用于过滤液体的过滤方法和用于过滤液体的过滤装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种过滤方法，其中，待过滤的液体被引导流过过滤器，所述过滤器按照预先给定的间隔被反冲洗，并且在所述过滤器的输入侧将预处理介质加入液体中。在过滤期间连续地计算表征过滤效率的过程变量，并基于过程变量的值或从中导出的特征值按照预先给定的间隔调整预处理介质的配量数量。

Filtering method for filtering liquid and filtering device for filtering liquid

The invention relates to a filtration method, the liquid to be filtered by guiding the flow through the filter of the filter according to the preset interval by backwashing, and will be added to the liquid medium pre processing on the input side of the filter. The process variables characterizing the efficiency of the filter are continuously calculated during the filtration process, and the amount of the pretreatment medium is adjusted at a predetermined interval based on the value of the process variable or the characteristic values derived from it.

【技术实现步骤摘要】
用于过滤液体的过滤方法和用于过滤液体的过滤装置
本专利技术涉及一种用于过滤液体的过滤方法和一种用于过滤液体的过滤装置。
技术介绍
在过滤液体时，在用于过滤的过滤器的输入侧通常沉积有过滤残留物，并因此使得过滤器的过滤能力连续地降低。因此有必要特别是在长时间连续的过滤过程中，按照一定的间隔为所使用的过滤器去除过滤残留物。为此目的，通常使用液体来反冲洗(rückgepült)过滤器。这种反冲洗通常降低了过滤处理的效率，特别是当使用部分过滤产生的渗透液(Permeats)来反冲洗过滤器时尤其如此。为了能够在反冲洗时容易地去除附着在过滤器上的沉积物，已知的是在过滤器的输入侧向待过滤的液体中混合入特别的预处理介质(Vorbehandlungsmittel)，这些预处理介质在液体中使得溶解于液体中的物质沉积下来，和/或使得液体的胶质成分发生絮凝或者说降低了过滤残留物在过滤器上的粘附(Bindung)。这种预处理介质的配量有着各种不同的方法。一种已知的方法是，以恒定的预处理介质流与待过滤的液体相混合。在另一种已知的方法中，预处理介质被以如下的方式加入到待过滤的液体中：即，待过滤液体中的预处理介质的浓度在整个过滤过程中保持恒定。但是，这两种方法的缺点在于：当待过滤液体的污染度在过滤过程期间发生变化时，这两个方法被证实是低效的。用于配量预处理介质的另一种方法是，配设一种封闭的调节回路，并设定利用传感器来检测待过滤液体的相关参数的品质。这种方法虽然相对于前述的提供恒定数量或恒定浓度的预处理介质体现出一定的改进，但是，由于在这种方法中，当在过滤之前和过滤过程中通常不能完全地对整个环境进行检测时，该方法也被证实是低效的。
技术实现思路
在此背景下，本专利技术的目的在于提出用于过滤液体的一种过滤方法和一种过滤装置，利用它们可以实现明显更有效率的过滤过程。本专利技术目的的方法部分通过一种具有如权利要求1所述特征的过滤方法来实现，而本专利技术目的的装置部分通过一种具有如权利要求17所述特征的过滤装置来实现。根据权利要求1所述过滤方法的优选扩展方案和根据权利要求17所述过滤装置的优选扩展方案由相应的从属权利要求、下面的说明以及附图给出。根据本专利技术的过滤方法例如可以用于废水的再处理或用于制备饮用水，在该过滤方法中优选使用膜过滤器作为过滤器。优选借助至少一个泵来输送待过滤液体并使其通过过滤器。在此，过滤残留物通常被留在过滤器的输入侧，这些过滤残留物至少部分地附着在过滤器的输入侧上。为了将至少大部分的这种过滤残留物从过滤器上清除掉，过滤器将按照预先给定的间隔被液体并且优选被一部分通过过滤产生的渗透液反冲洗。关于过滤器被反冲洗的间隔，要说明的是，这种间隔可以是固定的时间间隔，或者可以通过过滤器上的最大压差预先给定。此外，优选地通过配量泵将预处理介质在过滤器的输入侧供应给待过滤的液体。可以使用如下的介质作为预处理介质：其能够在过滤器的输入侧使包含在液体中的物质发生沉积或凝结和/或尤其是降低过滤残留物在过滤器输入侧上的粘附。相比于迄今已知的用于液体过滤的过滤方法，根据本专利技术的过滤方法的特征在于一种新的对预处理介质进行配量的方式，其能够明显地提高过滤过程的效率。在这种情况下，本专利技术的重要之处在于，能够在过滤期间连续地计算表征过滤效率的过程变量，并基于过程变量的值或由其衍生的特征值，按照预先给定的间隔调整预处理介质的配量数量。在此，原则上每个在过滤过程期间变化的过程参量均可用作过程变量，这种过程参量反映了用于过滤液体的整个过滤装置在过程期间变化的过滤能力，并且基本上表现为与过滤器输入侧上的沉积程度成比例。由此，在过滤过程期间计算得到的过程变量值或由其衍生的特征值将不间断地提供下述相关信息：即，一定的预处理介质的配量数量怎样与对过滤器的反冲洗联合起来作为整体成功地作用于过滤过程。由此，通过对过程变量的认知，就可以根据过程变量或由其衍生的特征值的发展来调整预处理介质按照特定间隔的配量数量，并将该配量数量调整为，能够使过滤过程实现最优可能的效率。根据本专利技术，在整个过滤过程期间所连续执行的对描述过滤过程效率的过程变量的计算优选如下地实现：即，过滤过程被分成多个依次进行的过滤周期，每个过滤周期均以过滤器的反冲洗开始并且在下次反冲洗开始之前结束，并且每个过滤周期的待存储的过程变量均在预先给定的过滤周期的时间点上被存储。也就是说，在每个过滤周期均对过程变量的值进行计算，该值通过在过滤过程期间连续执行的对过程变量的多次计算得出，并且反映了在过滤周期结束时，也就是正好在下一个周期的反冲洗之前的过程变量的大小。根据多个依次进行的过滤周期的这些被存储起来的过程变量的终值，可以推导出一倾向，该倾向给出了关于预处理介质的供给怎样成功地影响到过滤过程效率的信息。优选地，对预处理介质的配量数量的重新调整在配量步骤中实现，这些配量步骤均包括一定数目的过滤周期。因此，在要对预处理节肢的配量数量进行调整的各个配量步骤中将会涉及到彼此相继的多个时间区间，这些时间区间分别包含一个或多个过滤周期。在此，每个配量步骤中的过滤周期的数目通常可以根据过滤过程的环境来选择，但已经证实：在发生大量沉降的情况下，每个配量步骤包括三个过滤周期是一合适的值。如上所述，通常每个表征了过滤装置在过滤过程期间变化的过滤能力并且表现为与过滤器上的沉积度成比例的过程参量均可被用作用于重新调整预处理介质的配量数量的过程变量。在这一方面原则上合适的过程参量例如是过滤器上的压差，即，过滤器上的输入压与输出压之间的差。该压差随着过滤器上逐渐增加的沉积度而不断地上升。然而，该压差在过滤周期期间会出现一定的微小波动，这对于每个过滤周期对有效的压差终值的计算来说是相对复杂的。因此，真正适于作为用于重新调整预处理介质的配量数量的过程变量的过程参量是在过滤周期器件不会发生这种微小波动的过程参量。每个过滤周期所产生的相关能耗就是这样的过程参量，该能耗也相对于过滤器的过滤能力成比例地变化，也就是说，将随着在过滤器输入侧上逐渐增加的沉积而增加，并且也考虑到了待过滤液体的污染度的变化。因此根据本专利技术优选地设置为，该过程变量是每个过滤周期的相关的能耗，该能耗通过每个过滤周期的总能耗除以每个过滤周期所产生的净渗透液体积(Netto-Permeatvolumen)来计算得出。至少是从所产生的成本考虑，除了这种能耗之外，预处理介质的消耗也会影响过滤过程的效率。因此，在优选地使用每个循环的相关能耗作为过程变量的情况下，也可以适宜地将每个过滤周期所产生的预处理介质消耗纳入其中。这可以适宜地关于每个过滤周期的总能耗来进行。就此而言根据本专利技术优选地设置为，每个过滤周期的总能耗是指：每个过滤周期中，用于过滤、反冲洗和配量预处理介质所需要的能量以及等价于预处理介质消耗的能量值的总和。相应地，每个循环的总能耗被如下地计算得出：每个过滤周期中用于过滤的能量需求、也就是用于输送液体并使之流过过滤器的一个或多个泵的能量需求，加上用于反冲洗的能量需求、也就是用于输送反冲洗液体的泵的能量需求，并加上用于配量预处理介质的能量需求、也就是用于配量的配量泵的能量需求，再加上等价于预处理介质消耗的能量值。最后提到的能量值可以相对简单地如下得出：将所消耗的预处理介质的成本等效为相应的能量成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种过滤方法，其中，待过滤的液体被引导流过过滤器(4)，所述过滤器(4)按照预先给定的间隔被反冲洗，并且在所述过滤器(4)的输入侧将预处理介质加入所述液体中，其特征在于，在过滤期间连续地计算表征过滤效率的过程变量，并基于所述过程变量的值或从中导出的特征值按照预先给定的间隔来调整所述预处理介质的配量数量(DM)。

【技术特征摘要】
2015.12.29 EP 152029831.一种过滤方法，其中，待过滤的液体被引导流过过滤器(4)，所述过滤器(4)按照预先给定的间隔被反冲洗，并且在所述过滤器(4)的输入侧将预处理介质加入所述液体中，其特征在于，在过滤期间连续地计算表征过滤效率的过程变量，并基于所述过程变量的值或从中导出的特征值按照预先给定的间隔来调整所述预处理介质的配量数量(DM)。2.根据权利要求1所述的过滤方法，其特征在于，将过滤过程分成多个依次进行的过滤周期，每个过滤周期均以对所述过滤器(4)的反冲洗开始并且在下次反冲洗开始之前结束，其中，每个过滤周期的待存储的过程变量均在预先给定的所述过滤周期的时间点上被存储。3.根据权利要求2所述的过滤方法，其特征在于，在分别包括有一定数目的过滤周期的配量步骤中调整所述配量数量(DM)。4.根据前述权利要求中任一项所述的过滤方法，其特征在于，所述过程变量是每个过滤周期的相关的能耗，该能耗通过用每个过滤周期的总能耗除以每个过滤周期所产生的净渗透液容积来计算得出。5.根据权利要求4所述的过滤方法，其特征在于，所述每个过滤周期的总能耗是在每个过滤周期中用于所述过滤、所述反冲洗和配量所述预处理介质所需要的能量以及等效于预处理介质消耗的能量值的总和。6.根据权利要求4或5所述的过滤方法，其特征在于，所述每个过滤周期所产生的净渗透液容积等于每个过滤周期所产生的渗透液容积减去每个过滤周期中用于对所述过滤器(4)进行反冲洗的渗透液容积。7.根据权利要求4至6中任一项所述的过滤方法，其特征在于，所述待存储的过程变量在所述过滤周期结束时被存储，并且基于两个或更多个所存储的过程变量来确定函数曲线，其中，为每个配量步骤确定所述函数曲线的斜率值(DIR)。8.根据前述权利要求中任一项所述的过滤方法，其特征在于，在所述过滤过程的第一阶段中对所述配量数量(DM)进行粗调(A)，将所述配量数量(DM)在所述过滤过程的第二阶段中基于在所述粗调(A)中所确定的配量数量(DM)在精调(B)中优化。9.根据权利要求8所述的过滤方法，其特征在于，只要所存储的过程变量沿相同的方向变化成体现所述过滤过程的最...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·多米尼亚克，R·E·吉塞，J·A·V·斯文森，郑兴，扬·卡罗·奥勒斯楚普，
申请(专利权)人：格兰富控股联合股份公司，
类型：发明
国别省市：丹麦,DK