【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开一般涉及液体过滤。特别地，提供了一种过滤液体的方法和用于过滤液体的过滤设备。
技术介绍
1、当今世界的主要挑战之一是为人类和动物提供安全的饮用水。造成水污染的一些主要原因来自未经处理的污水、工业未经处理工艺水、农业废物和径流水。这种水需要经过处理才能安全饮用。
2、从受污染的水中提供安全饮用水的一种方法是在真空下蒸发受污染的水。通过在真空下将水的相转变为蒸汽，水在低温下沸腾。这种方法的缺点是需要大量的能量才能在真空下将水相转变为蒸汽。
3、wo 2020164730a1公开了一种用于从流体中过滤颗粒的过滤设备，该过滤设备包括过滤容器；至少一个过滤元件，用于从通过其中的流体中去除颗粒，所述至少一个过滤元件被布置成沿着进入所述过滤容器的路径移动，并从所述过滤容器移出；过滤入口，所述过滤入口布置成将颗粒和流体的混合物输送到所述过滤容器内的所述至少一个过滤元件；以及过滤出口，所述过滤出口被布置成将被所述至少一个过滤元件过滤的流体从所述过滤容器输送出去；其中所述过滤设备被配置为在所述过滤容器内的所述至少一个过滤元件上建立压差。
技术实现思路
1、本公开的一个目的是提供一种有效过滤液体的方法。
2、本公开的另一个目的是提供一种过滤液体的方法，该方法有效地杀死液体中的活体。
3、本公开的又一目的是提供一种过滤液体的方法，该方法是节能的。
4、本公开的又一目的是提供一种过滤液体的方法，该方法具有成本效益。
5、本公开的又
6、本公开的又一目的是提供一种过滤液体的方法，该方法可以长时间过滤大量液体。
7、本公开的又一个目的是提供一种过滤液体的方法，该方法结合解决了上述几个或全部目的。
8、本公开的又一目的是提供一种用于过滤液体的过滤设备，该过滤设备具有紧凑的设计。
9、本公开的又一目的是提供一种用于过滤液体的过滤设备，该过滤设备解决了上述目的中的一个、几个或全部。
10、根据一个方面，提供了一种过滤液体的方法，该方法包括引导液体通过过滤元件，通过过滤元件下游的出口管线，并到达出口管线下游的收集容积；控制所述过滤元件上的液体的压差；以及结合压差来控制液体通过过滤元件的过滤流量的通过时间；其中所述压差和所述通过时间的控制包括控制所述液体从所述收集容积流出的收集容积液体流；以及控制从收集容积流出的气流。
11、该方法可以用根据本公开的任何类型的过滤设备来进行。该方法可以用于各种应用中。该方法可以例如用于提供安全的饮用水或用于清洁来自养鱼场的水。在后一种情况下，来自养鱼场的出水可以在返回到养鱼场之前通过本文所述的过滤设备再循环。该方法可用于过滤任何需要减少活体数量的液体。过滤元件的入口水可以被预处理，也可以不被预处理。预处理的示例包括预清洁和预热。
12、所有活体，如细菌和寄生虫，都有一层膜。因此，活体对压力的变化作出反应。活体能很好地承受压力的突然增加，但不能承受压力的急剧下降。如果人类暴露在从1巴到500毫巴的大气压的突然压降下，人类的肺会破裂，人体的血液会通过释放氧气和二氧化碳等气体而开始沸腾。在大气压下，人的正常肺容量是6升。当压力从1巴下降到250毫巴时，肺的体积将膨胀到24升，以此类推。虽然细菌和寄生虫没有肺，但它们的膜内有含有溶解气体的液体，这些气体在压力突然下降时会在膜内膨胀，导致膜破裂。因此，快速的压力下降会杀死细菌和寄生虫。
13、在紧接过滤元件下游的出口管线中的液体的压力被称为负压或出口压力。紧邻过滤元件上游的液体的压力可以称为入口压力。当执行该方法时，入口压力可以是大气压或基本大气压(例如995毫巴至1035毫巴)。
14、该方法还可以包括监测紧接在过滤元件下游的出口管线中的负压。可以通过根据本公开的压力传感器来监测负压。
15、收集容积的液体流可以通过液体出口装置来控制。液体出口装置可以是根据本公开的任何类型的。通过液体出口装置，可以控制液体的负压。
16、可以通过气体出口装置来控制从收集容积流出的气体。气体出口装置可以是根据本公开的任何类型的。
17、流动的液体，如水，可能含有大量的能量。水锤现象证明了这一点，水流突然停止会对管道、阀门和其他设备造成大量损坏。
18、通过结合通过时间来控制压差，该方法可以提供从液体的受控能量释放。收集容积的液体流和气体流可以例如基于出口管线中的目标负压来联合控制。压差越高，通过时间越短，从液体释放的能量就越高。通过在足够短的通过时间内通过过滤元件从液体中产生足够高的能量释放，液体中的任何活体都将被杀死。通过使液体中的活体经受高能释放，例如几微秒内的高压降，液体中的任何活体的膜都将破裂，活体将被有效地杀死。由此，由该方法提供的从液体的能量释放使得残余污染物在很大程度上被消除。因此，该方法将对液体清洁产生巨大影响，例如提供安全的饮用水。
19、该方法进一步使得从收集容积中的液体释放的气体能够被抽空。这类气体的示例有二氧化碳、氮气、双氧和氨气。当生物的膜在经过过滤元件的快速压力降低时破裂时，尤其产生气体。气体在离开液体之前会上升到液体表面。通过监测紧接在过滤元件下游的负压和液体的温度，可以看到不同的气体在什么负压和什么温度下从液体中释放(闪蒸)。一般来说，压差越高，产生的气体就越多。
20、因此，该方法可以还包括监测液体的温度。可以通过根据本公开的温度传感器来监测温度。
21、通过控制从收集容积流出的气体，可以控制从收集容积内的液体释放的气体的气体压力。气体压力影响收集容积中的液体的压力，该压力又影响过滤元件上的压差。通过控制从收集容积流出的气体，可以控制和稳定过滤元件下游的负压。
22、该方法可以包括控制收集容积中的液位，使得液位在地理上高于进入收集容积的出口管线的出口的大地测量高度。以这种方式，可以防止气体从收集容积进入出口管线。为此，过滤设备可以包括出口液位传感器，该出口液位传感器被配置为监测收集容积中的液体的出口液位。收集容积中的液位因此可以称为液体的出口液位。
23、在整个本公开中，液体可以是水。将水压从相对较低的压力改变为相对较高的压力所需的能量可以确定为水流乘以重力乘以提升高度。当水经历从相对高压到相对低压的压力降低时，相应的能量被释放。通过控制通过时间，也可以控制功率。
24、通过过滤元件的液体的流速或速度可以确定为过滤流量除以过滤元件的有效过滤面积。通过时间可以确定为过滤元件的厚度或有效深度除以流速。该方法能够准确地控制过滤流量和压差。
25、过滤元件可以例如设置在连续带上。当执行该方法时，过滤元件可以连续地或间歇地移动。随着时间的推移，过滤元件堵塞。当堵塞增加时，液体通过过滤元件的流速增加。
26、或者，该方法可以采用一个或多个固定的过滤元件。在提供多个过滤元件的情况下，这些过滤元件并本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种过滤液体(34)的方法，该方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述压差的控制和/或所述通过时间的控制还包括：
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述出口管线(16)具有至少一米的大地测量高度差。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述压差是通过所述液体(34)在所述出口管线(16)中的下游移动而建立的。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述通过时间被控制为小于0.1s。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述压差被控制到至少0.1巴。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述过滤元件(14；14a-14c)在所述过滤元件(14；14a-14c)的标称堵塞程度之后具有基本恒定的过滤渗透性。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述收集容积(32)具有水平延伸尺寸和竖直延伸尺寸，并且其中所述水平延伸尺寸大于所述竖直延伸尺寸。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述收集容积(32)对大气封闭。p>
10.一种用于过滤液体(34)的过滤设备(28a、28b、28c)，所述过滤设备(28a、28b和28c)包括：
11.根据权利要求10所述的过滤设备(28a、28b、28c)，还包括用于移动所述过滤元件(14)的马达(18)，其中，所述控制系统(36)构造成控制所述马达(18)以由此控制所述过滤元件(14)的过滤速度，以便至少部分地控制所述压差和/或所述通过时间。
12.根据权利要求10或11所述的过滤设备(28a、28b、28c)，其中，所述压差和通过时间的控制还包括：
13.根据权利要求10至12中任一项所述的过滤设备(28a、28b、28c)，其中，所述出口管线(16)具有至少一米的大地测量高度差。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的过滤设备(28a、28b、28c)，其中，所述过滤设备(28a、28b和28c)构造成通过所述液体(34)在所述出口管线(16)中的下游移动来建立所述压差。
15.根据权利要求10至14中任一项所述的过滤设备(28a、28b、28c)，其中，所述控制系统(36)被配置为将所述通过时间控制为小于0.1s。
16.根据权利要求10至15中任一项所述的过滤设备(28a、28b、28c)，其中，所述控制系统(36)被配置为将所述压差控制到至少0.1巴。
17.根据权利要求10至16中任一项所述的过滤设备(28a、28b、28c)，其中，所述过滤元件(14；14a-14c)在所述过滤元件(14；14a至14c)的标称堵塞程度之后具有基本恒定的过滤渗透性。
18.根据权利要求10至17中任一项所述的过滤设备(28a、28b、28c)，其中所述收集容积(32)具有水平延伸尺寸和竖直延伸尺寸，并且其中所述水平延伸尺寸大于所述竖直延伸尺寸。
19.根据权利要求10至18中任一项所述的过滤设备(28a、28b、28c)，其中所述收集容积(32)对大气封闭。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种过滤液体(34)的方法，该方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述压差的控制和/或所述通过时间的控制还包括：
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述出口管线(16)具有至少一米的大地测量高度差。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述压差是通过所述液体(34)在所述出口管线(16)中的下游移动而建立的。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述通过时间被控制为小于0.1s。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述压差被控制到至少0.1巴。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述过滤元件(14；14a-14c)在所述过滤元件(14；14a-14c)的标称堵塞程度之后具有基本恒定的过滤渗透性。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述收集容积(32)具有水平延伸尺寸和竖直延伸尺寸，并且其中所述水平延伸尺寸大于所述竖直延伸尺寸。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述收集容积(32)对大气封闭。
10.一种用于过滤液体(34)的过滤设备(28a、28b、28c)，所述过滤设备(28a、28b和28c)包括：
11.根据权利要求10所述的过滤设备(28a、28b、28c)，还包括用于移动所述过滤元件(14)的马达(18)，其中，所述控制系统(36)构造成控制所述马达(18)以由此控制所述过滤元件(14)的过滤速度，以便至少部分地控制所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：T·梅尔许斯，
申请(专利权)人：瑞纳西斯有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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