ПЛЕНОЧНОЕ ФИЛЬТРАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО ИЗ ПОЛЫХ ВОЛОКОН Российский патент 2011 года по МПК B01D63/04 B01D65/02 

Настоящее изобретение относится к фильтрационному оборудованию на основе половолоконных мембран (т.е. пленочного фильтрационного устройства из полых волокон), обеспечивающему взаимную обратную промывку между половолоконными фильтрующими мембранными модулями.

В JP-A-9-220446 (патентном документе 1) описана обратная промывка с помощью половолоконного мембранного модуля, работающего под внешним давлением, как традиционного фильтрационного оборудования на основе половолоконных мембран.

Однако в вышеописанном JP-A-9-220446 требуется промывочный насос или бак обратной промывки для смыва взвешенного вещества или подобных налипаний на половолоконную фильтрующую мембрану, что имеет большую зону обслуживания и увеличивает расходы.

Настоящее изобретение выполнено с возможностью решения вышеописанной проблемы и ставит задачу создания фильтрационного оборудования на основе половолоконных мембран, которое исключает потребность в промывочном насосе или баке обратной промывки для смыва взвешенного вещества или подобных налипаний на половолоконную фильтрующую мембрану.

Фильтрационное оборудование на основе половолоконных мембран, в котором исходная жидкость проходит через половолоконную мембрану, погруженную в рабочий резервуар, и фильтруется по настоящему изобретению, имеет первую схему компоновки, включающую в себя множество половолоконных фильтрующих мембранных модулей, в которых каналы отвода фильтрата соединены с магистральным трубопроводом отвода фильтрата посредством двухпозиционных клапанов, магистральный трубопровод отвода фильтрата соединен с портом для всасывания жидкости всасывающего насоса, двухпозиционный клапан соединен с магистральным трубопроводом отвода фильтрата, соединенным с отводящим жидкость портом всасывающего насоса, а каналы обратной промывки соединены через двухпозиционные клапаны с магистральным трубопроводом обратной промывки, ответвленным от участка между двухпозиционным клапаном магистрального трубопровода отвода фильтрата и всасывающим насосом, и сообщаются с каналами отвода фильтрата, расположенными впереди своих двухпозиционных клапанов, при этом двухпозиционное регулирование двухпозиционных клапанов позволяет осуществлять взаимную обратную промывку между множеством половолоконных фильтрующих мембранных модулей.

Фильтрационное оборудование на основе половолоконных мембран по настоящему изобретению имеет вторую схему компоновки, включающую в себя средство подачи воздуха, расположенное в рабочем резервуаре, а также средство управления степенью аэрации, увеличивающее степень насыщения воздухом средством подачи воздуха в процессе взаимной обратной промывки между множеством половолоконных фильтрующих мембранных модулей.

Фильтрационное оборудование на основе половолоконных мембран по настоящему изобретению имеет третью схему компоновки, в которой средство управления степенью аэрации выполнено с возможностью увеличения степени насыщения воздухом средством подачи воздуха полностью для всего множества половолоконных фильтрующих мембранных модулей, погруженных в рабочий резервуар по второй схеме компоновки.

Фильтрационное оборудование на основе половолоконных мембран по настоящему изобретению имеет четвертую схему компоновки, в которой средство управления степенью аэрации выполнено с возможностью увеличения степени насыщения воздухом средством подачи воздуха только для половолоконного фильтрующего мембранного модуля в процессе обратной промывки среди множества половолоконных фильтрующих мембранных модулей, погруженных в рабочий резервуар по второй схеме компоновки.

Фильтрационное оборудование на основе половолоконных мембран по настоящему изобретению имеет пятую схему компоновки, в которой средство управления степенью аэрации выполнено с возможностью увеличения степени насыщения воздухом средством подачи воздуха в области, образованной между половолоконным фильтрующим мембранным модулем в процессе обратной промывки и половолоконным фильтрующим мембранным модулем в процессе фильтрации, среди множества половолоконных фильтрующих мембранных модулей, погруженных в рабочий резервуар по второй схеме компоновки.

Фильтрационное оборудование на основе половолоконных мембран по настоящему изобретению имеет шестую схему компоновки, при которой в рабочем резервуаре обеспечено средство перемешивания, при этом средство перемешивания перемешивает жидкость в рабочем резервуаре в процессе взаимной обратной промывки между множеством половолоконных фильтрующих мембранных модулей по первой схеме компоновки.

В первой схеме компоновки фильтрационного оборудования на основе половолоконных мембран по настоящему изобретению двухпозиционное регулирование двухпозиционных клапанов обеспечивает взаимную обратную промывку между множеством половолоконных фильтрующих мембранных модулей, тем самым устраняя необходимость в промывочном насосе или баке обратной промывки для смыва налипаний взвешенного вещества на половолоконную мембрану, что уменьшает размеры и стоимость фильтрационной установки.

Во второй схеме компоновки фильтрационного оборудования на основе половолоконных мембран по настоящему изобретению в процессе взаимной обратной промывки между множеством половолоконных фильтрующих мембранных модулей, погруженных в рабочий резервуар, средство управления степенью аэрации может увеличить степень насыщения воздухом для создания восходящего потока в обрабатываемой жидкости в рабочем резервуаре, и, таким образом, взвешенное вещество, удаленное с половолоконной мембраны в процессе обратной промывки, поднимается восходящим потоком примерно до верхнего слоя жидкости в рабочем резервуаре. В результате этого восходящий поток препятствует налипанию взвешенного вещества на половолоконную мембрану в процессе фильтрации.

В третьей схеме компоновки фильтрационного оборудования на основе половолоконных мембран по настоящему изобретению средство управления степенью аэрации может увеличить степень насыщения воздухом полностью для половолоконной мембраны в процессе обратной промывки, а также половолоконной мембраны в процессе фильтрации, тем самым увеличивая моющий эффект для половолоконного фильтрующего мембранного модуля в процессе обратной промывки, а также эффект по предотвращению повторного налипания взвешенного вещества на половолоконный фильтрующий мембранный модуль в процессе фильтрации.

В четвертой схеме компоновки фильтрационного оборудования на основе половолоконных мембран по настоящему изобретению средство управления степенью аэрации может увеличить степень насыщения воздухом только для половолоконной мембраны в процессе обратной промывки с целью создания восходящего потока для половолоконного фильтрующего мембранного модуля в процессе обратной промывки. Таким образом, взвешенное вещество, удаленное с половолоконного фильтрующего мембранного модуля в процессе обратной промывки, отводится восходящим потоком в верхний слой жидкости в рабочем резервуаре, чтобы далее создать нисходящий поток вдоль смежного половолоконного фильтрующего мембранного модуля в процессе фильтрации и образовать закрученный поток в рабочем резервуаре, тем самым эффективно увеличивая моющий эффект для половолоконного фильтрующего мембранного модуля в процессе обратной промывки, а также эффект по предотвращению повторного налипания взвешенного вещества на половолоконный фильтрующий мембранный модуль в процессе фильтрации.

В пятой схеме компоновки фильтрационного оборудования на основе половолоконных мембран по настоящему изобретению средство управления степенью аэрации может увеличить степень насыщения воздухом в области, образованной между половолоконной мембраной в процессе обратной промывки и половолоконной мембраной в процессе фильтрации, для создания устойчивого закрученного потока, тем самым эффективно увеличивая моющий эффект.

В шестой схеме компоновки фильтрационного оборудования на основе половолоконных мембран по настоящему изобретению в процессе взаимной обратной промывки между множеством половолоконных фильтрующих мембранных модулей, погруженных в рабочий резервуар, средство перемешивания перемешивает жидкость в рабочем резервуаре, и, таким образом, взвешенное вещество, удаленное с половолоконной мембраны в процессе обратной промывки, отводится потоком, создаваемым при перемешивании, и не налипает на половолоконную мембрану в процессе фильтрации.

Сущность изобретения поясняется на чертежах, где:

На фигуре 1А показана взаимная обратная промывка между множеством половолоконных фильтрующих мембранных модулей путем двухпозиционного регулирования двухпозиционных клапанов фильтрационного оборудования на основе половолоконных мембран, работающих под внешним давлением;

на фигуре 1В показана взаимная обратная промывка между множеством половолоконных фильтрующих мембранных модулей путем двухпозиционного регулирования двухпозиционных клапанов фильтрационного оборудования на основе половолоконных мембран, работающих под внутренним давлением;

на фигуре 1С показана взаимная обратная промывка между множеством половолоконных фильтрующих мембранных модулей путем двухпозиционного регулирования двухпозиционных клапанов фильтрационного оборудования на основе половолоконных мембран в случае погружения мембран;

на фигуре 2 показана схема компоновки, включающая в себя средство подачи воздуха, предназначенное для подачи воздуха в процессе обратной промывки между множеством половолоконных фильтрующих мембранных модулей в случае работы под внешним давлением;

на фигуре 3 продемонстрирована схема управления степенью насыщения воздухом в случае погружения мембран;

на фигуре 4 продемонстрирована схема управления степенью насыщения воздухом в случае погружения мембран;

на фигуре 5 продемонстрирована схема управления степенью насыщения воздухом в случае погружения мембран;

на фигуре 6 продемонстрирована схема управления степенью насыщения воздухом в случае погружения мембран;

на фигуре 7 продемонстрирована схема перемешивания в рабочем резервуаре в случае погружения мембран.

Вариант осуществления фильтрационного оборудования на основе половолоконных мембран по настоящему изобретению будет подробно описан со ссылкой на чертежи. На фигурах 1А-1С показана взаимная обратная промывка между множеством половолоконных фильтрующих мембранных модулей путем двухпозиционного регулирования двухпозиционных клапанов фильтрационного оборудования на основе половолоконных мембран, при этом на фигуре 1А показан случай работы под внешним давлением, на фигуре 1В показан случай работы под внутренним давлением, на фигуре 1С показан случай погружения мембран, а на фигуре 2 показана схема компоновки, включающая в себя средство подачи воздуха, предназначенное для подачи воздуха в процессе обратной промывки между множеством половолоконных фильтрующих мембранных модулей в случае работы под внешним давлением.

На фигурах 1А-1С показана взаимная обратная промывка между парой половолоконных фильтрующих мембранных модулей 16а и 16b путем двухпозиционного регулирования двухпозиционных клапанов фильтрационного оборудования на основе половолоконной мембраны 7, на фигуре 1А показана взаимная обратная промывка между мембранами в случае работы под внешним давлением, при этом половолоконные мембраны помещены в корпус, на фигуре 1В показана взаимная обратная промывка между мембранами в случае работы под внутренним давлением, при этом половолоконные мембраны помещены в корпус, на фигуре 1С показана взаимная обратная промывка между мембранами в случае погружения мембран, при этом половолоконные мембраны погружены в рабочий резервуар.

Как показано на фигуре 1А, фильтрационное оборудование на основе половолоконной мембраны 7, работающей под внешним давлением, где давление прикладывается к исходной жидкости снаружи половолоконных мембран, помещенных в корпус, чтобы добиться прохождения фильтрата внутрь половолоконных мембран, включает в себя пару половолоконных фильтрующих мембранных модулей 16а и 16b, где каналы 10а и 10b подачи исходной жидкости соединены с общим магистральным трубопроводом 8 подачи исходной жидкости, в который исходная жидкость подается подающим насосом, который не показан, через двухпозиционные клапаны 9а и 9b, каналы 12а и 12b отвода фильтрата соединены с общим магистральным трубопроводом 11 отвода фильтрата, магистральный трубопровод 11 отвода фильтрата имеет двухпозиционный клапан 18, а каналы 15а и 15b возврата исходной жидкости соединены с общим магистральным трубопроводом 13 возврата исходной жидкости через двухпозиционные клапаны 14а и 14b, так чтобы двухпозиционное регулирование двухпозиционных клапанов 9а, 9b, 14а, 14b и 18 позволяло осуществлять взаимную обратную промывку между парой половолоконных фильтрующих мембранных модулей 16а и 16b.

Далее со ссылкой на фигуру 1А будут описаны процедуры фильтрации и взаимной обратной промывки между парой половолоконных фильтрующих мембранных модулей 16а и 16b. Прежде всего, в процедуре фильтрации двухпозиционные клапаны 9а и 9b и двухпозиционный клапан 18, обеспеченный дальше по ходу каналов 12а и 12b отвода фильтрата в магистральном трубопроводе 11 отвода фильтрата в направлении потока фильтрата (правая сторона фигуры 1А), открыты, исходная жидкость проходит снаружи внутрь (фильтрация под внешним давлением) половолоконных мембран половолоконных фильтрующих мембранных модулей 16а и 16b, при этом двухпозиционные клапаны 14а и 14b закрыты, что предназначено для полной фильтрации, либо часть исходной жидкости возвращается из каналов 15а и 15b возврата исходной жидкости через магистральный трубопровод 13 возврата исходной жидкости в резервуар исходной жидкости, который не показан, при этом двухпозиционные клапаны 14а и 14b открыты, что предназначено для циркуляционной фильтрации.

Далее, что касается процедуры взаимной обратной промывки между парой половолоконных фильтрующих мембранных модулей 16а и 16b, для осуществления процедуры обратной промывки половолоконного фильтрующего мембранного модуля 16а, когда двухпозиционные клапаны 9b и 14а открыты, а двухпозиционные клапаны 9а, 14b и 18 закрыты, исходная жидкость проходит снаружи внутрь (фильтрация под внешним давлением) половолоконной мембраны половолоконного фильтрующего мембранного модуля 16b и фильтруется, а фильтрат вынужденно поступает назад в канал 12а отвода фильтрата половолоконного фильтрующего мембранного модуля 16а и проходит изнутри наружу половолоконной мембраны, при этом налипания взвешенного вещества, расположенные на половолоконной мембране, удаляются и выводятся наружу из канала 15а возврата исходной жидкости через магистральный трубопровод 13 возврата исходной жидкости.

Точно также для осуществления процедуры обратной промывки половолоконного фильтрующего мембранного модуля 16b, когда двухпозиционные клапаны 9а и 14а открыты, а двухпозиционные клапаны 9b, 14а и 18 закрыты, исходная жидкость проходит снаружи внутрь (фильтрация под внешним давлением) половолоконной мембраны половолоконного фильтрующего мембранного модуля 16а и фильтруется, а фильтрат вынужденно поступает назад в канал 12b отвода фильтрата половолоконного фильтрующего мембранного модуля 16b и проходит изнутри наружу половолоконной мембраны, при этом налипания взвешенного вещества, расположенные на половолоконной мембране, удаляются и выводятся наружу из канала 15b возврата исходной жидкости через магистральный трубопровод 13 возврата исходной жидкости.

В процедуре промывки под напором, для того чтобы просто промыть наружные поверхности половолоконных мембран половолоконных фильтрующих мембранных модулей 16а и 16b, когда двухпозиционные клапаны 9а, 9b, 14а и 14b открыты, а двухпозиционный клапан 18 закрыт, исходная жидкость подается из магистрального трубопровода 8 подачи исходной жидкости в каналы 10а и 10b подачи исходной жидкости и проходит через наружные стороны половолоконных мембран половолоконных фильтрующих мембранных модулей 16а и 16b, при этом налипания взвешенного вещества на наружных сторонах половолоконных мембран удаляются и выводятся наружу из каналов 15а и 15b возврата исходной жидкости через магистральный трубопровод 13 возврата исходной жидкости.

На фигуре 1B, также как и на фигуре 1А, представлена схема компоновки фильтрационного оборудования на основе половолоконной мембраны 7, работающей под внутренним давлением, где давление прикладывается к исходной жидкости изнутри половолоконных мембран, помещенных в корпус, чтобы добиться прохождения фильтрата наружу половолоконных мембран, так что двухпозиционное регулирование двухпозиционных клапанов 9а, 9b, 14а, 14b и 18 позволяет осуществлять взаимную обратную промывку между парой половолоконных фильтрующих мембранных модулей 16а и 16b.

Как показано на фигуре 1В, в процедуре фильтрации двухпозиционные клапаны 9а и 9b и двухпозиционный клапан 18, обеспеченный дальше по ходу каналов 12а и 12b отвода фильтрата в магистральном трубопроводе 11 отвода фильтрата в направлении потока фильтрата (правая сторона фигуры 1В), открыты, исходная жидкость проходит изнутри наружу (фильтрация под внутренним давлением) половолоконных мембран половолоконных фильтрующих мембранных модулей 16а и 16b, при этом двухпозиционные клапаны 14а и 14b закрыты, что предназначено для полной фильтрации, либо часть исходной жидкости возвращается из каналов 15а и 15b возврата исходной жидкости через магистральный трубопровод 13 возврата исходной жидкости в резервуар исходной жидкости, который не показан, при этом двухпозиционные клапаны 14а и 14b открыты, что предназначено для циркуляционной фильтрации.

Далее, как показано на фигуре 1С, в процедуре взаимной обратной промывки между парой половолоконных фильтрующих мембранных модулей 16а и 16b для осуществления процедуры обратной промывки половолоконного фильтрующего мембранного модуля 16а, когда двухпозиционные клапаны 9b и 14а открыты, а двухпозиционные клапаны 9а, 14b и 18 закрыты, исходная жидкость проходит изнутри наружу (фильтрация под внутренним давлением) половолоконной мембраны половолоконного фильтрующего мембранного модуля 16b и фильтруется, а фильтрат вынужденно поступает назад в канал 12а отвода фильтрата половолоконного фильтрующего мембранного модуля 16а и проходит снаружи внутрь половолоконной мембраны, при этом налипания взвешенного вещества, расположенные на половолоконной мембране, удаляются и выводятся наружу из канала 15а возврата исходной жидкости через магистральный трубопровод 13 возврата исходной жидкости.

Точно также для осуществления процедуры обратной промывки половолоконного фильтрующего мембранного модуля 16b, когда двухпозиционные клапаны 9а и 14b открыты, а двухпозиционные клапаны 9b, 14а и 18 закрыты, исходная жидкость проходит изнутри наружу (фильтрация под внутренним давлением) половолоконной мембраны половолоконного фильтрующего мембранного модуля 16а и фильтруется, а фильтрат вынужденно поступает назад в канал 12b отвода фильтрата половолоконного фильтрующего мембранного модуля 16b и проходит снаружи внутрь половолоконной мембраны, при этом налипания взвешенного вещества, расположенные на половолоконной мембране, удаляются и выводятся наружу из канала 15b возврата исходной жидкости через магистральный трубопровод 13 возврата исходной жидкости.

Как показано на фигуре 1С, фильтрационное оборудование на основе половолоконной мембраны 7 погружного типа, в котором обнаженные половолоконные мембраны, один конец которых закрыт, погружены в рабочий резервуар 24, исходная жидкость в рабочем резервуаре 24 всасывается с другого, открытого конца половолоконных мембран посредством всасывающего насоса 25, проходит через половолоконные мембраны и фильтруется, а фильтрат откачивается, включает в себя пару половолоконных фильтрующих мембранных модулей 16а, 16b, где исходная жидкость подается в рабочий резервуар 24 подающим насосом, который не показан, каналы 12а и 12b отвода фильтрата соединены с общим магистральным трубопроводом 11 отвода фильтрата через двухпозиционные клапаны 26а и 26b, магистральный трубопровод 11 отвода фильтрата соединен с портом для всасывания жидкости всасывающего насоса 25, двухпозиционный клапан 30 соединен с магистральным трубопроводом 11 отвода фильтрата, соединенным с отводящим жидкость портом всасывающего насоса 25, каналы 29а и 29b обратной промывки соединены через двухпозиционные клапаны 28а и 28b с общим магистральным трубопроводом 27 обратной промывки, ответвленным от участка между двухпозиционным клапаном 30 магистрального трубопровода 11 отвода фильтрата и всасывающим насосом 25, и сообщаются с каналами 12а и 12b отвода фильтрата, расположенными впереди своих двухпозиционных клапанов 26а и 26b, так что двухпозиционное регулирование двухпозиционных клапанов 26а, 26b, 28а, 28b и 30 позволяет осуществлять взаимную обратную промывку между парой половолоконных фильтрующих мембранных модулей 16а и 16b.

Далее со ссылкой на фигуру 1С будет описана процедура взаимной обратной промывки между парой половолоконных фильтрующих мембранных модулей 16а и 16b. Прежде всего, что касается процедуры фильтрации, двухпозиционные клапаны 26а и 26b и двухпозиционный клапан 30, обеспеченный дальше по ходу от всасывающего насоса 25 в магистральном трубопроводе 11 отвода фильтрата в направлении потока фильтрата (правая сторона фигуры 1С), открыты, всасывающий насос 25 приводится в действие по всасыванию исходной жидкости, собранной в рабочем резервуаре 24, при этом двухпозиционные клапаны 28а и 28b закрыты, и исходная жидкость проходит снаружи внутрь половолоконных мембран половолоконных фильтрующих мембранных модулей 16а и 16b.

Далее, что касается процедуры взаимной обратной промывки между парой половолоконных фильтрующих мембранных модулей 16а и 16b, для осуществления процедуры обратной промывки половолоконного фильтрующего мембранного модуля 16а, когда двухпозиционные клапаны 26b и 28а открыты, а двухпозиционные клапаны 26а, 28b и 30 закрыты, всасывающий насос 25 приводится в действие по всасыванию исходной жидкости, собранной в рабочем резервуаре 24, исходная жидкость проходит снаружи внутрь половолоконной мембраны половолоконного фильтрующего мембранного модуля 16b, фильтрат вынужденно поступает назад в канал 12а отвода фильтрата половолоконного фильтрующего мембранного модуля 16а и проходит изнутри наружу половолоконной мембраны, при этом налипания взвешенного вещества, расположенные на половолоконной мембране, удаляются и выводятся в рабочий резервуар 24.

Точно также для осуществления процедуры обратной промывки половолоконного фильтрующего мембранного модуля 16b, когда двухпозиционные клапаны 26а и 28b открыты, а двухпозиционные клапаны 26b, 28а и 30 закрыты, всасывающий насос 25 приводится в действие по всасыванию исходной жидкости, собранной в рабочем резервуаре 24, исходная жидкость проходит снаружи внутрь половолоконной мембраны половолоконного фильтрующего мембранного модуля 16а, фильтрат вынужденно поступает назад в канал 12b отвода фильтрата половолоконного фильтрующего мембранного модуля 16b и проходит изнутри наружу половолоконной мембраны, при этом налипания взвешенного вещества, расположенные на половолоконной мембране, удаляются и выводятся в рабочий резервуар 24.

На фигуре 2 показан пример фильтрационного оборудования на основе половолоконной мембраны 7, осуществляющей фильтрацию под внешним давлением, описанного выше со ссылкой на фигуру 1А, где трубоотводы 19а и 19b для подачи воздуха, ответвленные от магистрального трубопровода 19 подачи воздуха, который является средством подачи воздуха, предназначенным для подачи воздуха в процессе взаимной обратной промывки между парой половолоконных фильтрующих мембранных модулей 16а и 16b, через двухпозиционные клапаны 31а и 31b сообщаются с каналами 10а и 10b подачи исходной жидкости. Процедура взаимной обратной промывки между половолоконными фильтрующими мембранными модулями 16а и 16b та же, что описана выше со ссылкой на фигуру 1А, при этом в процессе обратной промывки каждого из половолоконных фильтрующих мембранных модулей 16а и 16b двухпозиционные клапаны 31а и 31b, соответствующие половолоконным фильтрующим мембранным модулям 16а и 16b, в случае необходимости могут быть открыты для проведения обратной промывки с использованием воздушных пузырьков.

В вышеописанном варианте осуществления пара половолоконных фильтрующих мембранных модулей 16а и 16b относится к одной или множеству групп половолоконных фильтрующих мембранных модулей, которые производят фильтрат для обратной промывки, а также к одной или множеству групп половолоконных фильтрующих мембранных модулей, которые должны пройти обратную промывку, будучи в паре. Пара половолоконных фильтрующих мембранных модулей 16а и 16b также включает в себя одну или множество групп половолоконных фильтрующих мембранных модулей, соединенных с отдельными магистральными трубопроводами, помимо половолоконных фильтрующих мембранных модулей, соединенных с общим магистральным трубопроводом.

С использованием вышеописанной схемы выполняемое автоматически или вручную двухпозиционное регулирование двухпозиционных клапанов позволяет осуществлять взаимную обратную промывку между парой половолоконных фильтрующих мембранных модулей 16а и 16b, тем самым исключая необходимость в промывочном насосе или баке обратной промывки для смыва налипаний взвешенного вещества на половолоконные мембраны, что уменьшает размеры и стоимость фильтрационной установки.

Кроме того, трубопровод подачи воздуха, который является средством подачи воздуха, подает воздух в процессе взаимной обратной промывки между парой половолоконных фильтрующих мембранных модулей 16а и 16b, тем самым создавая колебания половолоконных мембран для увеличения моющего эффекта.

Далее будет описана иная схема компоновки фильтрационного оборудования на основе половолоконных мембран по настоящему изобретению со ссылкой на фигуры 3-6. Составные элементы, являющиеся теми же что в вышеописанном варианте осуществления, будут обозначены теми же ссылочными позициями, а их описание будет опущено. В этом варианте осуществления, как показано на фигурах 3-6, обеспечены трубопроводы 41, 42 и 43 подачи воздуха, которые являются средством подачи воздуха, имеющие аэрационные отверстия 41а, 42а и 43а, размещенные в нижней части рабочего резервуара 24, а также обеспечен блок 44 управления степенью аэрации, который является средством управления степенью аэрации для увеличения или уменьшения степени насыщения воздухом трубопроводами 41, 42 и 43 подачи воздуха, которые являются средством подачи воздуха, в процессе взаимной обратной промывки между множеством половолоконных фильтрующих мембранных модулей 16а и 16b, погруженных в рабочий резервуар 24, как описано выше со ссылкой на фигуру 1С. Предпочтительно увеличивать степень насыщения воздухом, поскольку это увеличивает моющий эффект для половолоконного фильтрующего мембранного модуля, а также эффект по предотвращению повторного налипания взвешенного вещества на половолоконный фильтрующий мембранный модуль.

Как показано на фигуре 3, блок 44 управления степенью аэрации в варианте осуществления может выполнять функции управления по увеличению степени насыщения воздухом трубопроводами 41, 42 и 43 подачи воздуха, которые являются средством подачи воздуха, для всего множества половолоконных фильтрующих мембранных модулей 16а и 16b, погруженных в рабочий резервуар 24. На фигуре 4 показано управление по увеличению степени насыщения воздухом трубопроводами 41, 42 и 43 подачи воздуха, расположенными ниже половолоконных фильтрующих мембранных модулей 16а и 16b.

В вышеописанной схеме компоновки блок 44 управления степенью аэрации, который является средством управления степенью аэрации, выполнен с возможностью увеличения степени насыщения воздухом полностью всей половолоконной мембраны в процессе обратной промывки и половолоконной мембраны в процессе фильтрации, тем самым увеличивая моющий эффект для половолоконного фильтрующего мембранного модуля в процессе обратной промывки (половолоконного фильтрующего мембранного модуля 16b на фигурах 3 и 4), а также эффект по предотвращению повторного налипания взвешенного вещества на половолоконный фильтрующий мембранный модуль в процессе фильтрации (половолоконный фильтрующий мембранный модуль 16а на фигурах 3 и 4).

Как показано на фигуре 5, блок 44 управления степенью аэрации в варианте осуществления может также выполнять функции управления по увеличению степени насыщения воздухом трубопроводом 42 подачи воздуха, который является средством подачи воздуха только для половолоконного фильтрующего мембранного модуля в процессе обратной промывки (половолоконного фильтрующего мембранного модуля 16b на фигуре 5) из множества половолоконных фильтрующих мембранных модулей 16а и 16b, погруженных в рабочий резервуар 24.

В вышеописанной схеме компоновки блок 44 управления степенью аэрации, который является средством управления степенью аэрации, может увеличить степень насыщения воздухом только для половолоконной мембраны в процессе обратной промывки для создания восходящего потока 46 для половолоконного фильтрующего мембранного модуля в процессе обратной промывки (половолоконного фильтрующего мембранного модуля 16b на фигуре 5). Таким образом, взвешенное вещество, удаленное с половолоконного фильтрующего мембранного модуля в процессе обратной промывки (половолоконного фильтрующего мембранного модуля 16b на фигуре 5), отводится восходящим потоком 46 в верхний слой жидкости в рабочем резервуаре 24, чтобы далее создать нисходящий поток 47 вдоль смежного половолоконного фильтрующего мембранного модуля в процессе фильтрации (половолоконного фильтрующего мембранного модуля 16а на фигуре 5) и образовать закрученный поток в рабочем резервуаре 24, тем самым эффективно увеличивая моющий эффект для половолоконного фильтрующего мембранного модуля в процессе обратной промывки (половолоконного фильтрующего мембранного модуля 16b на фигуре 5), а также эффект по предотвращению повторного налипания взвешенного вещества на половолоконный фильтрующий мембранный модуль в процессе фильтрации (половолоконный фильтрующий мембранный модуль 16а на фигуре 5).

Как показано на фигуре 6, блок 44 управления степенью аэрации в варианте осуществления может также выполнять функции управления по увеличению степени насыщения воздухом трубопроводом 43 подачи воздуха, который является средством подачи воздуха для промежуточной области 45, образованной между половолоконным фильтрующим мембранным модулем в процессе обратной промывки (половолоконным фильтрующим мембранным модулем 16b на фигуре 6) и половолоконным фильтрующим мембранным модулем в процессе фильтрации (половолоконным фильтрующим мембранным модулем 16а на фигуре 6) среди множества половолоконных фильтрующих мембранных модулей 16а и 16b, погруженных в рабочий резервуар 24.

В вышеописанной схеме компоновки блок 44 управления степенью аэрации, который является средством управления степенью аэрации, может увеличить степень насыщения воздухом в промежуточной области 45, образованной между половолоконной мембраной в процессе обратной промывки и половолоконной мембраной в процессе фильтрации, для создания устойчивого закрученного потока, тем самым эффективно увеличивая моющий эффект.

В вышеописанной схеме компоновки в процессе взаимной обратной промывки между множеством половолоконных фильтрующих мембранных модулей 16а и 16b, погруженных в рабочий резервуар 24, блок 44 управления степенью аэрации, который является средством управления степенью аэрации, может увеличить степень насыщения воздухом для создания восходящего потока 46 в обрабатываемой жидкости в рабочем резервуаре 24. Таким образом, взвешенное вещество, удаленное с половолоконной фильтрующей мембраны в процессе обратной промывки, отводится восходящим потоком 46 в верхний слой жидкости в рабочем резервуаре 24 и не налипает на половолоконную фильтрующую мембрану в процессе фильтрации.

Далее будет описана дополнительная схема компоновки фильтрационного оборудования на основе половолоконных мембран по настоящему изобретению со ссылкой на фигуру 7. В этом варианте осуществления, как показано на фигуре 7, в нижней части рабочего резервуара 24 обеспечена мешалка 48, которая является средством перемешивания, и жидкость в рабочем резервуаре 24 перемешивается мешалкой 48 в процессе взаимной обратной промывки между множеством половолоконных фильтрующих мембранных модулей 16а и 16b.

В вышеописанной схеме компоновки жидкость в рабочем резервуаре 24 перемешивается мешалкой 48 в процессе взаимной обратной промывки между множеством половолоконных фильтрующих мембранных модулей 16а и 16b, погруженных в рабочий резервуар 24, и, таким образом, взвешенное вещество, удаленное с половолоконной мембраны в процессе обратной промывки, отводится потоком, создаваемым при перемешивании, и не налипает на половолоконную мембрану в процессе фильтрации.

Настоящее изобретение может применяться в фильтрационном оборудовании на основе половолоконных мембран, обеспечивающем взаимную обратную промывку между половолоконными фильтрующими мембранными модулями.

ОПИСАНИЕ ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ

7 - фильтрационное оборудование на основе половолоконных мембран

8 - магистральный трубопровод подачи исходной жидкости

9а, 9b - двухпозиционный клапан

10а, 10b - канал подачи исходной жидкости

11 - магистральный трубопровод отвода фильтрата

12а, 12b - канал отвода фильтрата

13 - магистральный трубопровод возврата исходной жидкости

14а, 14b - двухпозиционный клапан

15а, 15b - канал возврата исходной жидкости

16а, 16b - половолоконный фильтрующий мембранный модуль

18 - двухпозиционный клапан

19 - магистральный трубопровод подачи воздуха

19а, 19b - трубоотводы для подачи воздуха

24 - рабочий резервуар

25 - всасывающий насос

26а, 26b - двухпозиционный клапан

27 - магистральный трубопровод обратной промывки

28а, 28b - двухпозиционный клапан

29а, 29b - канал обратной промывки

30 - двухпозиционный клапан

31а, 131b - двухпозиционный клапан

41-43 - трубопровод подачи воздуха

41а-41b - аэрационное отверстие

44 - блок управления степенью аэрации

45 - промежуточная область

46 - восходящий поток

47 - нисходящий поток

48 - мешалка

Изобретение относится к пленочному фильтрационному устройству (7) из полых волокон для фильтрации исходного раствора путем его прохождения через пленку из полых волокон, погруженную в рабочую ванну (24). Каналы (12а и 12b) отвода фильтрованной жидкости фильтрационного устройства (7) соединены с магистральным трубопроводом (11) отвода фильтрованной жидкости через двухпозиционные клапаны (26а и 26b) соответственно, трубопровод (11) соединен с всасывающим портом всасывающего насоса (25), двухпозиционный клапан (30) соединен с трубопроводом (11), соединенным с выпускным портом всасывающего насоса (25), каналы (29а и 29b) обратной промывки соединены через двухпозиционные клапаны (28а и 28b) с магистральным трубопроводом (27) обратной промывки, ответвленным от участка между двухпозиционным клапаном (30) и всасывающим насосом (25) трубопровода (11), каналы (29а и 29b) включают в себя множество половолоконных фильтрующих пленочных модулей (16а и 16b). Изобретение исключает потребность в промывочном насосе или баке обратной промывки для смыва взвешенного вещества или подобных налипаний на фильтрующую мембрану. 5 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Фильтрационное оборудование на основе половолоконных мембран, в котором исходная жидкость проходит через половолоконную мембрану, погруженную в рабочий резервуар, и фильтруется, содержащее множество половолоконных фильтрующих мембранных модулей, в которых каналы отвода фильтрата соединены с магистральным трубопроводом отвода фильтрата посредством двухпозиционных клапанов, причем магистральный трубопровод отвода фильтрата соединен с портом для всасывания жидкости всасывающего насоса, двухпозиционный клапан соединен с магистральным трубопроводом отвода фильтрата, соединенным с отводящим жидкость портом всасывающего насоса, а каналы обратной промывки соединены через двухпозиционные клапаны с магистральным трубопроводом обратной промывки, ответвленным от участка между двухпозиционным клапаном магистрального трубопровода отвода фильтрата и всасывающим насосом, и сообщены с каналами отвода фильтрата, расположенными впереди своих двухпозиционных клапанов, при этом двухпозиционное регулирование двухпозиционных клапанов позволяет осуществлять взаимную обратную промывку между множеством половолоконных фильтрующих мембранных модулей.

2. Фильтрационное оборудование на основе половолоконных мембран по п.1, содержащее средство подачи воздуха, расположенное в рабочем резервуаре, а также средство управления степенью аэрации, увеличивающее степень насыщения воздухом средством подачи воздуха в процессе взаимной обратной промывки между множеством половолоконных фильтрующих мембранных модулей.

3. Фильтрационное оборудование на основе половолоконных мембран по п.2, в котором средство управления степенью аэрации выполнено с возможностью увеличения степени насыщения воздухом средством подачи воздуха полностью для всего множества половолоконных фильтрующих мембранных модулей, погруженных в рабочий резервуар.

4. Фильтрационное оборудование на основе половолоконных мембран по п.2, в котором средство управления степенью аэрации выполнено с возможностью увеличения степени насыщения воздухом средством подачи воздуха только для половолоконного фильтрующего мембранного модуля в процессе обратной промывки среди множества половолоконных фильтрующих мембранных модулей, погруженных в рабочий резервуар.

5. Фильтрационное оборудование на основе половолоконных мембран по п.2, в котором средство управления степенью аэрации выполнено с возможностью увеличения степени насыщения воздухом средством подачи воздуха в области, образованной между половолоконным фильтрующим мембранным модулем в процессе обратной промывки и половолоконным фильтрующим мембранным модулем в процессе фильтрации, среди множества половолоконных фильтрующих мембранных модулей, погруженных в рабочий резервуар.

6. Фильтрационное оборудование на основе половолоконных мембран по п.1, в котором в рабочем резервуаре расположено средство перемешивания, при этом средство перемешивания выполнено с возможностью перемешивания жидкости в рабочем резервуаре в процессе взаимной обратной промывки между множеством половолоконных фильтрующих мембранных модулей.