذية. وهواء الترشضيح

إلى وحدة الترشيح ‎filter module‏ النمطية المتوازية؛ كلما كانت العملية أكثر ثباتاً.

ويتم عمل التدفق الدوامى المطلوب؛ وفقاً للاختراع؛ بواسطة مضخة تدوير (لمضخة معلقات)

تضخ المعلق المطلوب ترشيحه خلال وحدة الترشيح ‎filter module‏ النمطية ‎Vv‏ وتزداد أيضاً

بالمعالجة بالهواء. وهو أمر مفيد لاقتصاديات لنظام المرشح الغشائى من هذا النوع؛ حيث أن ‎١‏ ذلك يقلل من الطاقة المطلوب إدخالها إلى مضخة التدوير؛ وهو الغاز الذى يتم إدخاله إلى المعلق

قبل دخوله إلى وحدة الترشيح ‎filter module‏ النمطية. وكتأثير إضافى؛ ونتيجة لنفخ الهواء فى

ممر التغذية؛ يمكن زيادة مستويات الأكسجين فى المعلق المطلوب ترشيحه؛ على حساب

الفقاعات الدقيقة والمستوى المرتفع من الحركة الدوامية فى أنابيب الغشاء؛ بحيث أنه فى حالة

الحمأة المنشطة يمكن توفير بعضاً من كمية الأكسجين والذى هو فى أى حالة مطلوب لإخراج ‎٠‏ الكربون أو النيتروجين وذلك بالترشيح.

‎yy -‏ وتحقق الطريقة إمكانية معالجة المعلق بالغاز بحيث يقل فرق الضغط ‎AP‏ بين مدخل ومخرج تجميعة المرشح أو يصل إلى الصفرء بعد أخذ الضغط الهيدروستاتيكى لعمود المعلق فى وحدة الترشيح ‎filter module‏ النمطية فى الاعتبار. وبذلك يصبح من الممكن ضبط التدفق فى أنابيب الأغشية بتلك الطريقة بحيث يمكن تحقيق مخطط ضغط مثالى أو على الأقل محسن فى أنابيب م الغشاء؛ مما يزيد ‎IS‏ من الكفاءة والاعتمادية للإنتاج. وقد سبق شرح ‎fase‏ هذه الطريقة فى براءة الاختراع الدولية 1167717/ ‎.٠٠١١7‏

‏ومن حيث المبداًء يمكن استخدام كل وحدة الترشيح ‎filter module‏ النمطية ذات "الترشيح الداخلى- الخارجى" (السائل المطلوب ترشيحه يتدفق خلال ممر تغذية محدد محاط بغشاء) ‎die‏ ‏وحدة الترشيح ‎filter module‏ النمطية أو وحدات نمطية وسائدية؛ فى نظام المرشضح الغشائى ‎٠‏ السابق شرحه. ويمكن أن يكون أحد أمثلة استخدام وحدة ترشيح نمطية- كما سبق ذكره- عبارة عن وحدة ترشيح نمطية أنبوبية ذات قطر ‎٠١‏ سم وطول ‎AY‏ ويتم صب ‎٠٠0١‏ أغشية أنبوبية ذات قطر © مم تقريباً فى غلاف الضغط بواسطة راتنج عند القمة والقاع. ولذلك يتم فصل حيز التغذية ‎feed space‏ وحيز ناتج الترشيح عن بعضهما بطريقة محكمة الضغط. وتكون كل أنابيب الغشاء مع بعضها عن طريق حيز ناتج الإنتاج. ويمكن استخلاص ناتج الترشضيح و/أو غسله

‎١‏ بالدفق العكسى من حيز ناتج الترشيح عن طريق فتحات فى غلاف الضغط. وفى الواقع؛ يتم الاستغناء عن استخدام غلاف الضغط لوحدات الأنابيب النمطية فى نظام المرشح الغشائى السابق شرحه؛ حيث أنه يتم إحلال حيز ناتج ترشيح مشترك لكل الوحدات النمطية ‎Var‏ ‏منه. وإذا كان لمادة الغشاء للأغشية الأنبوبية ثباتاً ميكانيكياً محدوداً؛ فقد يحدث التللف بسهولة أثناء التخزين؛ أو التجميع أو الفك. وفى هذه الحالة؛ أو إذا لم يمكن حذف غلاف الضغط اعتماداً ‎٠‏ على وحدات الأنابيب النمطية مع توفير ضغط ‎(Jali‏ فإن غلاف الضغط -على الأقل- لا يمثل أى عائق للعملية. وطبقاً لكمية ناتج الترشيح أو الدفق العكسى؛ يمكن أن يكون من المناسب ‎١‏ لغلاف الضغط استخدام أغشية الأنبوبة؛ كما هى؛ كجدار تحكم يمنع التدفق المحلى الزائد خلال

‎Y —‏ \ — الغشاء. وتؤدى الإزالة غير المتكافئة لناتج الترشيح أو ناتج الدفق العكسى؛ إذا حدث التفريع أو بط لتطبيةٌ 1 لحيز ناتج الترشيح فقط عن طريق خط واحد لناتج الترشيح ومعدلات تدفق عاليه؛ مع ما يصاحب ذلك من فقد جزء هيدروليكى ‘ والتى تحدث عند نقطة الدخول إلى حيز ناتج الترشيح. ومع ذلك؛ فإن استخدام وحدة الترشيح ‎filter module‏ النمطية ذات وحدة الترشيح ‎filter module‏ النمطية الخارجية- الداخلية (الغشاء مغمور فى السائل المطلوب ترشيحه ويتم استخراج ناتج الترشيح من ألياف أو جيوب ‎(Bane‏ هو أمر ممكن أيضاً؛ بشرط أنه يمكن تركيب هذه الوحدات التمطية فى أنابيب التدفق. وعلاوة على ذلك؛ فإن الوسائل المستخدمة للإمداد المشترك بالتغذية والهواء بالإضافة إلى توصيل حيز ناتج الترشيح؛ يجب إنشاؤها. ولنظام المرشح الغشائى وفقاً للاختراع المزايا الآتية التى تجعله يتفوّق على الترتيبات التقليدية. يمكن تشغيل عدد كبير من وحدة الترشيح ‎filter module‏ النمطية الموضوعة رأسياً والمهواة؛ وذلك على التوازنى يدون وجود احتمال لحدوث حالات انسداد وبدون ما يصاحب ذلك من حدوث حالات توقف للعملية. ‎٠.‏ يؤدى وجود وسيلة التهوية ‎aeration device‏ المستخدمة لخلط تيار التغذية مع فقاعات الغاز بحدوث إمداد منتظم إلى عدد كبير من وحدات الترشيح النمطية ‎filter modules‏ . يمكن للملوثات التى تدخل إلى الترشيح مغ المعلق المطلوب ترشيحه؛ طبقاً للظروف الهيدروليكية وتوزيع وحدة الترشيح ‎filter module‏ النمطية ذات الأغشية؛ إما أن تستقر مباشرة أو تتجمع مع بعضها لتكوّن تجمعات كبيرة نتيجة للتراكم. وفى ألياف خاصة والتى لا يمكن أن يتم ‎ve‏ احتجازها بدون متبقيات حتى مع استخدام طرق تنظيف أوليَّة معقدة يؤدى إلى قطع العملية فى مراحل الترشيح. وهناك أنبوب تفريع عند أدنى نقطة فى نظام المرشح الغشائى يسمح بتصريف

اس

تلك الرواسب إذا كانت موجودة. ويمكن تجنب الفقد في مساحة سطح الغشاء حيث أن مثل هذا الفقد لا يمكن تعويضه. يجب تنظيف الأغشية كيميائياً عند فترات مختلفة وأفضل عملية تنظيف من حيث الكفاءة فى هذه الحالة هى استخدام ‎Galata‏ كيميائى لكل سطح الغشاء؛ من كل من جانب التغذية وجانب ناتج

‎٠‏ الترشيح. ومع ذلك فإن السائل المطلوب ترشيحه تجب إزالته من نظام المرشح الغشائى لهذا الغرض. وبالنسبة للاختراع المشروح هناء يمكن فصله من الخزان الذى يحتجز ‎Gd‏ المطلوب ترشيحه بواسطة وسائل إغلاق. وتقوم مضخة تفريغ بتفريغ كل الجهاز بدون أى ‎Ll‏ ثم نغسله بناتج الترشيح؛ ويلى ذلك عملية تنظيف باستخدام طريقة التنظيف الكيميائية. ولنظام المرشسح الغشائى المحكم جانب تغذية وجائب ناتج ترشيح لهما حجم صغير نسبياً بحيث يمكن تقليل

‎٠‏ استهلاك مادة التنظيف الكيميائى بالمقارنة بتجهيزات الترشيح التقليديّة. ‎(Sa‏ ضبط نظام المرشح الغشائى المدمج حتى عندما يكون الحيز المتاح صغيراً جداً. يمكن أن يكون نظام المرشح الغشائى إما جافا أو مغموراً فى السائل المطلوب ترشيحه. وطبقاً للحجم؛ نجد أن نظام المرشح الغشائى المدمج أكثر قابلية للحمل ويمكن تجميعه مسبقاً فى مصنع ماء مما تنتج عنه تكلفة تجميع ونقل نهائية أقل.

‎ve‏ وتتطلب التجهيزة المدمجة لنظام المرشح الغشائى أنابيب أقل ومواد تثبيت أقل؛ وكذلك خطوط ناتج الترشيح والهواء ستكون أقل مما يخفض التكاليف الاستثمارية بالمقارنة بتجهيزات الترشيح التقليديّة. قائمة بالأرقام المرجعية: خط ناتج الترشيح

‎٠٠‏ غطاء ناتج الاحتجاز

‏| حيز ناتج الاحتجاز ‎Vay.‏

- ١ —

الوجه الطرفى لوحدة الترشيح النمطية شفه حيز ناتج الاحتجاز/ وحدة الغشاء النمطية خط ناتج الاحتجاز وحدة الترشيح النمطية

وحدة الغشاء ‎hall‏ ‏حيز ناتج الترشيح خط التغذية شفه حيز التغذية / وحدة الغشاء النمطيَّة حيز توزيع التغذية feed space ‏حيز التغذية‎ ٠ feed distribution opening ‏فتحة توزيع التغذية‎ aeration device ‏وسيلة التهوية‎ ‏وسيلة التفريع‎ ‏خط النبضة الهوائية‎

Claims (1)

1. و١‏ عناصر_ الحماية ‎-١ ١‏ نظام مرشح غشائي ‎membrane filter system‏ « يشتمل على وعاء واحد على الأقل ‎Y‏ يوجد بداخله مجموعة من وحدات المرشح مُهواة ‎(V) aerated filter modules‏ يمكن أن ‎ »‏ يتدفق خلالها الوسط على التوازي والتي يمكن إزالتها بشكل فردي من نظام المرشضح

   ؛ . الغشائي ‎membrane filter system‏ ؛ وتشتمل وحدة المرشح الواحدة على مجموعة من © وحدات غشائية مماثلة؛ حيث يتم تقسيم الوعاء إلى مجموعة من الفراغات بواسطة ألواح > مرتبة بشكل طبيعي فيما يتعلق باتجاه التدفق عبر وحدات ‎filter modules md yall‏ (77)؛ ‎١"‏ ويعمل فراغ واحد على الأقل ‎(VF)‏ كوسيلة للإمداد المعتاد للمعلق الذي سيتم ترشيحه إلى ‎A‏ مجموعة وحدات المرشح ‎filter modules‏ (١)»؛‏ وفراغ واحد على الأقل )4( للتفريغ ‎Small‏ ‏4 _للمادة النافذة وفراغ واحد على الأقل ‎least one space‏ بشكل اختياري (7) للتفريغ المعتاد ‎٠‏ لللمادة المحتجزة؛ والتي تتميز بوجود مضخة التغذية المستخدمة لإمداد المعلق الذي سيتم ‎١١‏ ترشيحه داخل فراغ التغذية ‎(VF) feed space‏ ووجود وسيلة التهوية ‎aeration device‏ ‎(Vo) ١"‏ التي سيتدفق حولها المعلق الذي سيتم ترشيحه في فراغ ‎(VY) feed space Axil‏ ‎VY‏ الذي يستخدم للإمداد المعتاد للمعلق؛ ويشتمل فراغ التغذية ‎(VY) feed space‏ على فراغ ‎٠4‏ توزيع تغذية واحد على الأقل ‎(VY)‏ والذي يعمل بشكل جانبي حول فراغ التغذية ‎feed space‏ ‎٠‏ بشكل جزئي على الأقل وحيث يمكن للمعلق الذي سيتم ترشيحه أن ينفذ بشكل طبيعي فيما ‎V1‏ يتعلق باتجاه التدفق عبر وحدات المرشح ‎filter modules‏ إلى فراغ الثتغنية ‎feed space‏

   ‎.)١٠( feed distribution opening ‏من فتحة توزيع التغذية‎ (VY) VY (a ) permeate space ‏يتميز بوجود فراغ منفذ‎ ٠ ( ١ ‏لعنصر الحماية‎ Gils system ‏النظام‎ —=Y ‏كما أنه مغلق بالنسبة للمعلق‎ (V) filter modules ‏في الوعاء والذي يحيط بوحدات المرشح‎ " filter modules ‏الذي سيتم ترشيحه وبالنسبة للمادة المحتجزة ؛ وتم تصميم وحدات المرشح‎ ¥ ‏| ؛ ‏ بطريقة تسمح بانبثاق المادة النافذة داخل الفراغ المنفذ ‎permeate space‏ (3). 8"

   ١+ feed space ‏أو (7)؛ يتميز بتشكيل فراغ تغذية‎ )١( ‏لعنصر الحماية‎ Gia system ‏النظام‎ -* ١ filter ‏يتضمن أوجه طرفية لجانب المدخل () لجميع وحدات المرضح‎ SY) ‏لغرض التغذية‎ (V) ‏الفردية‎ filter modules ‏على الأقل ويرتبط بوحدات المرشح‎ modules ¥ filtered ‏في المعلق الذي سيتم ترشيحه‎ £ ‎١‏ 4- النظام ‎system‏ طبقا لأي من عناصر الحماية ‎)١(‏ إلى (©)؛ يتميز بتشكيل فراغ للمادة ‎Y‏ المحتجزة ‎retentate space‏ )¥(¢ والذي يتضمن أوجه طرفية لجاتب المخرج ‎outlet-side‏ ‎end faces ١‏ )¢( على الأقل لجميع وحدات المرشح ‎(V) filter modules‏ ويرتبط بوحدات ‎filter modules SE‏ الفردية ‎(V)‏ لإزالة المادة المحتجزة ‎removing retentate‏ . ‏©- النظام ‎ih system‏ لأي من عناصر الحماية من ‎)١(‏ إلى (4) يتميز بوجود وسيلة 7 تفريغ ‎Jala (V1) tap-off device‏ فراغ توزيع التغذية ‎(VY) feed distribution space‏ ¥ لتفريغ وسيلة الترشضيح ‎filtration device‏ و/أو إزالة المواد الملوتقة ‎removing‏ ‎contaminants ~~ ¢‏ . ‏)1< النظام ‎system‏ طبقا لأي من عناصر الحماية من ‎)١(‏ إلى (©)؛ يتميز بوجود خط نبض ¥ الهواء ‎(VY) air pulse line‏ والذي يمكن استخدامه لإدخال نبض هواء إلى فراغ التغذية ‎feed space ¥‏ ؛ في فراغ التغذية ‎(VY) feed space‏ ‎١‏ 7- طريقة لتشغيل نظام المرشح الغشائي ‎lis membrane filter system‏ لأي من عناصر الحماية من ‎)١(‏ إلى )1( تتميز بأن الانخفاض في وزن عمود المعلق المائع في وحدة ‎(VY) filter module cd AY‏ الذي نتج بسبب عملية التحويل إلى غاز يعوض اختلاف

   ؛ . الضغط بين مدخل ومخرج وحدة المرشح الغشائي الناتج بسبب الفقد الاحتكاكي للتصدفق , ,

   ‎friction loss of the flow ©‏ ‎=A)‏ طريقة لتنظيف نظام المرشح الغشائي ‎membrane filter system‏ طبقا لأي من عناصر " الحماية من ‎)١(‏ إلى (3)؛ تتميز بأن المادة النافذة يتم طردها بشكل عكسي عبر سطح 3 الغشائي لوحدات المرشح ‎«(V) filter modules‏ وفي عكس اتجاه الإنتاج؛ وعند فترات 8 دورية لتنظيف نظام المرشح الغشائي ‎membrane filter system‏ . ‎١‏ 4- الطريقة طبقا لعنصر الحماية ‎(A)‏ تتميز بإدخال تيار هوائي ‎cyclical blast ila‏ عبر ¥ خط نبض الهواء ‎(VY) air pulse line‏ إلى فراغ التغذية ‎(VY) feed space‏ وبالتالي يندفع " إلى الأمام إلى وحدات المرشح ‎filter modules‏ (7) لكي يتم تنظيف نظام المرشح الغشائي ‎membrane filter system ~~ ¢‏ . ‎-٠١ ١‏ الطريقة طبقا لأي من عنصري الحماية ‎(A)‏ 5 )4( تتميز بإزالة المعلق الذي سيتم ترشيحه من فراغ التغذية ‎(VT) feed space‏ الموجود في نظام المرشح الغشائي ‎membrane‏ ‎filter system‏ ¢ وبالتالي يتم طرد المادة النافذة بشكل عكسي عبر وحدات المرشح ؛ ‎(V) filter modules‏ وتتم تهويتها عبر وسيلة التهوية ‎)١٠٠( aeration device‏ و/أو خلطها © بأحد محاليل التنظيف الكيميائية ‎chemical cleaning solutions‏ أو أكثر ؛ وبأنه يتم ‎palit‏ ‏من ‎pumped out‏ ماء الصرف الملوث ‎.contaminated‏