淨化方法
2023-07-30 11:10:26 1
專利名稱：淨化方法
技術領域：
本發明涉及採用氣泡法來從用於過濾系統等裝置中的膜片的表面清除汙物。
已知各種膜片過濾系統，它們中有許多採用在高的跨膜壓力(TMP)下工作的加壓系統來產生有效的過濾和高的濾液流量。這些系統是非常有效的，但是製造，運營和維護也是昂貴的。採用沿著豎向大量安裝在一個箱中的膜片組和採用施加在纖維腔中的吸力來產生跨膜壓力的簡單的系統已經被研製出來，然而，這些系統在過去已經被發現比加壓系統的效率低。
這些已知系統的實例在授予ISHIDA等人的美國專利5192456，授予COTE等人的美國專利5248424和授予ZENON環保股份有限公司(ZENONENVIRONMENTAL INC)的WO 97/06880中有所說明。
ISHIDA等人的專利描述了一種活化汙泥的處理設備，在那裡，氣流被用來清潔過濾器膜片的外表面。在該裝置中，用於廢水生物處理的鼓風機也被用作次級擾動源來清潔膜片的表面。膜片組件是板式的。膜片還具有低的組裝密度，因而不存在清理緊密組裝的過濾纖維束有關的問題。空氣從組件之下起泡，並且從膜片組的外部供給。
COTE等人的專利也是描述了一種過濾纖維組系統。在該案例中，纖維被固定成束而形成倒U形的或者拋物形的系統，空氣從該系統之下引入來產生氣泡，氣泡以這樣的力量接觸纖維，使得它們可保持表面沒有附著的微生物和無生命顆粒的沉積物。纖維是可以自由搖擺的，因為它們僅連接在任一端部，而這有助於去掉在它們外表面上的沉積物。氣體/空氣流的氣泡供自纖維束的外源，並且大致橫向於纖維的長度流動。這限制了可以被有效清潔的纖維束的深度。
在ZENON環保股份有限公司的PCT申請WO 97/06880中公開的發明與COTE等人的專利密切相關。在該文件中，纖維是不受限制的，豎向布置的，並且尺寸設定得稍稍長於纖維端部固定在其內的端板的對置的表面之間的距離，以便容許各個纖維擺動和獨立運動。纖維束利用可產生大量氣泡的氣體分布裝置來充氣，而氣泡用於洗滌豎向布置的纖維的外表面，因為它們上升通過纖維束。
我們自己的國際專利申請WO 96/07470描述了一種較早的清潔膜片的方法，其通過向膜片的滲入側施加氣體壓力然後使包圍著膜片的供給側的殼體迅速減壓來採用氣體逆洗去驅逐膜片壁上的汙物。供給供應殼體時發生該氣體逆洗，引起圍繞膜片壁的紊流和泡沫，導致進一步驅逐累積的固體。
本發明特別是涉及布置得形成較緊裝束的膜片組件的多個多孔的膜片。這些多孔膜片可以是纖維形式的或者板式的膜片，如在上述的現有技術中所述的。
本發明尋求通過提供用於採用氣泡來從多孔膜片的表面清除汙物的簡單有效的裝置和方法來克服或者至少減輕現有技術的問題。
根據一個方面的內容，本發明提供了一種從布置在膜片組件中的多個多孔膜片的表面清除汙物的方法，該方法藉助一個裝置而不是通過所述的膜片孔的氣體，通過從組件內部提供相對於多孔膜片組均勻分布的氣泡，使得所述的氣泡流過所述的膜片的表面，以便從其上驅逐汙物，所述的膜片彼此緊鄰布置並且被固定得可防止在它們之間的過份移動。最好是，纖維膜片布置成束，由穿孔的網屏所包圍，該網屏用於防止在它們(膜片)之間的所述的過分的移動。
根據第二方面的內容，本發明提供一種膜片組件，它包括多個多孔膜片，所述的膜片彼此緊鄰布置並且被固定得可以防止在它們之間的過份移動，和藉助一個從組件內提供氣泡的裝置，而不是通過所述的膜片孔的氣體，使得在使用時，所述的氣泡流過所述的膜片的表面，以便從其上驅逐汙物。
氣泡可以從組件內通過各種方法予以提供，包括氣體分布孔或者在用來固定纖維膜片的套筒中的孔，在組件內的多孔管，布置得可在組件內輸出氣體的一個管或者多個管。管可以是坐落在組件內的含有孔的管束的形式。提供氣泡的另外的方法包括藉助火花式臭氧發生器等在現場製造氣體。其他類的氣體提供方法在下面予以詳細描述並且體現在本發明的較佳實施例中。
根據一個較佳形式，本發明提供了一種從被固定成和縱向延伸成組以形成膜片組件的多個多孔中空纖維膜片的表面清除汙物的方法，所述的膜片被布置得彼此緊鄰並且被固定得可防止在它們之間的過份的移動，該方法包括下列步驟藉助一個裝置而不是通過所述的膜片孔的氣體從所述的組內提供均勻分布的氣泡，所述的分布是這樣的，使得所述的氣泡基本上均勻地在所述組的每個膜片之間通過，以便衝刷所述的膜片的表面，從而從膜片組件的內部清除聚集的固體。
最好是，所述的膜片被豎向固定，以便形成所述的組，並且所述的氣泡大致平行地通至所述的纖維的縱向長度。最好是，所述的均勻分布的氣泡在所述組的下端被提供。可選擇的是，逆洗可以與清除方法結合使用，以便有助於從膜片孔和膜片的外表面清除固體。
最好是，膜片包括多孔的中空纖維，纖維在每一端被固定在蓋上，下蓋具有形成在其內的多個孔，通過這些孔可引入提供氣泡的氣體。纖維通常在下端被密封而在它們的上端是敞開的，以容許清除濾液。某些纖維也可以藉助通過在組中被選擇的一根纖維供給氣體用來提供衝刷的氣泡。纖維最好是布置成筒形組或者束。
濾液通常通過應用施加在其上的吸力來從纖維中吸出。然而，可以理解，任何適當的可提供跨膜壓力的裝置都可以被採用。多孔板可以與氣體分布孔結合或者單獨使用，以便提供更均勻的氣泡分布。多孔板還可以提供防止固體侵入氣源增壓室的附加優點。
根據又一個較佳方面的內容，本發明提供一種膜片組件，它包括多個多孔的中空膜片纖維，這些纖維縱向延伸在各個封裝蓋之間並且在每一端被固定在它們之上，所述的膜片纖維被布置得彼此緊鄰並且被固定得可防止在它們之間的過份的移動，所述的封裝蓋之一具有在其內形成的均勻分布的充氣排孔，並且所述的纖維被基本均勻地相對於所述的充氣孔固定在所述的一個封裝蓋上。
根據又一個較佳方面的內容，本發明提供一種過濾系統，該系統包括如所述的第二方面內容的膜片組件，其中，所述的膜片組件被豎向布置在含有被過濾的供給液體的一個箱中，將跨膜壓力施加給在所述的組中的所述的纖維以便使濾液通過所述纖維中的孔的裝置，以及連續地或者間斷地將供氣供給所述的充氣孔以便產生氣泡的裝置，所述的氣泡向上和均勻地在所述的纖維之間流動，以便衝刷其外表面。
可選擇的是，當組件含在單獨的容器中時，在清除於淨化過程中集聚的固體的淨化步驟之後，進行容器的定期排洩。除了排洩以外，還可以採用用於清除集聚固體的其他方法。這些方法包括不斷地放出在過濾循環中變濃的供給液，或者通過將供給液每隔一定時間間隔泵送入箱的底部來在箱的頂部產生溢流，泵送速率足以引起溢流和清除集聚的固體。在逆洗循環的終了通常進行這項工作。
應當理解，在這裡所用的術語「氣體」包括任何氣體，其中包括空氣，各種氣體的混合物以及臭氧等。
可以理解，上述的發明可以容易地應用於我們的連續超濾系統的並且在我們的較早期美國專利NO.5405528的說明書中描述的我們自己的標準型式的微孔過濾器芯子上。這些芯子可以通過在下塞子處提供氣體分布孔並且提供用於供應氣體給所述的孔的歧管來改進，使得在使用時，氣體可通過孔並且形成其向上通過過濾介質的衝刷氣泡。在一個較佳的布置中，過濾介質在下端是密封的並且濾液在真空作用下從上端吸走，同時一個芯子或者多個芯子布置在含有供給液的箱中。
本發明的實施例將就微孔纖維膜片予以描述，然而，可以理解，本發明同樣適用於任何型式的膜片組件。
現在參照附圖僅以舉例的方式描述本發明的實施例。
圖1示出了本發明的膜片組件的一個實施例的簡化的橫截面圖；圖2示出了本發明的一個較佳形式的膜片組件的封裝裝置的兩個部件的簡化圖；圖3示出了圖2的套筒底座的的放大圖4A和4B分別示出了套筒底座環形部分的銷子構成和套筒底座的柱塞部分；圖5示出了採用圖1的膜片組件的過濾系統的簡圖；圖6示出了本發明的膜片組件的另一個實施例的簡化的橫截面圖；圖7示出了關於向本發明的膜片組件供應空氣的另一個實施例的簡化的橫截面圖；圖8A和8B示出了說明組件在不同的條件下的吸氣性能的兩幅圖；圖9示出了在30分鐘吸氣期的時間內阻力增加的情況圖；圖10示出了在無多孔板的情況下，在逆洗之間的時間內阻力增加圖；圖11示出了在有多孔板的情況下，在逆洗之間的時間內阻力增加圖；圖12示出了在對纖維膜片每隔一定時間的氣泡衝刷但是無液體逆洗的條件下經過一定時間的阻力變化圖；圖13示出了與圖12相似的圖，但說明無氣泡衝刷對逆洗效率的影響；圖14示出了與圖12相似的圖，但說明僅對纖維束外側施加氣泡衝刷的作用。
請參閱圖1，該實施例的膜片組件4包括縱向延伸在上和下封裝蓋6，7之間的中空纖維膜片圓筒組或者束5。可選擇的是，一個網屏或者罩8包圍著圓筒組5，用於將纖維9彼此緊鄰固定並且防止過分移動。纖維9在上封裝蓋6處敞開，以便容許濾液從其腔流走，而在下封裝蓋7處予以密封。下封裝蓋7具有在其內均勻分布的一些孔10，以便容許氣體/空氣通過其予以供應。纖維均勻地固定在封裝蓋6，7內，而孔10相對於每根纖維9均勻地形成，以便在使用時使氣泡均勻地分布在纖維之間。
如下所述，孔10是作為封裝過程的一部分形成的。孔彼此間的布置以及纖維相對於孔和彼此間的布置被發現影響著氣泡的淨化效率。
氣體在纖維束中的不良分布可以通過孔的適當分布和定尺寸來予以克服，以確保圍繞纖維的氣泡流橫跨纖維束都是均勻的。在被緊密裝束起來的纖維圓筒束中，已經發現，由被引向纖維束中央的氣泡所流過纖維束的距離大於被引向纖維束外端的氣泡的，因而導致對在纖維束中央的氣泡流的阻力大於在其邊界或者周邊的。
如上所概括所述的，改變氣泡不良分布的一種方法是提供一個橫跨孔的多孔板，以便提供一種均勻的孔分布，因而提供均勻的氣流。另一個方法是提供一種相對於阻力分布的孔尺寸分布。因為每單位面積(A)的氣體流量(Q)與阻力(R)成反比，Q/A～1/R孔直徑(d)和阻力之間的關係為d～(R)1/2採用上述的關係式，則可以設計其可補償纖維束內阻力差的孔尺寸和位置布局。例如，如果在纖維束中央的阻力比在其周邊的大50％，則為得到均勻的氣體分布，在中央的孔尺寸(dc)和在周邊的孔尺寸(dp)應當如下dc/dp＝1.50.5＝1.22構成孔的已知方法要求鑽孔或者其他形式的柱狀開口結構(post-porting formation)。這樣的方法當進行鑽孔等作業時要求躲避纖維/膜片，以避免損壞。這限制了纖維裝束密度和孔的尺寸，因為，在纖維緊密裝束的情況下，要不幹涉或者損壞纖維是很難鑽孔的。
在本發明一個方面中所採用的方法是尋求克服或者至少改善上述的問題或者缺點。
根據本發明的該方面的內容，本發明提供了一種在膜片套筒中構成用於氣體分布的孔的方法，該方法包括下列步驟提供一種用於封裝膜片端部的模具，所述的模具在其內設置有用於在封裝過程中形成所述孔的構造；在所述的被填充以可固化的封裝材料的模具中放置所述的膜片端部；讓所述的封裝材料至少部分固化和使所述的膜片脫模。
最好是，所述的膜片端部相對於所述的構造均勻分布。在另外一個方面的內容中，本發明包括一個膜片總成，該總成包括至少一個按照上述的方法構成的膜片套筒。
現在參照附圖2-4描述構成氣體分布孔的最佳方法。如圖2的右側部分所示，封裝設備(所示為空的)包括一個安裝在豎向可移動的平臺21上的封裝模具20，而該平臺21可藉助液壓缸22上升和下降。每個模具20的中央設置有一個由液壓頂推器缸24操動的豎向可移動的頂推器柱塞23.纖維導向裝置或者安裝環25圍繞模具的周邊安裝，以便在封裝過程中引導和固定纖維端部以及將封裝混合物，通常是聚氨基甲酸(乙)酯，保持在模具中。纖維當被插入導向裝置25時被固持在套筒26中。模具20的臺板20′具有多個直立的銷子27，這些銷子用於幫助纖維端部的均勻分布和將氣體分配孔形成在套筒中的雙重目的。銷子按照正確的氣泡分布的要求來定尺寸和分布。銷子分布的一種形式被示於圖4中。
在使用時，導向裝置25圍繞模具20放置，而模具20被填充以封裝材料至所要求的水平。然後平臺21被提升，以便使纖維端部降入模具20中。纖維端部在插入之前通常被展成扇形，以確保均勻分布，並且被修飾，以確保一致的長度。
一旦封裝材料已經部分固化，可以藉助提升模具的中央推頂器部分23使套筒從模具中推頂出來。模具通常被加熱以便有助於固化。如果需要，可以在封裝過程中使模具20被離心處理，以便有助於使封裝材料滲入纖維壁。
該過程通常導致在該套筒中的纖維端部是被密封的，然而，可以理解，通過對套筒適當的橫向切割，纖維端部可以是敞開的，以便濾液從腔中吸出。
該類的一種試驗組件4裝束有11000根纖維(外徑/內徑-650/380微米)。在下端的纖維腔用聚氨基甲酸(乙)酯堵塞起來，直徑4.5毫米的60個孔分布在纖維束中。下端連接在與供給部分密封起來的空氣管上。
圖5示出了所建立的試驗裝置。組件4被豎向地布置在筒箱15中，濾液通過吸力從封裝上蓋6中吸走。空氣被引入組件4的底部，從而在纖維之間產生氣泡，以便驅逐累積在膜片表面上的固體。為了清除堵塞在膜片孔中的固體，少量的滲氣被泵過纖維腔(滲氣逆洗)。一種運行方法是控制吸力達15分鐘，然後充氣2分15秒。在充氣的頭一分鐘之後，引入滲氣逆洗達15秒。循環返回至吸氣。在幾個循環之後，在筒箱15中的固體被聚集起來，在箱15中的水被向下排洩，以清除聚集的逆洗液。
在圖1所示的較佳實施例中，氣體/空氣應當均勻分布和流過在組件4的下端的小孔10，以便氣泡可以在纖維之間產生。氣泡然後向上流動，產生剪切力，以便清除堆積在膜片表面上的固體。如果圍繞孔10的阻力由於纖維束的不同區域所提供的阻力不同而變化，氣體/空氣往往會流過與低阻力有關的那些孔，從而導致通過這些孔的旁通流。
在製造膜片組件4時，希望將纖維9裝束成相對於孔10是均勻分布的。另外，孔較小和較多將有助於氣體/空氣的分布，但是太小的孔會減小氣泡的尺寸，因而減小施加在纖維外表面上的剪切力。最好是，孔的尺寸在0.01-5毫米的範圍內，然而，應當認識到，孔10的尺寸和位置將隨著部件尺寸，纖維裝束密度，纖維直徑，纖維孔尺寸和其他因素而變化。
另外的減小氣體/空氣不良分布的方法，是使用一層具有比孔10小得多的孔尺寸的多孔板。在該情況下，空氣的主要壓降將是跨過多孔板時的壓降。如果多孔板具有均勻分布的孔，跨過組件空氣端的空氣分布往往會是均勻分布的。
為了進一步改進氣泡的分布情況，一個多孔管16可以插入筒形組件4的中央。當空氣通過多孔管16時，其將產生通過纖維組通出來的均勻的氣泡，從而可清除在纖維膜片壁上的固體。可以理解，可以採用一個以上的多孔管，並且這些管可以分布在整個纖維束中。大孔尺寸的纖維或者由非編織材料製成的纖維也可以被用作纖維束中的多孔管。圖6示出了這種形式的組件。
參閱圖7，空氣可以通過從膜片組件上方的供給箱延伸到其底部的空氣供應管來予以供入在充氣孔10之下的充氣室17。該管可以向下延伸到膜片組件的中央或者向下到外部。充氣室17還可以連接到或者形成下歧管18的一部分，而該下歧管可能被用來交替地供應充氣或者在從組件的底部下洩期間作為用於清除累積的逆洗液的液體歧管，或者作為從組件底部進行逆洗的液體歧管。
圖8A和8B示出了同一組件在由幾個區域標示的不同條件下的試驗結果。在區域1-4中，在筒形箱中的水每10個循環被下洩。這樣，累積廢液的排洩率被計算為供給量的3.2％。在每3個循環進行廢液排洩之下運行的區域5，其累積廢液的排洩率是供給量的10.2％。
區域1和2比較了對於網屏包圍著纖維束的組件在空氣端採用多孔板對吸氣性能的影響。開始，由於組件是新的，吸氣壓力迅速降低(TMP增加)。然後，吸氣壓力和阻力這兩者趨於穩定。根據比較可知，在去掉多孔板之後吸氣阻力增加較快，如區域2所示。這些結果說明，結合有多孔板的空氣端有助於在纖維之間分布空氣。
網屏的採用對過濾具有雙重作用。由網屏對纖維運動的限制便於在吸氣期間固體的累積。另一方面，在纖維之間的有限的自由空間將減少氣泡的聚合，從而可產生較好的淨化作用。還發現，對纖維運動的限制與氣泡運動相結合將在纖維中產生高頻振動和在緊密裝束的纖維表面之間的摩擦作用，這可進一步改善對累積固體的清除作用。在圖8A和8B中的區域3和4代表對於帶有和不帶有網屏的同一組件的結果。
在區域3的工作期間，看到一些旁通氣泡。這是由於圍繞充氣孔的阻力不同，特別是在圍繞那些孔分布著較少纖維的邊界處。因此，我們採用了一種多孔環形板來覆蓋在下封裝蓋的外邊界處的孔。在區域4中的結果表明了與區域3比較的改進。
固體的集聚對過濾和結汙率是很重要的問題。當每10個循環進行一次箱排洩時，固體聚集得很快，這將影響過濾性能。當每3個循環排洩一次箱時，吸氣阻力的增加大大降低，如在區域5中所反映的。
還調查了空氣洗滌和逆洗的頻率對過濾性能的影響。圖9示出了對於吸氣30分鐘然後進行逆洗和空氣洗滌時阻力增加的情況。與圖8中區域5的阻力增加的情況相比較，當逆洗之間的吸氣時間較長時，阻力增加較快。
進行了較長期的試驗，以便比較多孔板對吸氣性能的影響。圖10和11示出了在帶有和不帶有多孔板的情況下，在運行6天多時，阻力增加的情況。對於不連接多孔板的組件，在8天內吸氣阻力緩慢增加大約20％，而當採用多孔板來改善空氣分布時，在運行6天內沒有顯著的阻力增加。這些結果和示於圖8中區域1和2中的結果暗示，多孔板有助於空氣均勻分布。
圖12-14是展示氣泡淨化對逆洗效率的影響圖。每隔一定間隔進行淨化，如圖所示，增加的阻力在淨化期時緊跟著急劇減小。
圖12示出了不採用液體逆洗而有氣體淨化的作用。在試驗的開始階段，進行通常的液體逆洗，即在那裡，濾液被泵回通過纖維腔作為液體逆洗流，同時結合沿著纖維外側的氣體淨化。然後停止液體逆洗並且僅僅採用定期的氣體淨化。發現，既使沒有液體逆洗，但是可達到大約90％的逆洗效率。
圖13示出了在逆洗階段沒有氣體淨化的作用。在試驗的初始部分還是採用了通常的液體逆洗，即在那裡，濾液被泵送回來通過纖維腔作為液體逆洗流，同時結合有沿著纖維外側的氣體淨化。然後在大約9∶15和10∶45之間停止氣體淨化，如圖所示，逆洗效率從採用氣體淨化時的大約96％急劇降低到無氣體淨化時的大約41％。恢復氣體淨化顯示出逆洗效率的顯著改善。
圖14展示了充分在纖維束中淨化的作用，作為與僅僅外纖維淨化的對比。試驗的開始還是顯示了通常的逆洗方式，液體逆洗和氣體淨化的進行直至大約900。然後氣體淨化被限制在纖維束的外側。逆洗效率還是從通常的運行期間的大約98％急劇下降到有限的氣體淨化時的58％。
上述的實施例涉及的是膜片過濾系統，特別是採用吸氣以產生跨膜壓力的系統，然而應當理解，該淨化系統同樣適用於任何形式的纖維膜片過濾方法包括加壓的過濾系統。
該淨化過程和方法可以與任何標準的逆洗方式結合採用，這些標準的逆洗方式包括液體逆洗，加壓氣體逆洗，兩者的組合，以及化學清洗和配藥裝置。
該淨化方法通常是與逆洗期結合採用的，然而，其也可以在過濾和逆洗期連續採用。清洗的化學物質例如氯可以添加在提供氣泡的氣體中，以進一步有助於該淨化方法。在淨化過程中要被清除的固體可以間斷地或者連續地予以清除。在連續清除固體的情況下，可以採用澄清器等。澄清器可以用在組件的前方，平行於組件，或者組件可以在澄清器本身中。當需要時，化學藥劑可以與澄清器結合使用。
採用這種淨化方法的濾清器系統可以用於汙水/生物廢物處理或者與生物反應器，活化淤泥的或者相似的系統組合使用。
應當理解，在不脫離所述本發明的精神和範圍的情況下還可以有其他實施例和例子。
權利要求
1.一種從布置在膜片組件中的多個多孔膜片的表面清除汙物的方法，該方法藉助一個裝置而不是通過所述的膜片孔的氣體，通過從組件內部提供相對於多孔膜片組均勻分布的氣泡，使得所述的氣泡流過所述的膜片的表面，以便從其上驅逐汙物，所述的膜片彼此緊鄰布置並且被固定得可防止在它們之間的過份移動。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，它包括藉助所述氣泡來振動所述的膜片的步驟。
3.如權利要求2所述的方法，其特徵在於，它包括彼此相關地安裝所述的膜片，以便被振動時在所述的膜片之間產生摩擦作用。
4.如權利要求1，2或者3所述的方法，其特徵在於，所述多孔膜片包括中空的纖維膜片。
5.如前述權利要求中任何一項所述的方法，其特徵在於，所述纖維膜片布置成束，由穿孔的網屏所包圍，該網屏用於防止在它們(膜片)之間的所述的過分的移動。
6.如前述權利要求中任何一項所述的方法，其特徵在於，它包括藉助氣體分布孔或者藉助在用來安裝纖維膜片的套筒中的孔來從組件內提供氣泡。
7.如權利要求1-6中的任何一項所述的方法，其特徵在於，它包括藉助在組件內的至少一個多孔管來從組件內提供氣泡的步驟。
8.如權利要求1-6中的任何一項所述的方法，其特徵在於，它包括藉助布置得可在組件內輸出氣體的一個管或者多個管來從組件內提供氣泡的步驟。
9.如權利要求8所述的方法，其特徵在於，所述管位於組件內，其形式為帶孔的梳狀管。
10.一種膜片組件，它包括多個多孔膜片，所述的膜片彼此緊鄰布置並且固定得可以防止在它們之間的過份移動，和藉助一個從組件內提供氣泡的裝置，而不是通過所述的膜片孔的氣體，使得在使用時，所述的氣泡流過所述的膜片的表面，以便從其上驅逐汙物。
11.如權利要求10所述的膜片組件，其特徵在於，所述的多孔膜片布置得可由所述的氣泡來振動。
12.如權利要求11所述的膜片組件，其特徵在於，所述的多孔膜片彼此相關地固定，以便當被振動時可在所述的膜片之間產生摩擦作用。
13.如權利要求10-12中任何一項所述的膜片組件，其特徵在於，所述多孔膜片包括中空的纖維膜片。
14.如權利要求13所述的膜片組件，其特徵在於，所述纖維膜片布置成束，由穿孔的網屏所包圍，該網屏用於防止在它們(膜片)之間的所述的過分的移動。
15.如權利要求10-14中任何一項所述的膜片組件，其特徵在於，用於從組件中提供氣泡的裝置包括氣體分布孔或者在用來固定纖維膜片的套筒中的孔。
16.如權利要求15所述的膜片組件，其特徵在於，一個多孔板與氣體分布孔結合使用，以便提供均勻的氣泡分布。
17.如權利要求10-14中任何一項所述的膜片組件，其特徵在於，用於從組件內提供氣泡的裝置包括一個多孔板，通過該多孔板提供氣體，以便提供所述的氣泡。
18.如權利要求10-14中任何一項所述的膜片組件，其特徵在於，用於從組件內提供氣泡的裝置包括至少一個位於組件內的多孔管。
19.如權利要求10-14中任何一項所述的膜片組件，其特徵在於，用於從組件內提供氣泡的裝置包括布置得可在組件內輸出氣體的一個管或者多個管。
20.如權利要求19所述的膜片組件，其特徵在於，所述管是坐落在組件內的含有孔的管束的形式。
21.如權利要求9-18中任何一項所述的膜片組件，其特徵在於，膜片包括多孔的中空纖維，纖維在每一端被固定在蓋上，下蓋具有形成在其內的多個孔，通過這些孔可引入提供氣泡的氣體。
22.如權利要求21所述的膜片組件，其特徵在於，所述纖維在下端被密封而在它們的上端是敞開的，以容許清除濾液。
23.如權利要求21或者22所述的膜片組件，其特徵在於，所述纖維在所述的蓋之間被固定成基本拉緊的方式。
24.一種膜片組件，它包括多個多孔的中空膜片纖維，這些纖維縱向延伸在各個封裝蓋之間並且在每一端被固定在它們之上，所述的膜片纖維被布置得彼此緊鄰並且被固定得可防止在它們之間的過份的移動，所述的封裝蓋之一具有在其內形成的分布的充氣孔，並且所述的纖維被基本均勻地相對於所述的充氣孔固定在所述的一個封裝蓋上。
25.如權利要求24所述的膜片組件，其特徵在於，所述的充氣孔這樣定尺寸和就位，使得當組件被浸入液體時由通過其的氣體所形成的氣泡基本上均勻地在每個膜片之間通過。
26.如權利要求24-25所述的膜片組件，其特徵在於，所述的多孔膜片被布置得可藉助所述的氣泡來振動。
27.如權利要求26所述的膜片組件，其特徵在於，所述的多孔膜片彼此相關地固定，以便當被振動時可在所述的膜片之間產生摩擦作用。
28.如權利要求24或者25所述的膜片組件，其特徵在於，所述纖維在所述的封裝蓋之間被固定成基本拉緊的方式。
29.一種從被固定成和縱向延伸成組以形成膜片組件的多個多孔中空纖維膜片的表面清除聚集的固體的方法，所述的膜片被布置得彼此緊鄰並且被固定得可防止在它們之間的過份的移動，該方法包括下列步驟藉助一個裝置而不是通過所述的膜片孔的氣體從所述的組內提供均勻分布的氣泡，所述的分布是這樣的，使得所述的氣泡基本上均勻地在所述組的每個膜片之間通過，以便衝刷所述的膜片的表面，從而從膜片組件的內部清除聚集的固體。
30.如權利要求29所述的方法，其特徵在於，它包括藉助所述的氣泡來振動所述的膜片的步驟。
31.如權利要求30所述的方法，其特徵在於，它包括彼此相關地固定所述的膜片，以便當所述的膜片被振動時可在所述的膜片之間產生摩擦作用。
32.如權利要求29所述的方法，其特徵在於，所述的膜片被豎向固定，以便形成組，並且所述的氣泡大致平行地通至所述的纖維的縱向長度。
33.如權利要求32所述的方法，其特徵在於，所述的均勻分布的氣泡在所述組的下端被提供。
34.一種包括如權利要求10-33中任何一項所述的膜片組件的過濾系統，其特徵在於，所述的膜片組件被豎向布置在含有被過濾的供給液體的一個箱中，並且包括將跨膜壓力施加給在所述的組中的所述的纖維以便使濾液通過在所述的纖維中的孔的裝置和連續地或者間斷地將供氣供給用於提供氣泡的所述的裝置的裝置，使得所述的氣泡向上和均勻地在所述的纖維之間流動，以便衝刷其外表面。
35.如權利要求34所述的過濾系統，其特徵在於，逆洗與衝刷方法結合使用，以便有助於從膜片孔和膜片的外表面清除固體。
36.一種在膜片套筒中形成孔的方法，它包括下列步驟提供用於封裝膜片端部的模具，所述的模具在其內設置有用於在封裝過程中形成所述的孔的構造；將所述的膜片端部布置在其填充以可固化的封裝材料的所述的模具中；讓所述的封裝材料至少部分地固化；和使所述的膜片脫模。
37.如權利要求36所述的在膜片套筒中形成孔的方法，其特徵在於，其中，所述的膜片端部相對於所述的構造均勻分布。
38.一種膜片總成，包括至少一個按照權利要求36或者37的方法形成的膜片套筒。
39.一種從被固定成和縱向延伸成一個組以形成膜片組件的多個多孔中空纖維膜片的外表面清除集聚的固體的方法，所述的膜片彼此緊鄰布置並且被固定得可防止在它們之間的過份的移動，該方法包括下列步驟藉助一個裝置而不是通過所述膜片孔的氣體從所述的組內提供氣泡，所述的氣泡藉助在它們之間通過時對所述的膜片產生振動而清除所述的集聚的固體。
40.如權利要求39所述的方法，其特徵在於，它包括彼此相關地固定所述的膜片，以便在當所述的膜片被振動時在所述的膜片之間產生摩擦作用。
全文摘要
一種從布置在膜片組件(4)中的多個多孔膜片的表面清除汙物的方法和設備,其藉助裝置(10)而不是藉助通過所述的膜片孔的氣體,通過從組件的內部提供相對於多孔膜片組均勻分布的氣泡,使得氣泡流過膜片(9)的表面來從其上驅逐汙物。膜片(9)彼此緊鄰布置並且被固定得可防止在它們之間的過份的移動。氣泡還對膜片產生振動和摩擦,以便進一步有助於清除汙物。
文檔編號B01D61/20GK1244814SQ97181431
公開日2000年2月16日 申請日期1997年12月18日 優先權日1996年12月20日
發明者查富芳, 柯林頓·弗吉爾·科普, 羅伯特·詹姆斯·麥克馬洪, 沃倫·託馬斯·詹森, 託馬斯·威廉·貝克 申請人:Usf過濾分離集團公司