[發(fā)明專利]包含具有毛細(xì)管通道的膜片材的過濾組件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080038254.2
• 申請日: 2010-08-18
• 公開（公告）號: CN102481522A
• 公開（公告）日: 2012-05-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彼得·埃爾茲;戴維·莫爾
• 申請（專利權(quán)）人: 陶氏環(huán)球技術(shù)有限責(zé)任公司
• 主分類號: B01D61/18
• 分類號: B01D61/18;B01D63/06;B01D69/08
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 陳平

交叉援引申明

本申請要求通過援引在本文中加入的于2009年8月28日提交的美國臨時(shí)申請?zhí)?1/237,725的利益。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明總體上涉及用于分離固體與液體的包含多孔聚合物膜的過濾組件。這些組件的代表性應(yīng)用包括來自溪流、河流、池塘和湖泊的水的凈化。其他實(shí)例包括城市和工業(yè)廢水的處理，所述廢水包括污水和澄清池廢水。這種組件也可以在膜生物反應(yīng)器(MBR)應(yīng)用中找到用途。

背景技術(shù)：

用于分離固體與液體的過濾組件通常利用平均孔隙尺寸為大約0.005至10微米的微濾(MF)或超濾(UF)型多孔聚合物膜。更通常類型的膜中的兩種包括多孔中空纖維(例如見JP?11-128692；JP?H8-155275；JP?2951189；US?5,248,424)，以及平片復(fù)合膜(例如見US?2008/0156730；US?2008/0164208和WO?2007/036332)。在操作中，一些組件常常相互連接從而形成過濾組合件，所述過濾組合件浸沒在水源(即“進(jìn)料(feed)”源)諸如澄清池或活性污泥池(activated?sludge?basin)內(nèi)。過濾通過產(chǎn)生橫跨膜表面的跨膜壓差發(fā)生。這典型地通過從膜的滲透物側(cè)抽真空或通過給進(jìn)料源加壓實(shí)現(xiàn)。作為這種跨膜壓力的結(jié)果，滲透物流經(jīng)所述膜的孔隙并被收集在與進(jìn)料源密封隔離的集管(header)中。在長時(shí)間的使用后，來自進(jìn)料的固體積累在膜表面上并且限制或甚至阻斷流體流動。常規(guī)上，已經(jīng)通過使用通氣裝置解決了孔隙堵塞、濃差極化和結(jié)垢，所述通氣裝置產(chǎn)生沖洗膜的外表面的氣泡。另一種常見的技術(shù)涉及返洗(backwashing)滲透物通過膜從而從膜表面移動并除去積累的固體。

另一種類型的平片膜包含整體擠出的多孔結(jié)構(gòu)，所述整體擠出的多孔結(jié)構(gòu)包括毛細(xì)管通道。這種類型的膜片材與上述平片復(fù)合類結(jié)構(gòu)的區(qū)別在于它具有整體的或單一的結(jié)構(gòu)而不是不同的多層構(gòu)造。這些膜片材的實(shí)例描述于US?5,046,936；US?5,089,187；US?5,171,493；和US?2009/0011182中。這些膜可以由多種聚合物混合物如聚醚砜、聚偏氟乙烯擠出。US?6,787,216；FR?2,616,812；JP?59-082906和JP?11-90192進(jìn)一步描述了這些膜片材在過濾組件中的用途。A.Grelot等描述了這種膜片材在過濾組件中的用途，所述過濾組件組合從而形成計(jì)劃用于MBR應(yīng)用的過濾組合件，見“A?New?and?Appropriate?Fibre?Sheet?Configuration?for?MBR?Technologies，”(用于MBR技術(shù)的新的并且適當(dāng)?shù)睦w維片材構(gòu)型)Desalination?and?Water?Treatment(脫鹽和水處理)，6，25-32，Desalination?Publications(2009)。

發(fā)明綜述：

本發(fā)明包括過濾組件，所述過濾組件包含至少一個(gè)膜片材，所述至少一個(gè)膜片材包含多個(gè)毛細(xì)管通道，所述毛細(xì)管通道彼此平行布置并且與集管流體連通。公開了許多附加的實(shí)施方案，包括包含多個(gè)過濾組件的過濾組合件以及用于制備和使用所述組合件、組件和相應(yīng)部件的方法。

附圖簡述：

所包括的附圖圖示了主題過濾組件、過濾組合件和選定的組成部件的一些實(shí)施方案。附圖不是按照比例的并且包括理想化的視圖以幫助描述。當(dāng)可能時(shí)，貫穿附圖和書面描述使用同樣的數(shù)字以指明相同或類似的特征。

圖1是垂直定位的包含膜片材和集管的過濾組件的一個(gè)實(shí)施方案的透視圖。

圖2是垂直定位的包含固定在兩個(gè)相對的集管之間的膜片材的過濾組件的另一個(gè)實(shí)施方案的透視、部分剖視圖。

圖3是膜片材的透視、部分剖視圖。

圖4是過濾組合件的一個(gè)實(shí)施方案的透視圖，所述過濾組合件包含多個(gè)垂直定位的過濾組件，以及沿單個(gè)膜片材的側(cè)部邊緣定位的集管和位于過濾組件以下的通氣裝置。

圖5是沿圖4的線5-5截取的剖視圖，該圖顯示兩個(gè)相鄰放置的、垂直定位的過濾組件。

圖6是圖6的放大圖，該圖顯示與兩個(gè)膜片材的側(cè)部邊緣對齊并且流體連通的兩個(gè)集管。

發(fā)明詳述：