一种过滤元件具有超滤或微滤空心纤维膜，该空心纤维膜在一对水平相对隔开并垂直延伸的集管之间水平延伸。在该对垂直延伸的集管之间延伸的侧板限定了经过元件的垂直流动通道。通过将元件布置就位并且不妨碍垂直流动通道可形成组件。然而，每个元件可从框架上放松，并且不需拆掉组件的其余部分，即可通过在基本上垂直于其集管的方向上滑动，从而去除该元件。该元件在元件和一个渗透收集器之间具有相联系的可松开的防水配件，该可松开的防水配件通过从框架上去掉元件从而可松开。组件下的曝气器具有若干气孔，该气孔定位成提供在每个元件下或者在每对元件之间的侧板下的一条线。在一种优选的方法中，渗透通量是小于５０升／平方米／小时，并最好小于３５升／平方米／小时。在渗透周期性地停止时的期间，提供曝气以便洗刷膜，并且通过周期性地排空和重新填满包含元件的箱可去除堆积的固体物。依次对每排组件进行起泡点试验，在特定的流动通道内存在气泡表明一排元件是适当的。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种空心纤维过滤膜的元件和组件，该类空心纤维过滤膜通常浸入箱内，并用来通过在膜的网眼上施加的吸力来抽取过滤渗透物。本专利技术人和其他人研制出一种过滤空心纤维膜的组件，该过滤空心纤维膜的组件在1993年9月28日公布的5248424号美国专利中描述。在该组件中，空心纤维膜与一对水平隔开的集管保持流体连通，以形成若干构造的组件，其中纤维从基本上水平变化为基本上垂直。为了产生渗透物，通过作用在纤维的网眼上的吸力来提供可透性膜压(“TMP”)。随后，还有部分基于类似原理的无壳膜组件，且空心纤维膜在基本上垂直和基本上水平朝向上。具有垂直朝向膜的无壳组件在下列文件中表示，即授予Zenon Environmental Inc，1997年6月17日公布的5639373号美国专利；授予Zenon Environmental Inc，1998年6月21日公布的5783083号美国专利；和由Memtec America Corporation于1997年12月18日申请的WO98/28066号PCT公开文本。在这些组件中，水平隔开的集管由仅垂直隔开的集管代替。具有水平朝向膜的无壳组件例如在下列文件中描述，即授予Mitsubishi Rayon Co.，Ltd，1996年1月2日公布的5480553号美国专利；由Mitsubishi Rayon Co.，Ltd于1997年8月8日申请的EP0931582号欧洲申请的公开文本；和Ebara Corporation出版，《脱盐》119(1998)151-158，中由K.Suda等撰写的文章“浸没箱式膜过滤系统的发展”。尽管已经有了上述研发，膜过滤技术仍没有广泛用于生产饮用水。通常仍使用砂滤器，这主要是由于对于给定容量来说，后者具有较低的成本。例如，在上述文章中记录了由Ebara Corporation做出的试验。尽管作者超出延长时间段获得了稳定的操作，箱的表面速度(渗透物的通量-通常为立方米/小时除以箱的覆盖面积-通常平方米)仅约为1.7米/小时。与之相比，通常的砂滤系统具有5-10米/小时的箱表面速度，从而允许使用更小的箱，在大型市政或工业系统中带来显著的成本。由ZenonEnvironmental Inc制造的垂直膜组件已经工作，以产生超过10米/小时的箱表面速度，但同时使用由基衬支承的较强的膜并可很强的曝气。复杂的膜和强烈曝气增加了该技术的成本。最后，保养公知的膜组件的成本也是很大的。特别是，单一膜中的泄漏或缺陷很难确定位置或隔离，因而常需要过滤系统的大部分切断线路以便修理。本专利技术的一个目的是提供一种空心纤维过滤膜元件和组件。本专利技术的另一个目的是提供一种使用浸入过滤膜的方法，特别是作为生产饮用水的方法的一部分的使用浸入过滤膜的方法。一方面，本专利技术涉及一种具有空心纤维膜的元件，该空心纤维膜与一对水平相对隔开并垂直延伸的集管连接，并悬吊在该对集管之间。在该对垂直延伸的集管之间延伸的侧板限定了一个经过该元件的垂直流动通道。空心纤维膜成束布置，当该束散开时，该束充满垂直流动通道的中心部分。最好，该对集管中仅一个集管具有渗透通道，且空心纤维膜与其它集管固定连接。通过将该元件并排布置或放在正交网格中，以便元件的侧板和集管形成若干直接相邻的垂直流动通道，来形成过滤空心纤维膜的组件。一个框架无需妨碍垂直流动通道即可将元件限制就位。由框架提供的对选定的元件的约束可放松，然而，无需拆卸组件的剩下部分即可允许在基本上垂直于其集管的方向上去掉并更换该选定的元件。每个元件具有在元件和渗透物收集器之间的相关的可松开和可再密封的防水配件，当元件从组件中去除时，该可拆卸的防水配件放松。组件下面的曝气器具有若干定位的气孔，以便在每个元件下或在每对元件之间的侧板下提供一行气孔。对于这种组件，通过对每排组件依次作起泡点实验，可准确的定位膜缺陷。在特定的流动通道内，出现的气泡表示，即使有的话，该排元件是有缺陷的。一旦定位，有缺陷的元件用新元件更换，从而允许渗透恢复，同时修复有缺陷的元件。在另一方面，本专利技术涉及一种利用这种元件或组件过滤水的方法。在该方法中，渗透通量小于50L/m2/h，最好小于35L/m2/h，当渗透周期停止时，提供曝气以洗刷膜。包含元件或组件的箱不时排空并充满，以去除堆积的固体。在渗透以便使箱内的容纳物均匀期间，提供柔和的曝气。这种方法在膜和能量效率方面是温和的。使用本专利技术的方法和元件设计允许使用便宜的膜，以形成每立方米元件体积具有至少500平方米的膜表面积的元件，并提供在可接受的能量成本下的较好的产量。参见下面的附图，来描述本专利技术的优选实施例。附图说明图1是过滤元件的平面图。图2是图1的过滤元件的立视图。图3是图1的过滤元件(但无膜)的立体图。图4是使用图1至3的元件的渗透配件的剖视图。图5是从后看的图1至3的元件的组件的立体图。图6是从前看去图5的组件的立体图。图7是图6的组件的一部分的放大视图。图8是副组件曝气器的立体图。现在参见图1，2和3，过滤元件10在许多附图中示出。元件10具有垂直伸展的封闭的集管12和垂直延伸的开通的集管14。封闭的集管12和开通的集管14通过一个或多个侧板16或撑杆18保持相对水平隔开的关系，该侧板16或撑杆18在封闭的集管12和开通的集管14之间延伸。最好，封闭的集管12和开通的集管14是矩形实心(只要没有空腔等)，尽管可使用螺钉，胶水或其它适当的紧固件，侧板16通过卡扣接头20与封闭的集管12和开通的集管14连接。撑杆18最好是具有开槽端22的柱体，该开槽端22卡扣进入封闭的集管12和开通的集管14内的凹槽24内。当单独使用元件10时，使用两个侧板16，每个侧板在封闭的集管12和开通的集管14的每侧。作为替换，若干元件10在一排内并排放置，下面将对其作进一步详细的描述。在那种情况下，如图所示，除了在具有两个侧板16的该排内的最后的元件10之外，可使用在元件10的一侧上的侧板16和元件10的另一侧上的一个或多个撑杆18的结合。以这种方式，在两个元件10之间的单个侧板16用于该两个元件10。侧板16、封闭的集管12和开通的集管14经过元件10限定了垂直流动通道72。若干空心纤维膜26与封闭的集管12和开通的集管14连接，并悬吊在该封闭的集管12和开通的集管14之间。每个膜26具有至少一个开口端32。膜26的开口端32保持紧密的隔开的关系容纳在填充树脂30的堵塞物内，该密封树脂30封闭住开通的集管14的一个或多个渗透通道28。树脂30围绕膜26的每个开口端32，因此，除了穿过膜26的壁之外，水不能进入渗透通道28内。膜26的内部与一个或多个渗透通道28流体连通，因此穿过膜26取出的渗透物收集在一个或多个渗透通道28内。适当的封装密封技术在本领域中是公知的技术。另一种适当的技术在本申请人的2290053号加拿大专利申请中描述。适当的树脂30包括聚氨脂、环氧树脂、橡胶环氧树脂和硅树脂。还可结合使用一种或多种树脂30，以实现强度的目的，并提供软的分界面，同时膜26无切削边缘。膜26具有在微滤或超滤范围内的孔径大小，较好的是在0.003和10微米之间，更好的是在0.01和1.0微米之间。每个膜26可以是仅有一个单独的开口端32的独特的纤维，但本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种过滤空心纤维膜的元件，该元件包括： （ａ）一对水平相对隔开并垂直延伸的集管； （ｂ）在该对垂直延伸的集管的两侧并在该对垂直延伸的集管之间延伸的侧板，该侧板限定了经过该元件的垂直流动通道； （ｃ）若干空心纤维膜，该空心纤维膜与该对垂直延伸的集管连接，并悬吊在该对垂直延伸的集管之间，空心纤维膜 （ｉ）均具有至少一个开口端； （ｉｉ）均具有一个外表面，空心纤维膜的开口端的外表面与至少一个集管连接，该连接是不可渗透水的连接； （ｉｉｉ）在０．１％至５％松弛状态下悬吊；以及 （ｉｖ）布置成束，当分散时，该束填满垂直流动通道的中心部分；和 （ｄ）在至少其中一个集管中的一个或多个渗透通道，该渗透通道与空心纤维膜的内部流体连通，以便收集穿过空心纤维膜取出的渗透物。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：斯蒂文K帕德森，皮埃尔科特，
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]
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