專利名稱：過濾裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及一種過濾裝置。本發(fā)明更具體地涉及一種使用超濾膜以過濾活性化的污泥的加壓的過濾裝置。
背景技術(shù)：
膜生物反應(yīng)器(MBR)將薄膜處理與懸浮生長(zhǎng)生物反應(yīng)器結(jié)合。舉例而言，該薄膜技術(shù)可以是微量過濾或超濾。MBR技術(shù)廣泛應(yīng)用于工業(yè)和市政污水處理。當(dāng)MBR技術(shù)用于污泥的過濾時(shí)，膜的積垢是主要的挑戰(zhàn)。膜的積垢將降低過濾能力，因此使處理時(shí)間減慢并增加了成本。減少膜的積垢的常用方法是使用橫向流過濾(cross flow filtration),其中用橫穿過濾表面的流動(dòng)來(lái)減少以及至少部分地撕掉積垢層。據(jù)此，將可以維持更高的滲透流。橫向流取決于相對(duì)于膜表面的速度，并且橫向流會(huì)影響膜上的剪應(yīng)力。同時(shí)被稱為垂直于剪切力方向的速度梯度的應(yīng)變率Y被定義為速度變化與不同速度的相鄰層之間的距離之間的比率:(I) y =dv/dy剪應(yīng)力τ是黏度η與應(yīng)變率Υ之間的乘積，并且給出為:(2) τ = n y對(duì)于像水這樣的牛頓流體而言，粘度幾乎是恒定的，但是對(duì)于像污泥這樣的非牛頓流體而言，粘度因應(yīng)變率的增加而減小。更高的橫向流的形成能夠通過在旋轉(zhuǎn)膜盤的外側(cè)引入有影響的障礙元件來(lái)提供，以產(chǎn)生湍流和剪切力。更高的橫向流也能夠通過在固定的膜盤之間設(shè)置旋轉(zhuǎn)的剪切力產(chǎn)生元件來(lái)引入。障礙元件和旋轉(zhuǎn)的剪切力產(chǎn)生元件兩者都涉及更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。因此，需要一種簡(jiǎn)單的方式以在膜表面上產(chǎn)生更高的橫向流并因此產(chǎn)生剪切力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的在于詳細(xì)說(shuō)明一種過濾裝置，其在膜表面上提供更高的橫向流和剪切力。該目的能夠通過具有權(quán)利要求1中限定的特征的過濾裝置而實(shí)現(xiàn)。改進(jìn)的實(shí)施例在從屬權(quán)利要求、以下描述以及附圖中被披露。根據(jù)本發(fā)明的過濾裝置，包括:-加壓的筒形的壓力容器，具有縱向軸線；-軸，具有平行于該壓力容器的縱向軸線延伸的縱向軸線；-多個(gè)可旋轉(zhuǎn)的膜過濾盤，沿著該軸的長(zhǎng)度方向設(shè)置，其中所述膜過濾盤彼此間隔，附接到該軸并且定向?yàn)闄M向于該軸的縱向軸線，該膜過濾盤的內(nèi)部與滲透排放通道(permeate discharge channel)流體連通。該通道平行于該壓力容器的縱向軸線而延伸，其中該壓力容器具有筒形的內(nèi)部幾何形狀，而沒有任何有影響的障礙元件。該壓力容器的縱向軸線與該軸的縱向軸線橫向地錯(cuò)開，和/或該膜過濾盤呈橢圓形。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)更高的剪切力，而且膜的積垢能夠減少，使得能夠維持更高的滲透流。這些盤相對(duì)于該容器的偏心位置或者這些盤的橢圓形會(huì)產(chǎn)生流線譜，該流線譜在一些區(qū)域中將對(duì)準(zhǔn)該盤的旋轉(zhuǎn)方向，使得能夠?qū)崿F(xiàn)高剪切力。更具體地，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過使盤的縱向延伸軸線遠(yuǎn)離該容器的縱向延伸軸線而移動(dòng)，或者通過使盤形成為橢圓形，會(huì)在污水中產(chǎn)生許多漩渦。這些漩渦中的每一個(gè)漩渦順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，并且它們一旦產(chǎn)生，就必然會(huì)在污水中停留在其位置中。當(dāng)盤經(jīng)過這些漩渦而移動(dòng)時(shí)，它們會(huì)在該盤的表面上起到磨蝕的作用。術(shù)語(yǔ)“加壓的”的意思是壓力容器中的壓力超過周圍環(huán)境的壓力。優(yōu)選地，容器中的壓力處于周圍環(huán)境的壓力以上1-4巴。壓力容器中增加的壓力將導(dǎo)致加強(qiáng)的通氣，因此能夠在每個(gè)時(shí)間單元進(jìn)行更大容量的流體的處理。該膜過濾盤可以由任何合適的材料(例如陶瓷、金屬或聚合物)制成。有益地，該膜過濾盤基本上呈橢圓形或圓形。通過具有橢圓形的膜過濾盤，因橢圓形的膜過濾盤引起的流線譜能夠?qū)崿F(xiàn)更高的剪切力。橢圓形的膜過濾盤可以沿著該軸的長(zhǎng)度方向以不同的方式設(shè)置。所有的膜過濾盤可以按相同的方式定向，然而，可以將過濾盤設(shè)置成使得每隔一個(gè)盤以一種方式設(shè)置，而且相鄰的盤相對(duì)于彼此有角度地安置(例如90度)。當(dāng)相鄰的盤相對(duì)于彼此有角度地安置(例如90度)時(shí)，可以將這些盤彼此更靠近的設(shè)置，并且仍然能夠操作該過濾系統(tǒng)，即使沿著過濾盤的半徑排出的污泥沿著過濾盤的半徑的路徑被匯集?？梢杂凶銐虻目臻g用于污泥從相鄰的過濾盤之間的中間空間漏出，因?yàn)樗邢噜彽臋E圓過濾盤都被有角度地安置。優(yōu)選地，該壓力容器的縱向軸線與該軸的縱向軸線橫向地錯(cuò)開的距離相當(dāng)于該壓力容器的內(nèi)徑的2-20%、優(yōu)選為5-10%。通過偏心距相當(dāng)于壓力容器的內(nèi)徑的2-20%、優(yōu)選為5-10%，沿著盤實(shí)現(xiàn)有效的剪切力分布，使得膜的積垢能夠顯著地減少。有益地，該軸包括多個(gè)相互連接的軸部，該軸沿著該壓力容器的長(zhǎng)度方向延伸并且該軸機(jī)械地連接到驅(qū)動(dòng)單元。由此，通過選擇、相互連接以及沿著該壓力容器的整個(gè)長(zhǎng)度方向設(shè)置合適數(shù)量的軸部并且將軸連接到驅(qū)動(dòng)單元，可以形成各種長(zhǎng)度的過濾裝置。優(yōu)選地，該驅(qū)動(dòng)單元是電動(dòng)機(jī)，其可裝備有變頻器，以改變?cè)撦S的旋轉(zhuǎn)速度。在100RPM到250RPM、優(yōu)選地在140RPM與200RPM的范圍內(nèi)就能夠產(chǎn)生良好的剪切效應(yīng)。有益地，膜過濾盤與壓力容器的內(nèi)側(cè)之間的最短距離D1小于膜過濾盤與壓力容器的內(nèi)側(cè)之間的最長(zhǎng)距離D2的一半，使得D1 < 72D2。通過減小D1并且增大D2，能夠?qū)崿F(xiàn)最大可能的偏心距，從而產(chǎn)生最大可能的剪切力。優(yōu)選地，基本上平行于壓力容器的縱向軸線延伸的一個(gè)或多個(gè)穿孔通氣管(porous aeration pipes)被設(shè)置在該壓力容器的內(nèi)側(cè)上。這些穿孔通氣管是設(shè)有孔的管，通過這些孔，空氣或氣體能夠輸送到被過濾的流體。設(shè)置在該壓力容器的內(nèi)側(cè)上的穿孔通氣管更容易使包含氧氣的氣體溶解到流體中。有利地，過濾裝置包括多個(gè)膜過濾盤模塊，每個(gè)模塊由一疊膜過濾盤構(gòu)成，并且軸承設(shè)置在每一組相鄰的膜過濾盤模塊的連接區(qū)域。由一疊膜過濾盤構(gòu)成的膜過濾盤模塊的使用使得可以形成不同長(zhǎng)度的過濾裝置。因此，能夠滿足特定客戶的需求。此外，過濾盤易于替換。有益地，軸承設(shè)置在每一組相鄰的膜過濾盤模塊的連接區(qū)域，因?yàn)檫@使得形成和組裝該過濾裝置更容易。術(shù)語(yǔ)“連接區(qū)域”的意思是位于多組相鄰的膜過濾盤模塊之間的區(qū)域。相鄰的膜過濾盤模塊是鄰接的過濾盤模塊。優(yōu)選地，膜過濾盤模塊設(shè)置在沿著壓力容器的長(zhǎng)度延伸的底盤部中。因此，可以將所有的膜過濾盤模塊設(shè)置在底盤部處，隨后將底盤部與膜過濾盤模塊作為一個(gè)單元設(shè)置在容器中。有益地，每個(gè)過濾盤設(shè)置成使得穿過過濾盤第一點(diǎn)P1并穿過過濾盤第二點(diǎn)P2的線L限定(其中，過濾盤第一點(diǎn)P1到該壓力容器的內(nèi)側(cè)具有最短的距離D1，過濾盤第二點(diǎn)P2到該壓力容器的內(nèi)側(cè)具有最長(zhǎng)的距離D2):-第一180度角區(qū)域，包括:I)第一 90度角區(qū)域A1，鄰接第一點(diǎn)P1,以及2 )第二角區(qū)域A2,鄰接第一 90度角區(qū)域A1并且位于線L的與第一 90度角區(qū)域A1相同的一側(cè)，-第二180度角區(qū)域，包括:3)第三90度角區(qū)域A3,鄰接該第二 90度角區(qū)域A2并且位于線L的與第二 90度角區(qū)域A2相反的一側(cè)，以及4)第四角區(qū)域A4，在第三90度角區(qū)域A3與第一 90度角區(qū)域A1之間延伸，其中，一個(gè)或多個(gè)穿孔通氣管在第三90度角區(qū)域A3中延伸。由此，可以在穿孔通氣管所在處實(shí)現(xiàn)高剪切力。當(dāng)通氣管位于第三90度角區(qū)域時(shí)，會(huì)出現(xiàn)使從通氣管釋放的氣泡溶解在流體中的最佳條件。當(dāng)通氣管位于第三90度角區(qū)域中時(shí)，氣泡在流體中可能停留的時(shí)間最長(zhǎng)。優(yōu)選地，在第一 90度角區(qū)域或第二 90度角區(qū)域中沒有穿孔通氣管延伸，因?yàn)檫@將實(shí)現(xiàn)可能最大的剪切力。有利地，壓力容器構(gòu)造成起到膜生物反應(yīng)器(MBR)的作用，并且基本上平行于壓力容器的縱向軸線而延伸，并且設(shè)置在壓力容器的內(nèi)側(cè)上的一個(gè)或多個(gè)穿孔通氣管構(gòu)造成對(duì)容納在壓力容器中的流體通氣。因此，可以使用該容器同時(shí)作為生物反應(yīng)器和過濾單元。優(yōu)選地，穿孔通氣管構(gòu)造成釋放在2-40 μ m、優(yōu)選地在5_10 μ m的尺寸范圍內(nèi)的氣泡。這種通氣管提供的氣泡能夠容易地溶解在流體中，因此被好氧細(xì)菌利用。


現(xiàn)在將參照附圖以示例的方式更具體地描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其中:圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的過濾裝置的立體圖；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的過濾裝置的一部分的剖視圖；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的過濾裝置的另一剖視圖；圖4示出了具有根據(jù)本發(fā)明的過濾裝置的污水處理系統(tǒng)的示意圖；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的過濾裝置中的過濾膜上的剪應(yīng)力分布的示意圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明如下:2過濾裝置4壓力容器6膜過濾盤8軸8，軸部10內(nèi)部12滲透排放通道14、14’滲透流16污泥流18軸承20底盤部22污泥入口24端部法蘭

E偏心距26旋轉(zhuǎn)方向28穿孔通氣管X壓力容器的縱向軸線Y軸的縱向軸線30膜過濾盤模塊DpD2距離D3壓力容器的直徑32驅(qū)動(dòng)單元(馬達(dá))34連接區(qū)域36轂段38轂構(gòu)件40通道42通道44徑向通道46孔50滲透出口52污水處理系統(tǒng)54污水入口56生化處理池58泵60泵62加壓的污泥再循環(huán)入口64額外的污泥出口66污泥再循環(huán)出口
70第一剪應(yīng)力區(qū)域72第二剪應(yīng)力區(qū)域74第三剪應(yīng)力區(qū)域76第四剪應(yīng)力區(qū)域A1第一角區(qū)域A2第二角區(qū)域A3第三角區(qū)域A4第四角區(qū)域L線P1第一點(diǎn)P2第二點(diǎn)
具體實(shí)施方式
從以下給出的詳細(xì)描述中，本發(fā)明適用的其它目的和另外的范圍將變得顯而易見。圖1示出了包括加壓的筒形壓力容器4的過濾裝置2，所述壓力容器4具有縱向軸線X。在容器4的內(nèi)部，一軸平行于壓力容器4的縱向軸線X而延伸，并且多個(gè)可旋轉(zhuǎn)的膜過濾盤6沿軸8的長(zhǎng)度方向設(shè)置。膜過濾盤6基本上均勻地彼此間隔，它們被附接到軸8并且被定向?yàn)闄M向于軸8的縱向軸線(見圖2中的Y)，該軸8機(jī)械地連接到驅(qū)動(dòng)單元(見圖4中的32)。過濾裝置2包括多個(gè)模塊30，每個(gè)模塊包括一疊膜過濾盤6。模塊30被設(shè)置在沿壓力容器4的長(zhǎng)度方向延伸的底盤部20中。軸承18被設(shè)置在每組相鄰的膜過濾盤模塊30的連接區(qū)域34處。軸承18附接到軸8。在軸8的末端設(shè)置具有污泥入口 22的端部法蘭24。具有污泥入口 22的端部法蘭24能夠固定到底盤部20。軸8包括多個(gè)相互連接的軸部，并且優(yōu)選地，每個(gè)膜過濾盤模塊30均具有其自己的軸部。容器4是加壓的筒形壓力容器4，其能夠由塑料材料或任何其它合適的材料制成。容器4所需的厚度可以基于具體的壓力要求而確定。當(dāng)過濾裝置2由多個(gè)膜過濾盤模塊30 (每個(gè)膜過濾盤模塊30均具有其自己的軸部)制成時(shí)，形成過濾裝置2具有巨大的設(shè)計(jì)自由。可以通過改變軸部和膜過濾盤模塊30的數(shù)量而形成各種長(zhǎng)度的過濾裝置2。膜過濾盤6能夠安裝在軸部上以構(gòu)成能夠連接到底盤部20的第一膜過濾盤模塊30。之后，另一膜過濾盤模塊30能夠連接到第一膜過濾盤模塊30并且連接到底盤部20。當(dāng)所需數(shù)量的膜過濾盤模塊30連接到底盤部20時(shí)，底盤部20能夠插入到容器4中。在維護(hù)期間，具有膜過濾盤模塊30的底盤部20能夠被拉出容器4，然后能夠執(zhí)行維護(hù)。舉例而言，可以替換全部的膜過濾盤模塊30，或者拆開膜過濾盤模塊30以替換一個(gè)或多個(gè)膜過濾盤6。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的過濾裝置的剖視圖。多個(gè)膜過濾盤6固定到轂構(gòu)件38，該轂構(gòu)件38包括多個(gè)機(jī)械地連接的轂段36。
膜過濾盤6沿著中空軸8的長(zhǎng)度方向設(shè)置。膜過濾盤6彼此間隔。膜過濾盤6的內(nèi)部10與平行于壓力容器4的縱向軸線延伸的滲透排放通道12流體連通。壓力容器4具有筒形截面的幾何形狀并且不具有任何有影響的障礙元件。膜過濾盤6能夠過濾流體。進(jìn)入膜過濾盤6的膜的流體流向軸8。這由表示滲透流14的箭頭顯示。之后，滲透流沿著平行于軸8延伸的通道42流動(dòng)。該流體經(jīng)由徑向通道44通過軸8中的孔而進(jìn)入軸8中的滲透排放通道12。該滲透流朝向滲透出口 50 (見圖4)流動(dòng)。膜過濾盤6的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生污泥流16。該污泥流沿著轂構(gòu)件38中的通道40流動(dòng)，之后沿著基本上平行于膜過濾盤6的表面的方向向外流動(dòng)。由此，膜過濾盤6的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的流動(dòng)確保污泥連續(xù)混合。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的過濾裝置的剖視圖。膜過濾盤6同心地附接到設(shè)置在筒形的壓力容器4中的軸8。壓力容器4具有縱向的并且同心的軸線X。壓力容器4的縱向軸線X與軸8的縱向軸線Y橫向地錯(cuò)開距離E，該距離E相應(yīng)地小于壓力容器4的內(nèi)徑D3的10%。偏心距E被表示為壓力容器4的縱向軸線X與軸8的縱向軸線Y之間的距離。

由于壓力容器4的縱向軸線X與軸8的縱向軸線Y橫向地錯(cuò)開，所以膜過濾盤6將產(chǎn)生橫穿過濾表面的增強(qiáng)的流動(dòng)。因此，膜的積垢能夠減少，優(yōu)選地增強(qiáng)的橫向流能夠至少部分地撕下積垢層，從而能夠保持更高的滲透流。膜過濾盤6與壓力容器4的內(nèi)側(cè)之間的最短距離D1小于膜過濾盤6與壓力容器4的內(nèi)側(cè)的最長(zhǎng)距離D2的一半。軸8是中空的并且包括滲透排放通道12。旋轉(zhuǎn)的方向26通過箭頭表示。五個(gè)穿孔通氣管28靠近壓力容器4的內(nèi)側(cè)而設(shè)置。穿孔通氣管28基本平行于壓力容器4的縱向軸線X而延伸。穿孔通氣管28是設(shè)有孔的管，這些孔被構(gòu)造成使得空氣或氣體能夠通過這些孔而被輸送到流體。因此，穿孔通氣管能夠更容易地使包含氧氣的氣體溶解到流體中。過濾盤6具有過濾盤第一點(diǎn)P1，其到壓力容器4的內(nèi)側(cè)具有最短距離Dp膜過濾盤6還具有過濾盤第二點(diǎn)P2，其到壓力容器4的內(nèi)側(cè)具有最長(zhǎng)距離D2。過濾盤6被設(shè)置成使得穿過過濾盤第一點(diǎn)P1與過濾盤第二點(diǎn)P2的線L將過濾盤6分為第一 180度角區(qū)域和第二 180度角區(qū)域。第一 180度角區(qū)域包括鄰接第一點(diǎn)P1的第一 90度角區(qū)域A1。第一 180度角區(qū)域還包括第二角區(qū)域A2，其位于線L的與第一 90度角區(qū)域仏相同的一側(cè)，并且鄰接第一 90度角區(qū)域Ap第二 180度角區(qū)域包括第三90度角區(qū)域A3,其位于線L的與第二 90度角區(qū)域A2相反的一側(cè)，并且鄰接第二 90度角區(qū)域A2。第二 180度角區(qū)域此外還包括第四90度角區(qū)域A4，其在第三90度角區(qū)域A3與第一 90度角區(qū)域A1之間延伸。五個(gè)穿孔通氣管28在第三90度角區(qū)域A3中延伸。穿孔通氣管28構(gòu)造成對(duì)壓力容器4中的流體通氣。因此，壓力容器4能夠用作MBR。穿孔通氣管28構(gòu)造成將小尺寸的氣泡釋放到壓力容器4中的流體。圖4示出了具有根據(jù)本發(fā)明的過濾裝置2的污水處理系統(tǒng)52的示意圖。污水處理系統(tǒng)52包括與生化處理池56流體連通的污水入口 54。污水借助泵58泵吸到生化處理池中。在生化處理池56中，污水可借助已知的生化處理去除生物污染物。處理的污水通過使用泵60經(jīng)由加壓的污泥再循環(huán)入口 62從生化處理池56泵送到過濾裝置2。污泥再循環(huán)出口 66設(shè)置在過濾裝置2的加壓的筒形壓力容器4的末端。額外的污泥出口 64設(shè)置在過濾裝置2與生化處理池56之間。污泥的一部分被泵回到生化處理池56中，同時(shí)污泥的另一部分可在污泥儲(chǔ)存池中收集(未示出)。污泥在過濾裝置2的壓力容器4中再循環(huán)。多個(gè)膜過濾盤6設(shè)置在壓力容器中。膜過濾盤6彼此間隔并且沿著軸8的長(zhǎng)度方向設(shè)置。該軸包括多個(gè)相互連接的軸部8’。軸8沿著壓力容器4的長(zhǎng)度方向延伸并且被機(jī)械地連接到形成為馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)單元32。多個(gè)膜過濾盤模塊30設(shè)置在壓力容器4中。軸承18設(shè)置在每組相鄰的膜過濾盤模塊的連接區(qū)域。滲透物在位于過濾裝置2的鄰近端的滲透出口 50處排放，并且通過軸8中的滲透排放通道的滲透流14’在圖4中被顯示。壓力容器4的縱向軸線X與軸8的縱向軸線Y橫向地錯(cuò)開。因此，當(dāng)膜過濾盤6旋轉(zhuǎn)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生高的(強(qiáng)大的)橫向流，因此膜的積垢能夠減少，使得能夠保持更高的滲透流。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的過濾裝置2的剖視圖。膜過濾盤6設(shè)置在壓力容器4中，并且膜過濾盤6附接到軸8。軸8的旋轉(zhuǎn)方向26被表示為逆時(shí)針方向。壓力容器4的縱向軸線X與軸8的縱向軸線Y橫向地錯(cuò)開。在如圖5所示的110轉(zhuǎn)每分鐘(RPM)的旋轉(zhuǎn)頻率的旋轉(zhuǎn)下，區(qū)域A1和A4中的膜過濾盤6的表面上產(chǎn)生剪應(yīng)力。膜過濾盤6的表面上的剪應(yīng)力劃分為四個(gè)剪應(yīng)力區(qū)域70、72、74、76，它們分別表示6_12帕斯卡(Pa)、12-14Pa、14-16Pa 以及 16_18Pa。最高剪應(yīng)力區(qū)域76位于膜過濾盤6的外周處以及膜過濾盤6的中心部的多個(gè)較小區(qū)域處。第二最大應(yīng)力區(qū)域74位于靠近最高剪應(yīng)力區(qū)域76處。圖5示出能夠產(chǎn)生增強(qiáng)的剪應(yīng)力，使得膜的積垢能夠通過壓力容器4的縱向軸線X與軸8的縱向軸線Y橫向地錯(cuò)開而減少。重要的是，增強(qiáng)的剪應(yīng)力也能夠通過施加另一方向的另一旋轉(zhuǎn)頻率的旋轉(zhuǎn)而實(shí)現(xiàn)。圖5中示出的示例僅說(shuō)明了壓力容器4的縱向軸線X與軸8的縱向軸線Y橫向地錯(cuò)開的效果。根據(jù)本發(fā)明的過濾裝置2能夠通過產(chǎn)生高剪切力而減少膜過濾盤6上的積垢。因此，能夠通過膜過濾盤6來(lái)維持更高的滲透流。
權(quán)利要求
1.一種過濾裝置(2)，包括: 加壓的筒形的壓力容器(4)，具有縱向軸線(X)； 軸(8)，具有平行于所述壓力容器(4)的縱向軸線(X)延伸的縱向軸線(Y); 多個(gè)可旋轉(zhuǎn)的膜過濾盤(6)，沿著所述軸(8)的長(zhǎng)度設(shè)置，其中多個(gè)所述膜過濾盤(6)彼此間隔，附接到所述軸(8)并且定向?yàn)闄M向于所述軸(8)的縱向軸線(Y)，其中所述膜過濾盤(6)的內(nèi)部(10)與滲透排放通道(12)流體連通，其特征在于，所述壓力容器(4)的縱向軸線(X)與所述軸(8)的縱向軸線(Y)橫向地錯(cuò)開，和/或所述膜過濾盤(6)呈橢圓形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾裝置(2)，其特征在于，所述壓力容器(4)的縱向軸線(X)與所述軸(8)的縱向軸線(Y)橫向地錯(cuò)開距離(E)，所述距離(E)對(duì)應(yīng)于所述壓力容器(4)的內(nèi)徑(D3)的2-20%，優(yōu)選為5-10%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的過濾裝置(2)，其特征在于: 所述軸(8)包括多個(gè)相互連接的軸部(8’)； 所述軸(8)沿著所述壓力容器(4)的長(zhǎng)度延伸；并且 所述軸(8)被機(jī)械地連接到驅(qū)動(dòng)單元。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的過濾裝置(2)，其特征在于，所述膜過濾盤(6)與所述壓力容器(4)的內(nèi)側(cè)之間的最短距離D1小于所述膜過濾盤(6)與所述壓力容器(4)的內(nèi)側(cè)之間的最長(zhǎng)距離D2的一半，即，使得D1 < V2D20
5.根據(jù)前述權(quán)利 要求中任意一項(xiàng)所述的過濾裝置(2)，其特征在于，基本上平行于所述壓力容器(4)的縱向軸線(X)而延伸的一個(gè)或多個(gè)穿孔通氣管(28)被設(shè)置在所述壓力容器(4)的內(nèi)側(cè)上。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的過濾裝置(2)，其特征在于，所述過濾裝置(2)包括多個(gè)膜過濾盤模塊(30),每一個(gè)膜過濾盤模塊(30)均由一疊膜過濾盤(6)構(gòu)成,并且在每一組相鄰的膜過濾盤模塊(30)的連接區(qū)域(34)處設(shè)有軸承(18)。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的過濾裝置(2)，其特征在于，多個(gè)膜過濾盤(6)構(gòu)成沿著所述壓力容器(4)的長(zhǎng)度延伸并設(shè)置在底盤部(20)中的一個(gè)或多個(gè)模塊(30)。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的過濾裝置(2)，其特征在于，所述過濾盤(6)被設(shè)置成使得穿過過濾盤第一點(diǎn)(P1)與過濾盤第二點(diǎn)(P2)的線(L)限定出如下區(qū)域，其中所述過濾盤第一點(diǎn)(P1)到所述壓力容器(4)的內(nèi)側(cè)具有最短的距離(D1),所述過濾盤第二點(diǎn)(P2)到所述壓力容器(4)的內(nèi)側(cè)具有最長(zhǎng)的距離(D2): 第一 180度角區(qū)域,包括: 1)第一90度角區(qū)域(A1),鄰接所述第一點(diǎn)(P1),以及 2)第二角區(qū)域(A2),鄰接所述第一90度角區(qū)域(A1),并且位于所述線(L)的與所述第一 90度角區(qū)域(A1)相同的一側(cè)； 第二 180度角區(qū)域包括: 3)第三90度角區(qū)域(A3),鄰接所述第二90度角區(qū)域(A2),并且位于所述線(L)的與所述第二 90度角區(qū)域(A2)相反的一側(cè)，以及 4)第四角區(qū)域(A4),在所述第三90度角區(qū)域(A3)與所述第一90度角區(qū)域(A1)之間延伸， 其中，一個(gè)或多個(gè)穿孔通氣管(28)在所述第三90度角區(qū)域(A3)中延伸。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的過濾裝置(2)，其特征在于，在所述第一90度角區(qū)域(A1)或所述第二 90度角區(qū)域(A2)中沒有穿孔通氣管(28)延伸。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的過濾裝置(2)，其特征在于，所述壓力容器(4)被構(gòu)造成起到膜生物反應(yīng)器(MBR)的作用，一個(gè)或多個(gè)穿孔通氣管(28)基本上平行于所述壓力容器(4)的縱向軸線(X)延伸，并被設(shè)置在所述壓力容器(4)的內(nèi)側(cè)上，且被構(gòu)造成對(duì)容納在所述壓力容器(4)中的流體通氣。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的過濾裝置(2)，其特征在于，所述穿孔通氣管(28)被構(gòu)造成釋放在2-40 μ m、優(yōu)選地在5_10 μ m的尺寸范圍內(nèi)的氣泡。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的過濾裝置(2)，其中，所述軸(8)的轉(zhuǎn)速處于100RPM與250RPM之間 ，優(yōu)選地處于140RPM與200RPM之間。
全文摘要
本發(fā)明公開一種過濾裝置(2)，其包括加壓的筒形的壓力容器(4)，具有縱向軸線(X)；軸(8)，具有平行于該壓力容器(4)的縱向軸線(X)而延伸的縱向軸線(Y)；多個(gè)可旋轉(zhuǎn)的膜過濾盤(6)，沿著該軸(8)的長(zhǎng)度方向設(shè)置。膜過濾盤(6)彼此間隔地附接到軸(8)并且定向?yàn)闄M向于軸(8)的縱向軸線(Y)。膜過濾盤(6)的內(nèi)部(10)與平行于壓力容器(4)的縱向軸向(X)延伸的滲透排放通道(12)流體連通。壓力容器(4)具有筒形的內(nèi)部幾何形狀，而沒有任何有影響的障礙元件。壓力容器(4)的縱向軸線(X)與軸(8)的縱向軸線(Y)橫向地錯(cuò)開，和/或膜過濾盤(6)呈橢圓形。
文檔編號(hào)C02F1/44GK103191644SQ201310008689
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月9日
發(fā)明者斯特芬·馬森, 袁斌 申請(qǐng)人:格蘭富生物促進(jìn)聯(lián)合股份公司