[发明专利]结合有中空纤维过滤元件的水过滤模块

说明书

本发明涉及一种水过滤模块（20），该水过滤模块包括多个过滤元件（10），每个过滤元件由中空纤维束（101）形成。在每个元件（10）中，纤维的这些端部被包含在不封闭纤维的包覆块（103，104）中，并且纵向中空管（107）布置在该束的中心处而在包覆块的的任一侧开放。每个元件（10）包括附接在下部（104）包覆块周围的帽（108），从而提供与中空纤维和中心管液压连通的腔室（109）。这组元件（10）可移除地组装在模块的壳体（13）中，使得模块的上部渗透物收集室（154）与每个元件（10）的中空纤维（102）和中心管（107）液压连通。

本发明涉及水处理领域，更具体地涉及通过中空纤维型膜对大量水的过滤，特别是用于社区的供水。

更具体地，本发明涉及一种包括多个中空纤维水过滤元件的水过滤模块，中空纤维水过滤元件被配置用于将水从中空纤维的外部朝向内部过滤。本发明还涉及一种用于制造根据本发明的水过滤模块的方法。本发明还涉及一种水处理设备，该水处理设备包括这样的水过滤模块和被配置为可移除地组装在这样的水过滤模块中的水过滤元件。

为了供应适合人类消耗的水而实施的用于社区的水过滤装置通常使用一系列并排布置的超滤模块。

本发明更具体地涉及在使用期间竖直设置的这种超滤模块，该超滤模块使用了中空纤维，该中空纤维被供应加压水，并且被配置成使得所寻求的过滤是通过使水从纤维的外部穿过纤维的多孔壁到内部而实现的，该多孔壁构成过滤膜。典型地，这些模块大致呈圆柱形的，包括具有数百个这种中空纤维的基本上圆柱形束。

在文件WO 2011/157835中特别描述了这种过滤模块以及构成该过滤模块的基于中空纤维的过滤元件。

在其优选实施模式中，所述模块通过其上端被供应未处理的水。中空纤维在其上端是打开的，并且在其下端是封闭的，因此，在穿过中空纤维的壁之后，已净化水由此处达到过滤模块的上部中，并在此被收集。就其本身而言，处理的污泥由下部排放管排出。

尽管基于这样的过滤模块的水处理设备可以有效地过滤大量的水，同时占据小的地面表面积并且安装简单快捷，但是这些设备的操作仍需要一定量的能量，而这对某些用户来说很重要。

本发明的目的是通过提出一种中空纤维型的水过滤模块来弥补现有技术提出的水过滤模块的缺点，特别是上述缺点，该中空纤维型的水过滤模块可以有效过滤大量水，同时与现有技术提出的基于中空纤维的过滤模块相比，其操作能耗更低。

本发明的另外的目的是，这样的水过滤模块易于以低成本制造，并且进入其组成结构中的水过滤元件可以容易地安装和拆卸以便更换。

为此，本发明人有利地提出通过降低操作所述过滤模块所需的水压来减少水过滤模块的能量需求。典型地，对于现有技术提出的传统水过滤模块（比如文件WO 2011/157835中描述的过滤模块），正确操作所需的水压至少等于0.5巴。

现在，本发明有利地提出了一种水过滤模块，该类型的水过滤模块包括多个中空纤维，这些中空纤维被配置成能够将水从纤维的外部朝向内部过滤，这能够在低至0.3巴的水压下有效地操作。操作根据本发明的过滤模块所需的水压的这种降低使得可以实现显著的能量节省，特别是对于旨在向社区提供饮用水的大型水处理设备而言。

因此，根据本发明，提出了一种中空纤维型的水过滤模块，该水过滤模块包括：

-具有纵向轴线的壳体，

-彼此独立的多个水过滤元件，可移除地组装在壳体中而沿着纵向轴线延伸，这些水过滤元件中的每个使得：

该水过滤元件包括多个纵向中空纤维，这些纵向中空纤维被配置成能够将水从这些纤维的外部朝向内部过滤，所述纤维一起形成沿纵向轴线延伸并且具有上端部和相反的下端部的纤维束，

这些纤维的上端部包含在第一刚性包覆块中，所述第一刚性包覆块在纤维的上端部中不封闭纤维，