WO2013021026A1 - Filtering device with quadrangular housing - Google Patents

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WO2013021026A1
WO2013021026A1 PCT/EP2012/065573 EP2012065573W WO2013021026A1 WO 2013021026 A1 WO2013021026 A1 WO 2013021026A1 EP 2012065573 W EP2012065573 W EP 2012065573W WO 2013021026 A1 WO2013021026 A1 WO 2013021026A1
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WO
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membrane
housing
filter device
filter
elements
Prior art date
Application number
PCT/EP2012/065573
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Inventor
Christian Goebbert
Manfred Volz
Steven Kloos
Joseph Edward Zuback
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Ksm Water Gmbh
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    • 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
    • B01D63/082Flat membrane modules comprising a stack of flat membranes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01D65/00Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
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    • B01DSEPARATION
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    • B01D2313/205Specific housing characterised by the shape
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    • B01DSEPARATION
    • B01D71/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/02Inorganic material
    • B01D71/024Oxides

Definitions

  • the invention relates to a filter device for the filtration of water according to the preamble of claim 1.
  • the membrane filter elements of such a filter device usually comprise a porous material, for example ceramic.
  • Such a module is known in the art and operates, for example, as follows:
  • each channel the medium to be filtered is introduced, the so-called unfiltered.
  • the wall surface of the channel cleaned the unfiltered and occurs as a filtrate from the wall surface in a collecting space between the membrane filter elements and the housing.
  • the wall surface is covered with a wafer-thin filter membrane, which has the actual filtering effect. From the plenum, the filtrate is discharged.
  • permeation The process of filtering in a penetration of the unfiltered through a porous solid is called permeation, the filtrate is the so-called. Permeate.
  • Unfiltered unfiltered material exits the other end of the channels and, if appropriate, is returned to the first-mentioned end of the channel, thus forming a circuit.
  • membrane filter elements In the field of water filtration, especially two types of membrane filter elements are known.
  • circular membrane filter elements in cross-section which are referred to as tube membranes, usually have a cylindrical shape and in the longitudinal direction of a plurality of channels is present. In these, the liquid medium is usually filtered from the inside out.
  • the filter membrane is applied inside the channels.
  • rectangular membrane filter elements are known in cross-section, which are referred to as flat membranes. Again, these are generally elongated with a plurality of channels extending in their longitudinal direction, which are generally filtered from outside to inside.
  • the filter membrane is mounted on the outside of the channels.
  • the flat membrane, or membrane filter elements which work from the outside inward are known to be immersed in the unfiltrate during operation.
  • the unfiltered material can be stored in a separate container and passed through the tube membranes.
  • Membrane filter elements in particular with a tube membrane, are often arranged in a round housing. This means that round filter elements in the housings can not be optimally packed.
  • the object of the invention is to obtain as much filtration area as possible in the smallest possible space while reducing costs. This applies both to the filter device per se, as well as for an entire filtration plant construction.
  • the membrane filter elements are - regardless of the nature of the membrane filter element (tube membrane or flat membrane) - uniform, operated in the same way.
  • Square housing devices can be packed much more densely than round housing devices.
  • a quadrangular device thus has, in contrast to a round module, a higher filtration area, so that a throughput through the filter device becomes larger.
  • the quadrangular shape of the housing can be rectangular, square but also trapezoidal or parallelogram-shaped. Particularly preferred is a rather flat, quadrangular shape of the housing, wherein only a few membrane filter elements are arranged parallel to each other in the housing. This increases the effectiveness of the filter device.
  • the unfiltered material is basically conducted into the channels of the membrane filter elements, so that the permeate forms outside the membrane filter elements in the quadrangular housing of the filter device.
  • the direction of filtration is therefore basically directed from the inside to the outside.
  • the filter device regardless of whether pipe membranes or flat membranes are used, are operated in the same way.
  • an inlet pipe flanged to the filter device, in which unfiltered material is conveyed to the filter device can always be connected in a similar manner to the filter device and that the permeate discharges are likewise permanently assigned.
  • This allows a modular and standardized design of a complete filtration system with a small footprint and a uniform operation of the membrane filter elements.
  • tubular membrane elements in the use of tubular membrane elements is provided that a plurality of tube membrane elements are arranged at a small distance from each other, so almost touch each other with its circumference, leaving a small distance between the outer surfaces of the tube membranes.
  • This is especially necessary because the tube membranes are never quite straight and a contacting arrangement would only be possible under high voltages.
  • attention must be paid to a gap between the individual membrane filter elements and the housing. This development has the advantage that a vom Hughes bins of flat membrane elements is much better than tubular membrane elements.
  • the filter device in the housing comprises a plurality of side by side and / or stacked flat membrane elements.
  • the individual flat membrane elements thus form interchangeable modules, for example, at the place of use, whereby the maintenance costs are reduced and the field availability is improved.
  • the individual flat membrane elements can be relatively small, which simplifies their manufacturability, and yet an overall large and powerful filter device can be created.
  • Particularly preferred is a symmetrical structure with 2x2, 3x3, 4x4, etc. flat membrane elements.
  • a plurality of membrane filter elements can form a bundle or a group, which is encapsulated at both end regions of the membrane filter elements by an initially liquid, for example meltable, and then curable material ("casting material") and sealingly connected to the housing.
  • the casting material applied to the two end regions of the membrane filter elements comprises a plastic, preferably a polymer, in particular a thermoplastic. Also thermosets or two-component plastics such as epoxies or acrylates are possible. The plastic thus blocks the spaces between the membrane filter elements.
  • the plastics mentioned work reliably, can be processed easily and are inexpensive.
  • a seal between the bundle or the group and the housing is rectangular, conical or L-shaped.
  • the seals provide a reliable, at least liquid-tight seal between the bundle or the group and the housing. It can also compensate for different temperatures during operation, which could otherwise lead to expansion and contraction of components and could destroy the device.
  • the housing in one embodiment, it is possible for the housing to each have an outlet opening for the permeate on opposite sides, and for the outlet openings to be connected to each other by two filter devices.
  • the corresponding outlet openings may preferably be positioned at each filter device at the same location, which supports a modular design of the entire filtration system. It is particularly favorable if the two outlet openings of a housing are designed to be complementary to one another, for example "male / female", so that a simple coupling is possible.
  • Figure 1 shows a quadrangular housing of a flat membrane equipped with filter device according to the invention in a plan view
  • Figure 2 shows the filter device of Figure 1 in a sectional side view
  • FIG. 3 shows a quadrangular housing of a filter device equipped with tubular membranes according to the invention in a plan view
  • Figure 4 shows the filter device of Figure 3 in a sectional side view
  • Figure 5 is an exploded view of an end portion of the filter device of Figures 1 and 2 with an adapter for transferring a round tube shape to the quadrangular filter device;
  • FIG. 6 shows a filtration system with two filter devices according to FIGS. 1 and 2 connected together in a first manner
  • FIG. 7 shows a filtration system with two filter devices connected in a second manner according to FIGS. 1 and 2;
  • FIG. 8 shows a representation similar to FIG. 1 of a further alternative filter device
  • FIG. 9 shows a representation similar to FIG. 1 of a further alternative filter device
  • Figure 10 is a view similar to Figure 2 of the filter device of Figure 9;
  • FIG. 11 shows a representation similar to FIG. 9 of a further alternative filter device.
  • FIGS 1 and 2 show a filter device 10 in a first embodiment, wherein in an elongated housing 12 with a quadrangular cross-section a plurality of membrane filter elements in the form of rectangular flat membrane elements 14 are arranged parallel to each other.
  • the cross section of the housing 12 may also be square, trapezoidal or parallelogram in embodiments not shown.
  • a flat membrane element is designated by reference numeral 14.
  • the flat membrane elements 14 are formed cuboid and consist of a porous material, such as ceramic.
  • the 9 membrane elements 14 are fixed to one another at the two end regions with a casting material made of plastic, preferably a polymer, initially applied there in the liquid state and then hardened, which forms a rectangular outer contour connecting section, whereby the interior of the filter device 10 relative to the outer region or the housing 12 is sealed. This is indicated in Figure 2 for the upper end region there by a hatching with the reference numeral 36.
  • the flat membrane elements 14 have a plurality of small channels in the interior, which extend in the longitudinal direction of the flat membrane elements 14.
  • the channels are merely indicated in FIG. 1 and are not provided with reference numerals.
  • On the inside of the channels a filter membrane is applied in each case.
  • the individual flat membrane elements 14 are spaced apart by a gap 16. Between the outside in the housing 12 arranged flat membrane elements 14 and a wall of the housing 12, the filter device 10 also has a gap 16.
  • the filter device 10 operates in the first embodiment as follows:
  • a liquid to be filtered (unfiltrate), preferably contaminated water, is passed via a nozzle explained below at a front end of the housing 12 in its inner and in each case on an end face of the flat membrane elements 14 (see arrow 22), after which the unfiltrate channels the channels Flat membrane elements 14 flows through. This can also happen under pressure. A portion of the unfiltered material runs out at the opposite end face of the housing 12 of the filter device 10 again.
  • the unfiltered out of the channels and unfiltered outgoing unfiltrate can be fed to a further or the same filter device 10, where it can be filtered.
  • the further filter device can also be a filter device of another type.
  • the formed with a square cross-section housing 12 can be easily assembled in the course of a modular system with additional housing 12 to a powerful filtration system and has a large packing density, which is larger than comparable housing with a round cross-section. As a result, the throughput per volume element is increased in the filter device 10.
  • FIGS 3 and 4 show the filter device 10 in a second embodiment, wherein a plurality of tubular membrane elements 24 are arranged parallel to each other in a housing 12 having a quadrangular cross-section.
  • the tubular membrane elements 24 are those membrane filter elements which have a substantially cylindrical elongated body, which is traversed in its longitudinal direction by a plurality of parallel channels, which are open at the ends.
  • the individual tube membrane elements 24 preferably touch each other with their circumference, but still produce - due to the tube shape - gaps 16 in which the permeate can be collected and fed to the permeate 18. Otherwise, the filter device 10 operates in the second embodiment according to the first embodiment.
  • flat membrane elements 14 and tube membrane elements 24 can be combined in a filter device 10 as needed.
  • the filtration direction is basically from the inside to the outside.
  • FIG. 5 shows the possibility of connecting a nonfiltrate-carrying tube or hose to the filter device 10.
  • an adapter 26 is provided which transfers a transition of an unfiltrate-carrying element with a round cross section (tube or hose) to the quadrangular cross section of the filter device 10.
  • the adapter 26 is screwed onto the end face of the filter device 10, wherein the holes 20 are used in the flange of the filter device 10.
  • the adapter 26 can be used for all embodiments of the filter device 10.
  • FIGS. 6 and 7 show a filtration system 28 consisting of two filter devices 10 according to the invention, in each of which a permeate outlet 18 of a first filter device 10 is connected to a permeate outlet 18 of a second filter device 10.
  • a permeate outlet 18 of a first filter device 10 is connected to a permeate outlet 18 of a second filter device 10.
  • All embodiments of the filter device 10 can be used individually or else mixed in the filtration system 28. Shown here is the use of flat membrane elements 14 according to FIGS. 1 and 2.
  • a connection point 30 of the permeate outputs 18 is sealed in FIG. 6, for example, with an O-ring 32.
  • the permeate 18 are screwed together at the junction 30 with each other by sleeves and an intermediate piece, which is alternatively possible.
  • FIG. 8 shows a further alternative embodiment of a filter device 10.
  • a multiplicity of identical flat membrane elements 14 are arranged inside the rectangular housing 12, namely 3 "pillars” next to each other with 10 flat membrane elements 14 arranged one above the other the filter device 10 contains a total of 30 flat membrane elements 14.
  • the filter device can be used in operation but also rotated by 90 °, ie with 10 "columns", each with 3 flat-mounted flat membrane elements 14th
  • the 30 flat membrane elements 14 may be cast in total or in each case individually at their respective ends with a hardening casting material, which then forms a rectangular outer contour having connecting portion. If they are encapsulated overall, a seal is required only at the outer edge of the connection portion relative to the housing 12. If they are individually encapsulated, the individually formed connection sections must each be sealed against each other, but instead the individual flat membrane elements 14 can be easily exchanged.
  • housing 12 shown in FIG. 8 also has inlet and outlet openings in the form of, for example, lateral sockets, which, however, are not shown in FIG. 8 for reasons of illustration.
  • FIGS. 9 and 10 A further alternative embodiment of a filter device 10 is shown in FIGS. 9 and 10.
  • 9 flat membrane elements 14 are combined to form a group 34, wherein in FIGS. 9 and 10 only one group is provided with a reference numeral 34 for reasons of clarity .
  • groups are used with different amounts of flat membranes within a filter device. It is even possible to combine 10 groups with flat membranes with groups with tubular membranes within a filter device.
  • Each group 34 is encapsulated at its two axial end portions in the manner described above several times with casting material which forms a rectangular connection portion 36 after curing, which is sealingly connected to the housing 12 and / or the connecting portions 36 of the adjacent groups 34 (For reasons of clarity, only one connection section is shown in FIGS. 9 and 10 and provided with a reference numeral). In this way, extremely powerful filtering devices 10 can be created, which nevertheless have a modular construction and therefore can be manufactured inexpensively and easily maintained.
  • the filter device 10 shown in FIG. 11 is quite similar to that of FIGS. 9 and 10. However, it does not use flat membrane elements but tube membrane elements 24 similar to those of FIGS. 3 and 4, with 36 tube membrane elements 24 being combined to form a group 36 by way of example.

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

The invention relates to a filtering device (10) for filtering water. The filtering device (10) comprises a housing (12) and multiple membrane filter elements (14; 24) that are arranged parallel to one another in the housing (12). Each membrane filter element (14; 24) has a plurality of channels which run in the longitudinal direction of the membrane filter element (14; 24) and on the inner face of each of which a filter membrane is attached such that a permeate is provided outside of the membrane filter element (14; 24). The housing (12) has a quadrangular cross-section.

Description

[Bezeichnung der Erfindung erstellt durch ISA gemäß Regel 37.2] FILTEREINRICHTUNG MIT VIERECKIGEM GEHÄUSE[Designation of the invention prepared by ISA according to Rule 37.2] FILTERING DEVICE WITH QUADRUPTED HOUSING
Die Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung zur Filtration von Wasser nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to a filter device for the filtration of water according to the preamble of claim 1.
Die Membran-Filterelemente einer solchen Filtereinrichtung umfassen üblicherweise einen porösen Werkstoff, beispielsweise Keramik. The membrane filter elements of such a filter device usually comprise a porous material, for example ceramic.
Ein solches Modul ist aus dem Stand der Technik bekannt und arbeitet beispielsweise wie folgt: Such a module is known in the art and operates, for example, as follows:
In das eine Ende eines jeden Kanals wird das zu filternde Medium eingeführt, das sogenannte Unfiltrat. Auf dem Weg des Unfiltrates durch den Kanal wird quer zur Strömungsrichtung durch die Wandfläche des Kanals (poröses Material) das Unfiltrat gereinigt und tritt als Filtrat aus der Wandfläche in einen Sammelraum zwischen den Membran-Filterelementen und dem Gehäuse. zu diesem Zweck ist die Wandfläche mit einer hauchdünnen Filtermembran belegt, welche die eigentliche Filterwirkung hat. Vom Sammelraum wird das Filtrat abgeleitet. Der Vorgang des Filterns bei einem Durchdringen des Unfiltrates durch einen porösen Festkörper wird Permeation genannt, das Filtrat ist das sog. Permeat.In one end of each channel, the medium to be filtered is introduced, the so-called unfiltered. On the way of the unfiltrate through the channel is transverse to the flow direction through the wall surface of the channel (porous material) cleaned the unfiltered and occurs as a filtrate from the wall surface in a collecting space between the membrane filter elements and the housing. For this purpose, the wall surface is covered with a wafer-thin filter membrane, which has the actual filtering effect. From the plenum, the filtrate is discharged. The process of filtering in a penetration of the unfiltered through a porous solid is called permeation, the filtrate is the so-called. Permeate.
Nicht gefiltertes Unfiltrat tritt am anderen Ende der Kanäle wieder aus und wird gegebenenfalls rückgeführt zum erstgenannten Ende des Kanals, um somit einen Kreislauf zu bilden. Unfiltered unfiltered material exits the other end of the channels and, if appropriate, is returned to the first-mentioned end of the channel, thus forming a circuit.
Im Bereich der Wasserfiltration sind vor allem zwei Bauarten von Membran-Filterelementen bekannt. Zum einen gibt es im Querschnitt runde Membran-Filterelemente, die als Rohrmembranen bezeichnet werden, meist zylindrische Form haben und in deren Längsrichtung eine Vielzahl von Kanälen vorhanden ist. Bei diesen wird das flüssige Medium in der Regel von innen nach außen filtriert. Die Filtermembran ist innen in den Kanälen aufgebracht. Zum anderen sind im Querschnitt rechteckige Membran-Filterelemente bekannt, die als Flachmembranen bezeichnet werden enthalten. Auch diese sind im Allgemeinen langgestreckt mit einer Vielzahl von in ihrer Längsrichtung verlaufenden Kanälen, bei denen in der Regel von außen nach innen filtriert wird. Die Filtermembran ist außen auf den Kanälen angebracht. Die Flachmembrane, bzw. Membran-Filterelemente, die von außen nach innen arbeiten, werden bekanntermaßen im Betrieb in das Unfiltrat eingetaucht. Bei den Rohrmembranen, bzw. bei Membran-Filterelementen, die von innen nach außen arbeiten, kann das Unfiltrat in einem separaten Behälter lagern und durch die Rohrmembranen geleitet werden.In the field of water filtration, especially two types of membrane filter elements are known. On the one hand there are circular membrane filter elements in cross-section, which are referred to as tube membranes, usually have a cylindrical shape and in the longitudinal direction of a plurality of channels is present. In these, the liquid medium is usually filtered from the inside out. The filter membrane is applied inside the channels. On the other hand rectangular membrane filter elements are known in cross-section, which are referred to as flat membranes. Again, these are generally elongated with a plurality of channels extending in their longitudinal direction, which are generally filtered from outside to inside. The filter membrane is mounted on the outside of the channels. The flat membrane, or membrane filter elements which work from the outside inward, are known to be immersed in the unfiltrate during operation. In the tubular membranes, or in membrane filter elements that work from the inside out, the unfiltered material can be stored in a separate container and passed through the tube membranes.
Membran-Filterelemente, insbesondere mit einer Rohrmembran, werden oft in einem rund ausgebildeten Gehäuse angeordnet. Das bedeutet, dass runde Filterelemente in den Gehäusen nicht optimal gepackt werden können.Membrane filter elements, in particular with a tube membrane, are often arranged in a round housing. This means that round filter elements in the housings can not be optimally packed.
Aufgabe der Erfindung ist es, möglichst viel Filtrationsfläche auf möglichst geringem Raum zu erlangen und dabei die Kosten zu senken. Dies gilt sowohl für die Filtereinrichtung an sich, als auch für einen gesamten Filtrationsanlagenaufbau. Die Membran-Filterelemente sollen dabei - unabhängig von der Art des Membran-Filterelements (Rohrmembran oder Flachmembran) - einheitlich, in der gleichen Weise betrieben werden. The object of the invention is to obtain as much filtration area as possible in the smallest possible space while reducing costs. This applies both to the filter device per se, as well as for an entire filtration plant construction. The membrane filter elements are - regardless of the nature of the membrane filter element (tube membrane or flat membrane) - uniform, operated in the same way.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in Unteransprüchen angegeben.This object is solved by the features of claim 1. Advantageous developments are specified in subclaims.
Vorrichtungen mit viereckigem Gehäuse können viel dichter bepackt werden als Vorrichtungen mit rundem Gehäuse. Eine viereckige Vorrichtung weist somit im Gegensatz zu einem runden Modul eine höhere Filtrationsfläche auf, so dass ein Durchsatz durch die Filtereinrichtung größer wird. Die viereckige Form des Gehäuses kann dabei rechteckig, quadratisch aber auch trapez- oder parallelogrammförmig ausgebildet sein. Besonders bevorzugt ist eine eher flache, viereckige Form des Gehäuses, wobei lediglich ein paar Membran-Filterelemente parallel zueinander im Gehäuse angeordnet sind. Dies erhöht die Effektivität der Filtereinrichtung. Square housing devices can be packed much more densely than round housing devices. A quadrangular device thus has, in contrast to a round module, a higher filtration area, so that a throughput through the filter device becomes larger. The quadrangular shape of the housing can be rectangular, square but also trapezoidal or parallelogram-shaped. Particularly preferred is a rather flat, quadrangular shape of the housing, wherein only a few membrane filter elements are arranged parallel to each other in the housing. This increases the effectiveness of the filter device.
Erfindungsgemäß wird das Unfiltrat grundsätzlich in die Kanäle der Membran-Filterelemente geleitet, so dass sich außerhalb der Membran-Filterelemente im viereckigen Gehäuse der Filtereinrichtung das Permeat bildet. Die Filtrationsrichtung ist also grundsätzlich von innen nach außen gerichtet. Vorteilhafterweise kann dadurch die Filtereinrichtung - unabhängig davon, ob Rohrmembranen oder Flachmembranen verwendet werden, in gleicher Weise betrieben werden. Das bedeutet, dass bspw. ein an die Filtereinrichtung angeflanschtes Eingangsrohr, in dem Unfiltrat zur Filtereinrichtung gefördert wird, immer gleichartig an die Filtereinrichtung angeschlossen werden kann und dass die Permeatausgänge ebenfalls fest zugeordnet sind. Dies ermöglicht einen modularen und standardisierten Aufbau einer kompletten Filtrationsanlage bei geringem Platzbedarf sowie ein einheitliches Betreiben der Membran-Filterelemente.According to the invention, the unfiltered material is basically conducted into the channels of the membrane filter elements, so that the permeate forms outside the membrane filter elements in the quadrangular housing of the filter device. The direction of filtration is therefore basically directed from the inside to the outside. Advantageously, thereby the filter device - regardless of whether pipe membranes or flat membranes are used, are operated in the same way. This means that, for example, an inlet pipe flanged to the filter device, in which unfiltered material is conveyed to the filter device, can always be connected in a similar manner to the filter device and that the permeate discharges are likewise permanently assigned. This allows a modular and standardized design of a complete filtration system with a small footprint and a uniform operation of the membrane filter elements.
Dadurch ist in der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung sogar möglich, dass, je nach Bedarf, im Filterelement Rohr- und Flachmembranelemente kombiniert werden können. Eine Ausgestaltung mit nur einem Typ der Membran-Filterelemente ist natürlich auch möglich. As a result, it is even possible in the filter device according to the invention for tube and flat membrane elements to be combined in the filter element as required. An embodiment with only one type of membrane filter elements is of course also possible.
Insbesondere bei der Verwendung von Rohrmembranelementen ist vorgesehen, dass mehrere Rohrmembran-Elemente in einem geringen Abstand zueinander angeordnet sind, sich also mit ihrem Umfang fast berühren, wobei ein geringer Abstand zwischen den Außenflächen der Rohrmembranen verbleibt. Dieser ist vor allem deshalb erforderlich, da die Rohrmembranen nie ganz gerade sind und eine kontaktierende Anordnung nur unter großen Spannungen möglich wäre. Das ermöglicht gleichwohl eine dichte Bepackung der Filtereinrichtung mit Rohrmembranelementen und/oder Flachmembranelementen. Bei Flachmembranelementen ist auf einen Zwischenraum zwischen den einzelnen Membran-Filterelementen und zum Gehäuse zu achten. Diese Weiterbildung weist dazu den Vorteil auf, dass eine Rückspüleffektivität von Flachmembranelementen wesentlich besser ist als bei Rohrmembranelementen.In particular, in the use of tubular membrane elements is provided that a plurality of tube membrane elements are arranged at a small distance from each other, so almost touch each other with its circumference, leaving a small distance between the outer surfaces of the tube membranes. This is especially necessary because the tube membranes are never quite straight and a contacting arrangement would only be possible under high voltages. This nevertheless makes possible a dense packing of the filter device with tube membrane elements and / or flat membrane elements. For flat membrane elements, attention must be paid to a gap between the individual membrane filter elements and the housing. This development has the advantage that a Rückspüleffektivität of flat membrane elements is much better than tubular membrane elements.
Vorgeschlagen wird ferner, dass die Filtereinrichtung in dem Gehäuse eine Mehrzahl von neben- und/oder übereinander angeordneten Flachmembranelementen umfasst. Die einzelnen Flachmembranelemente bilden somit beispielsweise am Einsatzort austauschbare Module, wodurch die Wartungskosten gesenkt und die Feldverfügbarkeit verbessert wird. Außerdem können die einzelnen Flachmembranelemente relativ klein sein, was deren Herstellbarkeit vereinfacht, und dennoch kann eine insgesamt große und leistungsstarke Filtereinrichtung geschaffen werden. Besonders bevorzugt ist ein symmetrischer Aufbau mit 2x2, 3x3, 4x4, etc. Flachmembranelementen.It is further proposed that the filter device in the housing comprises a plurality of side by side and / or stacked flat membrane elements. The individual flat membrane elements thus form interchangeable modules, for example, at the place of use, whereby the maintenance costs are reduced and the field availability is improved. In addition, the individual flat membrane elements can be relatively small, which simplifies their manufacturability, and yet an overall large and powerful filter device can be created. Particularly preferred is a symmetrical structure with 2x2, 3x3, 4x4, etc. flat membrane elements.
Erfindungsgemäß können mehrere Membran-Filterelemente ein Bündel oder eine Gruppe bilden, welches bzw. welche an beiden Endbereichen der Membran-Filterelemente von einem zunächst flüssigen, beispielsweise schmelzfähigen, und dann aushärtbaren Material ("Gießmaterial") umgossen und mit dem Gehäuse dichtend verbunden ist. Das auf die beiden Endbereiche der Membran-Filterelemente aufgebrachte Gießmaterial umfasst einen Kunststoff, vorzugsweise ein Polymer, insbesondere einen thermoplastischen Kunststoff. Auch Duroplaste oder Zwei-Komponenten-Kunststoffe wie Epoxide oder Acrylate sind möglich. Der Kunststoff sperrt somit die Zwischenräume zwischen den Membran-Filterelementen ab. Die genannten Kunststoffe arbeiten zuverlässig, lassen sich leicht verarbeiten und sind kostengünstig. According to the invention, a plurality of membrane filter elements can form a bundle or a group, which is encapsulated at both end regions of the membrane filter elements by an initially liquid, for example meltable, and then curable material ("casting material") and sealingly connected to the housing. The casting material applied to the two end regions of the membrane filter elements comprises a plastic, preferably a polymer, in particular a thermoplastic. Also thermosets or two-component plastics such as epoxies or acrylates are possible. The plastic thus blocks the spaces between the membrane filter elements. The plastics mentioned work reliably, can be processed easily and are inexpensive.
Außerdem wird vorgeschlagen, dass eine Dichtung zwischen dem Bündel bzw. der Gruppe und dem Gehäuse rechteckig, konisch oder L-förmig ausgebildet ist. Die Dichtungen sorgen für eine zuverlässige, zumindest flüssigkeitsdichte Abdichtung zwischen dem Bündel bzw. der Gruppe und dem Gehäuse. Dabei können auch unterschiedliche Temperaturen während des Betriebes ausgeglichen werden, die sonst zu einer Expansion und Kontraktion von Bauteilen führen könnte und die Vorrichtung zerstören könnte.It is also proposed that a seal between the bundle or the group and the housing is rectangular, conical or L-shaped. The seals provide a reliable, at least liquid-tight seal between the bundle or the group and the housing. It can also compensate for different temperatures during operation, which could otherwise lead to expansion and contraction of components and could destroy the device.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist es möglich, dass das Gehäuse auf entgegengesetzten Seiten jeweils eine Auslassöffnung für das Permeat aufweist und dass die Auslassöffnungen jeweils von zwei Filtereinrichtungen miteinander verbunden sind. Die entsprechenden Auslassöffnungen können dabei bevorzugt an jeder Filtereinrichtung an der gleichen Stelle positioniert sein, was einen modularen Aufbau der gesamten Filtrationsanlage unterstützt. Besonders günstig ist es, wenn die beiden Auslassöffnungen eines Gehäuses zueinander komplementär ausgebildet sind, beispielsweise "männlich/weiblich", so dass eine einfache Kopplung möglich ist.In one embodiment of the invention, it is possible for the housing to each have an outlet opening for the permeate on opposite sides, and for the outlet openings to be connected to each other by two filter devices. The corresponding outlet openings may preferably be positioned at each filter device at the same location, which supports a modular design of the entire filtration system. It is particularly favorable if the two outlet openings of a housing are designed to be complementary to one another, for example "male / female", so that a simple coupling is possible.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den beigefügten Figuren. Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Die Figuren zeigen im Einzelnen:Further advantages will become apparent from the following description and the accompanying drawings. It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention. The figures show in detail:
Figur 1 ein viereckiges Gehäuse einer erfindungsgemäßen mit Flachmembranen bestückte Filtereinrichtung in einer Draufsicht;Figure 1 shows a quadrangular housing of a flat membrane equipped with filter device according to the invention in a plan view;
Figur 2 die Filtereinrichtung von Figur 1 in einer geschnittenen Seitenansicht;Figure 2 shows the filter device of Figure 1 in a sectional side view;
Figur 3 ein viereckiges Gehäuse einer erfindungsgemäßen mit Rohrmembranen bestückte Filtereinrichtung in einer Draufsicht;3 shows a quadrangular housing of a filter device equipped with tubular membranes according to the invention in a plan view;
Figur 4 die Filtereinrichtung von Figur 3 in einer geschnittenen Seitenansicht;Figure 4 shows the filter device of Figure 3 in a sectional side view;
Figur 5 eine Explosionsdarstellung einer Endbereichs der Filtereinrichtung der Figuren 1 und 2 mit einem Adapter zur Überführung einer runden Rohrform an die viereckige Filtereinrichtung; Figure 5 is an exploded view of an end portion of the filter device of Figures 1 and 2 with an adapter for transferring a round tube shape to the quadrangular filter device;
Figur 6 eine Filtrationsanlage mit zwei auf eine erste Art und Weise miteinander verbundenen Filtereinrichtungen gemäß der Figuren 1 und 2; FIG. 6 shows a filtration system with two filter devices according to FIGS. 1 and 2 connected together in a first manner;
Figur 7 eine Filtrationsanlage mit zwei auf eine zweite Art und Weise miteinander verbundenen Filtereinrichtungen gemäß der Figuren 1 und 2;FIG. 7 shows a filtration system with two filter devices connected in a second manner according to FIGS. 1 and 2;
Figur 8 eine Darstellung ähnlich zu Figur 1 einer nochmals alternativen Filtereinrichtung;FIG. 8 shows a representation similar to FIG. 1 of a further alternative filter device;
Figur 9 eine Darstellung ähnlich zu Figur 1 einer nochmals alternativen Filtereinrichtung;FIG. 9 shows a representation similar to FIG. 1 of a further alternative filter device;
Figur 10 eine Darstellung ähnlich zu Figur 2 der Filtereinrichtung von Figur 9; undFigure 10 is a view similar to Figure 2 of the filter device of Figure 9; and
Figur 11 eine Darstellung ähnlich zu Figur 9 einer nochmals alternativen Filtereinrichtung.FIG. 11 shows a representation similar to FIG. 9 of a further alternative filter device.
Es gilt, dass in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen funktionsäquivalente Elemente und Bereiche meist mit den gleichen Bezugszeichen dargestellt sind. It is true that in various embodiments, functionally equivalent elements and regions are usually represented by the same reference numerals.
Die Figuren 1 und 2 zeigen eine Filtereinrichtung 10 in einer ersten Ausführungsform, wobei in einem länglichen Gehäuse 12 mit viereckigem Querschnitt mehrere Membran-Filterelemente in Form von rechteckigen Flachmembranelementen 14 parallel zueinander angeordnet sind. Der Querschnitt des Gehäuses 12 kann bei nicht gezeigten Ausführungsformen auch quadratisch, trapezförmig oder parallelogrammförmig ausgebildet sein. Der Übersichtlichkeit wegen ist nur ein Flachmembranelement mit dem Bezugszeichen 14 gekennzeichnet. Figures 1 and 2 show a filter device 10 in a first embodiment, wherein in an elongated housing 12 with a quadrangular cross-section a plurality of membrane filter elements in the form of rectangular flat membrane elements 14 are arranged parallel to each other. The cross section of the housing 12 may also be square, trapezoidal or parallelogram in embodiments not shown. For the sake of clarity, only a flat membrane element is designated by reference numeral 14.
Die Flachmembranelemente 14 sind quaderförmig ausgebildet und bestehen aus einem porösen Werkstoff, beispielsweise aus Keramik. Die 9 Membranelemente 14 sind insgesamt an den beiden Endbereichen mit einem dort zunächst in flüssigem Zustand aufgebrachten und dann ausgehärteten Gießmaterial aus Kunststoff, vorzugsweise einem Polymer, zueinander fixiert, welches einen rechteckige Außenkontur aufweisen Anschlussabschnitt bildet, womit das Innere der Filtereinrichtung 10 gegenüber dem Außenbereich bzw. dem Gehäuse 12 abgedichtet ist. Dies ist in Figur 2 für den dort oberen Endbereich durch eine Schraffur mit dem Bezugszeichen 36 angedeutet. The flat membrane elements 14 are formed cuboid and consist of a porous material, such as ceramic. The 9 membrane elements 14 are fixed to one another at the two end regions with a casting material made of plastic, preferably a polymer, initially applied there in the liquid state and then hardened, which forms a rectangular outer contour connecting section, whereby the interior of the filter device 10 relative to the outer region or the housing 12 is sealed. This is indicated in Figure 2 for the upper end region there by a hatching with the reference numeral 36.
Die Flachmembranelemente 14 weisen im Innern eine Vielzahl kleine Kanäle auf, die in Längsrichtung der Flachmembranelemente 14 verlaufen. Die Kanäle sind in Figur 1 lediglich angedeutet und nicht mit Bezugszeichen versehen. Auf der Innenseite der Kanäle ist jeweils eine Filtermembran aufgebracht. Die einzelnen Flachmembranelemente 14 sind durch einen Zwischenraum 16 voneinander beabstandet. Zwischen den außen im Gehäuse 12 angeordneten Flachmembranelementen 14 und einer Wandung des Gehäuses 12 weist die Filtereinrichtung 10 ebenfalls einen Zwischenraum 16 auf. The flat membrane elements 14 have a plurality of small channels in the interior, which extend in the longitudinal direction of the flat membrane elements 14. The channels are merely indicated in FIG. 1 and are not provided with reference numerals. On the inside of the channels a filter membrane is applied in each case. The individual flat membrane elements 14 are spaced apart by a gap 16. Between the outside in the housing 12 arranged flat membrane elements 14 and a wall of the housing 12, the filter device 10 also has a gap 16.
An der Seitenwandung des Gehäuses 12 sind zwei Auslassöffnungen in Form von Stutzen 18 zum Ableiten von Flüssigkeit angeordnet. In Figur 1 ist ferner dargestellt, dass das Gehäuse 12 an einer Stirnseite einen abragenden Flansch mit Bohrungen 20, bspw. zur Anordnung eines Adapters (siehe Figur 5), aufweist. On the side wall of the housing 12, two outlet openings in the form of nozzles 18 for discharging liquid are arranged. In Figure 1 is further shown that the housing 12 at one end face a projecting flange with holes 20, for example. For the arrangement of an adapter (see Figure 5).
Die Filtereinrichtung 10 arbeitet in der ersten Ausführungsform wie folgt:The filter device 10 operates in the first embodiment as follows:
Eine zu filternde Flüssigkeit (Unfiltrat), vorzugsweise verunreinigtes Wasser, wird über einen weiter unten erläuterten Stutzen an einem Stirnende des Gehäuses 12 in dessen inneres und jeweils auf eine Stirnfläche der Flachmembranelemente 14 geleitet (vgl. Pfeil 22), wonach das Unfiltrat die Kanäle der Flachmembranelemente 14 durchströmt. Dies kann auch unter Druck geschehen. Ein Teil des Unfiltrates läuft am entgegengesetzten Stirnende des Gehäuses 12 der Filtereinrichtung 10 wieder heraus.A liquid to be filtered (unfiltrate), preferably contaminated water, is passed via a nozzle explained below at a front end of the housing 12 in its inner and in each case on an end face of the flat membrane elements 14 (see arrow 22), after which the unfiltrate channels the channels Flat membrane elements 14 flows through. This can also happen under pressure. A portion of the unfiltered material runs out at the opposite end face of the housing 12 of the filter device 10 again.
Auf dem Weg durch die Kanäle tritt Unfiltrat quer zur Strömungsrichtung in den Kanälen durch die Filtermembran und das poröse Keramikmaterial des einzelnen Flachmembranelements 14 hindurch und tritt im Zwischenraum 16 zwischen den Membranelementen 14 aus. Alle Zwischenräume 16 gemeinsam bilden einen Sammelraum für das Filtrat. Der Vorgang des Filterns bei einem Durchdringen des Unfiltrates durch einen Festkörper wird Permeation genannt, das Filtrat ist das sog. Permeat. Von den Zwischenräumen 16 gelangt das Permeat zu den Stutzen 18 (Permeatausgang), von wo das gefilterte Wasser zur weiteren Verwendung abgezogen wird. On its way through the channels, unfiltered material passes through the filter membrane and the porous ceramic material of the individual flat membrane element 14 transversely to the flow direction in the channels and exits between the membrane elements 14 in the intermediate space 16. All interspaces 16 together form a collecting space for the filtrate. The process of filtering in a penetration of the unfiltered through a solid is called permeation, the filtrate is the so-called. Permeate. From the interstices 16, the permeate passes to the port 18 (permeate), from where the filtered water is withdrawn for further use.
In bekannter Weise kann das aus den Kanälen und nicht gefilterte austretende Unfiltrat in einem Kreislauf geführt und dabei einer weiteren oder derselben Filtereinrichtung 10 zugeführt werden, wo es gefiltert werden kann. Die weitere Filtereinrichtung kann dabei auch eine Filtereinrichtung einer anderen Art sein. In known manner, the unfiltered out of the channels and unfiltered outgoing unfiltrate can be fed to a further or the same filter device 10, where it can be filtered. The further filter device can also be a filter device of another type.
Das mit einem viereckigem Querschnitt ausgebildete Gehäuse 12 kann leicht im Zuge eines modularen Systems mit weiteren Gehäuse 12 zu einer leistungsfähigen Filtrationsanlage zusammengebaut werden und weist dabei eine große Packungsdichte auf, die größer ist als vergleichbare Gehäuse mit einem runden Querschnitt. Dadurch wird in der Filtereinrichtung 10 der Durchsatz pro Volumenelement gesteigert. The formed with a square cross-section housing 12 can be easily assembled in the course of a modular system with additional housing 12 to a powerful filtration system and has a large packing density, which is larger than comparable housing with a round cross-section. As a result, the throughput per volume element is increased in the filter device 10.
Die Figuren 3 und 4 zeigen die Filtereinrichtung 10 in einer zweiten Ausführungsform, wobei in einem Gehäuse 12 mit viereckigem Querschnitt mehrere Rohrmembranelemente 24 parallel zueinander angeordnet sind. Bei den Rohrmembranelementen 24 handelt es sich um solche Membran-Filterelemente, welche einen im Wesentlichen zylindrischen langgestreckten Körper aufweisen, der in seiner Längsrichtung von einer Mehrzahl paralleler Kanäle durchzogen wird, die endseitig offen sind. Die einzelnen Rohrmembranelemente 24 berühren sich dabei bevorzugt mit ihrem Umfang, erzeugen aber trotzdem - bedingt durch die Rohrform - Zwischenräume 16, in denen das Permeat gesammelt werden und zu den Permeatausgängen 18 geführt werden kann. Ansonsten arbeitet die Filtereinrichtung 10 in der zweiten Ausführungsform gemäß der ersten Ausführungsform. Figures 3 and 4 show the filter device 10 in a second embodiment, wherein a plurality of tubular membrane elements 24 are arranged parallel to each other in a housing 12 having a quadrangular cross-section. The tubular membrane elements 24 are those membrane filter elements which have a substantially cylindrical elongated body, which is traversed in its longitudinal direction by a plurality of parallel channels, which are open at the ends. The individual tube membrane elements 24 preferably touch each other with their circumference, but still produce - due to the tube shape - gaps 16 in which the permeate can be collected and fed to the permeate 18. Otherwise, the filter device 10 operates in the second embodiment according to the first embodiment.
In einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform ist es möglich, dass Flachmembranelemente 14 und Rohrmembranelemente 24 in einer Filtereinrichtung 10 nach Bedarf kombiniert werden können. Die Filtrationsrichtung ist dabei grundsätzlich von innen nach außen. In another embodiment, not shown, it is possible that flat membrane elements 14 and tube membrane elements 24 can be combined in a filter device 10 as needed. The filtration direction is basically from the inside to the outside.
Figur 5 zeigt eine Anschlussmöglichkeit eines Unfiltrat-führenden Rohrs bzw. Schlauchs an die Filtereinrichtung 10. Dazu ist ein Adapter 26 vorgesehen, der einen Übergang eines Unfiltrat-führenden Elements mit einem runden Querschnitt (Rohr oder Schlauch) zum viereckigen Querschnitt der Filtereinrichtung 10 überführt. Der Adapter 26 wird dabei auf die Stirnfläche der Filtereinrichtung 10 geschraubt, wobei die Bohrungen 20 im Flansch der Filtereinrichtung 10 genutzt werden. Der Adapter 26 kann für alle Ausführungsformen der Filtereinrichtung 10 verwendet werden. FIG. 5 shows the possibility of connecting a nonfiltrate-carrying tube or hose to the filter device 10. For this purpose, an adapter 26 is provided which transfers a transition of an unfiltrate-carrying element with a round cross section (tube or hose) to the quadrangular cross section of the filter device 10. The adapter 26 is screwed onto the end face of the filter device 10, wherein the holes 20 are used in the flange of the filter device 10. The adapter 26 can be used for all embodiments of the filter device 10.
Die Figuren 6 und 7 zeigen eine Filtrationsanlage 28, bestehend aus zwei erfindungsgemäßen Filtereinrichtungen 10, bei denen jeweils ein Permeatausgang 18 einer ersten Filtereinrichtung 10 mit einem Permeatausgang 18 einer zweiten Filtereinrichtung 10 verbunden ist. Natürlich können auch mehr als zwei Filtereinrichtungen 10 zu einer Filtrationsanlage 28 miteinander verbunden werden. Es können alle Ausführungsformen der Filtereinrichtung 10 jeweils für sich allein oder auch gemischt in der Filtrationsanlage 28 verwendet werden. Vorliegend dargestellt ist die Verwendung von Flachmembranelementen 14 entsprechend den Figuren 1 und 2. Eine Anschlussstelle 30 der Permeatausgänge 18 ist in Figur 6 bspw. mit einem O-Ring 32 abgedichtet. In Figur 7 sind die Permeatausgänge 18 an der Anschlussstelle 30 miteinander durch Muffen und ein Zwischenstück verschraubt, was alternativ auch möglich ist. FIGS. 6 and 7 show a filtration system 28 consisting of two filter devices 10 according to the invention, in each of which a permeate outlet 18 of a first filter device 10 is connected to a permeate outlet 18 of a second filter device 10. Of course, more than two filter devices 10 can be connected to a filtration system 28 with each other. All embodiments of the filter device 10 can be used individually or else mixed in the filtration system 28. Shown here is the use of flat membrane elements 14 according to FIGS. 1 and 2. A connection point 30 of the permeate outputs 18 is sealed in FIG. 6, for example, with an O-ring 32. In Figure 7, the permeate 18 are screwed together at the junction 30 with each other by sleeves and an intermediate piece, which is alternatively possible.
Figur 8 zeigt eine nochmals alternative Ausführungsform einer Filtereinrichtung 10. Anders als bei jener der Figuren 1 und 2 sind im Inneren des rechteckigen Gehäuses 12 eine Vielzahl identischer Flachmembranelemente 14 angeordnet, und zwar 3 "Säulen" nebeneinander mit jeweils 10 übereinander angeordneten Flachmembranelementen 14, so dass die Filtereinrichtung 10 insgesamt 30 Flachmembranelemente 14 enthält. Die Filtereinrichtung kann im Betrieb aber auch um 90° gedreht eingesetzt werden, also mit 10 "Säulen" mit jeweils 3 hochkant angeordneten Flachmembranelementen 14. FIG. 8 shows a further alternative embodiment of a filter device 10. Unlike that of FIGS. 1 and 2, a multiplicity of identical flat membrane elements 14 are arranged inside the rectangular housing 12, namely 3 "pillars" next to each other with 10 flat membrane elements 14 arranged one above the other the filter device 10 contains a total of 30 flat membrane elements 14. The filter device can be used in operation but also rotated by 90 °, ie with 10 "columns", each with 3 flat-mounted flat membrane elements 14th
Die 30 Flachmembranelemente 14 können insgesamt oder jeweils einzeln an ihren jeweiligen Enden mit einem aushärtenden Gießmaterial umgossen sein, welches dann einen rechteckige Außenkontur aufweisenden Anschlussabschnitt bildet. Sind sie insgesamt umgossen, ist eine Abdichtung nur am äußeren Rand des Anschlussabschnitts gegenüber dem Gehäuse 12 erforderlich. Sind sie einzeln umgossen, müssen die einzeln gebildeten Anschlussabschnitte jeweils gegeneinander abgedichtet werden, aber dafür sind die einzelnen Flachmembranelemente 14 problemlos austauschbar.The 30 flat membrane elements 14 may be cast in total or in each case individually at their respective ends with a hardening casting material, which then forms a rectangular outer contour having connecting portion. If they are encapsulated overall, a seal is required only at the outer edge of the connection portion relative to the housing 12. If they are individually encapsulated, the individually formed connection sections must each be sealed against each other, but instead the individual flat membrane elements 14 can be easily exchanged.
Es versteht sich, dass auch das in Figur 8 gezeigte Gehäuse 12 Ein- und Auslassöffnungen in Form von beispielsweise seitlichen Stutzen aufweist, die in Figur 8 allerdings aus Darstellungsgründen nicht gezeichnet sind.It goes without saying that the housing 12 shown in FIG. 8 also has inlet and outlet openings in the form of, for example, lateral sockets, which, however, are not shown in FIG. 8 for reasons of illustration.
Eine weitere alternative Ausführungsform einer Filtereinrichtung 10 zeigen die Figuren 9 und 10. Bei dieser Filtereinrichtung 10 sind jeweils 9 Flachmembranelemente 14 zu einer Gruppe 34 zusammengefasst, wobei in den Figuren 9 und 10 aus Gründen der Übersichtlichkeit nur jeweils eine Gruppe mit einem Bezugszeichen 34 versehen ist. Selbstverständlich sind bei anderen nicht gezeigten Ausführungsformen auch andere Mengen von Flachmembranen zu einer Gruppe zusammenfassbar, und bei einer nochmals anderen Ausführungsform werden innerhalb einer Filtereinrichtung auch Gruppen mit unterschiedlichen Mengen an Flachmembranen eingesetzt. Möglich ist sogar, innerhalb einer Filtereinrichtung 10 Gruppen mit Flachmembranen mit Gruppen mit Rohrmembranen zu kombinieren. A further alternative embodiment of a filter device 10 is shown in FIGS. 9 and 10. In this filter device 10, 9 flat membrane elements 14 are combined to form a group 34, wherein in FIGS. 9 and 10 only one group is provided with a reference numeral 34 for reasons of clarity , Of course, in other embodiments, not shown, other amounts of flat membranes can be combined into one group, and in yet another embodiment, groups are used with different amounts of flat membranes within a filter device. It is even possible to combine 10 groups with flat membranes with groups with tubular membranes within a filter device.
Jede Gruppe 34 ist an ihren beiden axialen Endbereichen in der oben bereits mehrfach beschriebenen Art und Weise mit Gießmaterial umgossen, welches nach dem Aushärten einen rechteckigen Anschlussabschnitt 36 bildet, der mit dem Gehäuse 12 und/oder den Anschlussabschnitten 36 der benachbarten Gruppen 34 dichtend verbunden ist (aus Gründen der Übersichtlichkeit ist in den Figuren 9 und 10 nur ein Anschlussabschnitt dargestellt und mit einem Bezugszeichen versehen). Auf diese Weise können äußerst leistungsstarke Filtereinrichtungen 10 geschaffen werden, die dennoch modulartigen Aufbau haben und daher preiswert hergestellt und einfach gewartet werden können.Each group 34 is encapsulated at its two axial end portions in the manner described above several times with casting material which forms a rectangular connection portion 36 after curing, which is sealingly connected to the housing 12 and / or the connecting portions 36 of the adjacent groups 34 (For reasons of clarity, only one connection section is shown in FIGS. 9 and 10 and provided with a reference numeral). In this way, extremely powerful filtering devices 10 can be created, which nevertheless have a modular construction and therefore can be manufactured inexpensively and easily maintained.
Die in Figur 11 gezeigte Filtereinrichtung 10 ist ganz ähnlich zu jener der Figuren 9 und 10. Allerdings werden bei ihr keine Flachmembranelemente sondern Rohrmembranelemente 24 ähnlich zu jenen der Figuren 3 und 4 eingesetzt, wobei beispielhaft jeweils 36 Rohrmembranelemente 24 zu einer Gruppe 36 zusammengefasst sind.The filter device 10 shown in FIG. 11 is quite similar to that of FIGS. 9 and 10. However, it does not use flat membrane elements but tube membrane elements 24 similar to those of FIGS. 3 and 4, with 36 tube membrane elements 24 being combined to form a group 36 by way of example.
Auch bei den in den Figuren 9 bis 11 gezeigten Gehäusen 12 sind selbstverständlich Stutzen 18 zum Zu- und Abführen von Fluid vorgesehen, die jedoch nur in Figur 10 gezeichnet sind.In the case of the casings 12 shown in FIGS. 9 to 11, it is of course also the case that ports 18 are provided for supplying and discharging fluid, which, however, are drawn only in FIG.

Claims (9)

  1. Filtereinrichtung (10) zur Filtration insbesondere von Wasser umfassend ein Gehäuse (12) und mehrere in dem Gehäuse (12) angeordnete Membran-Filterelemente (14; 24), wobei jedes Membran-Filterelement (14; 24) eine Mehrzahl von in Längsrichtung des Membran-Filterelements (14; 24) verlaufenden Kanälen aufweist, auf deren Innenseite jeweils eine Filtermembran aufgebracht ist, so dass ein Permeat außerhalb des Membran-Filterelements (14; 24) zur Verfügung steht, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (12) einen viereckigen Querschnitt aufweist. A filtering device (10) for filtering, in particular, water comprising a housing (12) and a plurality of membrane filter elements (14; 24) disposed in the housing (12), each membrane filter element (14; 24) having a plurality in the longitudinal direction of the membrane On the inside of each filter membrane is applied, so that a permeate outside the membrane filter element (14, 24) is available, characterized in that the housing (12) has a quadrangular cross-section having.
  2. Filtereinrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Membran-Filterelemente ein Rohrmembran-Element (24)ist. Filter device (10) according to claim 1, characterized in that at least one of the membrane filter elements is a tube membrane element (24).
  3. Filtereinrichtung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrmembran-Elemente (24) in einem geringen Abstand zueinander angeordnet sind. Filter device (10) according to claim 2, characterized in that the tube membrane elements (24) are arranged at a small distance from each other.
  4. Filtereinrichtung (10) einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Membran-Filterelemente ein Flachmembranelement (14) ist. Filter device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the membrane filter elements is a flat membrane element (14).
  5. Filtereinrichtung (10) nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, dass sie in dem Gehäuse (12) eine Mehrzahl von neben- und/oder übereinander angeordneten Flachmembranelementen (14) umfasst.Filter device (10) according to claim 44, characterized in that it comprises in the housing (12) has a plurality of juxtaposed and / or stacked flat membrane elements (14).
  6. Filtereinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Membran-Filterelemente (14; 24) ein Bündel oder eine Gruppe (34) bilden, welches bzw. welche an seinen bzw. ihren beiden Endbereichen von einem aushärtbaren Gießmaterial umgossen und mit dem Gehäuse (12) dichtend verbunden ist. Filter device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of membrane filter elements (14; 24) form a bundle or a group (34) which encapsulates at its or both end regions of a curable casting material and with the housing (12) is sealingly connected.
  7. Filtereinrichtung (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dichtung zwischen dem Bündel bzw. der Gruppe (34) und dem Gehäuse (12) rechteckig, konisch oder L-förmig ausgebildet ist. Filter device (10) according to claim 6, characterized in that a seal between the bundle or the group (34) and the housing (12) is rectangular, conical or L-shaped.
  8. Filtereinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (12) auf entgegengesetzten Seiten jeweils mindestens eine Auslassöffnung (18) für das Permeat aufweist.Filter device (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the housing (12) on opposite sides in each case at least one outlet opening (18) for the permeate.
  9. Filtereinrichtung (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassöffnungen (18) jeweils von zwei Filtereinrichtungen (10) miteinander verbunden sind.Filter device (10) according to claim 8, characterized in that the outlet openings (18) are each connected to one another by two filter devices (10).
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