專利名稱：過濾系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及薄膜過濾系統(tǒng)，具體而言，涉及一種可用在常規(guī)基礎(chǔ) 設(shè)施遭自然或人為災(zāi)害損壞或破壞的世界邊遠(yuǎn)不發(fā)達(dá)區(qū)域或場所中的 簡單且成本低的過濾系統(tǒng)。
技術(shù)背景在發(fā)展中國家的一些地區(qū)，清潔的飲用水缺乏。此外，在更邊遠(yuǎn) 的區(qū)域，電力也供應(yīng)不上。在這些區(qū)域，使用昂貴的費(fèi)電的水過濾系 統(tǒng)顯得不實(shí)際。不過，采用多孔薄膜的過濾系統(tǒng)已使用多年，這些系 統(tǒng)需要昂貴的設(shè)備、復(fù)雜的泵吸、閥以及清潔系統(tǒng)。在采用大規(guī)模系 統(tǒng)服務(wù)于一個(gè)大的群體的情況下，此費(fèi)用支出通常被認(rèn)為是合理的。在規(guī)劃經(jīng)濟(jì)不可行和電力獲得有限或匱乏的貧窮發(fā)展中國家和/ 或邊遠(yuǎn)地區(qū)，需要一種簡單的、低成本的過濾系統(tǒng)，其可按小規(guī)?；?有限規(guī)模比如單家農(nóng)舍或小鄉(xiāng)村輸送高質(zhì)量的飲用水。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明旨在克服或改善現(xiàn)有技術(shù)中存在的至少一個(gè)缺陷，或提供 有效的備選方案。根據(jù)一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種在一類裝置中清潔可滲透空心 薄膜的方法，其中在浸漬于液體懸浮液中的可滲透空心薄膜的壁上施 加壓差，所述液體懸浮液作用于可滲透空心薄膜的外表面，以通過薄膜壁引發(fā)和維持過濾，其中(a) —些液體懸浮液穿過薄膜的壁，以作為凈化液體或滲透物從空 心薄膜腔抽走；(b) 至少 一些固體保持在空心薄膜上或保持在空心薄膜中，或以其 它方式作為懸浮的固體保持在包圍薄膜的液體內(nèi)，清潔方法包括的步驟有
(i)在薄膜與液體懸浮液之間產(chǎn)生機(jī)械攪動(dòng)，以除去至少 一 些保持 的固體。優(yōu)選的是，該方法包括至少部分地在產(chǎn)生機(jī)械攪動(dòng)的步驟之前和/ 或當(dāng)中自薄膜的進(jìn)給側(cè)去除液體。根據(jù)另一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種自用在薄膜過濾系統(tǒng)中的可 滲透空心薄膜的表面清潔保持的固體的方法，包括的步驟有在薄膜 與浸漬薄膜的液體之間產(chǎn)生機(jī)械攪動(dòng)，以除去至少一些保持的固體。優(yōu)選的是，機(jī)械攪動(dòng)是通過相對于液體運(yùn)動(dòng)薄膜或反過來而產(chǎn)生 的。液體一般收容在貯器中，貯器面向大氣可以是敞開或閉合的。在 此類裝置中，攪動(dòng)可以通過相對于薄膜運(yùn)動(dòng)貯器和其內(nèi)的液體或反過 來而產(chǎn)生。此類運(yùn)動(dòng)尤其包括旋轉(zhuǎn)、沿著貯器的軸橫向運(yùn)動(dòng)和/或搖動(dòng) 運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)優(yōu)選是振動(dòng)的。該清潔方法可補(bǔ)充釆用液體回流和/或使用適當(dāng)?shù)那鍧崉Ρ∧?進(jìn)行化學(xué)清潔。根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，提供了一種使用一個(gè)或多個(gè)可滲透空 心薄膜處理液體懸浮液以去除顆粒物質(zhì)的方法，該方法包括(a)在浸漬于液體懸浮液中的可滲透空心薄膜的壁上施加壓差，所 述液體懸浮液施加于可滲透空心薄膜的外表面，以通過薄膜壁引發(fā)和 維持過濾，其中(i) 一些液體懸浮液穿過薄膜的壁，以從空心薄膜腔作為凈化液體 或滲透物抽走；(ii) 至少一些顆粒物質(zhì)保持在空心薄膜上或保持在空心薄膜中， 或以其它方式作為懸浮的固體保持在包圍薄膜的液體內(nèi)；其中，壓差是通過在重力作用下自纖維腔抽吸液體而產(chǎn)生的。 在該方法的一個(gè)形式中，液體懸浮液可容納在閉合的貯器中，且 液體懸浮液在重力作用下進(jìn)給到貯器中，于是壓力通過進(jìn)給到貯器中 的液體的重力輸送而施加在薄膜的進(jìn)給側(cè)上，和/或吸力通過從其中的 重力流而施加在薄膜腔上。根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面，提供了一種使用一個(gè)或多個(gè)可滲透空 心薄膜處理液體懸浮液以去除顆粒物質(zhì)的方法，該方法包括(a)在浸漬于液體懸浮液中的可滲透空心薄膜的壁上施加壓差，所 述液體懸浮液施加于可滲透空心薄膜的外表面，以通過薄膜壁引發(fā)和 維持過濾，其中(i) 一些液體懸浮液穿過薄膜的壁，以從空心薄膜腔作為凈化液體 或滲透物抽走；(ii) 至少一些顆粒物質(zhì)保持在空心薄膜上或保持在空心薄膜中， 或以其它方式作為懸浮的固體保持在包圍薄膜的液體內(nèi)；其中，液體懸浮液容納在開放貯器中，且壓差是通過自薄膜網(wǎng)眼 虹吸液體而產(chǎn)生的。根據(jù)本發(fā)明的還一個(gè)方面，提供了一種使用一個(gè)或多個(gè)可滲透空 心薄膜處理液體懸浮液以去除顆粒物質(zhì)的方法，該方法包括(a) 在浸漬于液體懸浮液中的可滲透空心薄膜的壁上施加壓差，所 述液體懸浮液作用于可滲透空心薄膜的外表面，以通過薄膜壁引發(fā)和 維持過濾，其中(i) 一些液體懸浮液穿過薄膜的壁，以從空心薄膜腔作為凈化液體 或滲透物抽走；(ii) 至少一些顆粒物質(zhì)保持在空心薄膜上或保持在空心薄膜中， 或以其它方式作為懸浮的固體保持在包圍薄膜的液體內(nèi)；(b) 暫停所述過濾；(c) 在薄膜與液體懸浮液之間產(chǎn)生機(jī)械攪動(dòng)，以除去至少 一 些保持 的顆粒物質(zhì)；(d) 去除包含除去的顆粒物質(zhì)的液體； (e^f吏所述過濾重新開始。在一個(gè)實(shí)施例中，該方法包括的步驟有在產(chǎn)生機(jī)械攪動(dòng)的步驟之 前和/或當(dāng)中從薄膜的進(jìn)給側(cè)至少部分地去除液體。在其它方面，本發(fā)明包括執(zhí)行所述各種方法的設(shè)備。


現(xiàn)在參照附圖僅通過實(shí)例對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行描述，其中
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的過濾組件的一個(gè)實(shí)施例的簡化側(cè)剖圖； 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的過濾組件的第二實(shí)施例的簡化側(cè)剖圖； 圖3示出了產(chǎn)生過濾組件的機(jī)械攪動(dòng)的 一個(gè)裝置的簡化側(cè)視圖； 圖4示出了產(chǎn)生過濾組件的機(jī)械攪動(dòng)的另 一裝置的簡化側(cè)視圖； 圖5示出了產(chǎn)生過濾組件的機(jī)械攪動(dòng)的又一裝置的簡化側(cè)視圖； 圖6示出了產(chǎn)生過濾組件的機(jī)械攪動(dòng)的再一裝置的簡化側(cè)視圖； 圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的過濾組件的又一 實(shí)施例的簡化側(cè)視圖； 圖8示出了針對根據(jù)本發(fā)明 一個(gè)實(shí)施例的薄膜組件隨時(shí)間測量的橫跨膜壓力、滲透性、流速以及進(jìn)給積垢指數(shù)(FFI)的圖表。
具體實(shí)施方式
參見圖1，過濾裝置5包括開放端的管狀貯器6，其具有過濾組件 7，過濾組件7裝有過濾帽8，由位于其內(nèi)的O形圏9密封。 一軟管 10的一端連接于過濾帽8，另一端連接于外部容器11。該過濾組件屬于我們的國際專利申請No.W098/28066中描述的 類型，不過，應(yīng)當(dāng)理解，可以使用任何合適的薄膜過濾裝置。但是， 在該組件中，并不使用氣體沖刷，并且，下部器皿內(nèi)的開口用于從組 件中去除進(jìn)給液體。當(dāng)在過濾模式中操作時(shí)，壓差通過作用于通過過濾帽8的薄膜腔 的虹吸作用在薄膜上產(chǎn)生。濾液在大氣壓下自帽8中吸出并通過軟管 10出來進(jìn)入外部容器11中。通過給過濾管線增加一抽吸裝置，可給 薄膜施加附加的抽吸壓力。優(yōu)點(diǎn)是，薄膜上的壓差局限于大氣壓，且 因此可避免薄膜的過度積垢。組件底部的薄膜受到進(jìn)料的阻擋，使得濾液和進(jìn)給液體仍保持物 理上的分離。底部器皿12上的開口 (未示出)便于組件7的清潔。隨著時(shí)間的過去，因薄膜積垢而導(dǎo)致濾液流速減慢。因?yàn)檫^濾過 程的低壓操作，形成在薄膜過濾側(cè)上的污垢容易通過機(jī)械攪動(dòng)而除掉。用于清潔薄膜的機(jī)械攪動(dòng)可采取以后描述的多種形式。在使用開放貯器6的本實(shí)施例中，通過將薄膜組件7上下地顛簸 插入管狀貯器6和/或繞其縱軸線振動(dòng)組件7而將攪動(dòng)施加到薄膜上。
為了幫助去除內(nèi)部薄膜中的固體物質(zhì)，下部器皿12中的孔有利于通過 插入操作中的液壓運(yùn)動(dòng)而提供攪動(dòng)。另一種攪動(dòng)形式可以是施加氣體壓力以產(chǎn)生氣泡以通過下部器亞 12中的孔攪動(dòng)薄膜。作為選擇，如果薄膜組件7水平放置的話，就可 沿著組件的長度施加氣體。攪動(dòng)之后，管狀貯器6被清空掉包含沉積雜質(zhì)(dislodged impurities)的濃縮液體且被再充填。通過從貯器6中倒出液體、通過 貯器底部排出液體和/或從貯器中泵吸或虹吸液體，可將液體清空。根 據(jù)進(jìn)給液體，可能需連續(xù)攪動(dòng)、清空以及充填循環(huán)，以恢復(fù)濾液流速。 在完成薄膜組件7的清潔時(shí)，過濾帽8和軟管10供以水以再開始過濾。圖2示出了一個(gè)與針對圖l描述的實(shí)施例情況反過來的過濾組件 的實(shí)施例。進(jìn)給液體被饋送到開放或閉合的管狀j^器6。在所示的實(shí) 施例中，管狀貯器6利用螺旋端帽14上的進(jìn)給連接件13閉合。就閉 合的貯器6而言，貯器6必須在密封端帽14之前灌注好。作為選擇， 可密封端帽且可安裝通氣閥以容許在灌注期間通風(fēng)。進(jìn)料通過進(jìn)給液 體上的正向壓力頭穿過組件7。薄膜上的附加壓差可通過過濾軟管10 的虹吸而施加。組件7位于通過0形圏9在其內(nèi)密封的過濾帽8中。 清潔濾液經(jīng)由過濾帽8通過軟管10流出組件7且收集在容器11中。 正如在圖1所示的結(jié)構(gòu)中一樣，組件7頂端15中的孔有助于清潔操作。閉合貯器的優(yōu)點(diǎn)在于，采用高位槽或任何其它增壓裝置的附加壓 力可置于薄膜上以提供較高的濾液流。與圖1的實(shí)施例相似，清潔是相對于組件7內(nèi)的液體通過薄膜的 機(jī)械攪動(dòng)完成的。組件7可從管狀貯器6中取出并作清潔或留在貯器 6和整個(gè)組件被攪動(dòng)以疏松污垢。如果組件裝在管狀貯器6中，就必 須在貯器6至少部分充填液體的情況下完成清潔。在使用閉合貯器的 地方，貯器內(nèi)的液體理想的是部分地去除，以容許液體相對于薄膜被 攪動(dòng)。攪動(dòng)之后，貯器6被再次騰空取出包含沉積雜質(zhì)的濃縮液體且被 再充填。根據(jù)進(jìn)給水的情況，可能需要連續(xù)攪動(dòng)、排出和充填循環(huán)以
恢復(fù)過濾流速。有利的是，在貯器6的清空過程中，持續(xù)機(jī)械攪動(dòng)。 在完成清潔時(shí)，管狀貯器6和組件7供有液體以再開始過濾。圖3至6示出了組件可怎樣機(jī)械攪動(dòng)的各種實(shí)施例。應(yīng)該理解， 所示方法不是窮舉的，并且，可以采用多種機(jī)械攪動(dòng)方法，而不脫離 所描述的本發(fā)明的范圍。圖3示出了閉合的貯器6，其中，通過使用與組件7連接的外部t 形手柄19旋轉(zhuǎn)組件7而在貯器內(nèi)攪動(dòng)組件7。組件7通常以所示的振 動(dòng)方式旋轉(zhuǎn)。作為選擇，在組件7保持靜止的同時(shí)貯器6可被旋轉(zhuǎn)， 或在相反方向上可采用兩種運(yùn)動(dòng)的組合。翼片等類似物(未示出)可 裝在貯器6內(nèi)以有助于其內(nèi)液體的攪動(dòng)。在貯器6水平或以任何所需 要的傾斜角度而定位的情況下，可執(zhí)行相似的動(dòng)作。圖4示出了一種裝置，其中貯器6裝在樞軸20上，以容許貯器6 繞著中央橫向軸線往復(fù)搖動(dòng)。圖5示出了與圖4相似的裝置，其中貯器6裝在支架21上，以容 許貯器6繞著中央橫向軸線往復(fù)搖動(dòng)。圖6示出了一種裝置，其中貯器6位于水平位置且沿著其縱軸往 復(fù)振動(dòng)。在貯器6豎直地或以任何所需的傾斜角度而定位的情況下， 可執(zhí)行相似的動(dòng)作。參見圖7，示出了采用液體回流的薄膜組件的一個(gè)可能實(shí)施例。 應(yīng)該理解，多種回流狀態(tài)可與所述本發(fā)明一起使用。在圖7中，組件7位于貯器6中，貯器6具有受到與端口 24連接 的閥23控制的入口進(jìn)給管22。出口排放管25也與端口 24連接且受 到閥26的控制。上部器皿15被布置成通過與端口 28連接且受閥29 控制的輸出滲透管27從組件7中薄膜抽取滲透物?；亓鞴?0還與端 口 28和回流容器31連接。通氣閥32設(shè)置在貯器6的頂部以在所述貯 器充填和排放期間通風(fēng)。在使用中，裝置操作的方式與圖1所示的實(shí)施例相似。進(jìn)給液體 通過進(jìn)給管22和開啟閥23輸送到關(guān)閉的貯器6中。閥26保持關(guān)閉。 通氣閥32保持打開狀態(tài)一直到貯器被充填為止。滲透物在虹吸效應(yīng)下
通過滲透管27和開啟閥29被抽取。當(dāng)需要液體回流時(shí)，閥23和29 關(guān)閉，而閥26和32開啟。這導(dǎo)致液體通過排放管25自貯器6排放， 且來自容器31的回流在大氣壓下通過端口 28和薄膜腔抽回。除使用 滲透物的通常的液體回流外，所述裝置還可用于提供化學(xué)清潔，其中 由容器31提供適當(dāng)量的化學(xué)清潔劑，容器31可以是敞開的容器或嚢 狀物裝置。圖8示出了橫跨膜的壓力(TMP)、濾液流速、滲透性以及進(jìn)給 積垢指數(shù)(FFI)隨時(shí)間變化的圖表。它示出了在薄膜的積垢增加 的情況下，TMP增大和滲透性和濾液流速的減小。在對薄膜進(jìn)行機(jī)械 攪動(dòng)清潔之后，TMP減小，而滲透性和濾液流速增大。顯然，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，所述方法的機(jī)械攪動(dòng)步驟可 手動(dòng)執(zhí)行和/或通過增加適當(dāng)形式的機(jī)械驅(qū)動(dòng)而自動(dòng)進(jìn)行。
權(quán)利要求
1、一種在一類裝置中清潔可滲透空心薄膜的方法，其中在浸漬于液體懸浮液中的可滲透空心薄膜的壁上施加壓差，所述液體懸浮液施加于可滲透空心薄膜的外表面，以通過薄膜壁引發(fā)和維持過濾，其中(a)一些液體懸浮液穿過薄膜的壁，以作為凈化液體或滲透物從空心膜腔抽出；(b)至少一些固體保持在空心薄膜上或保持在空心薄膜中，或以其它方式作為懸浮的固體保持在包圍薄膜的液體內(nèi)，清潔方法包括的步驟有(i)在薄膜與液體懸浮液之間產(chǎn)生機(jī)械攪動(dòng)，以除去至少一些保持的固體。
2、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，該方法包括在產(chǎn)生機(jī)械攪動(dòng) 的步驟之前和/或當(dāng)中自薄膜的進(jìn)給側(cè)至少部分地去除液體。
3、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，機(jī)械攪動(dòng)是通過相對于液體 懸浮液運(yùn)動(dòng)薄膜或反過來而產(chǎn)生的。
4、 如權(quán)利要求3所述的方法，其中，液體懸浮液容納在貯器中， 且攪動(dòng)是通過相對于薄膜運(yùn)動(dòng)貯器和其內(nèi)的液體懸浮液或反過來而產(chǎn) 生的。
5、 如權(quán)利要求3或4所述的方法，其中，所述運(yùn)動(dòng)包括一種或多 種下列運(yùn)動(dòng)類型旋轉(zhuǎn)、沿著貯器的軸線橫向運(yùn)動(dòng)、搖動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
6、 如權(quán)利要求5所述的方法，其中，運(yùn)動(dòng)是振動(dòng)的。
7、 如權(quán)利要求l所述的方法，還包括，薄膜的液體回流的步驟。
8、 如權(quán)利要求l所述的方法，還包括，使用清洗劑對薄膜進(jìn)行化 學(xué)清潔的步驟。
9、 一種從用在薄膜過濾系統(tǒng)中的可滲透空心薄膜的表面清潔保持 的固體的方法，包括的步驟有在薄膜與浸漬薄膜的液體之間產(chǎn)生機(jī) 械攪動(dòng)，以除去至少一些保持的固體。
10、 如權(quán)利要求9所述的方法，其中，機(jī)械攪動(dòng)是通過相對于液體運(yùn)動(dòng)薄膜或反過來而產(chǎn)生的。
11、 如權(quán)利要求10所述的方法，其中，液體容納在貯器中，且攪動(dòng)是通過相對于薄膜運(yùn)動(dòng)貯器和其中的液體或反過來而產(chǎn)生的。
12、 如權(quán)利要求10或11所述的方法，其中，所述運(yùn)動(dòng)包括一種 或多種下列運(yùn)動(dòng)類型旋轉(zhuǎn)、沿著貯器的軸線橫向運(yùn)動(dòng)、搖動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
13、 如權(quán)利要求12所述的方法，其中，運(yùn)動(dòng)是振動(dòng)的。
14、 如權(quán)利要求9所述的方法，還包括，薄膜的液體回流步驟。
15、 如權(quán)利要求9所述的方法，還包括，使用清洗劑對薄膜進(jìn)行 化學(xué)清潔的步驟。
16、 一種使用 一個(gè)或多個(gè)可滲透空心薄膜處理液體懸浮液以去除 顆粒物質(zhì)的方法，該方法包括(a)在浸漬于液體懸浮液中的可滲透空心薄膜的壁上施加壓差，所 述液體懸浮液作用于可滲透空心薄膜的外表面，以通過薄膜壁引發(fā)和 維持過濾，其中(i) 一些液體懸浮液穿過薄膜的壁，以作為凈化液體抽走或自空心 薄膜的網(wǎng)眼滲透；(ii) 至少一些顆粒物質(zhì)保持在空心薄膜上或保持在空心薄膜中， 或以其它方式作為懸浮的固體保持在包圍薄膜的液體內(nèi)；其中，壓差是通過在重力作用下從纖維網(wǎng)眼抽吸液體而產(chǎn)生的。
17、 如權(quán)利要求16所述的方法，其中，液體懸浮液容納在閉合的 貯器中，且液體懸浮液在重力作用下進(jìn)給到貯器中，于是壓力通過進(jìn) 入給到貯器中的液體的重力輸送而施加在薄膜的進(jìn)給側(cè)上。
18、 一種使用 一個(gè)或多個(gè)可滲透空心薄膜處理液體懸浮液以去除 顆粒物質(zhì)的方法，該方法包括(a)在浸漬于液體懸浮液中的可滲透空心薄膜的壁上施加壓差，所 述液體懸浮液施加于可滲透空心薄膜的外表面，以通過薄膜壁引發(fā)和 維持過濾，其中(i)一些液體懸浮液穿過薄膜的壁，以從空心薄膜腔作為凈化液體 或'滲透物抽出；(ii)至少一些顆粒物質(zhì)保持在空心薄膜上或保持在空心薄膜中，或以其它方式作為懸浮的固體保持在包圍薄膜的液體內(nèi)；其中，液體懸浮液容納在敞開的貯器中，且壓差是通過從薄膜腔 虹吸液體而產(chǎn)生的。
19、 一種使用一個(gè)或多個(gè)可滲透空心薄膜處理液體懸浮液以去除 顆并立物質(zhì)的方法，該方法包括(a) 在浸漬于液體懸浮液中的可滲透空心薄膜的壁上施加壓差，所 述液體懸浮液施加于可滲透空心薄膜的外表面，以通過薄膜壁引發(fā)和 維持過濾，其中(i) 一些液體懸浮液穿過薄膜的壁，以作為凈化的液體或滲透物從 空心薄膜腔抽出；(ii) 至少一些顆粒物質(zhì)保持在空心薄膜上或保持在空心薄膜中， 或以其它方式作為懸浮的固體保持在包圍薄膜的液體內(nèi)；(b) 暫停所述過濾；(c) 在薄膜與液體懸浮液之間產(chǎn)生機(jī)械攪動(dòng)，以除去至少一些保持 的顆粒物質(zhì)；(d) 去除包含除去的顆粒物質(zhì)的液體；(e) 使所述過濾重新開始。
20、 如權(quán)利要求19所述的方法，其中，該方法包括的步驟有在 產(chǎn)生機(jī)械攪動(dòng)的步驟之前和/或當(dāng)中從薄膜的進(jìn)給側(cè)至少部分地去除 液體。
21、 如權(quán)利要求19所述的方法，其中，機(jī)械攪動(dòng)是通過相對于液 體懸浮液運(yùn)動(dòng)薄膜或反過來而產(chǎn)生的。
22、 如權(quán)利要求21所述的方法，其中，液體懸浮液容納在貯器中， 且攪動(dòng)是通過相對于薄膜運(yùn)動(dòng)貯器和其中的液體懸浮液或反過來而產(chǎn) 生的。
23、 如權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述運(yùn)動(dòng)包括一種或多種 下列運(yùn)動(dòng)類型旋轉(zhuǎn)、沿著貯器的軸線橫向運(yùn)動(dòng)、搖動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
24、 如權(quán)利要求23所述的方法，其中，運(yùn)動(dòng)是振動(dòng)的。
25、 如權(quán)利要求19所述的方法，還包括，薄膜的液體回流步驟。
26、 如權(quán)利要求19所述的方法，還包括，使用清潔劑對薄膜進(jìn)行 化學(xué)清潔的步驟。
27、 一種在一類裝置中包括可滲透空心薄膜的過濾系統(tǒng)，其中在 浸漬于液體懸浮液中的可滲透空心薄膜的壁上施加壓差，所述液體懸 浮液施加于可滲透空心薄膜的外表面，以通過薄膜壁引發(fā)和維持過濾， 其中(a) —些液體懸浮液穿過薄膜的壁以從空心薄膜腔作為凈化液體 或滲透物抽出；(b) 至少一些固體保持在空心薄膜上或保持在空心薄膜中，或以其 它方式作為懸浮的固體保持在包圍薄膜的液體內(nèi)，其中，系統(tǒng)包括用于清潔薄膜的裝置，其包括在薄膜與液體懸浮 液之間產(chǎn)生機(jī)械攪動(dòng)以除去至少一些保持的固體的裝置。
28、 如權(quán)利要求27所述的過濾系統(tǒng)，其中，機(jī)械攪動(dòng)部件包括相 對于液體懸浮液運(yùn)動(dòng)薄膜或反過來的裝置。
29、 如權(quán)利要求28所述的過濾系統(tǒng)，其中，系統(tǒng)包括一用于容納 液體懸浮液的貯器，且攪動(dòng)是通過相對于薄膜運(yùn)動(dòng)貯器和其中的液體 或反過來而產(chǎn)生的。
30、 如權(quán)利要求28或29所述的過濾系統(tǒng)，其中，所述運(yùn)動(dòng)包括 一種或多種下列運(yùn)動(dòng)類型旋轉(zhuǎn)、沿著貯器的軸線橫向運(yùn)動(dòng)、搖動(dòng)運(yùn) 動(dòng)。
31、 如權(quán)利要求30所述的過濾系統(tǒng)，其中，運(yùn)動(dòng)是振動(dòng)的。
32、 如權(quán)利要求29所述的過濾系統(tǒng)，其中，貯器和/或薄膜繞著 一軸線固定，且所述運(yùn)動(dòng)是相對所述軸線的。
33、 一種薄膜過濾系統(tǒng)，其包括浸漬于液體中的一個(gè)或多個(gè)可滲 透的空心薄膜和在過濾期間從可滲透空心薄膜的表面清潔至少一些保 持在其上的固體的裝置，其中，所述清潔裝置包括在薄膜與浸漬薄膜 的液體之間用于產(chǎn)生機(jī)械攪動(dòng)以除去至少一些保持的固體的裝置。
34、 如權(quán)利要求33所述的過濾系統(tǒng)，其中，機(jī)械攪動(dòng)部件包括相 對于液體懸浮液運(yùn)動(dòng)薄膜或反過來的部件。
35、 如權(quán)利要求34所述的過濾系統(tǒng)，其中，系統(tǒng)包括一用于容納 液體懸浮液的貯器，且攪動(dòng)是通過相對于薄膜運(yùn)動(dòng)貯器和其內(nèi)的液體 或反過來而產(chǎn)生的。
36、 如權(quán)利要求34或35所述的過濾系統(tǒng)，其中，所述運(yùn)動(dòng)包括 一種或多種下列運(yùn)動(dòng)類型旋轉(zhuǎn)、沿著貯器的軸線橫向運(yùn)動(dòng)、搖動(dòng)運(yùn) 動(dòng)。
37、 如權(quán)利要求36所述的過濾系統(tǒng)，其中，運(yùn)動(dòng)是振動(dòng)的。
38、 如權(quán)利要求35所述的過濾系統(tǒng)，其中，貯器和/或薄膜繞著 一軸線固定，且所述運(yùn)動(dòng)相對于所述軸線。
39、 如權(quán)利要求27或33所述的過濾系統(tǒng)，其中，所述機(jī)械攪動(dòng) 裝置包括馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的裝置。
40、 一種使用一個(gè)或多個(gè)可滲透空心薄膜處理液體懸浮液以去除 其中的顆粒物質(zhì)的i殳備，該設(shè)備包括(a)在浸漬于液體懸浮液中的可滲透空心薄膜的壁上施加壓差的 裝置，所述液體懸浮液施加于可滲透空心薄膜的外表面，以通過薄膜 壁引發(fā)和維持過濾，其中(i) 一些液體懸浮液穿過薄膜的壁，以從空心薄膜腔作為凈化液體 或滲透物被抽出；(ii) 至少一些顆粒物質(zhì)保持在空心薄膜上或保持在空心薄膜中， 或以其它方式作為懸浮的固體保持在包圍薄膜的液體內(nèi)；其中，施加壓差的裝置包括在重力下從纖維腔取出液體的裝置。
41、 如權(quán)利要求40所述的設(shè)備，還包括， 一容納液體懸浮液的閉 合貯器和在重力作用下將液體懸浮液輸送到貯器中的裝置，使得壓力 通過進(jìn)入到貯器中的液體的重力輸送而施加在薄膜的進(jìn)給側(cè)上。
42、 如權(quán)利要求40所述的設(shè)備，還包括，在薄膜與液體懸浮液之 間產(chǎn)生機(jī)械攪動(dòng)以除去至少一些保持的顆粒物質(zhì)的裝置。
43、 一種使用 一個(gè)或多個(gè)可滲透空心薄膜處理液體懸浮液以去除 其中的顆粒物質(zhì)的設(shè)備，該設(shè)備包括 (a)在浸漬于容納在開放貯器內(nèi)的液體懸浮液中的可滲透空心薄 膜的壁上施加壓差的裝置，所述液體懸浮液施加于可滲透空心薄膜的 外表面，以通過薄膜壁引發(fā)和維持過濾，其中(i) 一些液體懸浮液穿過薄膜的壁，以從空心薄膜腔作為凈化液體 或'滲透物^皮抽出；(ii) 至少一些顆粒物質(zhì)保持在空心薄膜上或保持在空心薄膜中， 或以其它方式作為懸浮的固體保持在包圍薄膜的液體內(nèi)；其中，施加壓差的裝置包括自薄膜腔虹吸液體的裝置。
44、 如權(quán)利要求43所述的設(shè)備，還包括，在薄膜與液體懸浮液之 間產(chǎn)生機(jī)械攪動(dòng)以除去至少 一些保持的顆粒物質(zhì)的裝置。
全文摘要
一種在一類裝置中清潔可滲透空心薄膜(7)的方法和設(shè)備，其中，在浸漬于液體懸浮液中的可滲透空心薄膜(7)的壁上施加壓差，液體懸浮液施加于可滲透空心薄膜的外表面以通過薄膜壁引發(fā)和維持過濾，清潔方法包括在薄膜與液體懸浮液之間產(chǎn)生機(jī)械攪動(dòng)以除去至少一些保持在薄膜中或保持在薄膜上的固體的步驟。還披露了通過作用于液體的重力來施加壓差。
文檔編號B01D63/06GK101128253SQ200680006142
公開日2008年2月20日 申請日期2006年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月14日
發(fā)明者D·R·巴特勒, K·W·戈克 申請人:西門子水技術(shù)公司