專利名稱：過(guò)濾來(lái)自生物反應(yīng)器的生物反應(yīng)器液體的方法、錯(cuò)流式膜組件和生物反應(yīng)器膜系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及過(guò)濾來(lái)自生物反應(yīng)器的生物反應(yīng)器液體的方法、錯(cuò)流式膜組件和生物反應(yīng)器膜系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
水清潔/凈化中膜的使用是本領(lǐng)域公知的。例如，US2004007527描述了用于超濾或微孔過(guò)濾飲用水的元件，其具有連接于兩個(gè)集管之間的大量小徑中空纖維膜。連接于集管側(cè)面的側(cè)板界定了容納膜的垂直流動(dòng)通道。所述元件可以被并排放置并且可以在彼此的頂部相疊以形成盒，所述盒具有通過(guò)整個(gè)盒的連續(xù)的垂直流動(dòng)通道。膜組件或盒可以被設(shè)置為覆蓋開(kāi)放箱橫截面的大部分。箱水可以向上或向下流過(guò)流動(dòng)通道。可以通過(guò)在繼續(xù)透過(guò)的同時(shí)至少部分排空和用新鮮的水再灌注箱來(lái)對(duì)箱進(jìn)行分散。在分散中產(chǎn)生的多余的箱水可以大體上向上流過(guò)組件并通過(guò)滯留物出口流出或在箱的頂部溢出。W003095371描述了通過(guò)在一個(gè)或數(shù)個(gè)絮凝步驟中進(jìn)行絮凝、在下游沉降階段分離絮狀物以及減少絮狀漿來(lái)處理水的方法和系統(tǒng)。在沉降階段中，水沿著膜濾器板(filter plate)流動(dòng)，所述膜濾器板朝向彼此并相對(duì)于待處理的水的流入進(jìn)行定向，使得錯(cuò)流過(guò)濾 (cross flow filtration)、死端過(guò)濾(dead-end filtration)和沉降發(fā)生至所需的程度。此外，US4964987描述了使用開(kāi)放箱的錯(cuò)流式濾器裝置和方法，所述開(kāi)放箱具有第一液體保留部件(first liquid reating section)、第二濾器保留部件(second filter retaining section)禾口第三固體收集部件(third solids collecting section),所述部件彼此液體連通。濾器組裝件被保留在第二部件內(nèi)并且包括濾器面板(filter panel)，所述濾器面板具有大體上垂直安置的濾器膜表面，優(yōu)選具有亞微米孔。通過(guò)與濾器板連通施加約5英寸真空壓(汞)的低真空壓來(lái)去除濾液，使得以流率Qa通過(guò)濾器膜表面的孔吸取濾液。待過(guò)濾的流體以流率I向下垂直錯(cuò)流穿過(guò)濾器膜表面，使得通過(guò)濾器膜表面吸取的流體的水平速度Vh小于錯(cuò)流的未過(guò)濾流體的垂直速度Vv。多余的高速錯(cuò)流的未過(guò)濾流體對(duì)靜止在濾器膜表面上的顆粒施加剪切作用以復(fù)原濾器膜，從而持續(xù)提供清潔的濾器膜表面以用于持續(xù)過(guò)濾。多余的未過(guò)濾錯(cuò)流流體在箱的第一和第二部件之間再循環(huán)，同時(shí)允許被卷走的顆粒沉積在箱的固體收集部件上，因?yàn)樵谠傺h(huán)之前，再循環(huán)的流體與進(jìn)來(lái)的未過(guò)濾流體混合，并垂直向下排出穿過(guò)濾器膜表面。W02006/058902描述了水和廢水的過(guò)濾系統(tǒng)，其包括至少一個(gè)容器，在該容器中安置了通氣的濾器組件。提供至少一個(gè)進(jìn)料隔間(feed compartment)用于將待過(guò)濾的懸液共同供應(yīng)于濾器組件。該發(fā)明的系統(tǒng)特征在于進(jìn)料分布隔間(feed distribution compartment)，通過(guò)所述進(jìn)料分布隔間將待過(guò)濾的懸液引入所述進(jìn)料隔間，所述進(jìn)料分布隔間被部分地引導(dǎo)在所述輸送隔間周?chē)?。該發(fā)明允許減小用于供應(yīng)懸液的濾器組件下方所需的間隔。US 2004/0007527描述了用于超濾或微孔過(guò)濾飲用水的元件，其具有連接于兩個(gè)集管之間的大量小徑中空纖維膜。連接于集管側(cè)面的側(cè)板界定了容納膜的垂直流動(dòng)通道。所述元件可以被并排放置并且可以在彼此的頂部相疊以形成盒，所述盒具有通過(guò)整個(gè)盒的連續(xù)的垂直流動(dòng)通道。膜組件或盒可以被設(shè)置為覆蓋開(kāi)放箱橫截面積的大部分。箱水可以向上或向下流過(guò)流動(dòng)通道?？梢酝ㄟ^(guò)在繼續(xù)透過(guò)的同時(shí)至少部分排空和用新鮮的水再灌注箱來(lái)對(duì)箱進(jìn)行分散。在分散中產(chǎn)生的多余的箱水可以大體上向上流過(guò)組件并通過(guò)滯留物出口流出或在箱的頂部溢出。W02008/048594描述了在廢水處理系統(tǒng)中幫助從廢水中去除磷的方法，所述廢水處理系統(tǒng)包括具有至少一個(gè)膜的膜生物反應(yīng)器，所述方法包括形成氣體和液體介質(zhì)的混合物；向所述混合物添加凝結(jié)劑；將所述混合物和添加的凝結(jié)劑施加于膜表面，以及通過(guò)膜的壁過(guò)濾透過(guò)物。發(fā)明概述使用超濾的處理工業(yè)中主要使用管狀膜。以錯(cuò)流模式運(yùn)行的這些系統(tǒng)的一個(gè)缺點(diǎn)是(水)回收利用泵能的高消耗，特別是它們用于生物膜系統(tǒng)中時(shí)。為了克服該問(wèn)題并保持膜管的清潔，可以垂直固定膜系統(tǒng)并使通過(guò)組件的流通是向上方向，同時(shí)在底部注射空氣。該空氣注射優(yōu)選能產(chǎn)生大量的湍流流，以使得可以減少組件上的流動(dòng)并仍然保持管的清潔。然而，該系統(tǒng)的問(wèn)題在于水和空氣的分布可能不會(huì)被均勻分到所有膜管上。某些管發(fā)揮升管(riser)的功能，某些管發(fā)揮下行床(downer)的功能， 某些管可能沒(méi)有任何流動(dòng)。發(fā)揮升管功能的管可以吸引所有的水和空氣，并產(chǎn)生高速度，其從組件的頂部通過(guò)下行床吸水。在發(fā)揮下行床功能的管中，流速可能非常低，并且剪切作用對(duì)于管來(lái)說(shuō)太低而難以保持管的清潔。在此處，術(shù)語(yǔ)“管”可以指“管狀膜”或“膜管”。然而，有利的是，看起來(lái)，當(dāng)向下通氣與向下流動(dòng)組合時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)氣體(例如空氣)基本上均勻分布在組件的所有管上。該構(gòu)造還可以基本上進(jìn)行自我調(diào)整當(dāng)管中向下流動(dòng)增加時(shí)，更多的空氣可以被吸入管中，空氣水混合物的比重降低，阻力會(huì)增加并且流動(dòng)會(huì)降低，使得更少的空氣被吸入管中。這正與向上通氣相反，向上通氣是不穩(wěn)定的當(dāng)其中一個(gè)管被注滿水時(shí)，管中的速度會(huì)增加并且會(huì)吸入空氣，直至速度再次降低。因此，本發(fā)明一方面提供了過(guò)濾來(lái)自生物反應(yīng)器的生物反應(yīng)器液體的備選方法， 該方法優(yōu)選地進(jìn)一步克服一個(gè)或多個(gè)上述缺點(diǎn)。另一方面提供了備選錯(cuò)流式膜組件(cross flow membrane module)，該錯(cuò)流式膜組件優(yōu)選地進(jìn)一步克服一個(gè)或多個(gè)上述缺點(diǎn)。另一方面提供了備選生物反應(yīng)器膜系統(tǒng)，該生物反應(yīng)器膜系統(tǒng)優(yōu)選地進(jìn)一步克服一個(gè)或多個(gè)上述缺點(diǎn)。根據(jù)第一方面，本發(fā)明提供了用包括一個(gè)或多個(gè)膜的錯(cuò)流式膜組件過(guò)濾來(lái)自生物反應(yīng)器的生物反應(yīng)器液體的方法，其中所述方法包括a.將部分的生物反應(yīng)器液體供應(yīng)于錯(cuò)流式膜組件的液體入口，b.以錯(cuò)流模式將生物反應(yīng)器液體運(yùn)輸通過(guò)錯(cuò)流式膜組件，和c.從錯(cuò)流式膜組件的液體出口移除滯留物，其中所述錯(cuò)流式膜組件被設(shè)置為允許通過(guò)錯(cuò)流式膜組件的生物反應(yīng)器液體的液體向下流動(dòng)OiL)，并且其中所述方法還包括提供通過(guò)錯(cuò)流式膜組件的生物反應(yīng)器液體的液體向下流動(dòng)OiL)和通過(guò)錯(cuò)流式膜組件的氣體的向下氣體流動(dòng)(QG)。有利的是，還及時(shí)相對(duì)較好地防止或減少膜的污垢。此外，相對(duì)于常規(guī)構(gòu)造，液體流動(dòng)和/或氣體流動(dòng)，特別是表面液體流動(dòng)(參見(jiàn)下文)，可以減少。因此，按照此方式可以使較少的液體流通。因此，生物反應(yīng)器液體在液體向下流動(dòng)中被運(yùn)輸通過(guò)錯(cuò)流式膜組件。在具體實(shí)施方案中，本發(fā)明提供了方法，其中通過(guò)錯(cuò)流式膜組件的液體向下流動(dòng) (QL)中的氣含率(gas holdup)為液體向下流動(dòng)01L，單位為m3/h)的約0. 5_25νο1. % (體積百分比)，特別為約5-25vol. %。在這些條件下，可以獲得良好的抗污垢效果，同時(shí)使能
量消耗最小化。在實(shí)施方案中，表面液體流速為0. 1-2. 5m/s，特別為0. 2-1. 5m/s。在此處，表面液體流速的單位為m/s，并且是指膜上的流動(dòng)(錯(cuò)流)。在現(xiàn)有技術(shù)的應(yīng)用中，表面液體流速基本上較高，例如約3-4m/s或更高。因此，液體向下流動(dòng)的表面液體流速(在錯(cuò)流式膜組件的錯(cuò)流式膜上)可以為0. 2-1. 5m/s?？梢砸圆煌绞綄怏w注射入錯(cuò)流式膜組件?？梢詥为?dú)注射氣體，也可以在膜上流動(dòng)之前將氣體注射入生物反應(yīng)器液體。在具體實(shí)施方案中，在以錯(cuò)流模式流過(guò)錯(cuò)流式膜組件之前混合生物反應(yīng)器液體和氣體。通常，會(huì)使至少部分生物反應(yīng)器液體在錯(cuò)流式膜組件中循環(huán)。因此，在具體實(shí)施方案中，錯(cuò)流式膜組件的滯留物被供應(yīng)于生物反應(yīng)器。在本文中，術(shù)語(yǔ)“滯留物”是指在過(guò)濾過(guò)程中未穿過(guò)膜的部分溶液。“透過(guò)物”是通過(guò)膜的孔的液體。通常，透過(guò)物也可以被稱為 “凈化水”或“清潔水”或“過(guò)濾水”。特別優(yōu)選的是管狀膜，可以通過(guò)管狀膜運(yùn)輸生物反應(yīng)器液體。例如，此類(lèi)膜可以是超濾膜或微孔濾膜。這類(lèi)膜是可商購(gòu)的。因此，在具體實(shí)施方案中，本發(fā)明提供方法，其中一個(gè)或多個(gè)膜包括一個(gè)或多個(gè)管狀膜，其中一個(gè)或多個(gè)管狀膜被設(shè)置為允許以錯(cuò)流模式通過(guò)一個(gè)或多個(gè)管狀膜的生物反應(yīng)器液體的液體向下流動(dòng)OiL)和氣體的向下氣體流動(dòng)(QG)。 在一個(gè)實(shí)施方案中，所述膜包括超濾膜。所述氣體可以包括例如空氣、氮?dú)?、天然氣和生物氣中的一種或多種。例如，生物氣可以獲自生物反應(yīng)器(容納生物反應(yīng)器液體)。根據(jù)另一方面，本發(fā)明提供了錯(cuò)流式膜組件，其包括一個(gè)或多個(gè)膜、生物反應(yīng)器液體的液體入口和錯(cuò)流式膜組件的滯留物的液體出口，其中所述錯(cuò)流式膜組件還包括氣體的氣體入口，并且其中所述錯(cuò)流式膜組件、液體入口、液體出口和氣體入口被設(shè)置為允許以錯(cuò)流模式通過(guò)錯(cuò)流式膜組件的生物反應(yīng)器液體的液體向下流動(dòng)OiL)和氣體的向下氣體流動(dòng) (QG)。該錯(cuò)流式膜組件可特別用于實(shí)施本發(fā)明上述方法。根據(jù)另一方面，本發(fā)明還提供了膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)，其包括生物反應(yīng)器和設(shè)置在所述生物反應(yīng)器外部的上文所述的錯(cuò)流式膜組件，其中所述生物反應(yīng)器被設(shè)置為包括生物反應(yīng)器液體，并且其中所述生物反應(yīng)器與錯(cuò)流式膜組件的液體入口液體連通。按照上文所述，至少部分生物反應(yīng)器液體可以從生物反應(yīng)器流通至錯(cuò)流式膜組件并返回。因此，優(yōu)選地，所述生物反應(yīng)器與錯(cuò)流式膜組件的液體出口液體連通，并且所述膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)被設(shè)置為使至少部分生物反應(yīng)器液體流通通過(guò)錯(cuò)流式膜組件。因此，本發(fā)明還有利地提供以錯(cuò)流模式通過(guò)包括一個(gè)或多個(gè)膜的錯(cuò)流式膜組件 (例如本文所述)的生物反應(yīng)器液體的液體向下流動(dòng)OiL)和氣體的向下氣體流動(dòng)(QG)在過(guò)濾生物反應(yīng)器液體中的用途。所述的以錯(cuò)流模式通過(guò)包括一個(gè)或多個(gè)膜的錯(cuò)流式膜組件的用于過(guò)濾生物反應(yīng)器液體的生物反應(yīng)器液體的液體向下流動(dòng)OiL)和氣體的向下氣體流動(dòng)(QG)還可以有利地用于減少一個(gè)或多個(gè)膜的污垢。
附圖簡(jiǎn)述現(xiàn)結(jié)合附圖，僅以舉例的方式描述本發(fā)明的實(shí)施方案，在附圖中對(duì)應(yīng)的參照標(biāo)號(hào)指示對(duì)應(yīng)的部分，并且其中

圖1示意性地描述了本發(fā)明實(shí)施方案的膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)的實(shí)施方案；以及圖2a/2b更詳細(xì)地示意性地描述了本發(fā)明實(shí)施方案的錯(cuò)流式膜組件的實(shí)施方案。優(yōu)選實(shí)施方案描述圖1示意性地描述了用參考標(biāo)號(hào)200標(biāo)示的膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)，其包括生物反應(yīng)器1和錯(cuò)流式膜組件20。錯(cuò)流式膜組件20被設(shè)置在生物反應(yīng)器1的外部。生物反應(yīng)器1 被設(shè)置為包括生物反應(yīng)器液體10。生物反應(yīng)器1與錯(cuò)流式膜組件20的液體入口 21液體連通。按此方式，生物反應(yīng)器液體10可以被運(yùn)輸至錯(cuò)流式膜組件20。生物反應(yīng)器液體可以被運(yùn)輸至一個(gè)或多個(gè)錯(cuò)流式膜組件20。在該實(shí)例中，示意性地描述了 4個(gè)這樣的組件20，每個(gè)組件20具有入口 21。膜組件20包括膜40。錯(cuò)流式膜組件20可以包括一個(gè)或多個(gè)膜40、生物反應(yīng)器液體10的液體入口 21和錯(cuò)流式膜組件20的滯留物12的液體出口 22 (即未通過(guò)膜的生物反應(yīng)器液體)。錯(cuò)流式膜組件20還包括氣體30的氣體入口 31。錯(cuò)流式膜組件20、液體入口 21、液體出口 22和氣體入口 31被設(shè)置為允許以錯(cuò)流模式通過(guò)錯(cuò)流式膜組件20的生物反應(yīng)器液體10的液體向下流動(dòng)和氣體30的向下氣體流動(dòng)。如圖1所示，將氣體30和液體10提供至頂部的錯(cuò)流式膜組件20，滯留物12被從錯(cuò)流式膜組件20的底部提取，并且通過(guò)出口 22離開(kāi)錯(cuò)流式膜組件20。因此，在液體向下流動(dòng)中，液體10被運(yùn)輸通過(guò)錯(cuò)流式膜組件20。通過(guò)錯(cuò)流式膜組件 20的液體10的液體流動(dòng)中的氣含率可以為，例如0. 5-25vol. %,5-25vol. %，或更特別為 10-25vol. %。因此，本發(fā)明的方法還包括提供通過(guò)錯(cuò)流式膜組件20的生物反應(yīng)器液體10 的液體向下流動(dòng)和氣體30的向下氣體流動(dòng)。用參考標(biāo)號(hào)25標(biāo)示的透過(guò)物可以被從膜提取(透過(guò)物側(cè)，圖中未示出)，并且可以通過(guò)出口 M離開(kāi)錯(cuò)流式膜組件。任選地，透過(guò)物的一部分可以被重新引回生物反應(yīng)器1 ； 以及一部分可被用于其他應(yīng)用。參考標(biāo)號(hào)L是指任選的液位計(jì)(level meter) 0液體出口 22可以與生物反應(yīng)器1液體連通。按此方式，膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)200可以被設(shè)置為使至少部分生物反應(yīng)器液體10流通在錯(cuò)流式膜組件20中循環(huán)。生物反應(yīng)器液體10可以這樣穿過(guò)錯(cuò)流式膜組件20數(shù)次?？梢酝ㄟ^(guò)通氣系統(tǒng)201向生物反應(yīng)器10中的液體10通氣，所述通氣系統(tǒng)201從例如壓縮機(jī)207 (1)獲得空氣(或另一種氣體或氣體混合物)。可以通過(guò)壓力傳感器205和流量計(jì)206 (1)控制生物反應(yīng)器液體10的液體流動(dòng)以及因此的向下流動(dòng)；可以通過(guò)氣流量計(jì)206( 控制氣體流動(dòng)，即向下氣體流動(dòng)。可以由另一壓縮機(jī)207( 提供氣體(示意圖的右手側(cè))。任選地，氣體30在進(jìn)入錯(cuò)流式膜組件20 之前或至少在與錯(cuò)流式膜組件20中的膜40接觸之前可以與液體10混合。該實(shí)施方案用虛線和參考標(biāo)號(hào)A示意性地標(biāo)示。按此方式，可以按照以下用錯(cuò)流式膜組件20過(guò)濾來(lái)自生物反應(yīng)器1的生物反應(yīng)器液體10 將部分的生物反應(yīng)器液體10供應(yīng)于錯(cuò)流式膜組件20的液體入口 21，以錯(cuò)流模式運(yùn)輸生物反應(yīng)器液體10通過(guò)錯(cuò)流式膜組件20，以及從錯(cuò)流式膜組件20的液體出口 22移除滯留物12，使得允許通過(guò)錯(cuò)流式膜組件20的生物反應(yīng)器液體10的液體向下流動(dòng)，并獲得通過(guò)錯(cuò)流式膜組件20的氣體30的向下氣體流動(dòng)。生物反應(yīng)器液體10和氣體30在以錯(cuò)流模式流動(dòng)通過(guò)錯(cuò)流式膜組件20之前可以進(jìn)行混合(如流動(dòng)A的一個(gè)實(shí)施方案中所示)。 此外，錯(cuò)流式膜組件20的滯留物12可以被供應(yīng)于生物反應(yīng)器1。用參考標(biāo)號(hào)25標(biāo)示的更清潔的生物反應(yīng)器液體或“凈化的”生物反應(yīng)器液體或“過(guò)濾出的生物反應(yīng)器液體”，通常是水，可以通過(guò)一個(gè)或多個(gè)開(kāi)口 M離開(kāi)錯(cuò)流式膜組件20。圖加和2b中更詳細(xì)地描述了錯(cuò)流式膜組件20的一個(gè)實(shí)施方案。生物反應(yīng)器液體10通過(guò)入口 21進(jìn)入錯(cuò)流式膜組件20，氣體30通過(guò)入口 30進(jìn)入錯(cuò)流式膜組件20。包含氣泡的液體10沿膜40流動(dòng)，此處膜是管狀膜45，其可以是例如超濾膜或微孔濾膜。滯留物 12可以通過(guò)出口 22離開(kāi)錯(cuò)流式膜組件20。凈化的液體25 (透過(guò)物)通過(guò)膜40的透過(guò)物側(cè)的膜開(kāi)口離開(kāi)膜，并且可以通過(guò)出口 M離開(kāi)反應(yīng)器。本發(fā)明實(shí)施方案的膜組件20因此可以包括組件頭部(module head) 50，所述組件頭部50被設(shè)置為將液體10和氣體30提供至位于頂部的用參考標(biāo)號(hào)41標(biāo)示的膜，尤其是管狀膜，所述頂部，從而允許液體10的向下流動(dòng)。該組件頭部50可以包括液體入口 20和氣體入口 30。然而在常規(guī)系統(tǒng)中，表面液體流動(dòng)可以為例如約3-4m/s，本發(fā)明中的表面液體流動(dòng)可以例如低至約0. 5m/s。因此，相對(duì)于膜組件被設(shè)置為允許通過(guò)錯(cuò)流式膜組件的生物反應(yīng)器液體10的液體向上流動(dòng)的方法，本發(fā)明可以將提供表面液體流動(dòng)的泵的能量減少高達(dá)60-70%，同時(shí)良好地或甚至更好地減少污垢。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解本文中的術(shù)語(yǔ)“基本上”，例如“基本上所有排放”或“基本上由…組成”。術(shù)語(yǔ)“基本上”還可以包括“全部的”、“完整地”、“所有”等。因此，在實(shí)施方案中，也可以去掉形容詞基本上。在適合的情況下，術(shù)語(yǔ)“基本上”可以指90%或更高，例如95%或更高，特別是99%或更高，更特別是99. 5%或更高，包括100%。術(shù)語(yǔ)“包括”也包括該術(shù)語(yǔ)“包括”表示“由…組成”時(shí)的實(shí)施方案。此外，說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求中的術(shù)語(yǔ)第一、第二、第三及相似術(shù)語(yǔ)是用于區(qū)分相似的元件，未必是描述次序上的或時(shí)間上的順序。應(yīng)當(dāng)理解，這樣使用的術(shù)語(yǔ)在合適的情況下是可互換的，并且本文所述的本發(fā)明的實(shí)施方案能夠以本文描述或圖示之外的順序運(yùn)行。其中，對(duì)本文中裝置的描述是在其運(yùn)行過(guò)程中的。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚，本發(fā)明不限于運(yùn)行方法或運(yùn)行中的裝置。應(yīng)當(dāng)注意，上述實(shí)施方案是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明，而不是限制本發(fā)明，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠設(shè)計(jì)很多不脫離附加權(quán)利要求范圍的備選實(shí)施方案。在權(quán)利要求書(shū)中，括號(hào)之間的任何參考標(biāo)號(hào)不應(yīng)解釋為限制該權(quán)利要求。當(dāng)使用動(dòng)詞“包括”及其變形詞時(shí)，不排除權(quán)利要求中所述之外的元件或步驟的存在。元件前的冠詞“a (—個(gè))”或“an (—個(gè))，，不排除存在多個(gè)此類(lèi)元件?？梢酝ㄟ^(guò)包括數(shù)個(gè)不同元件的硬件和合適編程的計(jì)算機(jī)實(shí)施本發(fā)明。在在列舉了數(shù)個(gè)構(gòu)件的裝置權(quán)利要求中，這些構(gòu)件中有幾個(gè)可以由硬件中的一個(gè)并且相同項(xiàng)所表示。在彼此不同的從屬權(quán)利要求中陳述了某些標(biāo)準(zhǔn)，但這并不表示這些標(biāo)準(zhǔn)的組合不能被用于獲益。
權(quán)利要求
1.用包括一個(gè)或多個(gè)膜GO)的錯(cuò)流式膜組件00)過(guò)濾來(lái)自生物反應(yīng)器(1)的生物反應(yīng)器液體(10)的方法，其中所述方法包括a.將部分所述生物反應(yīng)器液體(10)供應(yīng)于所述錯(cuò)流式膜組件O0)的液體入口(21)，b.以錯(cuò)流模式運(yùn)輸所述生物反應(yīng)器液體(10)通過(guò)所述錯(cuò)流式膜組件O0)，以及c.從所述錯(cuò)流式膜組件O0)的液體出口0 移除滯留物(12)，其中所述錯(cuò)流式膜組件OO)被設(shè)置為允許通過(guò)所述錯(cuò)流式膜組件OO)的所述生物反應(yīng)器液體(10)的液體向下流動(dòng)，并且其中所述方法還包括提供通過(guò)所述錯(cuò)流式膜組件(20)的生物反應(yīng)器液體(10)的所述液體向下流動(dòng)和氣體(30)的向下氣體流動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中通過(guò)所述錯(cuò)流式膜組件OO)的液體向下流動(dòng)中的氣含率為 5-25vol. %0
3.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述液體向下流動(dòng)的表面液體流速為 0. 2-1. 5m/s ο
4.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述生物反應(yīng)器液體(10)和氣體(30) 在以錯(cuò)流模式流過(guò)錯(cuò)流式膜組件OO)之前進(jìn)行混合。
5.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述錯(cuò)流式膜組件OO)的滯留物(12) 被供應(yīng)于生物反應(yīng)器(1)。
6.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)膜GO)包括一個(gè)或多個(gè)管狀膜(45)，其中所述一個(gè)或多個(gè)管狀膜0 被設(shè)置為允許以錯(cuò)流模式通過(guò)所述一個(gè)或多個(gè)管狀膜0 的所述生物反應(yīng)器液體(10)的液體向下流動(dòng)和所述氣體(30)的向下氣體流動(dòng)。
7.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述氣體(30)包括空氣和生物氣中的一種或種。
8.錯(cuò)流式膜組件(20)，包括一個(gè)或多個(gè)膜(40)、生物反應(yīng)器液體(10)的液體入口(21)和所述錯(cuò)流式膜組件00)的滯留物(1 的液體出口(22)，其中所述錯(cuò)流式膜組件(20)還包括氣體(30)的氣體入口(31)，并且其中所述錯(cuò)流式膜組件(20)、所述液體入口(21)、所述液體出口0 和所述氣體入口(31)被設(shè)置為允許以錯(cuò)流模式通過(guò)所述錯(cuò)流式膜組件00)的所述生物反應(yīng)器液體(10)的液體向下流動(dòng)和所述氣體(30)的向下氣體流動(dòng)。
9.膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)000)，包括生物反應(yīng)器(1)和權(quán)利要求8所述的錯(cuò)流式膜組件 (20)，所述錯(cuò)流式膜組件00)被設(shè)置在所述生物反應(yīng)器(1)的外部，其中所述生物反應(yīng)器 (1)被設(shè)置為包括生物反應(yīng)器液體(10)，并且其中所述生物反應(yīng)器(1)與所述錯(cuò)流式膜組件00)的液體入口(21)液體連通。
10.膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)000)，其中所述生物反應(yīng)器(1)與所述錯(cuò)流式膜組件00)的液體出口 02)液體連通，并且其中所述膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)(200)被設(shè)置為使至少部分所述生物反應(yīng)器液體(10)在所述錯(cuò)流式膜組件00)中循環(huán)。
11.以錯(cuò)流模式通過(guò)包括一個(gè)或多個(gè)膜GO)的錯(cuò)流式膜組件OO)的生物反應(yīng)器液體 (10)的液體向下流動(dòng)和氣體(30)的向下氣體流動(dòng)在過(guò)濾生物反應(yīng)器液體(10)中的用途。
12.如權(quán)利要求11所述的用途，用于減少所述一個(gè)或多個(gè)膜GO)的污垢。
全文摘要
本發(fā)明提供用包括一個(gè)或多個(gè)膜(40)的錯(cuò)流式膜組件(20)過(guò)濾來(lái)自生物反應(yīng)器(1)的生物反應(yīng)器液體(10)的方法。所述方法包括將部分生物反應(yīng)器液體(10)供應(yīng)于錯(cuò)流式膜組件(20)的液體入口(21)，以錯(cuò)流模式運(yùn)輸生物反應(yīng)器液體(10)通過(guò)錯(cuò)流式膜組件(20)，以及從錯(cuò)流式膜組件(20)的液體出口(22)移除滯留物(12)。錯(cuò)流式膜組件(20)被設(shè)置為允許通過(guò)錯(cuò)流式膜組件(20)的生物反應(yīng)器液體(10)的液體向下流動(dòng)。所述方法還包括提供通過(guò)錯(cuò)流式膜組件(20)的液體向下流動(dòng)和氣體(30)的向下氣體流動(dòng)。及時(shí)相對(duì)較好地防止或減少膜的污垢。此外，相對(duì)于常規(guī)構(gòu)造，可以減少液體流動(dòng)。
文檔編號(hào)C12M1/12GK102203234SQ200980143887
公開(kāi)日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2009年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月30日
發(fā)明者哈姆·萬(wàn)達(dá)弗森, 斯約爾格德·胡伯爾特斯·約瑟夫·威林加, 謝勒·法伯 申請(qǐng)人:帕克斯生物系統(tǒng)公司, 荷蘭帕克知產(chǎn)有限公司