[發明專利]用于過濾水的過濾系統和方法

在審

• 申請號: 201980053647.1
• 申請日: 2019-05-29
• 公開（公告）號: CN112638510A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: M·海寧
• 申請（專利權）人: 杜邦安全與建筑公司
• 主分類號: B01D63/02
• 分類號: B01D63/02;B01D63/04;B01D69/08;B01D61/18;C02F1/44;B01D65/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 鄒松青;王瑋

本發明涉及過濾系統（20），所述過濾系統包含至少部分地填充有待過濾的水的罐（40）以及至少一個過濾模塊（30），所述至少一個過濾模塊（30）包含用于過濾水的至少一個過濾膜（10）和至少一個濾液管（32），所述至少一個過濾膜包含被至少一個毛細管（16）穿透的基底（12），所述至少一個濾液管用于將過濾水從所述罐（40）抽出，其中，所述至少一個過濾模塊（30）布置在所述罐（40）中，使得所述至少一個過濾膜（10）至少部分地浸沒在待過濾的水中。所述至少一個過濾模塊（30）被設計和布置成使得待過濾的水流入所述至少一個毛細管（16）中并且從所述至少一個毛細管（16）穿過所述基底（12）流入所述濾液管（32）中。本發明還涉及一種用于借助于根據本發明的過濾系統（20）來過濾水的方法，其中，將待過濾的水抽入所述至少一個毛細管（16）中并且從所述至少一個毛細管（16）穿過所述基底（12）抽入所述濾液管（32）中并且從所述濾液管（32）從所述罐（40）抽出。

技術領域

本發明涉及一種過濾系統，所述過濾系統包含至少部分地填充有待過濾的水的罐以及至少一個過濾模塊，其中，所述至少一個過濾模塊包含用于過濾水的至少一個過濾膜和用于將過濾水從所述罐抽出的至少一個濾液管，其中，所述至少一個過濾模塊布置在所述罐中，使得所述至少一個過濾膜至少部分地浸沒在待過濾的水中。本發明還涉及一種用于借助于根據本發明的過濾系統來過濾水的方法。

背景技術

水處理是過濾過程的最重要的應用之一，因此過濾過程不僅由于全球水缺乏（特別是在易干旱和環境污染的區域中）而且由于對飲用水供應以及城市或工業廢水處理的持續需要而引起強烈的興趣。典型地，水處理依賴于不同的方法和技術的組合，所述不同的方法和技術取決于清潔水的預期目的以及污染水或原水的質量和程度。

常規地，水處理基于諸如絮凝、沉降和多介質過濾等處理步驟。然而，近年來，已經出現了諸如微濾、超濾、納濾和反滲透等膜技術，從而提供了更高效和可靠的過濾過程。基于膜的過程（諸如，微濾或超濾）從原水中去除由懸浮固體和諸如病原體（如細菌、病菌和病毒）等微生物引起的渾濁。基于膜的過程的進一步顯著優點是需要相當少的化學物質且不需要溫度處理。

用于過濾的常見膜是扁平形狀的膜或具有一個或多個毛細管的管狀膜。典型地，這樣的膜是半滲透性的并且將滲透物或濾液以及滲余物從原水中機械地分離。因此，微濾和超濾膜允許滲透物（諸如，水）通過并阻止作為滲余物的懸浮顆粒或微生物。在本文中，重要的膜參數尤其是選擇性、抗污垢性和機械穩定性。選擇性主要由通常根據由標稱截留分子量（NMWC）（以道爾頓（Da）計）給出的排阻極限指定的孔徑來確定。NMWC通常定義為由膜保留至90%的球形分子的最小分子量。例如，在超濾中，標稱孔徑為50 nm至5 nm，并且NMWC為5kDa至200 kDa。在納濾中，孔徑為2 nm至1 nm，并且NMWC為0.1 kDa至5 kDa。因此，雖然超濾已經過濾了細菌、病毒和大分子，產生了具有飲用品質的水，但納濾產生了部分去礦物質的水。在反滲透中，標稱孔徑甚至進一步收縮低于1 nm，并且NMWC收縮低于100 Da。反滲透因此適合于過濾甚至更小的實體，諸如，鹽或有機小分子。在組合不同的過濾技術時，可以獲得多種多樣的過濾動作，所述過濾動作可以適于特定的預期目的。

通常將膜嵌入在過濾系統內，其允許饋進原水并排出滲透物以及濃縮物。為此目的，過濾系統包括作為原料饋進部的入口和排出滲透物和濃縮物兩者的出口。對于管狀形膜，存在過濾系統的不同設計。

在文件WO 2006/012920 A1中描述了一種用于管狀膜的過濾系統。在此，所述管狀膜包括多個毛細管，所述毛細管嵌入多孔基底中。待過濾的液體從所述毛細管的至少一個長的內部通道流出或流入其中，以用于輸送待過濾的液體或經過濾的液體。所述管狀膜設置在管狀殼體中，所述管狀殼體具有入口和用于排出滲透物和濃縮物的出口。特別地，將滲透物穿過沿所述管狀殼體的長軸居中定位的出口排出。