超过滤和微过滤模件及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种净化水以从中去除包括悬浮固体的杂质的方法和设备，次方法适于使用管路压力使水通过中空纤维薄膜渗透并回洗薄膜，以去除沉积在其上的固体。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水净化，更具体地涉及一种用于室内的薄膜水过滤系统，例如提供一种可靠的安全水供应而只有很少的维护。最近爆发的在城市水供应中出现寄生胞囊例如隐孢壳属(cryptosporidium)和Giardia Lambia而引起的疾病需要可以提供饮用水而无需担心疾病的系统。大多数城市依赖用氯破坏这些病原体，这只能局部有效。一些水净化系统使用紫外线消毒，但也使用氯，这项技术只能部分有效地杀灭水中的病原体，尤其是上述的寄生胞囊。已经使用基于薄膜的技术来净化水。但是，使用常规的薄膜容易污染并需要频繁化学清洗，这被认为对居住和商业使用不安全。出售小的可以处置的壳体专用于特定场合，例如厨房的水龙头，但成本很高而且不能对整个居室提供防染物的保护。为了改进通过薄膜的渗透流以提供纯净水，已经采用了不同的技术。例如，美国专利4,921,610公开了由一系列化学清洗循环从薄膜去除固体的方法。在每次循环中从过滤流速中速度的减小以及时间和过滤损失中计算出清洗循环的最佳时间和方式。这由在每次施加一个压缩液体和/或气态回洗清洗循环之后从过滤流速的减小率计算表示过滤流和时间之间关系并允许每次回洗循环中时间损失以及在每次回洗循环中损失的过滤量的公式计算得出、以及从过滤损失、时间损失以及过滤流速和时间之间的关系、流体和/或气态回洗应用的最佳时间中计算而得出。日本专利4-180887公开了使水从内侧至外侧通过一个中空纱薄膜并除了在处理时间外用过滤水冲洗薄膜内表面。生水导过一个顶口并在导过中空薄膜并经过一个底口之前过滤。而且还使用一个树脂固定床以及活性碳。美国专利4,414,113公开了一种利用反渗透(RO)技术从一种液体中去除分解的固体的方法和设备。要处理的液体导入包含多个放置在其中的过滤件的压力容器中。过滤件具有缠绕在有小孔的中芯上的中空RO纤维，这样在从过滤件外侧向中芯的一个方向中流动。纯渗透液体进入纤维的中芯中并且集中液体进入部件的中心中。此方法和设备提供了当过滤件弄脏时对其的回洗。此外，一个外过滤隔膜可以围绕部件的中空RO纤维施加，以去除否则会弄脏中空RO纤维的颗粒。美国专利3,786,924公开了一种采用反渗透单元用于净化水的水净化系统。此系统产生两个流束，一个纯度很高，用于饮用和做饭等，而一个质量较低，用于冲而所、浇草坪、灌溉花园等。此系统提供用于调和家用水系统中固有的水流变化的设备和技术，使其具有用于反渗透单元有效性能所需的恒定流速，对反渗透部件提供自动冲洗和回洗功能。美国专利3,716,141公开了一种溶剂分离设备，用于通过使水在压力下暴露给一种溶剂分离装置而净化水，溶剂分离装置包括一个非活性位移泵，用于在水导入水分离装置之前升高水压，以及包括两个尺寸预定的孔的装置，用于保持所需的水压和所需的水流速通过水分离装置，并用于周期性地冲洗水分离装置而不需要另外的调整以使系统回到正常的操作状态。美国专利3,992,301公开了一种自动冲洗和清洗系统，用于例如具有多个模件或薄膜的反渗透机的薄膜分离机。可以通过减小压力使薄膜放松、通过注入空气或惰性气体以提供湍流、和/或通过注入可以包括化学清洗添加剂的冲洗液体而进行清洗。提供了泵、自动阀、以及压力控制装置，以及一个完整的时间操纵的电序列系统，其中所需的冲洗，清洗以及洗涤循环在一个周期间隔自动进行或响应于一个或多个优选状况。美国专利4,876,000公开了一种中空纤维过滤装置，具有一个过滤壳，由一个水平件分隔成一个过滤的液体腔和一个过滤腔，而且多个过滤模件从水平件向下悬挂。每个模件包括多个中空纤维，纤维具有向过滤液体腔打开的上端以及具有向一个液体收集腔打开的下端，液体收集腔与过滤腔密封并设置成由一个导管与过滤液体腔连通，这样利用纤维的全长过滤。美国专利5,437,788公开了一种过滤组件，它包括一个分成第一腔和第二腔的壳体。一个过滤件设置在第一腔中，而一个导管设置在并向第二腔打开。一个排水孔将回洗液从第二腔导入过滤件或导管中。这样在导管中的开口和过滤件的外部之间形成一个压差，以迫使回洗液通过过滤件并从而清洗过滤件和/或从过滤件刷去一个预涂层。美国专利5,053,128公开了一种制造一个分散和/或过滤设备的方法，设备包括一个外壳，外壳包括一个由两个端盖关闭的圆柱形开口主体并设有用于第一流的一个入口和出口以及至少一个用于第二流体的出口，所述第一流体适于流过设置在位于壳体中的两个端壁之间的半渗透性中空纤维束的纤维，而所述第二流体适于通过用于第二流体的所述至少一个出口而从纤维外的空间中被去除。美国专利5,059,374公开了一种将一个中空纤维薄膜分离模件封装在一个壳体中的方法。美国专利5,160,042公开了一种环形双端中空纤维束，一个流体分离装置包括环形双端中空纤维束具备在中空纤维两端都打开的孔，中空纤维嵌入封装在一个具有多个开口的外壳中的两个管片中，多个开口包括一个液体入口，一个非渗透出口和至少一个渗透出口，其中所述双端中空纤维束装在一个基本不可渗透的薄膜挡板中，只是入口区位于管片之间选定的区域中，并公开了用于分离液体混合物的方法。尽管具有这些公开文本，仍需要适合室内、商业和工业应用的基于薄膜的过滤系统。即需要一种薄膜过滤系统，它可以以一种节省成本的方式对居室或研究机构长期提供可靠而安全的服务。本专利技术的一个目的是提供一种适于家庭使用的基于薄膜的过滤系统。本专利技术的另一个目的提供一种基于中空纤维薄膜的过滤系统，适于从城市水中去除寄生胞囊例如隐孢壳属(cryptosporidium)和Giardia Lambia细菌例如大肠杆菌和病菌，以提供安全的饮用水。本专利技术的还一个目的是提供一种改进的方法，它利用基于薄膜的过滤净化城市水而饮用，其中可以方便地清洗薄膜以改进流量。而且本专利技术的还一个目的是提供一种改进的方法，用于例如使用微过滤或超过滤中空纤维薄膜净化城市水的胞囊，以提供改进的回收。本专利技术的再一个目的是提供一种改进的方法，用于使用微过滤或超过滤中空纤维薄膜净化城市水，以用一种节省成本的方式对整个家庭提供长期的安全饮用水而不用清洗薄膜。这些和其他目的从阅读说明书，权利要求书和附图而更显而易见。根据这些目的，提供了一种净化供给水以从中去除包括悬浮固体杂质的方法，此方法使用水管压力通过薄膜渗透水并回洗薄膜以去除收集在其上的固体。此方法包括提供一种由一个壁限定的腔体，壁具有一个内侧并具有一个第一端和一个第二端。薄膜例如从超过滤和微过滤薄膜中选定的中空纤维薄膜在所述第一端和第二端之间延伸。一个供给水入口用于连接在一个水管上向所述腔体导入管路压力下的供给水。设置一个渗透水出口将纯净水导入建筑物中。通过使用所述管路压力将水经过薄膜而在所述腔体中过滤所述水，以在所述薄膜内提供渗透水，并在所述薄膜外集中悬浮固体以提供集中水。在一个渗透收集器中收集来自所述薄膜的所述渗透水并分散所述渗透水用于使用。将一部分所述渗透水导入一个压力罐体中，压力罐体在管路水压下收集渗透水，所述压力罐体与所述渗透收集器液体连通。周期性地排干所述腔体以去除集中水，与此同时从所述罐体用渗透水回洗所述薄膜，以从所述薄膜去除固体。同时继续使供给水通过腔体以将包含来自腔体的固体的集中水冲洗至一个排管。还提供了一种用于净化供给水以从中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种净化供给水以从中去除包括悬浮固体杂质的方法，此方法使用水管压力通过薄膜渗透水并回洗薄膜以去除收集在其上的固体，所述方法包括： （ａ）提供一种由一个壁限定的腔体，壁具有一个内侧并具有： （ｉ）一个第一端和一个第二端； （ｉｉ）从超过滤和微过滤薄膜中选定并在所述第一端和第二端之间延伸的薄膜；以及 （ｉｉｉ）一个用于连接在一个水管上向所述腔体导入管路压力下的供给水的供给水入口，一个渗透水出口和一个集中水出口； （ｂ）通过所述入口将供给水导至所述腔体； （ｃ）通过使用所述管路压力将水经过薄膜而在所述腔体中过滤所述水，以在所述薄膜内提供渗透水，并在所述薄膜外集中悬浮固体以提供集中水； （ｄ）在一个渗透收集器中收集来自所述薄膜的所述渗透水并分散所述渗透水用于使用； （ｅ）将一部分所述渗透水导入一个压力罐体中，压力罐体在管路水压下收集渗透水，所述压力罐体与所述渗透收集器液体连通；以及 （ｆ）周期性地排干所述腔体以去除集中水，与此同时从所述罐体用渗透水回洗所述薄膜，以从所述薄膜去除固体。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：西达耶特胡萨因，安德列斯德雷斯纳，迈克尔布莱尔，亨利贝曼，
申请(专利权)人：齐侬环境有限公司，
类型：发明
国别省市：CA[加拿大]