WO2024246366A1 - Verfahren zum reinigen eines filters - Google Patents

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WO2024246366A1 PCT/EP2024/065226 EP2024065226W WO2024246366A1 WO 2024246366 A1 WO2024246366 A1 WO 2024246366A1 EP 2024065226 W EP2024065226 W EP 2024065226W WO 2024246366 A1 WO2024246366 A1 WO 2024246366A1
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inlet
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membrane
fluid
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Gerhard Wiesen
Sebastian-Johannes Armbrust
Wolfgang Wehmeyer
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Fresenius Medical Care Deutschland GmbH
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Fresenius Medical Care Deutschland GmbH
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    • B01D2321/00—Details relating to membrane cleaning, regeneration, sterilization or to the prevention of fouling
    • B01D2321/20—By influencing the flow
    • B01D2321/2083—By reversing the flow

Definitions

  • the invention relates to a method for backwashing and cleaning filters, in particular industrial filters.
  • Ultrafilters for water filtration need to be washed out regularly to restore filtration capacity. Typically, this is done by backwashing the filter, where water is introduced on the clean side of the filter and passed through the filter to the raw water side so that the filtered particles are washed out of the filter.
  • the water used for this backwash process must therefore be free of contaminants to avoid contaminating the clean side of the filter.
  • This contaminant-free water for backwashing typically comes from a separate tank or a second ultrafilter running in parallel to the first ultrafilter. In backwash mode, the raw water is filtered by the second ultrafilter and then directed to the outlet of the ultrafilter to be cleaned.
  • this clean water flows through the membrane of the ultrafilter to be cleaned to the feed side, flushing particles out of the membrane and into a drain via the feed side inlet.
  • the process can be reversed and the second ultrafilter cleaned with the first ultrafilter.
  • Such a two-filter system provides an endless source of clean water for backwashing. Furthermore, the liquid flow through the membrane structure flushes away the particles from the pores of the membrane.
  • the object of the invention is therefore to provide a method by which an ultrafilter can be easily cleaned without the aid of another filter or a filter filled with filtered water. container can be cleaned and with which in particular a high level of uniformity of cleaning down to the core of the membrane bundle is achieved.
  • the method according to the invention for backwashing and cleaning filters with a filter housing wherein the filter has two opposite inlet connections, at least one outlet connection and at least one membrane, wherein the outlet connection is separated from the inlet connections by the at least one membrane and wherein the membrane has a lumen, in particular a cylinder-shaped one, connecting the two inlet connections to one another, which has an inner diameter of 180-600 pm, in particular at least 200 pm, in particular 230, to a maximum of 400 pm or 300 pm, and a length of at least 50 cm, preferably 70 cm or 100 cm, and a maximum of 200 cm, in particular 150 cm or 120 cm, comprising the steps of blocking the outlet connection, introducing fluid, in particular raw fluid, into a first inlet connection and opening the second inlet connection to discharge the fluid.
  • the second inlet connection is used to introduce the fluid and the fluid is discharged through the first inlet connection.
  • the inlet connections are preferably arranged one above the other, in particular aligned with one another and preferably arranged coaxially, and the backwashing preferably takes place first from bottom to top and then vice versa.
  • gravity can increase the pressure difference of the cleaning fluid, making the cleaning more effective.
  • the introduction of the fluid is stopped and air or gas is introduced through an inlet connection and/or the outlet connection for gas flushing.
  • This reliably removes the cleaning liquid and also contaminant residues that were not removed from the pores during backwashing, for example, which is particularly ensured when the gas is introduced through the outlet connection.
  • the introduction of the gas through the inlet connection is advantageous if contaminant components that are held on the inner surface of the membrane lumen are to be removed by shearing.
  • This air flushing also takes advantage of the pressure difference of the ultrafilters used and ensures that the membrane is thoroughly cleaned.
  • the gas can be introduced into the outlet connection and one inlet connection can be blocked and one open. In this way, specific parts of the membrane can be additionally cleaned with gas.
  • air can be introduced through the upper or lower inlet connection at the same time as the outlet connection and the other inlet connection serves as a drain. This ensures that the central area along the length of the membrane bundle is subjected to particularly thorough cleaning.
  • one inlet port can be opened to the environment and the other inlet port, particularly the lower inlet port, can be used as a drain. This removes all the fluid from the filter and stops the cleaning process so that the filtration process can begin again. In addition, air can be reintroduced into the outlet port during emptying to assist the emptying process and remove any remaining contaminants.
  • an integrity test may preferably be performed, particularly after the first air purge, to test the function of the filter and ensure that the filter is in optimal condition for use.
  • Figure 1 shows a schematic representation of a filter for the method according to the invention
  • Figure 2 shows an enlarged, not to scale, view of a fiber with membrane
  • FIGS 3a-f show different stages of the process according to the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a filter 10 with which the method according to the invention can be carried out.
  • This filter 10 has a filter housing 11 and at least two inlet connections 12a, 12b into which raw water is introduced during normal operation. This raw water then flows through the filter device 20 to at least one outlet connection 14a. Preferably, however, two or more outlet connections 14a, 14b are provided.
  • the inlet connections 12a, 12b are arranged one above the other and in particular on opposite sides or concentrically.
  • the filter device 20 has a plurality of fibers 22, each of which comprises a membrane 24.
  • the fibers 22 extend along the longitudinal axis of the filter and are clamped at the upper and lower ends in a holding device 21, which secures the fibers in the filter 10.
  • the holding device is porous so that the raw water can flow unhindered into the membrane 24.
  • the membrane 24 is preferably cylindrical and encloses a lumen 25 (cavity) that extends between the inlet connections 12a, 12b and connects the inlet connections 12a, 12b to one another.
  • Figure 2 shows a non-scale enlargement of the membrane 24 and the lumen 25.
  • the lumen 25 has an inner diameter of 180 to 600 pm or the minimum and maximum dimensions mentioned above.
  • the very narrow diameter of the lumen compared to conventional fibers ensures that the raw water that flows into the filter through the inlet connections is slowed down in this lumen. This is important for the process explained below and leads to an unexpected effect that enables backwashing as a single filter.
  • Diameter The length of the lumen i.e. the longitudinal extent, is between 50 and 200 cm, in particular between 70 and 150 cm, and more particularly between 70 and 120 cm.
  • raw water flows into the inlet connections 12a, 12b. From there, it enters the lumen of the fibers via the pores in the holding device 21 and is filtered to the filtrate side when passing through the membrane 24 and then conveyed out of the outlet connections 14a, 14b.
  • Figures 3a to 3f show various Steps of the method are shown, with the filter only shown schematically.
  • Figure 3a shows the first step in which the outlet connections 14a, 14b are blocked so that no more filtered water can escape.
  • Raw water is then poured into the filter 10 through an inlet connection, here the lower connection 12b. This fills the filtrate side with filtered water, which cannot flow away.
  • the flow resistance in the longitudinal direction in the lumen 25 creates a pressure drop.
  • the pressure on the top of the lumen 25 (i.e. on the side of the inlet connection 12a) is lower than on the bottom, where the raw water is pumped into the filter 10.
  • the water pushes against the filtrate side of the membrane 24 at the bottom, so that the filtered water on the top has to flow through the membrane back to the raw water side, thus removing the dirt in the pores of the membrane and cleaning them.
  • the fiber bundle is therefore only cleaned by longitudinal shear forces and reduced flow.
  • the filter device 20 can be at least partially cleaned using this procedure.
  • Figure 3b shows the preferred step in which the flow direction is then reversed.
  • the opposite part (here the lower part) of the fiber bundle is cleaned in the same way by back filtration. Since the water penetrates all fibers in parallel, the flow conditions on the inner fibers of the fiber bundle are similar to those on the outer fibers, so that essentially all fibers are cleaned evenly. Although the upper and lower ends of the fibers are cleaned better than the middle, reversing the backwash ensures that this effect is reduced, i.e. that the fibers experience a certain amount of backwash along the entire fiber.
  • Figure 3c shows the preferred air cleaning.
  • Another medium such as gas or air is connected to the upper inlet port 12a and introduced there.
  • the liquid is emptied from the lumen and conveyed to the other inlet port 12b.
  • the cleaning liquid is then disposed of in a drain.
  • the phase boundary between liquid and gas increases the shear stress on the inner surface of the membrane and helps to transport the contaminants to the drain.
  • Gas cleaning also occurs equally on the inner and outer fibers. This process can be reversed with regard to the inlet ports 12a, 12b.
  • FIG. 3d the lower inlet connection 12b is closed and air is introduced via one or more outlet connections 14a, 14b.
  • the lower inlet connection 12b can also be reconnected to a gas connection ( Figure 3e). This process can also be reversed for the inlet connections 12a, 12b.
  • outlet connections 14a, 14b When it comes to the outlet connections, it makes no difference for cleaning purposes which outlet connections 14a, 14b are supplied with gas. However, if there are several outlet connections 14a, 14b at the same time, the gas supply can be increased. In contrast, with the inlet connections 12a, 12b, it makes a difference when and in what way the upper or lower inlet connection 12a, 12b is filled with gas or raw water or whether it is opened to the environment or to a drain.
  • the backwashed volume When cleaning is performed over the top, the backwashed volume generates shear forces along the entire length of the fiber and transports the dirt particles out of the filter. By adding air into the lumen from below, turbulent phase boundaries between liquid and air are created, which aid the cleaning effect of this upward flush.
  • the drain is open at the bottom and the inlet connection is closed at the top, the water stagnates on the upper inlet side and remains there in the filter. It is then possible that the filtrate side is completely emptied and the inlet side is still full. If the inlet side is also to be emptied, the corresponding inlet connection 12a, 12b must be opened to the environment.
  • an integrity test can be performed during the backwash process or gas cleaning to detect damage to the fibers and membranes.
  • the effective and efficient recovery of the filter capacity depends strongly on the type of contaminants in the raw water.
  • the process steps can also be carried out individually, but it is preferable to use the various process steps as well as the initial filling process in combination and/or repeatedly so that all requirements in terms of filter life, time and water used are met.
  • a possible cleaning process can be structured as follows:
  • Filter housing a 12b Input connections a, 14b Output connections Filter device Holding device Fiber

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Abstract

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Reinigen von Filtern (10) mit einem Filtergehäuse (11), wobei der Filter (10) zwei gegenüberliegenden Eingangsanschlüsse (12a, 12b), zumindest einen Ausgangsanschluss (14a) und zumindest eine Membran (24) aufweist, wobei der Ausgangsanschluss (14a) durch die zumindest eine Membran (24) von den Eingangsanschlüssen (12a, 12b) getrennt ist und wobei die Membran (24) ein die beiden Eingangsanschlüsse (12a, 12b) miteinander verbindendes Lumen (25) aufweist, die einen inneren Durchmesser von 180-600µm und eine Länge von 50 bis 200 cm hat, umfasst die Schritte: - Sperren des Ausgangsanschlusses (14a); - Einbringen von Fluid, insbesondere Rohfluid, in einen ersten Eingangsanschluss (12a); - Öffnen des zweiten Eingangsanschlusses (12b) zum Ausbringen des Fluids.

Description

Verfahren zum Reinigen eines Filters
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Rückspülen und Reinigen von Filtern, insbesondere Industriefiltern.
Stand der Technik
Ultrafilter für die Wasserfiltration müssen regelmäßig ausgewaschen werden, um die Filtrationskapazität wiederherzustellen. Üblicherweise wird dafür der Filter einer Rückspülung unterzogen, bei der das Wasser auf der Reinseite des Filters eingebracht und durch den Filter auf die Rohwasserseite gebracht wird, so dass die gefilterten Partikel aus dem Filter gewaschen werden. Das für diesen Rückspülprozess verwendete Wasser muss daher frei von Verunreinigungen sein, um zu vermeiden, die Reinseite des Filters zu verschmutzen. Dieses verunreinigungsfreie Wasser für die Rückspülung kommt typischerweise aus einem separaten Behälter oder einem zweiten Ultrafilter, der parallel zu dem ersten Ultrafilter läuft. Im Rückspülmodus wird das Rohwasser vom zweiten Ultrafilter gefiltert und dann zum Ausgang vom zu reinigenden Ultrafilter geleitet. Von dort fließt dieses saubere Wasser durch die Membran des zu reinigenden Ultrafilters zur Zufuhrseite und spült Partikel aus der Membran und über den Zufuhrseiteneingang in einen Abfluss. Nachdem dieser Ultrafilter gereinigt wurde, kann der Prozess umgekehrt werden und der zweite Ultrafilter mit dem ersten Ultrafilter gereinigt werden. Eine solches zwei-Filter-System ist eine endlose Quelle sauberen Wassers für die Rückspülung. Ferner spült der Flüssigkeitsstrom durch die Membranstruktur die Partikel aus den Poren der Membran wegspülen.
Für dieses Vorgehen sind jedoch immer mindestens zwei miteinander verbindbare Ultrafilter notwendig, oder ein mit dem Ultrafilter verbindbarer Behälter, der mit gefiltertem Wasser gefüllt ist. Ein zwei-Filter-System ist daher erheblich kostenintensiv und es gibt für das Rückspülwasser einen hohen Widerstand, um den Kern des Membranbündels zu erreichen. Das kann zu einer unausgewogenen Reinigung der Fasern führen. Zudem ist es möglich, dass Teile des Membranbündels durch den hohen aufzuwendenden Druck leichter geschädigt werden können.
Darstellung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem ein Ultrafilter auf einfache Weise ohne Hilfe eines anderen Filters oder eines mit gefiltertem Wasser gefüllten Behälters gereinigt werden kann und mit dem insbesondere eine hohe Gleichmäßigkeit der Reinigung bis in den Kern des Membranbündels erreicht wird.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1 . Weitere, die Erfindung ausgestaltende Merkmale sind in den Unteransprüchen enthalten.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Rückspülen und Reinigen von Filtern mit einem Filtergehäuse, wobei der Filter zwei gegenüberliegenden Eingangsanschlüsse, zumindest einen Ausgangsanschluss und zumindest eine Membran aufweist, wobei der Ausgangsanschluss durch die zumindest eine Membran von den Eingangsanschlüssen getrennt ist und wobei die Membran ein, insbesondere zylinderförmiges, die beiden Eingangsanschlüsse miteinander verbindendes Lumen aufweist, die einen inneren Durchmesser von 180-600pm, insbesondere mindestens 200pm, insbesondere 230, bis höchstens 400 pm bzw. 300 pm, und eine Länge von mindestens 50 cm, vorzugsweise 70 cm oder 100 cm, und höchstens 200 cm, insbesondere 150 cm oder 120 cm, aufweisen, umfassend die Schritte Sperren des Ausgangsanschlusses, Einbringen von Fluid, insbesondere Rohfluid, in einen ersten Eingangsanschluss und Öffnen des zweiten Eingangsanschlusses zum Ausbringen des Fluids. Durch das Sperren der Ausgangsanschlüsse und der Ausgestaltung der Membran wird es ermöglicht, dass die Membran das Wasser mit der sie gereinigt wird, zuerst im Bereich des Flusseintrittes zunächst selbst filtert. Dieses Filtrat wird dann im Bereich des Flussautrittes durch Rückspülung wieder ins Lumen der Membran zurückgeführt, was den Reinigungsvorgang ausmacht. Dadurch wird eine einfache Möglichkeit bereitgestellt, einen einzelnen Ultrafilter zu reinigen, ohne weitere Filter oder Hilfseinrichtungen zu benötigen, die gereinigtes Wasser bereitstellen. So ermöglicht die Ultrafilter Rückspülung für einen Einzelfilter den Aufbau von Systemen mit minimaler hydraulischer Komplexität. So ist dieses Verfahren sehr kostengünstig und in der Lage, zwischen zwei Rückspülvorgängen sauberes Wasser zu produzieren. Ferner kann mit einem zwei-Filter-System ein kontinuierlicher Durchfluss rund um die Uhr erreicht werden und sogar mit Unterbrechungen betrieben werden, falls ein Ultrafilter defekt ist. Außerdem hat ein defekter Filter keine Rückwirkung auf den intakten Filter und verschmutzt die saubere Seite nicht mit Biomaterial oder anderem Schmutz.
Nach dem Ausbringen des Fluids wird in einer Ausführungsform der zweite Eingangsanschluss zum Einbringen des Fluids verwendet wird und das Fluid durch den ersten Eingangsanschluss ausgebracht. Dadurch kann sichergestellt werden, dass beide Endbereiche der Membran und auch die gesamte Länge besonders gleichmäßig gespült und gereinigt werden. Ferner sind die Eingangsanschlüsse bevorzugt übereinander angeordnet, insbesondere zueinander ausgerichtet und bevorzugt koaxial angeordnet, und bevorzugt das Rückspülen zuerst von unten nach oben und dann umgekehrt erfolgt. Dadurch kann beim zweiten Rückspülen die Schwerkraft die Druckdifferenz des Reinigungsfluids erhöhen, wodurch die Reinigung effektiver wird.
Vorzugsweise wird nach dem Rückspülen das Einbringen des Fluids gestoppt und für eine Gasspülung Luft oder Gas durch einen Eingangsanschluss und/oder den Ausgangsanschluss eingebracht. Dadurch wird die Reinigungsflüssigkeit und auch Verunreinigungsrückstände, die bei der Rückspülung beispielsweise aus den Poren nicht entfernt wurden, zuverlässig entfernt, was insbesondere bei Einbringung des Gases durch den Ausgangsanschluss gewährleistet wird. Die Einbringung des Gases durch den Eingangsanschluss ist vorteilhaft, wenn Verunreinigungsbestandteile durch Scherung entfernt werden sollen, die auf der Innenoberfläche des Membranlumens festgehalten werden. Bei dieser Luftspülung kommt ebenfalls der Vorteil des Druckunterschieds der verwendeten Ultrafilter zum Tragen und sorgt für eine gründliche Reinigung der Membran. Ferner kann das Gas in den Ausgangsanschluss eingebracht werden und ein Eingangsanschluss gesperrt und einer offen sein. So können gezielt bestimmte Teile der Membran mit Gas noch zusätzlich gereinigt werden. In einer weiteren Ausführungsform können gleichzeitig zum Ausgangsanschluss durch den oberen oder unteren Eingangsanschluss Luft eingebracht werden wird und der andere Eingangsanschluss dient als Ablauf. Dadurch wird sichergestellt, dass besonders der in Längserstreckung des Membranbündels mittige Bereich noch zusätzlich einer besonders gründlichen Reinigung unterzogen wird.
Als ein weiterer Schritt kann ein Eingangsanschluss zur Umgebung geöffnet werden und der andere Eingangsanschluss, insbesondere der untere Eingangsanschluss, als Ablauf dienen. Damit wird das gesamte Fluid aus dem Filter entfernt und der Reinigungsvorgang beendet werden, so dass der Filtriervorgang wieder beginnen kann. Zusätzlich kann bei der Entleerung wieder Luft in den Ausgangsanschluss eingebracht werden, um so den Entleerungsvorgang zu unterstützen und restliche Verunreinigungen zu entfernen.
Während des Verfahrens kann vorzugsweise ein Integritätstest vorgenommen werden, insbesondere nach der ersten Luftspülung, um die Funktion des Filters zu testen und sicherzustellen, dass der Filter optimal einsatzfähig ist.
Kurze Beschreibung der Figuren Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Filters für das erfindungsgemäße Verfahren;
Figur 2 zeigt eine vergrößerte nicht maßstabsgetreue Darstellung einer Faser mit Membran;
Figur 3a-f zeigen verschiedene Stadien des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
In Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Filters 10, mit dem das erfindungsgemäße Verfahren durchführbar ist. Dieser Filter 10 weist ein Filtergehäuse 11 zumindest zwei Eingangsanschlüsse 12a, 12b auf, in die im Normalbetrieb Rohwasser eingeleitet wird. Dieses Rohwasser fließt dann durch die Filtereinrichtung 20 zu zumindest einem Ausgangsanschluss 14a. Bevorzugt sind aber zwei oder mehr Ausgangsanschlüsse 14a, 14b vorgesehen. Die Eingangsanschlüsse 12a, 12b sind hier übereinander und insbesondere auf gegenüberliegenden Seiten bzw. konzentrisch angeordnet.
Die Filtereinrichtung 20 weist eine Vielzahl von Fasern 22 auf, die jeweils eine Membran 24 umfassen. Die Fasern 22 erstrecken sich entlang der Filterlängsachse und sind am oberen und unteren Ende in einer Haltevorrichtung 21 eingespannt, die die Fasern in dem Filter 10 befestigt. Die Haltevorrichtungen ist porös ausgebildet, so dass das Rohwasser ungehindert in die Membran 24 einfließen kann. Die Membran 24 ist vorzugsweise zylinderförmig ausgebildet und schließt ein Lumen 25 (Hohlraum) ein, das sich zwischen den Eingangsanschlüssen 12a, 12b erstreckt und die Eingangsanschlüsse 12a, 12b miteinander verbindet.
In Figur 2 ist eine nicht maßstabsgetreue Vergrößerung der Membran 24 und des Lumens 25 gezeigt. Das Lumen 25 hat einen inneren Durchmesser von 180 bis 600pm oder die vorhergehend genannten Mindest- und Höchstmaße. Der im Vergleich zu herkömmlichen Fasern sehr schmale Durchmesser des Lumens sorgt dafür, dass das Rohwasser, dass durch die Eingangsanschlüsse in den Filter einfließt, in diesem Lumen gebremst wird. Dies ist für das nachfolgend erläuterte Verfahren wichtig und führt zu einem unerwarteten Effekt, dass das Rückspülen als Einzelfilter ermöglicht. Durchmesser Die Länge des Lumens, also die Längserstreckung, liegt zwischen 50 und 200 cm, insbesondere zwischen 70 und 150 cm, weiter insbesondere zwischen 70 und 120 cm.
Im Normalbetrieb fließt Rohwasser in die Eingangsanschlüsse 12a, 12b. Von dort tritt es über die Poren in der Haltevorrichtung 21 in die das Lumen der Fasern ein und wird beim durchtreten der Membran 24 auf die Filtratseite gefiltert und zu dann aus den Ausgangsanschlüssen 14a, 14b gefördert. In den Figuren 3a bis 3f sind verschiedene Schritte des Verfahrens gezeigt, wobei der Filter nur schematisch dargestellt ist. In Figur 3a ist der erste Schritt gezeigt, in dem die Ausgangsanschlüsse 14a, 14b gesperrt werden, so dass dort kein gefiltertes Wasser mehr austreten kann. Dann wird durch einen Eingangsanschluss, hier der untere Anschluss 12b, Rohwasser in den Filter 10 eingefüllt Dadurch füllt sich die Filtratseite mit gefiltertem Wasser, das aber nicht abfließen kann. Durch den Strömungswiderstand in Längsrichtung in dem Lumen 25 entsteht ein Druckabfall. In Figur 3a ist der Druck an der Oberseite des Lumens 25 (also an der Seite des Eingangsanschlusses 12a) geringer als auf der Unterseite, an der das Rohwasser in den Filter 10 gepumpt wird. Zusätzlich drängt das Wasser unten auf die Filtratseite der Membran 24, so dass auf der Oberseite das gefilterte Wasser durch die Membran wieder auf die Rohwasserseite fließen muss und so die Verschmutzungen in den Poren der Membran entfernt und diese reinigt. Das Faserbündel wird daher nur durch Längsscherkräfte und reduzierte Strömung gereinigt. Prinzipiell kann die Filtereinrichtung 20 mit diesem Vorgehen zumindest teilweise gereinigt werden.
In Figur 3b ist der bevorzugte Schritt gezeigt, in dem dann die Strömungsrichtung umgekehrt wird. Durch die Umkehr der Strömungsrichtung wird der gegenüberliegende Teil (hier der untere) des Faserbündels durch Rückfiltration in gleicher Weise gereinigt. Da das Wasser in alle Fasern parallel eindringt, herrschen an den inneren Fasern des Faserbündels gleichartige Strömungsbedingungen wie an den äußeren Fasern, so dass im Wesentlichen alle Fasern gleichmäßig gereinigt werden. Zwar werden die oberen und unteren Enden der Fasern besser gereinigt als die Mitte, aber die Umkehrung der Rückspülung sorgt dafür, dass dieser Effekt verringert wird, d.h. dass die Fasern entlang der gesamten Faser eine gewisse Rückspülung erfahren.
In Figur 3c ist die bevorzugte Luftreinigung dargestellt. An den oberen Eingangsanschluss 12a wird ein anderes Medium wie Gas oder Luft angeschlossen dort eingebracht. Mittels Umgebungsdruck, Schwerkraft und/oder mit Druck beaufschlagtem Gas oder Luft wird die Flüssigkeit aus dem Lumen geleert, zum anderen Eingangsanschluss 12b gefördert. Dort wird die Reinigungsflüssigkeit dann in einen Abfluss entsorgt. Die Phasengrenze zwischen Flüssigkeit und Gas erhöht die Scherspannung auf der Innenfläche der Membran und hilft die Verunreinigungen zum Abfluss zu transportieren. Auch die Gasreinigung tritt gleichmäßig an den inneren und äußeren Fasern auf. Dieser Vorgang kann im Hinblick auf die Eingangsanschlüsse 12a, 12b umgekehrt werden.
In den Figuren 3d-f sind dann weitere Möglichkeiten der Gasreinigung gezeigt. In Figur 3d wird der unterer Eingangsanschluss 12b geschlossen und Luft über einen oder mehrere Ausgangsanschlüsse 14a, 14b eingebracht. Zusätzlich zu den Ausgangsanschlüssen kann auch der untere Eingangsanschluss 12b wieder an einen Gasanschluss angeschlossen werden (Figur 3e). Auch dieser Vorgang kann für die Eingangsanschlüsse 12a, 12b umgekehrt werden.
Bei den Ausgangsanschlüssen macht es für die Reinigung keinen Unterschied welche Ausgangsanschlüsse 14a, 14b mit Gas beaufschlagt werden. Bei mehreren Ausgangsanschlüsse 14a, 14b gleichzeitig kann allerdings die Gaszufuhr erhöht werden. Im Gegensatz dazu macht es bei den Eingangsanschlüssen 12a, 12b einen Unterschied, wann und in welcher Weise der obere oder untere Eingangsanschluss 12a, 12b mit Gas oder Rohwasser befüllt wird oder ob er zur Umgebung oder zu einem Abfluss hin geöffnet wird.
Wenn die Reinigung über der Oberseite durchgeführt wird, erzeugt das rückgewaschene Volumen entlang der gesamten Länge Scherkräfte in Längsrichtung Faserlänge und transportiert die Schmutzpartikel aus dem Filter. Durch die Zugabe von Luft in das Lumen von unten entstehen turbulente Phasengrenzen zwischen Flüssigkeit und Luft, die die Reinigungswirkung dieser Aufwärtsspülung unterstützen.
Wenn der Abfluss nach unten geöffnet und der Eingangsanschluss oben geschlossen ist, stagniert das Wasser auf der oberen Eingangsseite und verbleibt dort im Filter. Dann kann es sein, dass die Filtratseite vollständig entleert und die Eingangsseite noch gefüllt ist. Wenn die Eingangsseite auch entleert werden soll, muss der entsprechende Eingangsanschluss 12a, 12b zur Umgebung hin geöffnet werden.
Ferner kann während des Rückspülvorgangs oder der Gasreinigung ein Integritätstest durchgeführt werden, um Beschädigungen an den Fasern und Membranen zu entdecken.
Die effektive und effiziente Rückgewinnung der Filterkapazität hängt stark von der Art der Verunreinigungen im Rohwasser ab. Grundsätzlich können die Verfahrensschritte auch einzeln ausgeführt werden, bevorzugt ist es jedoch die verschiedenen Verfahrensschritte sowie den anfänglichen Füllprozess in Kombination und/oder wiederholt zu nutzen, so dass alle Anforderungen im Hinblick auf Filterlebensdauer, Zeit und verbrauchtes Wasser erreicht werden.
Ein mögliches Reinigungsverfahren kann beispielsweise folgendermaßen aufgebaut sein:
Schritt 1 : Von unten nach oben spülen; Schritt 2: Von oben nach unten spülen; Schritt 3: Luftspülung; Schritt 4: Integritätstest; Schritt 5: Entleeren des Filtrats nach oben mit Luft von unten; Schritt 6: Luftspülung; Schritt 7: Filterfüllung.
Bezugszeichenliste: Filter
Filtergehäuse a, 12b Eingangsanschlüssea, 14b Ausgangsanschlüsse Filtereinrichtung Haltevorrichtung Faser
Membran
Lumen

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zum Reinigen von Filtern (10) mit einem Filtergehäuse (11 ), wobei der Filter (10) zwei gegenüberliegenden Eingangsanschlüsse (12a, 12b), zumindest einen Ausgangsanschluss (14a) und zumindest eine Membran (24) aufweist, wobei der Ausgangsanschluss (14a) durch die zumindest eine Membran (24) von den Eingangsanschlüssen (12a, 12b) getrennt ist und wobei die Membran (24) ein die beiden Eingangsanschlüsse (12a, 12b) miteinander verbindendes Lumen (25) aufweist, die einen inneren Durchmesser von 180-600pm und eine Länge von 50 bis 200 cm hat, umfassend die Schritte:
- Sperren des Ausgangsanschlusses (14a);
- Einbringen von Fluid, insbesondere Rohfluid, in einen ersten Eingangsanschluss (12a);
- Öffnen des zweiten Eingangsanschlusses (12b) zum Ausbringen des Fluids.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , bei dem nach dem Ausbringen des Fluids der zweite Eingangsanschluss (12b) zum Einbringen des Fluids verwendet wird und das Fluid durch den ersten Eingangsanschluss (12a) ausgebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die Eingangsanschlüsse (12a, 12b) übereinander angeordnet sind und vorzugsweise das Rückspülen zuerst von unten nach oben und dann umgekehrt erfolgt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Einbringen des Fluids gestoppt wird und für eine Gasspülung Gas durch einen Eingangsanschluss (12a, 12b) und/oder Ausgangsanschluss (14a, 14b) eingebracht wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem Gas in den Ausgangsanschluss (14a, 14b) eingebracht wird und ein Eingangsanschluss (12a, 12b) gesperrt und einer offen ist.
6. Verfahren nach Anspruch 3 und 4, bei dem gleichzeitig zum Ausgangsanschluss durch den oberen oder unteren Eingangsanschluss (12a, 12b) Gas eingebracht wird und der andere als Ablauf dient.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem als letzter Schritt ein Eingangsanschluss (12a, 12b) zur Umgebung geöffnet wird und der andere Eingangsanschluss, (12a, 12b) als Ablauf dient.
8. Verfahren nach allen vorherigen Ansprüchen, wobei während des Verfahrens ein Integritätstest vorgenommen wird.
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