專利名稱:用于水處理的薄膜過(guò)濾器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于水處理的薄膜過(guò)濾器，它具有一頭部(Kopfstueck)，它具有一帶有滲透輸出口的滲透匯集腔，至少一個(gè)由毛細(xì)管薄膜組成的纖維束，它以朝向滲透匯集腔的開(kāi)口端注入頭部?jī)?nèi)并在其另一端封閉，和一帶有一開(kāi)口件的吹氣裝置，該開(kāi)口件(Mundstueck)具有至少一個(gè)空氣出口并基本上平行于毛細(xì)管薄膜延伸，其中被待處理的未凈化水包圍的纖維束毛細(xì)管薄膜固定在頭部的連接面上，毛細(xì)管薄膜內(nèi)的凈化水可以排入滲透匯集腔；并且其中頭部包含一空氣通道，吹氣裝置的開(kāi)口件連接在該空氣通道上面，所述開(kāi)口件伸入纖維束內(nèi)。毛細(xì)管薄膜具有不超過(guò)5mm的直徑并具有尤其是微滲濾薄膜或超滲濾薄膜的滲透性。但是也不應(yīng)該排除將毛細(xì)管薄膜用于反滲透或納米滲濾。毛細(xì)管薄膜最好在0.5至3mm的直徑范圍內(nèi)。薄膜過(guò)濾的動(dòng)力是壓差，它可以在未凈化水一側(cè)通過(guò)超壓和/或通過(guò)滲透一側(cè)的降壓實(shí)現(xiàn)。特別是如果薄膜過(guò)濾器可以用于浸入或運(yùn)行并且懸掛在一含有未凈化水的水池，例如凈化設(shè)備的活化池中，那么便提供滲透一側(cè)的壓力降低。
背景技術(shù)：
由WO 98/28066已知一種具有開(kāi)頭所述特征的薄膜過(guò)濾器?？捎糜诮胧竭\(yùn)行的薄膜過(guò)濾器的毛細(xì)管薄膜末端夾緊在兩個(gè)頭部之間。在運(yùn)行時(shí)處于下面的一個(gè)頭部上連接一吹氣裝置，上面的另一個(gè)頭部包含滲透匯集腔。形成一滲濾體，通過(guò)它的作用上升的氣泡偏移到薄膜纖維束的外側(cè)上。在纖維束的上部區(qū)域不再能保證有效的吹氣。這里薄膜也不能或只能很小地運(yùn)動(dòng)。因此形成薄膜覆蓋層和在纖維束上部區(qū)域內(nèi)的厚的污物沉積。
在由DE 198 11 945 A1已知的薄膜過(guò)濾器中由毛細(xì)管薄膜組成的纖維束裝入一耐壓套管內(nèi)，套管沿毛細(xì)管薄膜縱向流通。毛細(xì)管薄膜一端注入一迎流底面內(nèi)，此迎流底面具有大量均勻分布在橫截面上的用于流通未凈化水的孔。為了防止在毛細(xì)管薄膜外側(cè)上形成覆蓋層并堵塞毛細(xì)管薄膜的微孔，需要以規(guī)定的流動(dòng)速度均勻地流過(guò)薄膜過(guò)濾腔。為了改善物質(zhì)交換未凈化水在進(jìn)入薄膜過(guò)濾器腔之前用空氣吹氣，不能保證在纖維束內(nèi)充分的空氣分配?？諝怆S著未凈化水流基本上沿薄膜束外部流動(dòng)，對(duì)于薄膜凈化沒(méi)有有效的作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提供一種用于水處理的薄膜過(guò)濾器，其中保證在纖維束的整個(gè)長(zhǎng)度上有效地吹氣，并確保從薄膜表面上脫落下來(lái)的薄膜沉積物有效地排出。
按照本發(fā)明的用于水處理的薄膜過(guò)濾器，它具有一頭部，該頭部具有一帶有滲透輸出口的滲透匯集腔；至少一個(gè)由毛細(xì)管薄膜組成的纖維束，所述毛細(xì)管薄膜以朝向滲透匯集腔(2)的開(kāi)口端注入頭部?jī)?nèi)并在其另一端封閉；以及一帶有一開(kāi)口件的吹氣裝置，該開(kāi)口件具有至少一個(gè)用于空氣的出口，并基本上平行于毛細(xì)管薄膜延伸；其中，纖維束的被待處理的未凈化水包圍的毛細(xì)管薄膜固定在頭部的連接面上，毛細(xì)管薄膜內(nèi)的凈化液體可排入滲透匯集腔內(nèi)，其中頭部包含一空氣通道，吹氣裝置的開(kāi)口件連接在該空氣通道上面，所述開(kāi)口件伸入纖維束內(nèi)；其特征為毛細(xì)管薄膜以下部的、朝向滲透匯集腔的開(kāi)口端注入頭部?jī)?nèi)，該頭部沉入包含待處理的未凈化水的池子內(nèi)；開(kāi)口件設(shè)置在纖維束內(nèi)部，并在這里被緊密排列地固定在頭部上以及在其上端封閉的毛細(xì)管薄膜包圍，并且纖維束在其上端不夾緊可自由運(yùn)動(dòng)地在未凈化水內(nèi)終止。從開(kāi)口件中噴出的空氣從內(nèi)向外流過(guò)纖維束，并部分地沿毛細(xì)管薄膜的縱向流出。空氣輸入最好間歇地以這樣的目的進(jìn)行，即去除在薄膜滲濾期間在薄膜表面上形成的覆蓋層。按本發(fā)明的將空氣引入纖維束內(nèi)可以和未凈化水的流動(dòng)速度無(wú)關(guān)地起到令人驚訝的效果。就這方面而言，按本發(fā)明的薄膜過(guò)濾器用在浸入式(immersion)運(yùn)行中。
在其自由端處封閉的毛細(xì)管薄膜在待過(guò)濾的未凈化水中運(yùn)動(dòng)，因?yàn)槊?xì)管薄膜只在一端固定。在頭部上可以裝上一籠子，它限制纖維束的側(cè)向運(yùn)動(dòng)。籠子可以由桿件制成，或例如由在圓周上設(shè)有孔的管子組成。此外頭部可以具有用來(lái)固定在機(jī)座上的連接裝置，機(jī)座可沉入包含未凈化水的池內(nèi)。在本發(fā)明范圍內(nèi)，頭部做成長(zhǎng)方體，其中在一窄的側(cè)面或底面上進(jìn)行滲透輸出，許多這種單元可以按照一種濾芯形式相互并排排列，其中滲透輸出口適宜于通過(guò)一匯集管相互連接。
開(kāi)口件具有一例如帶有在圓周上的孔的管形段或者做成環(huán)形縫隙式噴嘴，空氣由該噴嘴沿徑向噴出，或者至少帶有一個(gè)徑向運(yùn)動(dòng)分量。通過(guò)設(shè)置開(kāi)口件的長(zhǎng)度尺寸和通過(guò)布置出口孔或出口噴嘴，空氣能夠以對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)的方式被導(dǎo)入纖維束中。也證明有利的是，開(kāi)口件具有一止回閥，該止回閥在充氣中的壓力下降時(shí)關(guān)閉。



下面借助于僅僅示出一個(gè)實(shí)施例的附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的說(shuō)明。附圖以示意圖表示圖1和圖2分別以縱剖視圖示出按本發(fā)明的用于水處理的薄膜過(guò)濾器，它們可用于浸入式運(yùn)行；圖3至5按本發(fā)明的具有一液體流通的過(guò)濾腔的薄膜過(guò)濾器；圖6和7按本發(fā)明的薄膜過(guò)濾器的另一些結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施方式
在附圖中所示的按本發(fā)明的薄膜過(guò)濾器的基本結(jié)構(gòu)包括一頭部1，它具有一帶滲透輸出口3的滲透匯集腔2；還包括至少一個(gè)由毛細(xì)管薄膜5組成的纖維束4，這些纖維束一端封閉，在其另一側(cè)以朝向滲透匯集腔2的開(kāi)口末端注入頭部1。毛細(xì)管薄膜5尤其是超滲濾薄膜或微滲濾薄膜，其直徑小于5mm。尤其是毛細(xì)管薄膜具有0.5至3mm之間的直徑。毛細(xì)管薄膜5被待處理的未凈化水6包圍。過(guò)濾基于貫穿薄膜的壓差進(jìn)行，壓差通過(guò)未凈化水一側(cè)的超壓和/或滲透一側(cè)的負(fù)壓產(chǎn)生。凈化的液體在毛細(xì)管薄膜5中流向滲透匯集腔2。
纖維束4的毛細(xì)管薄膜5緊密排列地固定在頭部的連接面7上，該連接面沒(méi)有用于未凈化水的流道穿過(guò)。在纖維束4內(nèi)部設(shè)有一吹氣裝置8，空氣從該吹氣裝置中噴出?？諝廨斎胱詈瞄g歇地進(jìn)行，以清除在薄膜滲濾期間在薄膜表面上形成的覆蓋層。在圖1中所示的結(jié)構(gòu)中吹氣裝置8具有一伸出的設(shè)有至少一個(gè)空氣出口的開(kāi)口件10，它在纖維束4內(nèi)基本上平行于毛細(xì)管薄膜5延伸，并連接在一設(shè)置在頭部1內(nèi)的空氣通道16上。開(kāi)口件10具有一帶有在圓周上的孔11的管形段，但是也可以做成例如環(huán)形間隙式噴嘴，空氣從該噴嘴中徑向噴出。一端注入頭部1內(nèi)的毛細(xì)管薄膜5在其封閉的另一端處可自由運(yùn)動(dòng)，并在在未凈化水中形成的渦流和/或在未凈化水中出現(xiàn)的水流作用下進(jìn)行或多或少地明顯顯現(xiàn)出來(lái)的側(cè)向運(yùn)動(dòng)。為了限制側(cè)向運(yùn)動(dòng)在頭部1上套上一籠子12，它在所示實(shí)施例中由桿和環(huán)制成。也可以采用設(shè)有裂口的管子作為籠子12。
在圖2的實(shí)施例中示出，頭部1可以做成長(zhǎng)方體零件。在頭部1的縱向設(shè)有許多吹氣裝置8，以便將空氣引入纖維束4內(nèi)。纖維束4由緊密排列的毛細(xì)管薄膜5組成。頭部1適合于浸入式運(yùn)行，并可以具有未示出的用來(lái)固定在一機(jī)座上的連接裝置，機(jī)座可沉入具有未凈化水的池中。滲透輸出口3設(shè)置在管的端面上。在這方面可以清楚看出，可以相互平行并排地設(shè)置許多頭部1。
在圖3至7所示結(jié)構(gòu)中薄膜過(guò)濾器具有一過(guò)濾腔14，待處理的未凈化水流過(guò)此過(guò)濾腔。過(guò)濾腔14的入流通過(guò)在頭部1上的、繞吹氣裝置8同心設(shè)置的孔15進(jìn)行。圖3示出頭部1的俯視圖，頭部具有一設(shè)置在中心的用來(lái)輸入空氣的通道16和同心地圍繞空氣通道16的用于未凈化水的孔15。構(gòu)成纖維束4的毛細(xì)管薄膜5末端注入其內(nèi)的頭部1的連接面7做成星形，其中在空氣通道16和導(dǎo)引液體的孔15之間形成一環(huán)形面，連接面一直延伸到流道15之間的區(qū)域內(nèi)。由圖3還可以看到，毛細(xì)管薄膜5非常緊密排列地設(shè)置。未凈化水基本上在纖維束外側(cè)流過(guò)，并沿毛細(xì)管薄膜5的縱向流出。此外纖維束4從內(nèi)部吹氣。
圖4示出在A-A剖分平面內(nèi)薄膜過(guò)濾器的縱剖視圖；圖5示出在圖3的B-B剖分平面內(nèi)的縱剖視圖。由圖示可以看出，頭部1與一管狀外殼可拆卸地連接，該外殼構(gòu)成過(guò)濾腔。頭部1和外殼17的接頭之間的連接可以通過(guò)普通的未示出的快速夾緊鎖緊裝置建立。
通過(guò)頭部1適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)，許多薄膜過(guò)濾器可以相互串聯(lián)地設(shè)置。如在圖6中示意表示的那樣。頭部1在背向纖維束4的端面上可以與另一個(gè)相同的薄膜過(guò)濾器的管狀外殼17連接。滲透輸出口3設(shè)置在頭部1的圓周上。當(dāng)然薄膜過(guò)濾器的滲透輸出口可以連接在一共同的匯集管上。
在圖7所示的結(jié)構(gòu)中頭部1上連接許多纖維束4，其中每個(gè)纖維束配設(shè)一個(gè)吹氣裝置8以及同心圍繞吹氣裝置的液體流通孔15。頭部1具有分開(kāi)的用于水和空氣的分配腔18、19，用于未凈化水的孔15和空氣通道16通入該分配腔內(nèi)。在頭部1上可拆卸地連接一些箱子，它們分別形成一過(guò)濾腔14并包含由毛細(xì)管薄膜5組成的纖維束4，以及沿毛細(xì)管薄膜5的縱向由未凈化水流過(guò)。
權(quán)利要求
1.用于水處理的薄膜過(guò)濾器，它具有一頭部(1)，該頭部具有一帶有滲透輸出口(3)的滲透匯集腔(2)；至少一個(gè)由毛細(xì)管薄膜組成的纖維束(4)，所述毛細(xì)管薄膜以朝向滲透匯集腔(2)的開(kāi)口端注入頭部(1)內(nèi)并在其另一端封閉；一帶有一開(kāi)口件(10)的吹氣裝置(8)，該開(kāi)口件具有至少一個(gè)用于空氣的出口(11)，并基本上平行于毛細(xì)管薄膜(5)延伸；其中纖維束(4)的被待處理的未凈化水(6)包圍的毛細(xì)管薄膜(5)固定在頭部(1)的連接面(7)上，毛細(xì)管薄膜(5)內(nèi)的凈化液體可排入滲透匯集腔(2)內(nèi)，其中頭部(1)包含一空氣通道(16)，吹氣裝置(8)的開(kāi)口件(10)連接在該空氣通道(16)上面，所述開(kāi)口件(10)伸入纖維束內(nèi)；其特征為毛細(xì)管薄膜(5)以下部的、朝向滲透匯集腔(2)的開(kāi)口端注入頭部(1)內(nèi)，該頭部沉入包含待處理的未凈化水的池子內(nèi)；開(kāi)口件(10)設(shè)置在纖維束(4)內(nèi)部，并在這里被緊密排列地固定在頭部上以及在其上端封閉的毛細(xì)管薄膜(5)包圍，并且纖維束(4)在其上端不夾緊可自由運(yùn)動(dòng)地在未凈化水內(nèi)終止。
2.按權(quán)利要求
1所述的薄膜過(guò)濾器，其特征為在頭部(1)上套上一籠子(12)，該籠子限制纖維束(4)的側(cè)向運(yùn)動(dòng)。
3.按權(quán)利要求
1或2所述的薄膜過(guò)濾器，其特征為頭部(1)具有用來(lái)固定在機(jī)座上的連接裝置，該機(jī)座可沉入含有未凈化水的池子。
4.按權(quán)利要求
1所述的薄膜過(guò)濾器，其特征為開(kāi)口件(10)具有一帶有在圓周上的孔(11)的管形段。
5.按權(quán)利要求
1所述的薄膜過(guò)濾器，其特征為開(kāi)口件(10)做成環(huán)形縫隙式噴嘴，空氣由該噴嘴沿徑向噴出。
6.按權(quán)利要求
1所述的薄膜過(guò)濾器，其特征為開(kāi)口件(10)具有一止回閥，該止回閥在充氣中的壓力下降時(shí)關(guān)閉。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種用于水處理的薄膜過(guò)濾器，它包括一具有帶一滲透輸出口(3)的滲透匯集腔(2)的頭部、和至少一個(gè)由毛細(xì)管薄膜組成的纖維束(4)，毛細(xì)管薄膜以其朝向滲透匯集腔(2)的開(kāi)口端注入頭部(1)內(nèi)，并在其另一端上封閉。頭部(1)包含一空氣通道(16)，在它上面連接一伸入纖維束(4)內(nèi)的帶有至少一個(gè)空氣出口(11)的開(kāi)口件(10)。纖維束(4)在其另一端可在未凈化水(6)中自由運(yùn)動(dòng)地終止。
文檔編號(hào)B01D63/02GKCN1296123SQ01817252
公開(kāi)日2007年1月24日 申請(qǐng)日期2001年8月24日
發(fā)明者克勞斯·福森考爾, 斯特凡·謝弗 申請(qǐng)人:科赫薄膜系統(tǒng)有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan