[发明专利]集成膜模块架

说明书

本发明提供了流体处理系统，该流体处理系统包括一排竖直布置的圆筒形过滤模块，该过滤模块具有圆筒形壳体、上端部、下端部和壳体内部以及联接到壳体的上端部和下端部的上集管和下集管。在壳体内部，中空纤维膜及其端部被嵌入上管板和下管板中并且在它们的端部处是开口的。外部滤液空间围绕膜形成并且在上管板和下管板以及壳体的内表面之间延伸。上头部空间和下头部空间形成在上管板和下管板与相应的集管之间。中空纤维膜的内腔与头部空间流体连通。圆筒形壳体包括与外部滤液空间流体连通并且连接到滤液支管的出口端口。上集管彼此流体连接，从而形成在与上集管相同的水平处或在上集管上方沿排延伸的上收集管道。下集管彼此流体连接，从而形成在下集管的水平处或下方沿排延伸的下收集管道。滤液支管连接到并通向滤液收集管，该滤液收集管在过滤模块的上端部处沿该排的纵长方向延伸。上收集管道和滤液收集管相对于壳体的横截面中心偏心地布置在上集管处并且位于不同侧上，并且在相同的高度水平处彼此平行。

说明书：

本发明涉及一种流体处理系统，该流体处理系统包括至少一排多个竖直布置的圆筒形过滤模块，其中每个圆筒形过滤模块具有圆筒形壳体，该圆筒形壳体具有上端部、下端部和壳体内部，并且具有分别联接到圆筒形壳体的上端部和下端部的上集管和下集管、布置在壳体内部的一束中空纤维膜，其中该中空纤维膜及其端部被嵌入上管板和下管板中，该上管板和下管板被流体密封地密封到圆筒形壳体的内表面，使得围绕中空纤维膜形成外部滤液空间，该外部滤液空间在上管板、下管板和圆筒形壳体的内表面之间延伸。

这种流体处理系统例如用于水和废水处理设施或工业工厂中。取决于膜的类型，液体(具体为水)通过过滤穿过膜壁而从颗粒和溶解的物质中释放出来。还可分离溶解的物质，诸如盐。过滤过程简单且安全，不添加化学品，并且能量消耗小。通常使用包括细长的中空圆筒形壳体的过滤模块作为壳体，其中一束中空纤维膜布置在圆筒形壳体内部并且沿中空圆柱体的长度延伸。用于液体过滤的中空纤维膜可具有多孔的半渗透壁结构，并且取决于膜的类型和具体应用，迫使待过滤的液体穿过膜壁从中空纤维膜的管腔到达外部或反之亦然。

过滤模块被集成到待过滤的液体流过的管线中。若干过滤模块成排连接，并且若干排过滤模块平行布置，以便获得期望的流体处理系统容量。流体处理系统的过滤模块在架中彼此相邻地竖直布置，并且每个过滤模块在它们的端部处由端盖或集管封闭，连接管从端盖或集管分支出来，从而通向沿该排过滤模块延伸的收集管。已知系统的缺点在于，过滤装置的设计需要相当大的空间，并且通常需要大量的连接部件诸如管接头，以便将连接管连接到相关的收集管。

WO 2013/048801涉及一种流体处理系统，该流体处理系统包括通过收集管道或歧管彼此流体连接的多个过滤模块，其中过滤模块以形成大阵列的组或排的形式布置。WO2013/048801公开了常见的滤液转移歧管、流体转移歧管和布置在成排的过滤模块之间的流体控制歧管。US 2003/003875涉及一种过滤模块布置，该过滤模块布置允许在使用过程中通过反冲洗方式去除沉积在该布置的中空纤维模块中的原水悬浮物。US 2003/003875的过滤模块布置包括成排布置的多个过滤模块，其中原水供应管、空气供应管、排水管和排出管布置在成排的过滤模块之间。

EP-A-0 525 096公开了膜滤筒和滤筒组件，其中滤筒成排布置以用于错流过滤。该文献中公开的滤筒在滤筒的端部处具有用于将组合的进料和浓缩物以及滤液分别注入并排出滤筒的技术上复杂的集管，滤筒通过这些集管连接以形成排。

美国专利US-A-5 094 750涉及一种在套管内具有一束中空纤维的流体过滤器。在套管的一端处，存在一个转移集管，该转移集管具有穿过转移集管的进料通道并且具有用于将进料输送到套管和纤维外部的排出端口。该转移集管还具有穿过转移集管并与纤维的开口端部连通的滤液通道。该转移集管在集管的侧面部分处具有偏移部分，该偏移部分延伸超出过滤器的套管，并且该偏移部分容纳进料通道。该滤液通道延伸穿过集管的顶部部分。多个流体过滤器组装在一起以形成一组过滤器单元，其中过滤器单元经由它们的转移集管彼此连接。