水過濾方法和系統、特別是超過濾方法

2023-10-19 03:30:27 1

專利名稱：水過濾方法和系統、特別是超過濾方法
技術領域：
本發明涉及一種水過濾方法、特別是超過濾(ultrafiltration)方法，該方法利用 多個獨立的過濾模塊來過濾水，從待處理水供給線路經由至少一個待處理水入口向各過 濾模塊供給待處理水，經由濾液出口從各過濾模塊去除濾液，本發明還涉及一種過濾系 統、特別是超過濾系統，該過濾系統具有用於利用濾液進行反向衝洗的反向衝洗裝置以 及多個獨立的過濾模塊，所述過濾模塊均具有連接到待處理水線路的至少一個待處理水 入口和連接到濾液收集線路的一個濾液出口。
背景技術：
目前，以各種形式構建超過濾系統，然而過濾方法通常以相似的方式進行，即 產生的濾液(filtrate)(儘可能沒有病菌、細菌和病毒)被收集在批量桶/臨時容器中，並 且從該處被抽吸給用戶。超過濾模塊的反向衝洗(backwashing)和CIP (就地清洗)所需 的水也取自該處。該操作方法存在的危險在於一方面，未溶解的成分可能經由在CIP 過程中使用的化學品到達超過濾的濾液側。另一方面，在反向衝洗過程中，微生物雜質 可能經由濾液從濾液桶自身到達濾液側。這些汙染物的去除是個問題，特別是在所謂的 中空纖維過濾模塊的內-外方法(從內向外的過濾操作)的情況下。另一個缺點在於 在反向衝洗期間，由於使用同一線路，因此，不能產生濾液。EP 899 238說明了一種多單元(stage)過濾系統，其中，可以利用在第一單元產 生的透過液(permeate)來反向衝洗第二單元。然而，該方法僅對設置有一個接一個進行 的多個單元的情形起作用。此外，必須利用首先存儲在桶中的透過液來衝洗第一單元。

發明內容
本發明的基本目的是提供用於處理水的有效工作的過濾方法和適用於該目的的 過濾系統。該目的是由如下的方法和如下的過濾系統來實現的一種水過濾方法，特別 是超過濾方法，其利用多個獨立的過濾模塊來過濾水，從待處理水供給線路經由至少一 個待處理水入口向各過濾模塊供給待處理水，經由濾液出口從各過濾模塊去除濾液，其 中，藉助於利用濾液的反向衝洗來清潔所述過濾模塊，所述水過濾方法的特徵在於，所 述過濾模塊被分成組，在反向衝洗期間，各組均獨立地與所述待處理水供給線路分離， 並且利用由其它組產生且在反向衝洗期間被反向供給的濾液來衝洗該組；一種過濾系 統，特別是超過濾系統，其具有用於利用濾液進行反向衝洗的反向衝洗裝置以及多個獨 立的過濾模塊，所述過濾模塊均具有連接到待處理水線路的至少一個待處理水入口和連 接到濾液收集線路的一個濾液出口以及用於利用濾液進行反向衝洗的反向衝洗裝置，所 述過濾系統的特徵在於，所述過濾模塊被分成組，其中，各組均能夠獨立於其它組地與 所述待處理水線路分離。本發明的研發使得可以在生產過程持續運行的狀態下衝洗各過濾模塊，從而不需要關閉整個系統。此外，藉助來自正在進行的生產過程的濾液來進行反向衝洗，使得 不會在不可避免的存儲時間產生汙染物或生長微生物。可以由如下特徵得到本發明的其它優點在一個組的反向衝洗期間，增大由其 它組產生的濾液的量；在所有組的下遊調節向外流動的濾液的量；反向衝洗液的量被調 節；從待處理水側進行CIP;所述濾液收集線路具有位於所有組的下遊的截止裝置，該 截止裝置優選為調節閥；設置有被連接到所有過濾模塊的廢水處理線路，在該廢水處理 線路中配置用於調節反向衝洗期間的廢水量的調節閥；可控吸入泵被設置於待處理水吸 入口； CIP線路通向所述待處理水線路，優選在預過濾器-泵複合體的上遊通向所述待處 理水線路。當一個組被衝洗時，優選地增大其它組的吞吐性能，使得離開系統的濾液的量 即使在衝洗期間也保持恆定。對所有組來說，優選地在所有組的下遊調節所產生的濾液的量。反向衝洗液的量也被調節。特別有利的是，本發明允許從待處理水側進行CIP。這樣，各組就可以單獨地 進行CIP，消除了化學品對所排出的濾液的汙染。優選地藉助於濾液線路中的調節閥(regulating valve)來實現濾液進入將被衝洗的 過濾模塊組中的重定向(redirection)。通過設置於廢水處理線路中的調節閥來支持廢水量的調節。為了在一個組被衝洗時增大濾液的量，優選地設置可控吸入泵。


圖1是示出根據本發明的過濾系統的示意性流路圖。
具體實施例方式下面利用示出根據本發明的過濾系統的示意性流路圖的唯一附圖更詳細地說明 本發明的實施方式。所示出的過濾系統1是超過濾系統，該過濾系統1包括多個過濾模塊2，各過濾 模塊2均包括中空纖維束，通過中空纖維的壁進行過濾。在整個系統中，過濾模塊2是 基本相同的並且實現相同的功能。過濾模塊2被組合成組2A、2B、2C、2D、2E和2F。 組2A 2F中的每一組均優選包括相同數量的過濾模塊2，由此，在所示出的實施方式 中，為組2A 2F中的每一組設置3個過濾模塊2。然而，過濾模塊的數量可以根據需 要而改變，在極端的情況下，各組也可以僅包括一個過濾模塊。待處理水經由線路3被供給到過濾模塊2。待處理水首先流過傳統的預過濾 器-泵複合體(complex) 4，該複合體包括傳統的預過濾器和可控吸入泵5。從待處理水 線路3開始，待處理水分支線路6在對應的各組的區域中分支，由此，分支線路6a被分 配給組2A，分支線路6b被分配給組2B，分支線路6c被分配給組2C，分支線路6d被分 配給組2D，分支線路6e被分配給組2E，分支線路6f被分配給組2F。利用關閉裝置7關 閉這些分支線路6中的每一個分支線路，由此，關閉裝置7a、7b、7c、7d、7e和7f分別 被分配給匹配的組2A至2F。
分支線路6經由對應的子分支連線將供給到系統的待處理水直接供給到各組的 各模塊。在所示出的實施方式中，所有的分支線路都通向直立設置的中空纖維束的下部 區域。廢水處理線路8的子分支連線從各模塊2的下部區域引出，由此，該廢水處理線 路8被連接到組的所有模塊，在所示出的實施方式中，廢水處理線路8最初與待處理水線 路6相同。再次，用與所分配的組的字母相同的字母來表示分配給對應組的廢水處理線 路8。各廢水處理線路8均經由對應的關閉裝置9通向廢水處理線路10。在所示出的實 施方式中，廢水處理線路10被所有的組2A至2F共用，並且廢水處理線路10在最後組的 下遊設置有調節閥11，由此可以藉助調節閥11來調節通過廢水處理線路10的向外流量。濾液線路12再次經由子分支連線從各組2A至2F的各模塊2引出，用對應的字 母表示各組的濾液線路。在每種情況下，各濾液線路12a至12f均經由關閉裝置13被連 接到濾液收集線路14，濾液收集線路14在最後組2F的下遊設置有調節閥15。可以藉助 該調節閥來調節排出的濾液的量。在需要的情況下，關閉裝置可以被設置在廢水調節閥 11和濾液調節閥15兩者的下遊，例如被設置在到用戶的排出線路16中。如果所有的組2A至2F都處於過濾操作中，則在閥7打開時待處理水經由分配的 待處理水分支連線6被供給到各組2A至2F的各模塊2。藉助調節閥15來調節所供給的 待處理水的量。在優選實施方式中，以使在通常操作中通過35m7h的流量的方式來調節 該調節閥。待處理水經由子分支連線到達各模塊2並且滲透通過中空纖維的壁。已經通過 的過濾後的水經由濾液線路12和打開的閥13離開模塊2並且到達濾液收集線路14，濾 液收集線路14從所有的組2A至2F收集積累的濾液；然後，該積累的濾液經由調節閥15 和排出線路16被排出。閥9在過濾處理期間被關閉。當一個組被清潔時，被分配給該組的閥7關閉且閥9打開。藉助調節閥15和當 前未過濾的組的旁路並且經由分配的打開的閥13使吸入泵的流量水平增大，該增大的流 量水平自動地作為切換期間的泵特性曲線的未調節的工作點。由調節閥15強制返回的過 量濾液在與過濾期間的流動方向相反的方向上經由濾液分支連線12到達正被衝洗的模塊 2，並且去除粘附在中空纖維壁的待處理水側的物質，因為閥7關閉且閥9已經打開，因 此，這些物質首先經由待處理水分支連線6然後經由廢水處理分支連線8被衝洗進廢水回 收線路10，藉助調節閥11來調節流出的量。在調節閥11的另一側，雜質被衝洗掉的廢 水到達管道18或者用於廢水的處理或其它應用的另一裝置。在該反向衝洗期間，其它單元繼續過濾，使得由於增大了待處理水的流入量而 不會減少濾液的量。在優選實施方式中，每組被供給大約24m7h的流量以用於衝洗，從而，為了維 持35m7h的調節量，其餘五組必須產生59m7h的濾液。對於CIP，在根據本發明的過濾系統1的情況下，源自傳統的混合桶的清潔線路 19 (CIP供給線路)最佳地在預過濾器-泵複合體4之前將液體排出到待處理水線路3， 在該清潔線路中，化學品被添加到清潔液。清潔桶同樣可以供給作為清潔液的濾液。然 後，清潔液在閥7打開且閥9關閉的狀態下經由待處理水線路3到達所有的組2A至2F的 各模塊2，並且經由濾液分支連線12和濾液收集線路14作為清潔後濾液離開模塊。雙座閥20防止來自CIP的化學品到達濾液。清潔流體經由調節閥11到達CIP返回線路21。
作為另一種可能，在各組中設置第二待處理水_廢水複合體，該複合體包括與 待處理水分支連線6相當的具有截止閥70的線路60，然而，與待處理水分支連線6不同 的是，線路60通向模塊2的上部區域，S卩，通向濾液區域。具有閥90的廢水處理線路 80也被設置在第二分支中，該廢水處理線路80將液體排出到廢水收集線路。該第二分支 通常是關閉的，且可以用於支持CIP。
權利要求
1.一種水過濾方法，特別是超過濾方法，其利用多個獨立的過濾模塊(2)來過濾水， 從待處理水供給線路(3)經由至少一個待處理水入口(6)向各過濾模塊供給待處理水，經 由濾液出口(12)從各過濾模塊去除濾液，其中，藉助於利用濾液的反向衝洗來清潔所述 過濾模塊(2)，所述水過濾方法的特徵在於，所述過濾模塊(2)被分成組(2A至2F)，在 反向衝洗期間，各組均獨立地與所述待處理水供給線路(3)分離，並且利用由其它組產 生且在反向衝洗期間被反向供給的濾液來衝洗該組。
2.根據權利要求1所述的水過濾方法，其特徵在於，在一個組的反向衝洗期間，增大 由其它組產生的濾液的量。
3.根據權利要求1或2所述的水過濾方法，其特徵在於，在所有組的下遊調節向外流 動的濾液的量。
4.根據權利要求1至3中的任一項所述的水過濾方法，其特徵在於，反向衝洗液的量 被調節。
5.根據權利要求1至4中的任一項所述的水過濾方法，其特徵在於，從待處理水側進 行 CIP。
6.—種過濾系統，特別是超過濾系統，其具有用於利用濾液進行反向衝洗的反向衝 洗裝置以及多個獨立的過濾模塊(2)，所述過濾模塊均具有連接到待處理水線路(3)的至 少一個待處理水入口(6)和連接到濾液收集線路(14)的一個濾液出口(12)，所述過濾系 統的特徵在於，所述過濾模塊(2)被分成組(2A至2F)，其中，各組均能夠獨立於其它組 地與所述待處理水線路(3)分離。
7.根據權利要求6所述的過濾系統，其特徵在於，所述濾液收集線路(14)具有位於 所有組的下遊的截止裝置，該截止裝置優選為調節閥(15)。
8.根據權利要求6或7所述的過濾系統，其特徵在於，設置有被連接到所有過濾模塊 (2)的廢水處理線路(10)，在該廢水處理線路中配置用於調節反向衝洗期間的廢水量的 調節閥(11)。
9.根據權利要求6至8中的任一項所述的過濾系統，其特徵在於，可控吸入泵(5)被 設置於待處理水吸入口。
10.根據權利要求6至9中的任一項所述的過濾系統，其特徵在於，CIP線路(19)通向所述待處理水線路(3)，優選在預過濾器-泵複合體(4)的上遊通向所述待處理水線路 ⑶。
全文摘要
一種水過濾方法和系統、特別是超過濾方法。該方法在有效性和減少汙染方面有所改進。過濾系統包括多個獨立的過濾模塊，經由至少一個待處理水入口向各過濾模塊供給待處理水，經由濾液出口從各過濾模塊去除濾液。利用濾液反向衝洗過濾模塊。根據本發明，過濾模塊被分成組，其中，在反向衝洗期間，各組獨立地與待處理水供給線路分離，並且利用由其它組產生且在反向衝洗期間被反向供給的濾液衝洗該組。
文檔編號B01D61/18GK102008895SQ20101027569
公開日2011年4月13日 申請日期2010年9月3日 優先權日2009年9月4日
發明者迪克·舒爾 申請人:克朗斯股份公司