改進(jìn)的歧管排列的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供改進(jìn)的過濾模塊組件，包括具有被布置在其內(nèi)的過濾濾芯的容器以及被耦合于容器的端部的集管，集管包括具有末端開口的上端部以及下端部的外殼，以及端帽，端帽包括與由外殼的末端開口的上端部的內(nèi)壁界定的互補(bǔ)性結(jié)構(gòu)相匹配的部分以與外殼可移除地嚙合，并且端帽可以還界定用于流體從容器流動出來的通路。過濾模塊組件可以使用于把流體向包括多個這樣的模塊的過濾系統(tǒng)和從包括多個這樣的模塊的過濾系統(tǒng)傳送的改進(jìn)的歧管排列成為可能，并且本發(fā)明的配置可以幫助這樣的過濾系統(tǒng)的改進(jìn)的操作。
【專利說明】改進(jìn)的歧管排列
[0001]背景
[0002]本發(fā)明的方面和實(shí)施方案涉及膜過濾系統(tǒng)并且更具體地涉及用于把流體向多個過濾模塊傳送和從多個過濾模塊傳送的歧管排列。
[0003]概述
[0004]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供過濾模塊組件，其包括容器和被耦合于容器的端部的集管。集管包括具有末端開口的上端部以及下端部的外殼。過濾模塊組件還包括端帽，端帽包括與被外殼的末端開口的上端部的內(nèi)壁界定的互補(bǔ)性的結(jié)構(gòu)匹配的部分以與外殼可移除地嚙合，并且端帽界定用于流體從容器流動出來的通路。被布置在容器內(nèi)的過濾濾芯包括被可移除地耦合于外殼的下端部的上端部。
[0005]根據(jù)某些實(shí)施方案，過濾濾芯包括在過濾濾芯的下端部和過濾濾芯的上端部之間延伸的多個可滲透的中空纖維膜。
[0006]根據(jù)某些實(shí)施方案，容器包括在過濾濾芯的下端部和過濾濾芯的上端部之間延伸并且圍繞所述多個可滲透的中空纖維膜的屏蔽物(screen)。
[0007]根據(jù)某些實(shí)施方案，模塊組件還包括被端帽和過濾濾芯的上端部界定的濾液收集室。
[0008]根據(jù)某些實(shí)施方案，通路包括在濾液收集室和第一流體轉(zhuǎn)移歧管之間進(jìn)行流體連通的濾液連通通路。
[0009]根據(jù)某些實(shí)施方案，端帽還包括被構(gòu)建和排列為把濾液收集室與濾液連通通口(filtrate communication port)流體地隔離的截止閥。
[0010]根據(jù)某些實(shí)施方案，第一流體轉(zhuǎn)移歧管被耦合于集管并且包括濾液通路并且被另外地耦合于第二模塊組件的第二流體轉(zhuǎn)移歧管以提供第一流體轉(zhuǎn)移歧管的濾液通路和第二流體轉(zhuǎn)移歧管的濾液通路之間的流體連通。
[0011]根據(jù)某些實(shí)施方案，通路包括被端帽的側(cè)部表面和外殼的內(nèi)部表面界定的濾液連通通路。
[0012]根據(jù)某些實(shí)施方案，過濾濾芯包括小于外殼的內(nèi)徑的外徑。
[0013]根據(jù)某些實(shí)施方案，過濾濾芯包括被界定在圍繞膜的一部分的灌封套筒(pottingsleeve)中的流體連通開口，流體連通開口在外殼中的進(jìn)料通路和膜的外表面之間進(jìn)行流體連通。
[0014]根據(jù)某些實(shí)施方案，可移除的端帽包括被配置為與被設(shè)置在外殼的內(nèi)壁的上部分上的匹配的螺紋嚙合的螺紋。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種過濾系統(tǒng)，包括:第一過濾模塊，其包括第一流體連通開口以及第一集管以及第一過濾濾芯，第一集管具有與第一集管的上端部嚙合的第一可移除的端帽，第一過濾濾芯具有被布置在第一集管的下端部中的端部；第二過濾模塊，其包括第二流體連通開口以及第二集管以及第二過濾濾芯，第二集管具有與第二集管的上端部嚙合的第二可移除的端帽，第二過濾濾芯具有被布置在第二集管的下端部中的端部；以及第一共用的流體轉(zhuǎn)移歧管，其與第一流體連通開口和第二流體連通開口流體連通，被定位在第一過濾模塊和第二過濾模塊之間。
[0016]根據(jù)某些實(shí)施方案，第一共用的流體轉(zhuǎn)移歧管與被包括在第一過濾模塊中的膜纖維的管腔流體連通并且與被包括在第二過濾模塊中的膜纖維的管腔流體連通。
[0017]根據(jù)某些實(shí)施方案，過濾系統(tǒng)還包括第二共用的流體轉(zhuǎn)移歧管，第二共用的流體轉(zhuǎn)移歧管位于第一集管和第二集管之間，并且與被包括在第一過濾模塊中的膜纖維的外部表面流體連通并且與被包括在第二過濾模塊中的膜纖維的外部表面流體連通。
[0018]根據(jù)某些實(shí)施方案，第一集管包括大于第一過濾濾芯的外徑的內(nèi)徑，集管包括大于第二過濾濾芯的外徑的內(nèi)徑。
[0019]根據(jù)某些實(shí)施方案，被界定在第一外殼和第二外殼中的每個中的一個或多個流體連通開口與第一過濾濾芯和第二過濾濾芯二者流體連通。
[0020]根據(jù)某些實(shí)施方案,第一可移除的端帽與第一末端開口的外殼哨合以界定在第一可移除的端帽和第一過濾濾芯之間的濾液收集室。
[0021]根據(jù)某些實(shí)施方案，第一可移除的端帽包括在濾液收集室和第一流體連通開口之間進(jìn)行流體連通的流體連通通路。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種操作過濾系統(tǒng)的方法，包括:把進(jìn)料傳遞經(jīng)過多個過濾模塊，每個過濾模塊包括過濾濾芯，所述多個過濾模塊被共用的進(jìn)料轉(zhuǎn)移歧管和共用的濾液轉(zhuǎn)移歧管流體地連接，所述多個過濾模塊每個包括被布置在分別的末端開口的上外殼中的分別的可移除的端帽；把所述多個過濾模塊中的第一過濾模塊的過濾濾芯與共用的濾液歧管隔離并且通過嚙合第一過濾模塊的端帽中的截止閥把第一過濾模塊從操作中取出；把可移除的端帽從第一過濾模塊的末端開口的上外殼脫離嚙合；通過把第一過濾模塊的過濾濾芯縱向地位移經(jīng)過第一過濾模塊的外殼而取得第一過濾模塊的過濾濾芯；把可移除的端帽與第一過濾模塊組件的外殼再嚙合；以及把第一過濾模塊組件返回至操作。
[0023]根據(jù)某些實(shí)施方案，把可移除的端帽從第一過濾模塊組件的外殼脫離嚙合包括把第一過濾模塊的可移除的端帽相對于第一過濾模塊的外殼旋轉(zhuǎn)、把形成在第一過濾模塊的可移除的端帽上的螺紋從設(shè)置在第一過濾模塊的外殼的內(nèi)壁的上部分上的匹配的螺紋脫尚口齒合。
[0024]附圖描述
[0025]附圖不意圖是按比例繪制的。在圖中，在各個圖中圖示的每個相同的或近似地相同的部件被同樣的數(shù)字代表。為了清楚性的目的，不是每個部件都可能在每個圖中被標(biāo)記。在圖中:
[0026]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個示例性的實(shí)施方案的一對膜過濾模塊的示意性的橫截面正視圖；
[0027]圖2是圖1的區(qū)A的放大的示意性的橫截面正視圖；
[0028]圖3是區(qū)A的在圖2中示出的虛線下方的部分的進(jìn)一步放大的示意性的橫截面正視圖；
[0029]圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個示例性的實(shí)施方案的膜過濾模塊的上灌封頭部的放大的示意性的橫截面正視圖；
[0030]圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個示例性的實(shí)施方案的膜過濾模塊的上灌封頭部的示意性的部分地分解的橫截面正視圖；[0031]圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個示例性的實(shí)施方案的具有可移除的端帽的膜過濾模塊的放大的示意性的橫截面正視圖；
[0032]圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個示例性的實(shí)施方案的膜模塊的堆積物(bank)的前視示意性的部分地分解的透視圖；
[0033]圖8是圖7的膜模塊的堆積物的后視示意性的部分地分解的透視圖；
[0034]圖9是圖7的膜過濾模塊的堆積物的后部上部分的放大的示意性的部分地分解的透視圖；
[0035]圖10是圖7的膜過濾模塊的堆積物的后部下部分的放大的示意性的部分地分解的透視圖；
[0036]圖11是根據(jù)本發(fā)明的一個示例性的實(shí)施方案的被安裝在支撐機(jī)架上的過濾模塊對的排的示意性的前視正視圖；
[0037]圖12是圖11的過濾模塊的機(jī)架的示意性的透視圖；
[0038]圖13是根據(jù)本發(fā)明的一個示例性的實(shí)施方案的圖1的一對膜模塊的示意性的部分地分解的橫截面正視圖；以及
[0039]圖14是根據(jù)本發(fā)明的一個示例性的實(shí)施方案的一對膜過濾模塊的斷裂的示意性的橫截面正視圖。
[0040]詳細(xì)描述
[0041]過濾模塊組件通常包括束縛過濾濾芯的集管。過濾濾芯可以包括過濾子系統(tǒng)并且可以在某些實(shí)施方案中包括多個膜。過濾濾芯被安裝于集管，并且從過濾濾芯接收的滲透物被傳遞經(jīng)過集管以及因此過濾模塊，并且作為濾液被排出。過濾系統(tǒng)通常包括被歧管流體地連接于彼此的多個這樣的過濾模塊。歧管典型地被定位在過濾模塊集管上方和下方并且把流體經(jīng)過集管向和從模塊傳送。
[0042]這些系統(tǒng)中的過濾器濾芯通常具有有限的壽命并且可以需要在過濾系統(tǒng)的操作壽命期間以有規(guī)律的間隔被移除以用于清潔和/或更換。要求保養(yǎng)的過濾器濾芯典型地通過首先移除，例如通過豎直地位移，集管安裝部以把過濾器濾芯從模塊釋放而被移除。濾芯然后被從模塊移除。
[0043]模塊中的膜可以要求有規(guī)律的測試、評價、診斷、清潔和/或更換。過濾模塊組件通常具有被豎直地定位在模塊上方的歧管。歧管的位置可以要求模塊被橫向地移除以圍繞被豎直地定位的歧管操縱。過濾系統(tǒng)通常包括多個過濾模塊，并且模塊經(jīng)常被排列在形成大的陣列的堆積物中。取得過濾系統(tǒng)中的單一的膜模塊可以要求堆積物中的多重的相鄰的模塊也被移除以提供向需要保養(yǎng)的模塊的到達(dá)。這當(dāng)模塊很深地位于堆積物內(nèi)時是特別地有問題的。評價或保養(yǎng)單一的模塊，特別是很深地位于膜模塊的多行陣列內(nèi)的一個，可以是時間和勞動密集的并且導(dǎo)致過濾系統(tǒng)離線持續(xù)非期望地長的并且高成本的時間時期。
[0044]此外，過濾系統(tǒng)通常包括被從高架支撐框架豎直地懸掛的模塊，使得集管和集管安裝部可以被豎直地位移以使濾芯能夠被橫向地移除。高架支撐框架經(jīng)常是對于生產(chǎn)和維護(hù)來說高成本的。
[0045]本發(fā)明的一個或多個方面涉及改進(jìn)的過濾模塊組件。本發(fā)明的改進(jìn)的過濾模塊組件可以有利地在過濾系統(tǒng)中使用。所公開的過濾模塊組件的方面和實(shí)施方案可以有利地減少為了保養(yǎng)過濾系統(tǒng)的過濾模塊所需要的停機(jī)時間。所公開的過濾模塊組件的方面和實(shí)施方案也可以使過濾系統(tǒng)的過濾模塊能夠被安裝在改進(jìn)的安裝排列中。
[0046]根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方案的過濾模塊組件在圖1中通常以10被圖示。組件10具有與分別共用的上歧管和下歧管13和14流體連通的過濾器模塊11和12。在某些例子中，過濾器模塊11和12可以被稱為膜模塊，并且在某些例子中，可以被稱為一對模塊。每個過濾模塊11和12包括包封分別的濾芯16的管狀的外殼體15。濾芯可以包括分別地被灌封在相對的上灌封頭部和下灌封頭部17和18中并且在相對的上灌封頭部和下灌封頭部17和18之間豎直地延伸的多個中空纖維膜(未示出)。灌封頭部17和18典型地由樹脂的灌封材料形成。灌封頭部17和18，在圖1中圖示的實(shí)施方案中，是在構(gòu)型上大體上圓柱形的，雖然灌封頭部的形狀和大小不是嚴(yán)格地苛求的并且多種構(gòu)型可以被使用，包括正方形的、矩形的、三角形的或橢圓形的塊。灌封頭部17和18被鑄造入分別的灌封套筒20和19中并且被分別的灌封套筒20和19周邊地圍繞。每個模塊11和12具有上集管155。
[0047]中空纖維膜形成過濾器濾芯的工作部分。每個纖維膜可以具有約0.2微米的平均孔徑大小、約600微米的壁厚度以及約200微米的管腔直徑。纖維膜可以被排列在束中。在束中可以具有約14，000個中空纖維，但是這個數(shù)量，以及分別的纖維尺寸和特性，不是嚴(yán)格地苛求的并且可以根據(jù)操作要求被變化。
[0048]根據(jù)某些實(shí)施方案，膜灌封套筒可以具有使流體在膜管腔和模塊的流體連通區(qū)之間的轉(zhuǎn)移成為可能的特征。參照圖2，每個灌封套筒19延伸超出灌封頭部18和膜纖維之間的界面以形成流體連通區(qū)21。每個灌封套筒具有被在其中形成并且位于流體連通區(qū)21中的多個開口 22。根據(jù)某些實(shí)施方案，開口 22的陣列被圍繞灌封套筒從彼此周向地和縱向地間隔。每個開口 23以周向地延伸的凹槽的形式。開口 23的大小、形狀和數(shù)量不是嚴(yán)格地苛求的。開口可以具有除了所示出的以外的構(gòu)型并且可以具有變化的幾何構(gòu)型。也參照圖1，每個灌封套筒19和20具有多個開口 22。開口 22的陣列可以位于朝向每個灌封頭部的遠(yuǎn)端端部(朝向模塊的內(nèi)部部分的端部)。開口 22位于朝向每個分別的灌封頭部17和18的遠(yuǎn)端端部24和25。
[0049]根據(jù)某些實(shí)施方案，下灌封頭部可以包括促進(jìn)流體在灌封頭部和被灌封的膜纖維之間轉(zhuǎn)移的貫通通道。參照圖2，下灌封頭部18具有多個貫通通道26，貫通通道26從下灌封頭部18的下端部表面27大體上縱向地延伸至下灌封頭部18的被灌封的膜纖維(未示出)從其延伸的上表面。下灌封頭部18具有延伸超出下灌封頭部18的下端部表面27的向下地延伸的裙部29。
[0050]根據(jù)本發(fā)明的方面和實(shí)施方案，膜模塊的下灌封套筒可以被裝配在下插座中并且被耦合于下插座。插座可以與有利地從下插座偏移的流體控制歧管連通以幫助保養(yǎng)。參照圖2，下灌封頭部18和其相應(yīng)的灌封套筒19被裝配入下插座31中。下插座31的下部分33向內(nèi)地成錐形至管狀的頸部部分34和向下地延伸的連接凸緣35。頸部部分34和連接凸緣35與下集管32中的流體轉(zhuǎn)移通口 45和配合的連接凸緣37流體連通。被定位為圍繞插座31的頸部部分34的周向溝槽38和39接收O形環(huán)40和41以提供插座31和下集管32之間的通過配合的連接凸緣37的密封嚙合。
[0051]環(huán)形凸緣5從下插座31在管狀的頸部部分34和插座31的外壁6之間延伸。凸緣5具有用于與被設(shè)置在下集管32的上側(cè)部上的配合的向上地延伸的環(huán)形凸緣7螺紋嚙合的螺紋。環(huán)形凸緣5和7，當(dāng)被螺紋地嚙合時，被定位為使得對準(zhǔn)分別的配合的連接凸緣35 和 37。
[0052]根據(jù)方面和實(shí)施方案，下插座可以有利地接收和支撐膜模塊。在某些實(shí)施方案中，被插座提供的支撐可以幫助改進(jìn)的過濾系統(tǒng)框架的使用。仍然參照圖2，下插座31的上部分43的內(nèi)壁42具有被構(gòu)建以接收和支撐模塊的外殼體15的向內(nèi)地延伸的周向肋部44。外殼體15裝配在下插座31的上部分43內(nèi)并且被肋部44支撐。肋部44可以被分割或被多個關(guān)出部形成。
[0053]下插座可以有利地界定在下灌封套筒中的開口和位于下集管中的流體運(yùn)輸通口之間的流體轉(zhuǎn)移通路。在周向肋部44下方，下插座31的內(nèi)壁42被與下灌封套筒19徑向地間隔以界定環(huán)形的流體轉(zhuǎn)移通路9。環(huán)形流體通路9被定位在下灌封套筒19中的開口22和下集管32的流體轉(zhuǎn)移通口 45之間并且與下灌封套筒19中的開口 22和下集管32的流體轉(zhuǎn)移通口 45流體連通。
[0054]根據(jù)本發(fā)明的方面和實(shí)施方案，膜模塊可以被裝配入上末端開口的集管外殼和下插座中。集管外殼可以有利地幫助向被外殼接收的膜模塊的到達(dá)，特別是當(dāng)模塊是過濾系統(tǒng)中的多個模塊中的一個時。大體上參照圖1，上灌封頭部17和灌封套筒20被上末端開口的集管外殼30接收。上末端開口的集管外殼30可以被稱為上集管外殼30、集管外殼30或，簡單地，外殼30。下灌封頭部18和套筒19被裝配入下插座31中。也參照圖2，下集管32具有中央地定位在其的上側(cè)部46中的流體轉(zhuǎn)移通口 45，其中管狀的配合的連接凸緣37被控制大小以接收相應(yīng)的下插座31的管狀的連接凸緣35。根據(jù)某些實(shí)施方案，下集管32可以是組合的進(jìn)料/氣體集管。下集管32可以具有頭部件49，頭部件49具有從流體轉(zhuǎn)移通口 45向下地并且徑向地向外地延伸到頭部件49的側(cè)部進(jìn)入徑向地突出的連接凸緣51中的內(nèi)部流體連接通路50。
[0055]根據(jù)方面和實(shí)施方案，共用的流體控制歧管可以被從下灌封頭部下方偏移并且可以，在某些實(shí)施方案中，有利地被定位在膜模塊下方和膜模塊之間。參照圖3，每個頭部件49的徑向地突出的連接凸緣51裝配在共用的流體控制歧管54的連接凸緣52和53內(nèi)并且密封地連接于共用的流體控制歧管54的連接凸緣52和53。共用的流體控制歧管54有利地位于每個模塊的下頭部件49之間。徑向地突出的連接凸緣51具有分別地用于接收O形環(huán)57和58的一對周向溝槽55和56，以提供與歧管54的分別的配合的連接凸緣52和53的密封哨合。
[0056]流體控制歧管54的主體包括側(cè)壁，側(cè)壁界定進(jìn)料通路60以及從進(jìn)料通路60的上壁62在徑向方向大體上豎直地向下地延伸并且延伸入進(jìn)料通路60中的控制通口 61?？刂仆?61可以是以管件或管子的形式的導(dǎo)管。控制通口 61可以被稱為導(dǎo)管61，并且如本文所使用的，該術(shù)語是可互換的。
[0057]流體可以被供入一個或多個與流體控制歧管54的流體通路60流體連通的通路中。例如，并且參照圖3，輸出通路63和64被連接于流體控制歧管54的分別的連接凸緣51和52。輸出通路63和64通過與導(dǎo)管61的近端端部流體連接而與進(jìn)料通路60流體連通。導(dǎo)管61是在其的下遠(yuǎn)端端部65開放的以允許進(jìn)料從進(jìn)料通路60的流入。通路60中的進(jìn)料流體可以是待被過濾的進(jìn)料液體、滲透物、氣體或其的任何組合。導(dǎo)管61可以被分割為多個通路。例如，導(dǎo)管61可以被一個或多個沿著導(dǎo)管61的直徑定位并且從下遠(yuǎn)端端部65向上延伸的縱向地延伸的隔壁68分割成一對通路66和67。導(dǎo)管61傳遞經(jīng)過進(jìn)料通路60的上壁62并且可以具有一個或多個曝氣洞，例如在其的側(cè)壁中的一對開口 69和70。洞69和70提供進(jìn)料通路60和分別的輸出通路63和64之間的流體連通。導(dǎo)管61中的曝氣開口的數(shù)量可以相應(yīng)于被在其中形成的通路的數(shù)量或可以變化。在某些實(shí)施方案中，各種曝氣開口可以被置于流體控制歧管54內(nèi)的不同的高度處。
[0058]在某些實(shí)施方案中，曝氣控制洞和相應(yīng)的通路可以有利地允許氣體經(jīng)過膜模塊的流動，而不代替進(jìn)料通路中的液體。在某些實(shí)施方案中，曝氣控制特征可以有利地防止共用的流體歧管中的導(dǎo)管被氣體完全地填充。參照圖3，共用的流體歧管54中的導(dǎo)管61具有每個與導(dǎo)管61的分別的通道66和67連通的曝氣控制洞71和72。導(dǎo)管61中的曝氣控制洞的數(shù)量可以相應(yīng)于被在其中形成的通道的數(shù)量，其中至少一個曝氣控制洞通向通道中的每個，或可以變化。曝氣控制洞71和72被定位在與導(dǎo)管61的下遠(yuǎn)端端部65豎直地間隔的地點(diǎn)處。該位置有利地允許氣體流動經(jīng)過曝氣控制洞71和72，而不代替進(jìn)料通路60內(nèi)的液體。曝氣控制洞可以有益地防止導(dǎo)管61被氣體完全地填充。曝氣控制洞71和72可以在某些實(shí)施方案中被置于進(jìn)料通路60內(nèi)的不同的高度處以獲得其他的期望的氣體流動。
[0059]參照圖1和4，纖維膜(未示出)的上端部被內(nèi)嵌在上灌封頭部17中。灌封頭部17可以包括，例如，樹脂類材料例如聚氨酯的塞子。材料被鑄造入灌封套筒20中。根據(jù)本發(fā)明的方面和實(shí)施方案，膜模塊中的被灌封的膜纖維可以被屏蔽物80環(huán)繞。屏蔽物可以起作用以在操縱期間保護(hù)膜并且此外輔助把流體流束縛在膜束內(nèi)。在某些實(shí)施方案中，屏蔽物可以具有平滑的表面以減少在使用中的膜的潛在的磨蝕。上灌封套筒20的下端部79接收圓柱形的屏蔽物80，圓柱形的屏蔽物80當(dāng)存在時包封纖維膜(未示出)。圓柱形的屏蔽物80在上灌封套筒20的下端部79和下灌封套筒19的上端部之間延伸(如在圖1中示出的)。屏蔽物80沿著灌封套筒的外壁縱向地延伸至被周向肋部80’與流體連通區(qū)21間隔的位置。在一個優(yōu)選的實(shí)施方案中，屏蔽物80是薄壁的實(shí)體管子，但是屏蔽物的其他的形式例如穿孔管子或籠子狀的網(wǎng)格可以被使用。
[0060]根據(jù)本發(fā)明的方面和實(shí)施方案，上灌封頭部和灌封套筒可以有利地被環(huán)形接頭接收。環(huán)形接頭可以被安裝在上集管外殼內(nèi)并且配置可以有利地有益于過濾模塊、過濾系統(tǒng)組件的構(gòu)建，并且?guī)椭欢ㄎ辉谶@樣的組件中的模塊的保養(yǎng)。
[0061]再次地參照圖1和4，上灌封頭部17和灌封套筒20裝配在環(huán)形接頭81內(nèi)。上灌封套筒20和環(huán)形接頭81被上集管外殼30圍繞并且被安裝在上集管外殼30內(nèi)。上集管外殼30是末端開口的并且被控制尺寸以緊密地接收上灌封套筒20和環(huán)形接頭81。被定位為圍繞灌封套筒20的上端部的周邊的溝槽75和76分別地接收O形環(huán)77和78，這可以輔助把套筒20與環(huán)形接頭81配合。灌封套筒20借助于位于被設(shè)置在上灌封套筒20和環(huán)形接頭81的分別的外部壁和內(nèi)部壁上的配合的溝槽83和84中的簧環(huán)82被進(jìn)一步嚙合和保持在環(huán)形接頭81內(nèi)。上灌封套筒20被上灌封套筒20上的向外地延伸的肋部86進(jìn)一步支撐在上集管外殼30的徑向地延伸的肩部85上。鎖定突出部85’被在上集管外殼30的外部壁上形成。鎖定突出部85’與被在肩部85中形成的凹槽(未示出)嚙合以防止上灌封套筒20和上集管外殼30之間的相對旋轉(zhuǎn)。
[0062]上集管外殼30由分別地上部件和下部件87和88形成。上部件87的下端部89包括周邊凸緣90。周邊凸緣90的下面部91包括環(huán)形溝槽92。下部件88的上端部93包括鄰接周邊凸緣90的周邊凸緣94。周邊凸緣94的上面部95包括被控制大小以當(dāng)凸緣90和94被鄰接時與環(huán)形溝槽92匹配的環(huán)形肋部96。凸緣90和94被裝配在凸緣90和94的周邊上并且與凸緣90和94的周邊嚙合的外部C形截面夾子97保持在鄰接嚙合中。燕尾形密封部被設(shè)置在凸緣90和94之間。夾子97可以是被偏置以把凸緣90和94束縛在鄰接位置中的彈性的自致動的裝置，并且可以是例如管夾。根據(jù)某些實(shí)施方案，夾子97可以由不銹鋼構(gòu)建。凸緣90和94可以通過擴(kuò)展并且移除夾子97而被脫離嚙合。夾子97可以被手動地或使用工具移除。根據(jù)某些實(shí)施方案，夾子97可以使用扳手或鑷子被移除。
[0063]在過濾操作期間，環(huán)形接頭81被與上集管外殼30的上部件87密封地嚙合。被定位為圍繞環(huán)形接頭81的周邊的環(huán)形溝槽100和101支撐O形環(huán)102和103。O形環(huán)102和103把力施加在上外殼部件87的內(nèi)壁上以提供密封嚙合。
[0064]根據(jù)某些實(shí)施方案，上集管外殼可以具有放大直徑的部分以形成上灌封套筒的外壁和外殼的內(nèi)壁之間的流體轉(zhuǎn)移通路。參照圖4，上集管外殼30包括在部件87的下端部89和上部件87上的環(huán)形溝槽100和101之間的放大直徑的部分。外殼30的放大直徑的部分形成環(huán)形的流體轉(zhuǎn)移通路104。流體轉(zhuǎn)移通路104被定位在上灌封套筒20的外壁和上集管外殼30的上部件87的內(nèi)壁之間并且與共用的流體區(qū)21流體連通。毗鄰于并且從環(huán)形的流體轉(zhuǎn)移通路104延伸的流體轉(zhuǎn)移通口 105位于上集管外殼部件87的側(cè)壁中。流體轉(zhuǎn)移通口 105包括在其的自由端部107處的管狀的連接凸緣106。環(huán)形溝槽108和109支撐圍繞連接凸緣106的周邊的O形環(huán)110和111。
[0065]上灌封套筒20具有多個與共用的流體區(qū)21流體連通的開口 22。在過濾期間，上灌封套筒20被安裝在上集管外殼30內(nèi)并且被定位為使得所述多個開口 22與環(huán)形的流體轉(zhuǎn)移通路104進(jìn)一步流體連通。在某些實(shí)施方案中，可以是期望的是防止灌封套筒20相對于上集管外殼30的旋轉(zhuǎn)。灌封套筒20以及因此洞22的旋轉(zhuǎn)可以能夠?qū)е聦α黧w流出區(qū)中的膜的損傷。鎖定突出部85’有利地防止這樣的旋轉(zhuǎn)并且把開口 22的地點(diǎn)與流體轉(zhuǎn)移通口 105可固定地間隔以防止對流體流出的區(qū)中的膜的損傷。
[0066]根據(jù)本發(fā)明的方面和實(shí)施方案，上灌封套筒和被附接的環(huán)形接頭可以被可移除的端帽保持在上集管外殼內(nèi)的安裝地點(diǎn)處?？梢瞥亩嗣笨梢园涯そM件與外殼密封地嚙合并且可以界定濾液排放通路。如本文所使用的，“可移除的端帽”是可以在不導(dǎo)致對可移除的端帽或可移除的端帽被包括在其中的膜模塊的任何其他的部分的損傷的情況下被從膜模塊可逆地移除的端帽。已經(jīng)被從過濾模塊移除的可移除的端帽可以被更換在模塊中并且模塊可以以沒有被可移除的端帽的移除和更換導(dǎo)致的性能的損失地操作。
[0067]參照圖5，容納灌封頭部17的上套筒20被環(huán)形接頭81接收并且被耦合于環(huán)形接頭81。環(huán)形接頭81被可移除的端帽120保持在上集管外殼30內(nèi)的安裝位置處?？梢瞥亩嗣?20可以簡單地被稱為端帽120。端帽120具有基部部分121、減少直徑的中部部分122和上部分123。參照圖4，濾液排放通路126被上集管外殼部件87的內(nèi)壁、端帽120的減少直徑的中部部分122的外壁表面、端帽上部分123的底部表面和端帽基部部分121的頂部表面界定。濾液排放通路126具有內(nèi)部凹形壁127、上壁129和下壁130。多個徑向地延伸的加強(qiáng)肋部(未示出)在濾液排放通路126的上壁和下壁129和130之間延伸。
[0068]參照圖4和5，端帽120的基部部分121具有截止通路124在其的下端部132打開而通過的中央凸臺部分131?；坎糠?21具有倚靠環(huán)形接頭81的上周邊邊緣134的周向的向下地延伸的肋部133。環(huán)形接頭81的上周邊邊緣134包括鄰接延伸的肋部133的向內(nèi)地延伸的周向的提升肩部139。當(dāng)被鄰接時，肋部133和肩部139把基部部分121定位在上灌封頭部的上表面136上方以界定濾液接收室135。濾液接收室135被定位在上灌封頭部17的上表面136和端帽120之間。被灌封在上灌封頭部17中的纖維膜的開放端部通向?yàn)V液接收室135并且提供膜纖維管腔和濾液接收室135之間的流體連通。
[0069]周邊溝槽137被定位為毗鄰于端帽基部部分121的向下地延伸的肋部133并且支撐O形環(huán)138。溝槽137和O形環(huán)138密封嚙合端帽120和上集管外殼30。也參照圖6，端帽120的上部分123具有帶中央定位的凸臺部分141的底面140。周邊地階梯狀壁143從上部分123的底面140向上地延伸以界定向上地打開的凹陷部144。階梯狀壁143的上部分145的外周邊表面包括螺紋地嚙合集管外殼30的內(nèi)壁表面的上部分上的匹配的螺紋147的螺紋146。
[0070]端帽120的上部分123的外壁(毗鄰于階梯并且在螺紋146下方)具有支撐O形環(huán)149的周邊溝槽148。這種排列與O形環(huán)138共同地起作用以形成濾液排放通路126的液密密封。
[0071]根據(jù)某些實(shí)施方案，可移除的端帽可以具有有利地控制流體流動的特征。在某些實(shí)施方案中，閥可以操作以把過濾濾芯從過濾系統(tǒng)斷開連接，而不干涉系統(tǒng)中的其他的模塊。
[0072]參照圖6，端帽120包括中央定位的截止通路124。截止通路124從上部分123延伸至基部部分121的側(cè)部125。截止通路124容納選擇性地提供從濾液接收室135至濾液排放通路126的內(nèi)部的流體連通的截止閥150。截止閥150的頂部部分151具有用于接收調(diào)整工具例如用于致動閥的螺絲刀或扳手的洞(未示出)。根據(jù)某些實(shí)施方案，截止閥150可以被手動地激活。根據(jù)其他的實(shí)施方案，截止閥150可以使用例如遠(yuǎn)程地控制的伺服電動機(jī)(未示出)或其他的致動器被遠(yuǎn)程地激活。被定位為毗鄰于截止閥150的中央部分的密封部152提供截止閥150和截止通路124的內(nèi)部壁之間的液密密封。
[0073]端帽120中的通口 154流體地連接濾液收集室135和濾液通路160。截止閥150包括被定位在閥150的下端部上的密封部153。當(dāng)截止閥150被向上地運(yùn)動時，密封部153關(guān)閉通口 154以防止濾液從濾液收集室135出來和向?yàn)V液排放通路126中的流動。然而通口 154的關(guān)閉不干擾濾液的經(jīng)過濾液通路126的從毗鄰的模塊集管和向毗鄰的模塊集管的流動。截止閥150被設(shè)計為使得其可以在不必須拆卸過濾器組件的部件零件的情況下被容易地操作。截止閥150可以有利地允許包括多個模塊的過濾系統(tǒng)的單一的膜模塊被脫機(jī)，而不要求其他的周圍的模塊也被脫機(jī)。
[0074]根據(jù)某些實(shí)施方案，閥150可以通過旋轉(zhuǎn)閥150的與截止通路124的內(nèi)壁螺紋嚙合的桿156被從開放位置運(yùn)動至關(guān)閉位置。把桿156在通路124中在第一方向旋轉(zhuǎn)會導(dǎo)致密封部153的向上軸向運(yùn)動并且關(guān)閉通口 154。截止閥150可以通過把桿156在相反的方向旋轉(zhuǎn)被打開。
[0075]根據(jù)某些實(shí)施方案，閥150可以具有進(jìn)一步輔助過濾系統(tǒng)的操作者的特征。截止閥150的桿156可以，例如，當(dāng)被激活時從端帽120的上部分123的下壁突出，使得甚至在某個距離處容易地可確定的是閥在關(guān)閉位置中并且閥控制的模塊被斷開連接或離線。根據(jù)某些實(shí)施方案，截止通路124可以具有透明的窗口或可以由透明材料形成，使得空氣氣泡可以在壓力測試或壓力衰減測試期間被操作者觀察到。[0076]本發(fā)明的集管外殼可以幫助如本文描述的包括被容納在集管外殼中的多重的膜模塊的過濾系統(tǒng)的構(gòu)建和設(shè)計。本發(fā)明的方面的集管外殼可以提供膜模塊向被有利地定位的共用的流體歧管的流體連接以幫助改進(jìn)的保養(yǎng)過濾系統(tǒng)的方法。本發(fā)明的集管外殼可以另外地幫助改進(jìn)的過濾系統(tǒng)支撐框架的構(gòu)建。
[0077]再次地參照圖4，集管外殼30的上部件87包括被定位在上部件87的側(cè)壁中毗鄰于濾液排放通路126并且從濾液排放通路126延伸的濾液轉(zhuǎn)移通口 160。濾液轉(zhuǎn)移通口 160在其的自由端部162處的徑向地突出的管狀的連接凸緣161。環(huán)形溝槽163和164支撐圍繞管狀的連接凸緣161的周邊的O形環(huán)165和166。濾液轉(zhuǎn)移通口 160的徑向地突出的連接凸緣161裝配在位于共用的濾液轉(zhuǎn)移歧管168上的連接凸緣167內(nèi)并且被密封地連接于位于共用的濾液轉(zhuǎn)移歧管168上的連接凸緣167。共用的濾液轉(zhuǎn)移歧管168被定位在模塊11和12的上集管155之間。
[0078]繼續(xù)參照圖4，流體轉(zhuǎn)移通口 105還包括徑向地突出的連接凸緣106。徑向地突出的連接凸緣106裝配在共用的流體(例如進(jìn)料)轉(zhuǎn)移歧管170的連接凸緣169內(nèi)并且被密封地連接于連接凸緣169，該共用的流體(例如進(jìn)料)轉(zhuǎn)移歧管170位于共用的濾液轉(zhuǎn)移歧管168下方并且在模塊11和12的上集管155之間。O形環(huán)110和111與流體轉(zhuǎn)移歧管170的連接凸緣169匹配并且提供與流體轉(zhuǎn)移歧管170的連接凸緣169的密封嚙合。參照圖1和2，并且如討論的，模塊11和12被下流體轉(zhuǎn)移歧管54進(jìn)一步流體地連接。
[0079]再次地參照圖1，流體轉(zhuǎn)移歧管170和濾液轉(zhuǎn)移歧管168每個相應(yīng)地設(shè)置有大體上圓形橫截面的通路171和172。通路171和172法向于模塊11和12的縱向軸線延伸。濾液轉(zhuǎn)移歧管168被安裝于流體轉(zhuǎn)移歧管170并且在流體轉(zhuǎn)移歧管170上方。歧管168和170被安裝在模塊11和12的上集管外殼30之間。歧管168、170和54中的每個有利地被定位在模塊對之間。此外，上歧管168和170的位置不妨礙向可移除的端帽120的到達(dá)。
[0080]根據(jù)本發(fā)明的方面和實(shí)施方案，過濾系統(tǒng)可以實(shí)施本文公開的過濾模塊組件和歧管配置。所得到的改進(jìn)的過濾系統(tǒng)可以是對于構(gòu)建和維護(hù)更成本有效的。
[0081]大體參照圖9，歧管168和170的外壁包括凹形的部分并且形成扇形部。歧管54同樣地包括含有凹形的部分的外壁。集管外殼30具有豎直地延伸的圓柱形輪廓的側(cè)壁。歧管168、170和54的壁的凹形的部分互補(bǔ)集管外殼的側(cè)壁的凸形的幾何構(gòu)型。歧管和集管外殼可以匹配以提供緊湊的過濾系統(tǒng)。
[0082]共用的歧管54、168和170是每個關(guān)于被過濾器模塊組件的縱向軸線界定的平面實(shí)質(zhì)上對稱的。進(jìn)料、濾液和氣體在歧管內(nèi)的流動主要地垂直于過濾器模塊組件的縱向軸線而傳遞。在某些實(shí)施方案中，每個歧管54、168和170包括平面的側(cè)面部，并且在每個歧管的一個側(cè)部處具有用于接收圍繞分別的通路60、171和172的端部的O形環(huán)的溝槽(未示出)。在每個歧管的相反的側(cè)部處具有適應(yīng)于嚙合毗鄰的歧管的O形環(huán)的環(huán)形的斜角突出部(未示出)。每個歧管54、168和170可以被緊貼相似的歧管鄰接，從而創(chuàng)造膜模塊對11和12的排可以被連接于的歧管排。該排列可以允許模塊的比在常規(guī)的過濾系統(tǒng)中可能的更大的組裝密度。
[0083]參照圖8和9，歧管168包括被定位在通路171的任一個側(cè)部上的軸向地延伸的貫通通路175。歧管170相似地包括被定位在通路172的任一個側(cè)部上的軸向地延伸的貫通通路176。貫通通路175和176適應(yīng)于接收系桿177和178。系桿175和176分別地延伸通過通道175和176以當(dāng)模塊對被排列在堆積物中時把毗鄰的歧管168和170保持在一起并且密封地嚙合毗鄰的歧管168和170。參照圖7，下歧管170還包括沿著其的基部縱向地延伸的貫通通路179 (在圖1中最好地示出)并且適應(yīng)于接收系桿179’。
[0084]相似地并且參照圖1和7，下歧管54包括位于每個外部側(cè)壁上的適應(yīng)于接收系桿204、205、206、207的上和下軸向地延伸的貫通通路200、201、202、203。系桿204,205,206和207經(jīng)過貫通通路200、201、202、203以當(dāng)模塊對被排列在堆積物中時把毗鄰的下歧管54保持在一起并且密封地嚙合毗鄰的下歧管54。
[0085]參照圖9，集管外殼30的上部分的上外部壁(毗鄰于端帽120的頂部)包括位于集管外殼30的相對的側(cè)部上的一對切向地延伸的支架180和181。支架180和181與位于上濾液轉(zhuǎn)移歧管168的相對的側(cè)壁上的一對相應(yīng)的凸緣182和183匹配。支架180和181分別地具有豎直通孔184和185，豎直通孔184和185與被設(shè)置在濾液轉(zhuǎn)移歧管168的分別的凸緣182和183中的豎直的定位榫釘186和187對準(zhǔn)并且接收該豎直的定位榫釘186和187。
[0086]集管外殼30的上部分的下外部壁包括具有被在其中形成的切向貫通通道191的一對徑向地延伸的突出部190。突出部190位于相對的側(cè)壁上(后部突出部未示出)，使得當(dāng)集管外殼30被接合于歧管168和170時，切向貫通通道191法向于轉(zhuǎn)移歧管168和170的軸線而延伸。系桿194和195延伸經(jīng)過膜模塊11的突出部190的通道191并且進(jìn)一步延伸通過膜模塊12的集管外殼30的突出部190的通道191。系桿194和195分別地設(shè)置有有螺紋的端部部分196和197，以分別地接收和嚙合鎖定螺母198和199，從而把模塊11和12的集管外殼30軸向地拉動入與轉(zhuǎn)移歧管168和170的鄰接嚙合中。
[0087]參照圖10，下頭部件49的外部壁包括具有被在其中形成的切向貫通通道209的一對徑向地延伸的突出部208。突出部208位于相對的側(cè)壁上(后部突出部未示出)，使得當(dāng)下集管被接合于下歧管54時，切向貫通通道209法向于下歧管54的軸線而延伸。突出部208的通道209適應(yīng)于接收系桿210和211。系桿210和211延伸通過模塊11的突出部208的通道209并且延伸通過模塊12的下頭部件49的突出部208的通道209。系桿210和211具有適應(yīng)于接收和嚙合分別的鎖定螺母214和215的有螺紋的端部部分212和213。系桿210和211把模塊11和12的下頭部件49軸向地拉動入與下歧管54的鄰接嚙合中。
[0088]本領(lǐng)域的技術(shù)人員將意識到，可選擇的用于把歧管和/或集管連接在一起的機(jī)構(gòu)可以也或另外地被利用。例如，歧管和/或集管可以設(shè)置有夾子、交叉凸緣、壓入配合耦合器或適應(yīng)于耦合于毗鄰的模塊和/或集管上的互補(bǔ)的螺紋的螺旋狀螺紋。
[0089]根據(jù)某些實(shí)施方案，本發(fā)明的組件可以幫助使用比在包括傳統(tǒng)的組件的過濾系統(tǒng)中可能的更不太貴的、更輕的重量的機(jī)架的過濾系統(tǒng)的構(gòu)建。因?yàn)槟K、模塊對和它們的相關(guān)聯(lián)的集管是實(shí)質(zhì)上自支持的，所以模塊可以在不損害穩(wěn)定性或性能的情況下被容易地安裝在更輕重量的機(jī)架中。
[0090]參照圖11和12，包括多個具有被包括在其中的過濾膜的膜模塊對11和12的過濾系統(tǒng)排列被形成在由沿著模塊對的排縱向地延伸的一對平行的基部支撐軌道216和217形成的機(jī)架上。每個模塊11的下集管件49和每個模塊12的下集管件49被分別地支撐在軌道216和軌道217上。下頭部件49的基部有利地成階梯狀以幫助模塊對在支撐軌道之間的定位。端部支撐構(gòu)件218和219在機(jī)架的每個端部處從分別的軌道216和217豎直地向上地延伸。下橫梁構(gòu)件220間隔開端部支撐構(gòu)件并且在支撐構(gòu)件218和219之間毗鄰于下集管49并且在下集管49上方水平地延伸。上橫梁構(gòu)件221進(jìn)一步間隔開端部支撐構(gòu)件218和219并且在支撐構(gòu)件之間毗鄰于流體轉(zhuǎn)移歧管170并且在流體轉(zhuǎn)移歧管170下方水平地延伸。上縱向軌道222沿著模塊對的排的長度并且在模塊對的排之間延伸并且被支撐在上橫梁構(gòu)件221上。每個基部支撐軌道216和217包括支腳223、224和225，支腳223、224和225從軌道的分別的端部向下地以及在每個軌道的中部部分延伸。支腳把下頭部件49支撐在下共用歧管54上方。
[0091]本發(fā)明的過濾系統(tǒng)和模塊組件可以改進(jìn)系統(tǒng)可被保養(yǎng)的容易性。根據(jù)某些實(shí)施方案，需要保養(yǎng)的模塊可以脫機(jī)，而不使周圍的膜模塊脫機(jī)。在某些實(shí)施方案中，模塊可以在不必須拆卸毗鄰的膜的部件的情況下被保養(yǎng)。本發(fā)明的系統(tǒng)和組件可以使系統(tǒng)能夠在不使系統(tǒng)的大部分或整個的系統(tǒng)脫機(jī)的情況下被保養(yǎng)。本發(fā)明的系統(tǒng)和組件可以在保養(yǎng)系統(tǒng)時幫助操作者。
[0092]根據(jù)方面和實(shí)施方案并且參照大體上在圖1、7和13中示出的過濾組件，如果對檢查、測試、移除或更換濾芯的膜纖維束、或評估或保養(yǎng)膜模塊的任何其他的部分的需要出現(xiàn)，那么模塊可以在不干擾周圍的過濾模塊的情況下被接近。例如，如果被容納在模塊11中的濾芯16內(nèi)的膜束需要更換，那么束可以在不干擾模塊12的情況下被更換。
[0093]模塊11的端帽120可以通過把端帽從上集管外殼30松開而被移除。如討論的，在某些實(shí)施方案中，端帽120可以具有被定位在端帽120的上部分的外表面上的與上集管外殼30中的互補(bǔ)的螺紋匹配的螺紋。根據(jù)其他的實(shí)施方案，端帽120可以通過把端帽120從無螺紋的集管外殼30豎直地拉動出來而被移除，或可以通過其他的手段被移除。如在圖5和13中示出的，端帽120從上外殼集管30的位移和移除暴露位于環(huán)形接頭81中的灌封頭部17的遠(yuǎn)端頂部表面24。環(huán)形接頭81具有向內(nèi)地延伸的提升肩部139，提升肩部139在端帽120的移除時成為可到達(dá)的。合適的工具可以然后被與肩部139嚙合，并且濾芯16可以通過把濾芯向上地滑動經(jīng)過外殼體15并且經(jīng)過被在末端開口的上集管外殼30中形成的開口滑動出來而被從模塊11撤回。膜束可以然后被清潔或更換。已保養(yǎng)的濾芯16或更換濾芯可以然后被滑動返回入模塊11的外殼體15中。端帽120可以然后被更換并且與濾芯16再嚙合以把濾芯16安裝在上外殼集管30中。
[0094]根據(jù)本發(fā)明的方面和實(shí)施方案，過濾可以被以多個模式進(jìn)行。過濾可以在死端或補(bǔ)水與排水模式(feed and bleed filtration mode)中操作，并且根據(jù)某些方面和實(shí)施方案，清潔操作可以被進(jìn)行。
[0095]參照圖1-4，在正常的進(jìn)料供應(yīng)模式過濾期間，下集管32的進(jìn)料通路60和進(jìn)料供應(yīng)通路66和67充滿進(jìn)料液體。進(jìn)料流動經(jīng)過進(jìn)料通路60，經(jīng)過導(dǎo)管61的下開放遠(yuǎn)端端部65。進(jìn)料流動經(jīng)過通路66和67和分支輸出通路63和64進(jìn)入流體連接通路50中并且從下集管32的流體轉(zhuǎn)移通口 45出來。進(jìn)料液體然后流動入下插座31中，沿著環(huán)形的流體轉(zhuǎn)移通路9，經(jīng)過流體連通區(qū)21，經(jīng)過下灌封套筒19中的開口 22并且圍繞每個模塊11和12的膜。進(jìn)料也可以向上地流動經(jīng)過裙部29、貫通通道26，并且圍繞膜。
[0096]根據(jù)某些實(shí)施方案，過濾系統(tǒng)可以在死端過濾模式中操作。在死端過濾模式中，進(jìn)料液體被在外殼體15內(nèi)加壓。加壓產(chǎn)生跨越膜的壁的跨膜壓力差并且進(jìn)料被推動經(jīng)過膜的外表面。作為結(jié)果，濾液被在膜管腔內(nèi)產(chǎn)生。在某些實(shí)施方案中并且根據(jù)操作的死端過濾模式，膜是在下灌封頭部18中不開放的。濾液在膜管腔內(nèi)向上地流動并且被排放入濾液接收室135中。濾液然后流動經(jīng)過通口 154，進(jìn)入濾液排放通路126中，經(jīng)過濾液轉(zhuǎn)移通口160并且進(jìn)入濾液轉(zhuǎn)移歧管168中。
[0097]根據(jù)其他的實(shí)施方案，過濾系統(tǒng)可以在補(bǔ)水與排水過濾模式中操作。在補(bǔ)水與排水過濾模式中，進(jìn)料液體的一部分不經(jīng)過膜以產(chǎn)生濾液。根據(jù)某些補(bǔ)水與排水實(shí)施方案，進(jìn)料液體的約10%至進(jìn)料液體的約75%進(jìn)入每個模塊的基部并且沿著膜的外側(cè)向上地流動。進(jìn)料的這部分然后經(jīng)過上灌封套筒20中的開口 22向外地傳遞入環(huán)形的流體轉(zhuǎn)移通路104中。進(jìn)料液體然后經(jīng)過流體轉(zhuǎn)移通口 105流動出來并且流動入流體轉(zhuǎn)移歧管170的通路172中。進(jìn)料的其余的部分被經(jīng)過膜過濾并且被作為濾液從膜管腔收集在濾液收集室135中。所收集的濾液然后流動經(jīng)過端帽120中的濾液通路126，經(jīng)過通口 160，并且進(jìn)入濾液轉(zhuǎn)移歧管168中。
[0098]根據(jù)某些實(shí)施方案，本發(fā)明的過濾模塊組件和過濾系統(tǒng)中的膜可以通過沖刷或擦洗工藝被清潔。當(dāng)清潔被期望時，進(jìn)料通路60內(nèi)的液體通過氣體向進(jìn)料通路60中的引入而向下地位移，直到氣體/液體界面到達(dá)曝氣開口 71和72的水平。氣體然后傳遞經(jīng)過開口 71和72，沿著導(dǎo)管61的通道66和67，并且進(jìn)入分別的輸出通路63和64中。氣體然后從通路63和64傳遞入流體連接通路50中，向外地經(jīng)過流體轉(zhuǎn)移通口 45，并且進(jìn)入下插座31中。氣體然后被裙部29捕獲并且被向上地供入經(jīng)過下灌封頭部18中的通路26。
[0099]氣體然后進(jìn)入每個模塊的基部并且氣泡沿著膜并且在屏蔽物80內(nèi)向上地流動，清潔膜的表面。當(dāng)氣體運(yùn)動經(jīng)過膜纖維時，氣泡和停留在膜表面上的沾染物之間的摩擦可以導(dǎo)致沾染物從膜表面的釋放。氣體的引入也可以使膜纖維振動并且進(jìn)一步驅(qū)逐沾染物。氣體然后向外地傳遞經(jīng)過上灌封套筒20中的開口 22并且進(jìn)入環(huán)形的流體轉(zhuǎn)移通路104中。氣體然后經(jīng)過流體轉(zhuǎn)移通口 105排出并且進(jìn)入流體轉(zhuǎn)移歧管170的通路171中。根據(jù)某些實(shí)施方案，單一的歧管54可以被用于選擇性地把進(jìn)料和/或氣泡供應(yīng)至膜模塊。
[0100]模塊的回洗或排空可以在氣體曝氣和清潔之后被進(jìn)行。在回洗或排空期間，液體可以通過把液體在與進(jìn)料供應(yīng)模式的方向相反的方向流動而被從模塊除去?；叵?，例如逆向的流體流動，例如濾液從管腔經(jīng)過至膜的外表面的流動，可以通過把液體從膜的內(nèi)側(cè)經(jīng)過膜孔推動出來而進(jìn)一步把沾染物從膜除去。模塊的排空可以把被驅(qū)逐的沾染物廢物從模塊除去。
[0101]根據(jù)某些實(shí)施方案，膜模塊可以被配置為把濾液從被灌封的膜的底部或兩個端部取出。參照圖14，下濾液收集室226通過提供被密封地裝配至下灌封頭部18的下端部的收集帽227被形成。被灌封在下灌封頭部18中的膜(未示出)具有在它們的端部處通向下濾液收集室226的管腔。下濾液收集室226被縱向?qū)Ч?28流體地連接于上濾液接收室，縱向?qū)Ч?28在下濾液收集室226和上濾液接收室之間延伸。導(dǎo)管228可以位于膜束內(nèi)或可以包括任何合適的被構(gòu)建和排列為把濾液在收集室之間轉(zhuǎn)移的流體連接。為了把下收集室與模塊的進(jìn)料側(cè)隔離，沒有貫通開口設(shè)置在下灌封頭部中。進(jìn)料液體或氣體可以從下集管32流動入下插座31中，沿著環(huán)形的流體轉(zhuǎn)移通路9，經(jīng)過流體連通區(qū)21、下灌封套筒19中的開口 22，并且圍繞每個模塊11和12的膜。
[0102]雖然本公開內(nèi)容的示例性的實(shí)施方案已經(jīng)被公開，但是許多修改、加入和刪除可以被在其中作出，而不偏離本公開內(nèi)容和其等效物的精神和范圍，如在下文的權(quán)利要求中提出的。
[0103]本領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易地意識到，本文描述的各種參數(shù)和配置意圖是示例性的并且實(shí)際的參數(shù)和配置將取決于本公開內(nèi)容的設(shè)備和方法被用于的具體的應(yīng)用。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將意識到，或能夠使用僅僅常規(guī)的實(shí)驗(yàn)確定，許多對本文描述的具體的實(shí)施方案的等效物。例如，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以意識到，根據(jù)本公開內(nèi)容的系統(tǒng)和其的部件還可以包括系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)或是熱交換器系統(tǒng)或水處理系統(tǒng)的部件。因此，將理解，上文的實(shí)施方案僅以例子的方式被提出并且在所附的權(quán)利要求和對其的等效物的范圍內(nèi)，所公開的系統(tǒng)和方法可以與具體地描述的不同地被實(shí)踐。例如，平坦片材膜可以被制備并且在本公開內(nèi)容的系統(tǒng)中使用。本系統(tǒng)和方法涉及本文描述的每個分別的特征、系統(tǒng)或方法。此外，兩個或更多個這樣的特征、系統(tǒng)或方法的任何組合被包括在本公開內(nèi)容的范圍內(nèi)，如果這樣的特征、系統(tǒng)或方法不是相互地不一致的話。
[0104]此外，將意識到，各種改變、修改和改進(jìn)將是本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易想到的。這樣的改變、修改和改進(jìn)意圖是本公開內(nèi)容的一部分，并且意圖在本公開內(nèi)容的精神和范圍內(nèi)。例如，歧管可以通過任何制造技術(shù)被制備，包括注射成型或焊接技術(shù)，并且可以從任何期望的材料制造。在其它的例子中，現(xiàn)有的設(shè)施可以被修改以利用或結(jié)合本發(fā)明的任何一個或多個方面。因此，在某些情況下，系統(tǒng)可以涉及連接或配置現(xiàn)有的設(shè)施以包括過濾系統(tǒng)或過濾系統(tǒng)的部件，例如本文公開的歧管。據(jù)此，上文的描述和圖僅以例子的方式。此外，圖中的描繪不把本公開內(nèi)容限制于具體地圖示的代表。
[0105]順序的術(shù)語例如“第一”、“第二”、“第三”和類似的在說明書和權(quán)利要求中以用于修飾一個要素的使用不獨(dú)立地暗示一個要素相對于另一個的任何優(yōu)先性、優(yōu)越性或順序或方法的動作被進(jìn)行的時間順序，而是僅被作為標(biāo)記用于區(qū)分一個具有某個名稱的要素與具有同一個名稱(除了順序的術(shù)語的使用)的另一個要素，以區(qū)分這些要素。
【權(quán)利要求】
1.一種過濾模塊組件，包括: 容器； 集管，其被耦合于所述容器的端部，所述集管包括具有下端部以及末端開口的上端部的外殼； 端帽，其包括與由所述外殼的所述末端開口的上端部的內(nèi)壁界定的互補(bǔ)性結(jié)構(gòu)相匹配的部分以與所述外殼可移除地嚙合，所述端帽界定用于流體從所述容器流動出來的通路；以及 過濾濾芯，其被布置在所述容器內(nèi)，所述過濾濾芯包括被可移除地耦合于所述外殼的所述下端部的上端部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊組件，其中所述過濾濾芯包括在所述過濾濾芯的所述下端部和所述過濾濾芯的所述上端部之間延伸的多個可滲透的中空纖維膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的模塊組件，其中所述容器包括在所述過濾濾芯的所述下端部和所述過濾濾芯的所述上端部之間延伸并且圍繞所述多個可滲透的中空纖維膜的屏蔽物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的模塊組件，還包括由所述端帽和所述過濾濾芯的所述上端部界定的濾液收集室。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的模塊組件，其中所述通路包括濾液連通通路，所述濾液連通通路在所述濾液收集室和第一流體轉(zhuǎn)移歧管之間進(jìn)行流體連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的模塊組件，其中所述端帽還包括被構(gòu)建和排列為把所述濾液收集室與濾液連通通口流體地隔離的截止閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的模塊組件，其中所述第一流體轉(zhuǎn)移歧管被耦合于所述集管并且包括濾液通路并且被另外地耦合于第二模塊組件的第二流體轉(zhuǎn)移歧管以提供所述第一流體轉(zhuǎn)移歧管的所述濾液通路和所述第二流體轉(zhuǎn)移歧管的濾液通路之間的流體連通。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的模塊組件，其中所述通路包括由所述端帽的側(cè)部表面和所述外殼的內(nèi)部表面界定的濾液連通通路。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊組件，其中所述過濾濾芯包括小于所述外殼的內(nèi)徑的外徑。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的模塊組件，其中所述過濾濾芯包括被界定在圍繞所述膜的一部分的灌封套筒中的流體連通開口，所述流體連通開口在所述外殼中的進(jìn)料通路和所述膜的外表面之間進(jìn)行流體連通。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊組件，其中所述可移除的端帽包括被配置為與設(shè)置在所述外殼的內(nèi)壁的上部分上的匹配的螺紋嚙合的螺紋。
12.一種過濾系統(tǒng)，包括: 第一過濾模塊，其包括第一流體連通開口、第一集管以及第一過濾濾芯，所述第一集管具有與所述第一集管的上端部嚙合的第一可移除的端帽，所述第一過濾濾芯具有被布置在所述第一集管的下端部中的端部； 第二過濾模塊，其包括第二流體連通開口、第二集管以及第二過濾濾芯，所述第二集管具有與所述第二集管的上端部嚙合的第二可移除的端帽，所述第二過濾濾芯具有被布置在所述第二集管的下端部中的端部；以及 第一共用的流體轉(zhuǎn)移歧管，其與所述第一流體連通開口和所述第二流體連通開口流體連通，被定位在所述第一過濾模塊和所述第二過濾模塊之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的過濾系統(tǒng)，其中所述第一共用的流體轉(zhuǎn)移歧管與被包括在所述第一過濾模塊中的膜纖維的管腔以及與被包括在所述第二過濾模塊中的膜纖維的管腔流體連通。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的過濾系統(tǒng)，還包括第二共用的流體轉(zhuǎn)移歧管，所述第二共用的流體轉(zhuǎn)移歧管位于所述第一集管和所述第二集管之間，并且與被包括在所述第一過濾模塊中的膜纖維的外部表面以及與被包括在所述第二過濾模塊中的膜纖維的外部表面流體連通。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的過濾系統(tǒng)，其中所述第一集管包括大于所述第一過濾濾芯的外徑的內(nèi)徑，集管包括大于所述第二過濾濾芯的外徑的內(nèi)徑。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的模塊組件，其中被界定在所述第一外殼和所述第二外殼中的每個中的一個或多個流體連通開口與所述第一過濾濾芯和所述第二過濾濾芯二者流體連通。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的模塊組件，其中所述第一可移除的端帽與所述第一末端開口的外殼嚙合以界定在所述第一可移除的端帽和所述第一過濾濾芯之間的濾液收集室。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的模塊組件，其中所述第一可移除的端帽包括流體連通通路，所述流體連通通路在所述濾液收集室和所述第一流體連通開口之間進(jìn)行流體連通。
19.一種操作過濾系統(tǒng)的方法，包括: 把進(jìn)料傳遞經(jīng)過多個過濾模塊，每個過濾模塊包括過濾濾芯，所述多個過濾模塊被共用的進(jìn)料轉(zhuǎn)移歧管和共用的濾液轉(zhuǎn)移歧管流體地連接，所述多個過濾模塊每個包括被布置在分別的末端開口的上外殼中的分別的可移除的端帽； 把所述多個過濾模塊中的第一過濾模塊的所述過濾濾芯與所述共用的濾液歧管隔離并且通過嚙合所述第一過濾模塊的所述端帽中的截止閥把所述第一過濾模塊從操作中取出； 把所述可移除的端帽從所述第一過濾模塊的所述末端開口的上外殼脫離嚙合； 通過把所述第一過濾模塊的所述過濾濾芯縱向地位移經(jīng)過所述第一過濾模塊的所述外殼而取得所述第一過濾模塊的所述過濾濾芯； 把所述可移除的端帽與所述第一過濾模塊組件的所述外殼再嚙合；以及 把所述第一過濾模塊組件返回至操作。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中把所述可移除的端帽從所述第一過濾模塊組件的所述外殼脫離嚙合包括把所述第一過濾模塊的所述可移除的端帽相對于所述第一過濾模塊的所述外殼旋轉(zhuǎn)、把形成在所述第一過濾模塊的所述可移除的端帽上的螺紋從設(shè)置在所述第一過濾模塊的所述外殼的內(nèi)壁的上部分上的匹配的螺紋脫離嚙合。
【文檔編號】B01D35/30GK103958024SQ201280058388
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2012年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月30日
【發(fā)明者】B·G·比爾托夫特, M·科利農(nóng), R·J·麥克馬弘 申請人:伊沃夸水處理技術(shù)有限責(zé)任公司