DE10004863A1 - Separation of solids and liquid from sludge suspension using high efficiency, low cost agitated filter, passes flow of suspended air bubbles tangentially and turbulently past loosely-held filter membrane - Google Patents
Separation of solids and liquid from sludge suspension using high efficiency, low cost agitated filter, passes flow of suspended air bubbles tangentially and turbulently past loosely-held filter membraneInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Tren nung von Feststoff und Flüssigkeit aus einer Feststoff- Flüssigkeitssuspension mittels mindestens einer Filtermem bran, die eine in die Suspension eintauchende und von einer vertikal aufsteigenden Luftblasenauftriebsströmung aus in die Feststoff-Flüssigkeitssuspension eingeleiteter Luft ange strömte äußere Membranoberfläche und eine der äußeren Membran oberfläche gegenüberliegende, einen Permeatsammelraum für die als Permeat abgetrennte Flüssigkeit begrenzende innere Membranoberfläche aufweist, sowie auf eine zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete Vorrichtung. Bei der Feststoff- Flüssigkeitssuspension kann es sich insbesondere um ein bei der biologischen Abwasserreinigung anfallendes Biomasse-Was sergemisch handeln.The invention relates to a method for separating solids and liquid from a solid Liquid suspension using at least one filter membrane bran, which is an immersion in the suspension and of a vertically ascending bubble buoyancy flow out into the Solid-liquid suspension introduced air flowed outer membrane surface and one of the outer membrane opposite surface, a permeate collection space for the inner liquid delimiting as permeate Has membrane surface, as well as a to carry out device suitable for this method. With the solid Liquid suspension can in particular be a the biological wastewater treatment biomass-what act in a mixed mix.
Bei einem derartigen bekannten Verfahren (EP 0 510 328 B1) werden an starren, plattenförmigen Membraneinheiten all seitig eingespannte flächige Filtermembranen oder zweiseitig eingespannte rohrförmige Filtermembranen verwendet. Eine An zahl dieser Membraneinheiten ist jeweils zu einem Filtermodul zusammengefaßt, das in ein das Biomasse-Wassergemisch enthal tendes Belebungsbecken eingetaucht ist und vertikal von der Strömung des Biomasse-Wassergemisches sowie der Luftblasen auftriebsströmung durchströmt wird. Dies bedingt einen ver hältnismäßig hohen Luftverbrauch. Ferner können sich zopfbil dende Abwasserinhaltsstoffe wie Fasern und Haare um die Mo dulkonstruktion und die Membraneinheiten legen. Diese Ver unreinigungen lassen sich nicht ohne Betriebsunterbrechung beseitigen. Schließlich ist die nachträgliche Ausrüstung be reits bestehender Belebungsbecken mit diesen Filtermodulen schwierig.In such a known method (EP 0 510 328 B1) are all on rigid, plate-shaped membrane units surface-mounted filter membranes or double-sided clamped tubular filter membranes used. An on Number of these membrane units is one filter module summarized that contains the biomass-water mixture Aeration tank is immersed and vertically from the Flow of the biomass-water mixture and the air bubbles buoyancy flow is flowed through. This requires a ver relatively high air consumption. Furthermore, pigtailed ending wastewater ingredients such as fibers and hair around the mo the roof structure and the membrane units. This ver impurities cannot be cleaned without a business interruption remove. Finally, the retrofitting is existing aeration tanks with these filter modules difficult.
Bei einem anderen bekannten Verfahren (US 5 248 424 A und US 5 403 479 A) werden luftbeaufschlagte Hohlfasermembra nen, aus denen beidseitig am Membranende Permeat abgezogen wird, verwendet. Die dort vorgesehene Art der Anströmung er schwert jedoch ein Freispülen der Membranen von zopfbildenden faserigen Stoffen, wie Haare, Fasern und dgl. Sie ermöglicht auch keine Entkopplung von Permeatabzug und Luftblasenauf triebsströmung.In another known method (US 5 248 424 A and US 5,403,479 A) are air-loaded hollow fiber membranes NEN, from which permeate is withdrawn on both sides at the membrane end is used. The type of inflow provided there however, it is difficult to rinse the membranes from plait-forming membranes fibrous substances, such as hair, fibers and the like. It enables also no decoupling of permeate discharge and air bubbles drive current.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß die zugeführte Luft wirkungsvoller ausgenutzt und gleichzei tig der zur Durchführung des Verfahrens erforderliche vor richtungsmäßige Aufwand herabgesetzt ist.The invention has for its object a method of the type mentioned to further develop that the air supplied is used more effectively and at the same time the necessary to carry out the procedure directional effort is reduced.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe hinsichtlich des Ver fahrens dadurch gelöst, daß als Filtermembran eine flexible Membranfahne mit einem in Strömungsrichtung weisenden freien Ende verwendet wird, deren angeströmte Membranoberfläche sich tangential zu der Luftblasenauftriebsströmung ausrichtet.According to the invention, this task with respect to the Ver driving solved in that a flexible filter membrane Membrane flag with a free one pointing in the direction of flow End is used, the flowed membrane surface itself aligns tangentially to the bubble lift flow.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren richtet sich die in die Feststoff-Flüssigkeitssuspension eingetauchte bewegliche Membranfahne der Luftblasenauftriebsströmung und der davon hervorgerufenen Strömung der Feststoff-Flüssigkeitssuspension folgend tangential aus und erfährt dabei durch den tangentia len Strömungsangriff den zur Erzeugung der für den Membranan trieb erforderlichen Schubspannung an der Membranoberfläche, also der Wandschubspannung der Membran, benötigten Kraftan griff. Gleichzeitig bewirkt die Luftblasenauftriebsströmung eine schlaufenartige Umwälzung der Feststoff-Flüssigkeitssus pension in dem für die Stofftrennung verwendeten Reaktorsy stem, beispielsweise einem Belebtschlammbecken. Im prakti schen Einsatz wird stets eine Vielzahl in regelmäßigem Ab stand zueinander angeordneter Membranfahnen angewendet. Diese können großflächig kostengünstig hergestellt und auch nach träglich in bereits bestehende Reaktorsysteme, z. B. Belebt schlammbecken, eingebaut werden. Die an den Membranfahnen an greifenden Strömungen der Feststoff-Flüssigkeitssuspension und der Luftblasen sorgen wirkungsvoll dafür, daß die ange strömten äußeren Membranoberflächen fortwährend freigespült werden und somit eine Beeinträchtigung der Filterwirkung durch sich ansetzende Feststoffe vermieden wird. Insbesondere werden faserige Stoffe, wie Haare, Fasern und dgl., die zur Zopfbildung neigen, zum Membranende transportiert, wo sie sich ablösen. Die Tangentialströmung der Feststoff-Flüssig keitssuspension und die Luftblasenauftriebsströmung bewirken einerseits eine Spülung der Membranoberflächen sowohl mit Luft als auch mit Wasser und halten gleichzeitig die Membran fasern in Bewegung, wodurch ein wirksamer Filtrationsbetrieb gewährleistet ist.In the method according to the invention, the the solid-liquid suspension immersed movable Membrane flag of the bubble buoyancy flow and the like caused flow of the solid-liquid suspension follows tangentially and experiences through the tangentia len flow attack to generate the membrane for required shear stress on the membrane surface, so the wall shear stress of the membrane, required force Handle. At the same time, the air bubble buoyancy causes a loop-like circulation of the solid-liquid liquid pension in the reactor used for the separation stem, for example an activated sludge pool. In practice A large number of them are used regularly in regular intervals stood arranged membrane flags applied to each other. This can be produced inexpensively over a large area and also after sluggishly in existing reactor systems, e.g. B. Animated sludge pool to be installed. The on the membrane flags interfering flows of the solid-liquid suspension and the air bubbles effectively ensure that the specified flowed continuously flushed outer membrane surfaces and thus impair the filter effect is avoided by solids that build up. In particular are fibrous substances such as hair, fibers and the like Braids tend to be transported to the membrane end where they are peel off. The tangential flow of the solid-liquid speed suspension and the bubble flow effect on the one hand a flushing of the membrane surfaces with both Air as well as water while holding the membrane fibers in motion, making an effective filtration operation is guaranteed.
Eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß der Luftblasenauftriebsströmung eine davon unabhängige Vertikalströmung der Suspension über lagert wird. Die Tangentialströmung der Feststoff-Flüssig keitssuspension und die Luftblasenauftriebsströmung sind da durch voneinander entkoppelt und in ihrer Stärke getrennt einstellbar. Durch diese Entkopplung der die Feststoff-Flüs sigkeitssuspension umwälzenden Tangentialströmung und der Luftblasenauftriebsströmung kann das Verfahren flexibel auf unterschiedliche Anforderungen, beispielsweise Steigerung oder Verringerung der Permeatleistung, eingestellt werden.An advantageous embodiment of the invention The procedure is that the bubble buoyancy flow an independent vertical flow of the suspension is stored. The tangential flow of the solid-liquid Speed suspension and the bubble buoyancy flow are there by decoupled from each other and separated in their strength adjustable. Through this decoupling of the solids flows liquid suspension and the tangential flow Air bubble buoyancy flow can be flexible to the process different requirements, for example increase or reduction in the permeate output.
Eine zweckmäßige Art der Verfahrensdurchführung besteht darin, daß das Permeat intervallmäßig abgezogen und dabei die Intensität der Luftblasenauftriebsströmung variiert wird. Da durch wird im Ergebnis eine Luftspülung der Membranfahnen er reicht, durch welche die Membranfahnen von einer sich im Lauf der Betriebszeit ansetzenden Deckschicht aus Inhaltsstoffen der Suspension befreit werden. Dieser Reinigungsvorgang wird insbesondere durch eine intervallmäßige Erhöhung der Intensi tät der Luftblasenauftriebsströmung begünstigt.There is an expedient way of carrying out the process in that the permeate is subtracted and the The intensity of the bubble buoyancy flow is varied. There the result is an air purge of the membrane flags ranges through which the membrane flags of one in the barrel the top layer of ingredients that starts to operate the suspension are freed. This cleaning process will especially by increasing the intensity at intervals the bubble buoyancy flow favors.
Zweckmäßigerweise wird das Verfahren ferner derart aus geführt, daß die Membranen permeatseitig mit Permeat und/oder mit Reinigungsmitteln versetztem Permeat oder einer anderen Reinigungsflüssigkeit zurückgespült werden.The method is also expediently carried out in this way led that the membranes on the permeate side with permeate and / or permeate mixed with cleaning agents or another Cleaning liquid can be flushed back.
Zweckmäßig wird das Verfahren derart ausgeführt, daß durch die Luftblasenauftriebsströmung an der angeströmten Membranoberfläche ein turbulenter Strömungsverlauf erzeugt wird. Durch die herrschende Turbulenz wird die Membranober fläche besonders filterwirksam und sauber gehalten.The method is expediently carried out in such a way that due to the air bubble buoyancy flow Membrane surface creates a turbulent flow becomes. Due to the prevailing turbulence, the membrane becomes upper surface particularly effective and kept clean.
Weitere vorteilhafte Verfahrensmaßnahmen und -einstellungen ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.Further advantageous procedural measures and settings result from the remaining subclaims.
In vorrichtungsmäßiger Hinsicht wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe bei einer Vorrichtung zur Trennung von Feststoff und Flüssigkeit aus einer Feststoff-Flüssig keitssuspension mit einer der Einleitung von Luft in die Feststoff-Flüssigkeitssuspension dienenden Belüftungseinrich tung zur Erzeugung einer vertikalen Luftblasenauftriebsströ mung und einer Filtermembrananordnung, die mindestens eine in die Feststoff-Flüssigkeitssuspension eingetauchte Filtermem bran mit einer von der Luftblasenauftriebsströmung angeström ten äußeren Membranoberfläche, einer der äußeren Membranober fläche gegenüberliegenden, einen Permeatsammelraum für die als Permeat abgetrennte Flüssigkeit begrenzenden inneren Mem branoberfläche und einem an den Permeatsammelraum angeschlos senen Anschlußbereich einer Permeatableitung aufweist, da durch gelöst, daß die Filtermembran als flexible Membranfahne ausgebildet ist, die sich von dem ein Ende der Membranfahne festlegenden Anschlußbereich aus erstreckt und ein in Strö mungsrichtung weisendes freies Ende aufweist.In terms of device, that of the invention underlying task in a device for separation of solid and liquid from a solid-liquid suspension with the introduction of air into the Aeration device serving solid-liquid suspension device for generating a vertical bubble buoyancy flow tion and a filter membrane assembly that at least one in the solid-liquid suspension immersed filter membrane bran with a flow from the air bubble upflow th outer membrane surface, one of the outer membrane upper opposite, a permeate collection space for the inner membrane delimiting liquid as permeate branch surface and one connected to the permeate collection space has its connection area of a permeate discharge, since solved by that the filter membrane as a flexible membrane flag is formed, which extends from one end of the membrane flag defining connection area extends and a in Strö direction of the free end.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht die Durch führung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einfachen Mit teln. Die in der Praxis vorgesehene Vielzahl von beweglichen Membranfahnen läßt sich auf einfache Weise in dem Strömungs weg der Feststoff-Flüssigkeitssuspension anordnen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist zusätzlich ein Antrieb zur Unterstützung der Vertikalströmung der Feststoff-Flüssig keitssuspension angeordnet. Der zur Erzeugung der Vertikal strömung der Feststoff-Flüssigkeitssuspension dienende An trieb kann beispielsweise ein Propellerantrieb, eine Pumpe oder ein Rührwerk sein. Vorteilhaft wird der die Feststoff- Flüssigkeitssuspension enthaltende Reaktor, beispielsweise ein Belebungsbecken, derart ausgebildet, daß die Tangential strömung diesen schlaufenartig durchläuft. Dies kann durch die äußere Form des Reaktors, beispielsweise eine schlanke Ausführung des Reaktors, oder durch darin angeordnete Strö mungsleitwände herbeigeführt werden.The device according to the invention enables the through implementation of the method according to the invention with simple teln. The multitude of movable ones envisaged in practice Membrane flags can be easily placed in the flow Place away from the solid-liquid suspension. In a preferred embodiment is additionally a drive for Support the vertical flow of the solid-liquid speed suspension arranged. The one for generating the vertical Flow serving the solid-liquid suspension can drive, for example, a propeller drive, a pump or an agitator. The solid Reactor containing liquid suspension, for example an aeration tank, designed such that the tangential flow passes through it like a loop. This can be done by the outer shape of the reactor, for example a slim one Execution of the reactor, or by currents arranged therein guide walls are brought about.
Hinsichtlich der Ausgestaltung der Filtermembranen ist im Rahmen der Erfindung vorgesehen, daß die Membranfahne eine Anzahl von Hohlfasermembranen aufweist, die ein in den An schlußbereich der Permeatableitung mündendes und dort festge legtes offenes Ende und ein dem offenen Ende entgegengesetz tes, freies, geschlossenes Ende aufweisen. Bei diesen Hohlfa ser- oder Kapillarmembranen bildet der Kapillarhohlraum den Permeatsammelraum, welcher nur an dem an dem Anschlußbereich der Permeatableitung festgelegten Ende der Hohlfaser oder Ka pillare offen ist und dort das Permeat in die Permeatablei tung überführt.With regard to the design of the filter membranes provided in the context of the invention that the membrane flag a Number of hollow fiber membranes, the one in the An closing area of the permeate discharge and fixed there put open end and an opposite end to the open end tes, free, closed end. With these Hohlfa The capillary cavity forms the water or capillary membranes Permeate collecting space, which is only on the at the connection area the permeate discharge end of the hollow fiber or Ka pillare is open and there the permeate in the permeate tion transferred.
In weiterer Ausgestaltung dieser Ausführungsform wird die Anordnung vorzugsweise derart getroffen, daß die Hohlfa sermembranen zu mindestens einem Büschel zusammengefaßt und die offenen Enden der Hohlfasermembranen des Büschels in einer gemeinsamen Anschlußöffnung des Anschlußbereichs ange ordnet sind.In a further embodiment of this embodiment the arrangement preferably made such that the Hohlfa membrane membranes combined into at least one tuft and the open ends of the hollow fiber membranes of the tuft in a common connection opening of the connection area are arranged.
Eine andere Alternative besteht darin, daß die Membran fahne als Flachmembrantasche mit zwei unter gegenseitigem Ab stand angeordneten, den Permeatsammelraum zwischen sich be grenzenden Membranflächen und einer in eine Anschlußöffnung des Anschlußbereichs mündenden Austrittsöffnung ausgebildet ist.Another alternative is that the membrane flag as a flat membrane pocket with two under each other was arranged, the permeate collection space between them bordering membrane surfaces and one in a connection opening the outlet opening opening area is.
Die bandförmig rechteckige Flachmembrantasche ist bei spielsweise 0,5 bis 1,5 m hoch und 1 bis 50 m lang und wird großflächig aus zwei die Membranflächen bildenden Membrantü chern hergestellt, die den mit einem Abstandshalter bestück ten Permeatsammelraum umschließen und an allen vier Kanten flüssigkeitsdicht verschweißt oder verklebt sind. Die Mem branfahne wird beispielsweise über 2 bis 100 Umlenkrohre mä anderartig geführt und verfügt im Bereich der Umlenkrohre über Austrittsöffnungen zur Permeatleitung.The band-shaped rectangular flat membrane pocket is at for example 0.5 to 1.5 m high and 1 to 50 m long and will large area of two membrane doors forming the membrane surfaces Chern manufactured that equipped with a spacer enclose the permeate collecting space and on all four edges are welded or glued liquid-tight. The mem branfahne, for example, will have more than 2 to 100 deflection tubes guided differently and has in the area of the deflection pipes via outlet openings to the permeate line.
Die Umlenkrohre sind als Permeatableitungsrohr mit An schlußöffnungen ausgeführt, die mit den Austrittsöffnungen der Flachmembrantaschen fluchten. The deflection pipes are as permeate discharge pipes with an closing openings executed with the outlet openings of the flat membrane pockets are aligned.
Ein Montagerahmen, an dem die Umlenkrohre fixiert sind, ist so in der Strömung angeordnet, daß sich die Umlenkrohre in Strömungsrichtung befinden und die Feststoff-Flüssigkeits suspension tangential durch die von der Flachmembrantasche gebildeten offenen Strömungskanäle hindurchströmt.A mounting frame to which the deflection tubes are fixed, is arranged in the flow so that the deflection pipes are in the direction of flow and the solid-liquid suspension tangential through that of the flat membrane pocket formed open flow channels flows through.
Eine besonders wichtige Anwendungsform der erfindungsge mäßen Vorrichtung besteht darin, daß die die Membranfahnen anströmende Tangentialströmung in einem Reaktor schlaufenar tig umläuft. Die Vorrichtung ist in diesem Fall in den Reak tor eingebaut.A particularly important application of the fiction moderate device is that the membrane flags incoming tangential flow loop in a reactor circulates. In this case the device is in the reak gate installed.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann vorteilhaft derart ausgestaltet sein, daß die Belüftungseinrichtung mindestens einen einerseits mit der Feststoff-Flüssigkeitssuspension als Treibstrahlflüssigkeit und andererseits mit Luft beaufschlag ten Injektor aufweist. Dem Injektor, auch als Zweistoffmisch düse bekannt, wird die Feststoff-Flüssigkeitssuspension mit tels einer Pumpe als Treibstrahlflüssigkeit, welche die zuge führte Luft mitreißt, aufgegeben. Auf diese Weise liefert der Injektor sowohl einen Beitrag zur Strömung der Feststoff- Flüssigkeitssuspension als auch die erwünschte Luftblasenauf triebsströmung. Die erforderliche Strömung der Feststoff- Flüssigkeitssuspension kann allein durch diese Wirkung des Injektors herbeigeführt werden. Alternativ kann diese Wirkung des Injektors zur Verstärkung einer von einem zusätzlichen Antrieb, beispielsweise einem Propellerantrieb, erzeugten Strömung der Feststoff-Flüssigkeitssuspension herangezogen werden.The device according to the invention can advantageously be of this type be designed so that the ventilation device at least one with the solid-liquid suspension as Driving jet liquid and air on the other hand has injector. The injector, also as a two-substance mixture known nozzle, the solid-liquid suspension with means of a pump as propellant fluid, which the supplied carried air entrained, abandoned. In this way, the Injector both contribute to the flow of solid Liquid suspension as well as the desired air bubbles drive current. The required flow of solids Liquid suspension can only by this effect of Injector can be brought about. Alternatively, this effect of the injector to amplify one of an additional Drive, such as a propeller drive Flow of the solid-liquid suspension used become.
In der folgenden Beschreibung wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:In the following description, the invention is described in Reference to the drawing explained in more detail. Show it:
Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch einen mit einer Ausführungsform der Erfindung versehenen Reak tionsbehälter, Fig. 1 is a vertical section through a container tion provided with an embodiment of the invention reac,
Fig. 2 einen Fig. 1 entsprechenden Vertikalschnitt einer abgewandelten Ausführungsform, Fig. 2 is a Fig. 1 corresponding vertical section of a modified embodiment,
Fig. 3 einen Vertikalschnitt einer anderen Ausfüh rungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, Fig. 3 is a vertical section of another exporting approximate shape of the device according to the invention,
Fig. 4 eine schematische Darstellung von aus Hohlfa sermembranen zusammengesetzten Membranbüscheln, Fig. 4 is a schematic representation of sermembranen from Hohlfa composite membrane tufts
Fig. 4a einen Querschnitt durch die Befestigung des Hohlfasermembranbüschels an einem Anschlußbe reich einer Permeatableitung, FIG. 4a a cross section through the attachment of the hollow fiber membrane bundle at a connection area of a permeate discharge line,
Fig. 5a eine schematische Darstellung einer Modulbau weise mit Flachmembrantaschen in einem Montage rahmen, . 5a is a schematic representation of a modular construction as Fig frame with flat membrane pockets in a mounting,
Fig. 5b einen Horizontalschnitt durch den Montagerahmen von Fig. 5a, Fig. 5b is a horizontal section through the mounting frame of Fig. 5a,
Fig. 5c eine Ansicht einer Flachmembrantasche, Fig. 5c is a view of a flat membrane bag,
Fig. 5d eine Ansicht eines Umlenkrohres, Fig. 5d a view of a return tube,
Fig. 5e eine Ansicht einer Spannfeder, Fig. 5e is a view of a tension spring,
Fig. 5f einen Axialschnitt durch ein Umlenkrohr und den Montagerahmen, Fig. 5f an axial section through a deflection tube and the mounting frame,
Fig. 5g einen radialen Detailschnitt durch ein Um lenkrohr. Fig. 5g shows a radial detail section through an order steering tube.
In Fig. 1 und 2 sind Querschnittsansichten zweier Aus führungsformen eines Reaktionsbehälters 1 dargestellt, in dem eine Vorrichtung zur Trennung von Feststoff und Flüssigkeit aus einer in dem Reaktionsbehälter 1 befindlichen Feststoff- Flüssigkeitssuspension 2 angeordnet ist. Der Reaktionsbehäl ter 1 weist in beiden Ausführungsformen einen ebenen horizon talen Beckenboden 3 und eine davon ausgehende vertikale Sei tenwandung 4 auf. Insgesamt hat der Reaktionsbehälter 1 eine runde oder rechteckige Grundrißform. Parallel zu der Seiten wandung 4 erstreckt sich in einem Abstand vom Beckenboden 3 eine vertikale Strömungsleitwand 5, die mit dem Beckenboden 3 und der Seitenwandung 4 einen endlos umlaufenden Strömungska nal 6 als Schlaufenreaktor begrenzt. Bei runder Ausführung ist die Strömungsleitwand 5 als unten und oben offenes Füh rungsrohr ausgebildet.In Fig. 1 and 2 are cross sectional views of two From EMBODIMENTS a reaction vessel 1 is shown, in which a device for the separation of solids and liquid from a present in the reaction vessel 1 solid-liquid suspension 2 is arranged. The reaction vessel ter 1 has in both embodiments a flat horizon tal pelvic floor 3 and an outgoing vertical Be tenwandung 4 . Overall, the reaction container 1 has a round or rectangular outline shape. Parallel to the sides wall 4 extends at a distance from the pool floor 3 is a vertical flow guide 5, which defines with the basin bottom 3 and the side wall 4 an endlessly circulating Strömungska nal 6 as a loop reactor. In the round version, the flow guide wall 5 is designed as a guide tube open at the top and bottom.
In dem Strömungskanal 6 ist ein Propellerantrieb 7 ange ordnet, der die Feststoff-Flüssigkeitssuspension 2 in eine in dem Strömungskanal 6 vertikalumlaufende Strömung 8 versetzt. Am Beckenboden 3 sind von einer externen Druckluftversorgung 9 gespeiste Luftverteiler 10 angeordnet, die beispielsweise als Kissen-, Flächen-, Teller-, Rohrbelüfter oder Injektoren (100, Fig. 3) ausgebildet sein können. Die von den Luftver teilern 10 ausgestoßenen Luftblasen bilden in der strömend umlaufenden Feststoff-Flüssigkeitssuspension 2 eine Luftbla senauftriebsströmung 11, deren Richtung einerseits der in Fig. 1 im Innenraum der Strömungsleitwand 5 und in Fig. 2 in dem zwischen der Strömungsleitwand 5 und der Seitenwandung 4 begrenzten Außenraum der Strömungsleitwand 5 vertikal auf wärts gerichteten Strömung der Feststoff-Flüssigkeitssuspen sion 2 folgend und andererseits der Auftriebskraft der Luft blasen folgend vom Beckenboden 3 nach oben gerichtet ist.In the flow channel 6 , a propeller drive 7 is arranged, which puts the solid-liquid suspension 2 in a flow 8 in the flow channel 6 rotating vertically. Air distributors 10 , which are supplied by an external compressed air supply 9 , are arranged on the pool floor 3 and can be designed, for example, as pillow, surface, plate, tube aerators or injectors ( 100 , FIG. 3). The ejected from the Luftver 10 air bubbles form in the circulating solid-liquid suspension 2 an Luftbla senauftriebsströmung 11 , the direction of which on the one hand in Fig. 1 in the interior of the flow guide wall 5 and in Fig. 2 in that between the flow guide wall 5 and the side wall 4th limited outer space of the flow guide wall 5 vertically on the flow of the solid-liquid suspension sion 2 following and on the other hand the buoyancy of the air blowing from the pool floor 3 is directed upwards.
In die vertikal aufwärts gerichtete Strömung der Fest stoff-Flüssigkeitssuspension 2 ist eine Vielzahl von Membran fahnen 12 eingetaucht, deren möglicher Aufbau in Fig. 4 und 4a näher veranschaulicht ist. Danach besteht jede Membranfah ne 12 aus einer Vielzahl zu einem Büschel zusammengefaßter langgestreckter Hohlfaser- oder Kapillarmembranen 13, deren innere Membranoberfläche jeweils einen Permeatsammelraum für das aus der Feststoff-Flüssigkeitssuspension 2 durch die Mem branwandung hindurchtretende Wasser begrenzt und die an einem ihrer beiden Enden 15 offen sind. An diesem offenen Ende 15 münden die Hohlfasermembranen 13 eines Büschels in eine An schlußöffnung 16, die in einem Anschlußbereich 18 einer Per meatableitung 17 ausgebildet ist. Das dem offenen Ende 15 entgegengesetzte Ende 14 der Hohlfasermembranen 13 liegt stromaufwärts vom Anschlußbereich 18 frei in der Strömung und ist geschlossen, so daß die in den Permeatsammelraum eintre tende Flüssigkeit nur an dem offenen Ende 15 austreten kann und damit in den Anschlußbereich 18 der Permeatableitung 17 gelangt. Auf diese Weise bildet der Anschlußbereich 18 jeder Permeatableitung 17 mit den daran angeschlossenen Membranfah nen 12 ein Membranmodul.In the vertically upward flow of the solid-liquid suspension 2 , a plurality of membrane flags 12 is immersed, the possible structure of which is illustrated in FIGS. 4 and 4a. Thereafter, each membrane neck 12 consists of a plurality of bundles of elongated hollow fiber or capillary membranes 13 , the inner membrane surface of which in each case delimits a permeate collection space for the water passing through the membrane from the solid-liquid suspension 2 and which is open at one of its two ends 15 are. At this open end 15 , the hollow fiber membranes 13 of a tuft open into a connection opening 16 , which is formed in a connection area 18 of a meat discharge line 17 . The open end 15 opposite end 14 of the hollow fiber membranes 13 is upstream of the connection area 18 freely in the flow and is closed, so that the liquid entering the permeate collection space can only escape at the open end 15 and thus into the connection area 18 of the permeate discharge line 17 reached. In this way, the connection area 18 of each permeate discharge line 17 with the membrane membranes 12 connected thereto forms a membrane module.
In den in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsformen können mehrere der die Anschlußöffnungen 16 aufweisenden An schlußbereiche 18 der Permeatableitung 17 in einer quer zur Vertikalströmung 8 gerichteten Ebene unter einem gegenseiti gen Abstand angeordnet sein. Auch können mehrere dieser Mem branmodule in übereinander liegenden Ebenen übereinander an geordnet sein. Von diesen Anschlußbereichen 18 der Permeatab leitungen 17 aus erstrecken sich die Membranfahnen 12 frei in die Feststoff-Flüssigkeitssuspension 2 und werden durch das dort herrschende Strömungsfeld ausgerichtet. An die Permeat ableitungen 17 ist in den dargestellten Ausführungsformen eine Permeatpumpe 20 angeschlossen, die einen Permeatabsaug unterdruck, beispielsweise von 0,1 bis 0,6 bar, erzeugt. Auf diese Weise wird die aus der Feststoff-Flüssigkeitssuspension 2 in die Permeatsammelräume der Membranfahnen 12 übergetrete ne gereinigte Flüssigkeit als Permeat 21 aus dem Trennprozeß abgezogen. In entsprechendem Maße wird dem Reaktionsbehälter 1, wie in Fig. 1 und 2 beispielsweise belastetes Abwasser, zugeführt.In the embodiments shown in FIGS. 1 and 2, a plurality of the connection openings 16 having connection regions 18 of the permeate discharge line 17 can be arranged in a plane directed transversely to the vertical flow 8 at a mutual distance. Also, several of these membrane modules can be arranged one above the other in superimposed levels. Of these terminal portions 18 of the Permeatab 17 lines from the membrane lugs 12 extend freely into the solid-liquid suspension 2 and can be aligned by the prevailing flow field. In the illustrated embodiments, a permeate pump 20 is connected to the permeate derivatives 17 , which generates a permeate suction vacuum, for example from 0.1 to 0.6 bar. In this way, the purified liquid which has passed from the solid-liquid suspension 2 into the permeate collecting spaces of the membrane flags 12 is withdrawn as permeate 21 from the separation process. To a corresponding extent, contaminated wastewater is fed to the reaction vessel 1 , as in FIGS. 1 and 2.
In Fig. 1 sind zwei und in Fig. 4 sind insgesamt vier der durch die jeweils in einer Ebene angeordneten Anschlußbe reiche 18 der Permeatableitungen 17 und daran befestigte Mem branfahnen 12 gebildeten Membranmodule nebst den ihnen zuge ordneten Luftverteilern 10 vorgesehen. Die Anzahl dieser Mem branmodule kann bei Bedarf in Abhängigkeit von der gewünsch ten Filtrationsleistung auch verringert oder z. B. durch ver schiedene neben- und übereinander angeordnete Membranebenen erhöht werden.In Fig. 1 are two and in Fig. 4, a total of four by the arranged in one plane each connecting areas 18 of the permeate discharge lines 17 and membrane membrane attached thereto Mem 12 formed membrane modules are provided in addition to the associated air distributors 10 . The number of these Mem branmodule can also be reduced depending on the desired filtration performance or z. B. by ver different side by side and stacked membrane levels can be increased.
Die Fig. 3 zeigt eine gegenüber den entsprechenden Fig. 1 und 2 dadurch abgewandelte Ausführungsform, daß statt der Luftverteiler 10 in Fig. 1 und 2 in der Nähe des Becken bodens 3 Injektoren oder Zweistoffmischdüsen 100 angeordnet sind. Diesen wird einerseits von einer Treibstrahlpumpe 101 die Feststoff-Flüssigkeitssuspension 2 als Treibstrahlflüs sigkeit und andererseits aus der externen Druckluftversorgung 9 Luft zugeführt. Die Treibstrahlflüssigkeit reißt in dem In jektor 100 die zugeführte Luft mit und erzeugt dadurch die über die Membranfahnen 12 hinwegstreichende Luftblasenauf triebsströmung 11. Gleichzeitig trägt der Treibstrahl zusätz lich zu dem Propellerantrieb 7 zu der in dem Strömungskanal 6 umlaufenden Tangentialströmung 8 bei. Im übrigen entspricht diese Ausführungsform der anhand von Fig. 1 dargestellten Ausführungsform, so daß auf deren obige Beschreibung verwie sen werden kann, wobei für die übereinstimmenden Teile die selben Bezugszeichen verwendet sind. Fig. 3 shows a compared to the corresponding Fig. 1 and 2 modified embodiment in that instead of the air distributor 10 in Fig. 1 and 2 near the pool bottom 3 injectors or two-substance mixing nozzles 100 are arranged. On the one hand, this is supplied by a propulsion jet pump 101, the solid-liquid suspension 2 as a propulsion jet liquid, and on the other hand, air is supplied from the external compressed air supply 9 . The driving jet of liquid breaks in the in jector 100 with the supplied air and thereby generates the sweeping away across the membrane lugs 12 Luftblasenauf propulsion flow. 11 At the same time, the propellant jet also contributes to the propeller drive 7 to the tangential flow 8 circulating in the flow channel 6 . Otherwise, this embodiment corresponds to the embodiment shown in FIG. 1, so that reference can be made to the above description thereof, the same reference numerals being used for the corresponding parts.
Die in Fig. 5a bis 5g dargestellte Ausführungsform von Membranmodulen weicht von der in Fig. 4 und 4a dargestellten Ausführungsform hinsichtlich der Gestaltung der Membranfahnen 12 ab. Im übrigen sind für mit den Fig. 1 bis 4a bedeutungs gleiche Elemente dieselben Bezugszeichen wie in Fig. 1 bis 4a verwendet. Insoweit wird auf die dortige Beschreibung verwie sen. Anstelle von Hohlfasermembranen 13 sind in der Ausfüh rungsform von Fig. 5a bis 5g rechteckig bandförmige Flachmem brantaschen 25 vorgesehen, die in dem herrschenden Strömungs feld tangential zur Strömungsrichtung angeordnet sind. Die Flachmembrantaschen 25 sind mit einem inneren Abstandshalter 28 bestückt und mäanderförmig 27 um Umlenkrohre 19 geführt, welche die Permeatableitungen 17 bilden. The embodiment of membrane modules shown in FIGS. 5a to 5g differs from the embodiment shown in FIGS. 4 and 4a with regard to the design of the membrane lugs 12 . Incidentally 1, the same reference numerals as in Fig are for the Fig. 4a Meaning to like elements throughout. 1 to 4 is used. In this respect, reference is made to the description there. Instead of hollow fiber membranes 13 are in the embodiment of Fig. 5a to 5g rectangular band-shaped Flachmem brantaschen 25 are provided, which are arranged in the current flow field tangential to the direction of flow. The flat membrane pockets 25 are equipped with an inner spacer 28 and are guided in a meandering shape 27 around deflection pipes 19 , which form the permeate discharge lines 17 .
Wie aus Fig. 5a im einzelnen hervorgeht, sind die Um lenkrohre 19 mit ihren axialen Enden in Rahmenteilen 30 eines Montagerahmens festgelegt. Die Rahmenteile 30 erstrecken sich rechteckförmig in zwei zur Strömung 11 senkrechten Ebenen, wobei die die oberen Enden der Umlenkrohre 19 aufweisenden, stromabwärts angeordneten oberen Rahmenteile 30 als Permeat sammler 31 für das aus den Umlenkrohren 19 zugeführte Permeat 21 ausgebildet sind. Die die Umlenkrohre 19 tragenden Rahmen teile 30 stehen einander quer zur Strömungsrichtung 11 gegen über und stützen die mäanderförmig herumgeführte Flachmem brantasche 25 ab, wobei deren quer zur Strömungsrichtung 11 verlaufende Ränder frei in der Strömung 11 liegen und die Flachmembrantasche 25 tangential angeströmt wird.As is apparent from Fig. 5a in detail, the order steering tubes 19 are fixed with their axial ends in frame parts 30 of a mounting frame. The frame members 30 extend rectangularly in two perpendicular to the flow 11 planes, the 19 having, downstream upper frame parts 30 collector as permeate 31 are formed for the supplied from the Umlenkrohren 19 permeate 21, the upper ends of the change pipes. The change pipes 19 supporting frame parts 30 face each other across the flow direction 11 opposite to and support the meandering guided around Flachmem Brant ash 25 from where their transverse to the flow direction 11 edges are exposed in the flow 11 and the flat membrane bag is flown tangentially 25th
Der in Fig. 5b dargestellte Horizontalschnitt durch den Montagerahmen läßt die mäanderförmige Führung der Flachmem brantasche 25 besonders deutlich erkennen. Letztere weist zwei Membranflächen 33 auf, die den Permeatsammelraum zwi schen sich begrenzen und von einem in dem Permeatsammelraum angeordneten Abstandshalter 28 in einem im Vergleich zur Flä chenausdehnung der Membranflächen 33 kleinen Abstand gehalten werden. Fig. 5b läßt weiter die Anschlußöffnungen 16 in den als Permeatableitung 17 dienenden Umlenkrohren 19 sowie damit fluchtende Austrittsöffnungen 34 in den Membranflächen 33 er kennen (siehe Fig. 5d). Das sich in dem Permeatsammelraum sammelnde Permeat wird durch die Austrittsöffnungen 34 und die Anschlußöffnungen 16 in die Umlenkrohre 19 und von dort aus in die Permeatsammler 31 abgeleitet. Im übrigen sind die beiden Membranflächen 33 an dem Rand 32 der bandförmigen Flachmembrantasche 25 dicht miteinander verbunden (siehe Fig. 5c).The horizontal section shown in Fig. 5b through the mounting frame shows the meandering guidance of the Flachmem brantasche 25 particularly clearly. The latter has two membrane surfaces 33 which limit the permeate collecting space between and are held by a spacer 28 arranged in the permeate collecting space at a small distance from the surface area of the membrane surfaces 33 . Fig. 5b further makes the connection openings 16 in the permeate discharge line 17 serving as Umlenkrohren 19 and thus aligned discharge openings 34 in the membrane surfaces 33 he know (see Fig. 5d). The permeate collecting in the permeate collection space is discharged through the outlet openings 34 and the connection openings 16 into the deflection pipes 19 and from there into the permeate collector 31 . Otherwise, the two membrane surfaces 33 are tightly connected to one another at the edge 32 of the band-shaped flat membrane pocket 25 (see FIG. 5c).
Fig. 5g verdeutlicht die in Fig. 5b dargestellte mäan derförmige Anordnung der Flachmembrantasche 25 in weiteren Einzelheiten. Danach ist die Flachmembrantasche 25 C-förmig um mehr als 180° um jedes Umlenkrohr 19 herumgeführt. Zwi schen der radial äußeren Oberfläche des Umlenkrohrs 19 und der radial inneren Membranseite 33 ist eine Dichtung 29 ange ordnet. Eine querschnittlich C-förmige Spannfeder 23 über greift den um das Umlenkrohr 19 herumgeschlungenen Bereich der Flachmembrantasche 25. Zwischen deren radial äußeren Mem branseite 33 und der radial inneren Oberfläche der Spannfeder 23 ist eine weitere Dichtung 29 angeordnet. Die Spannfeder 23 sichert einen festen Sitz der Flachmembrantasche 25 auf den Umlenkrohren 19, während die Dichtungen 29 sicherstellen, daß das Permeat durch die Austrittsöffnung 34 und die Anschluß öffnung 16 in das Umlenkrohr 19 eingeleitet wird und kein Permeat nach außen austreten kann. Eine Gesamtansicht der Spannfeder 23 ist in Fig. 5e dargestellt. Fig. 5g illustrates the meander-shaped arrangement of the flat membrane pocket 25 shown in Fig. 5b in more detail. Thereafter, the flat membrane pocket 25 is guided in a C-shape by more than 180 ° around each deflection tube 19 . Between the radially outer surface of the deflecting tube 19 and the radially inner diaphragm side 33 , a seal 29 is arranged. A cross-sectionally C-shaped tension spring 23 engages over the area of the flat membrane pocket 25 wrapped around the deflection tube 19 . Between the radially outer membrane side 33 and the radially inner surface of the tension spring 23 , a further seal 29 is arranged. The tension spring 23 ensures a tight fit of the flat membrane pocket 25 on the deflection tubes 19 , while the seals 29 ensure that the permeate through the outlet opening 34 and the connection opening 16 is introduced into the deflection tube 19 and no permeate can escape to the outside. An overall view of the tension spring 23 is shown in Fig. 5e.
Fig. 5f verdeutlicht noch einmal die Gestalt der Um lenkrohre 19 und deren Festlegung an den Rahmenteilen 30. Im Rohrmantel sind die schlitzförmig ausgebildeten Anschlußöff nungen 16 erkennbar. Das vertikal untere Ende des Umlenkrohrs 19 ist auf einen Lagerzapfen des unteren Rahmenteils 30 auf gesteckt und durch einen in einer Ringnut des Lagerzapfens angeordneten Dichtring 35 flüssigkeitsdicht verschlossen. Da gegen weist ein ähnlicher Lagerzapfen des als Permeatsammler 31 ausgebildeten oberen Rahmenteils 30 eine Durchgangsbohrung auf, über die das Innere des Umlenkrohrs 19 mit dem Inneren des Rahmenteils 30 in Verbindung steht und somit die Ablei tung des Permeats 21 ermöglicht. Im übrigen ist ähnlich wie am unteren Ende der Lagerzapfen des oberen Rahmenteils 30 ebenfalls mit einem Dichtring 35 zum Zwecke der Abdichtung versehen. Wie aus Fig. 5f rechts oben hervorgeht, kann zu sätzlich ein weiterer Dichtring 35 zwischen dem freien Stirn ende des Umlenkrohrs 19 und der Außenseite des Rahmenteils 30 vorgesehen sein. Fig. 5f illustrates once again the shape of the order pipes 19 and fixing them to the frame parts 30th In the tubular casing, the slot-shaped openings 16 are recognizable. The vertically lower end of the deflecting tube 19 is plugged onto a bearing journal of the lower frame part 30 and is closed in a liquid-tight manner by a sealing ring 35 arranged in an annular groove of the bearing journal. Since against includes a similar bearing journal of the permeate manifold 31 constructed as the upper frame member 30 in a through-bore through which the interior of the circulation path 19 communicates with the interior of the frame part 30 in connection and thus the processing of the permeate Ablei 21 allows. Otherwise, similarly as at the lower end of the bearing journal of the upper frame part 30, it is also provided with a sealing ring 35 for the purpose of sealing. As can be seen from the top right of FIG. 5f, a further sealing ring 35 can additionally be provided between the free end of the deflection tube 19 and the outside of the frame part 30 .
11
Reaktionsbehälter
Reaction vessel
22
Feststoff-Flüssigkeitssuspension
Solid-liquid suspension
33rd
Beckenboden
pelvic floor
44
Seitenwandung
Side wall
55
Strömungsleitwand
Flow guide
66
Strömungskanal
Flow channel
77
Propellerantrieb
Propeller drive
88th
Vertikalströmung
Vertical flow
99
Druckluftversorgung
Compressed air supply
1010th
Luftverteiler/Belüftungseinrichtung
Air distributor / ventilation device
1111
Luftblasenauftriebsströmung
Bubble buoyancy flow
1212th
Membranfahnen
Membrane flags
1313
Hohlfasermembran
Hollow fiber membrane
1414
geschlossenes Ende
closed end
1515
offenes Ende
open end
1616
Anschlußöffnung
Connection opening
1717th
Permeatableitung
Permeate discharge
1818th
Anschlußbereich
Connection area
1919th
Umlenkrohre
Deflection pipes
2020th
Permeatpumpe
Permeate pump
2121
Permeat
Permeate
2323
Spannfeder
Tension spring
2525th
Flachmembrantaschen
Flat membrane pockets
2727
Mäander
meander
2828
Abstandshalter
Spacers
2929
Dichtung
poetry
3030th
Rahmenteile
Frame parts
3131
Permeatsammler
Permeate collector
3232
Rand
edge
3333
Membran
membrane
3434
Austrittsöffnungen
Outlet openings
3535
Dichtring
Sealing ring
100100
Injektoren
Injectors
101101
Treibstrahlpumpe
Jet pump
110110
Rückspüleinrichtung
Backwashing device
Claims (28)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/EP1999/005656 WO2000007940A2 (en) | 1998-08-04 | 1999-08-04 | Method and device for separating biomass from water |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10004863A1 true DE10004863A1 (en) | 2001-02-15 |
Family
ID=8167393
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2000104863 Withdrawn DE10004863A1 (en) | 1999-08-04 | 2000-02-04 | Separation of solids and liquid from sludge suspension using high efficiency, low cost agitated filter, passes flow of suspended air bubbles tangentially and turbulently past loosely-held filter membrane |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10004863A1 (en) |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10141746C1 (en) * | 2000-09-05 | 2002-08-14 | Horst Chmiel | Purification of water using hollow fiber membrane bundles |
WO2003008344A1 (en) * | 2001-07-17 | 2003-01-30 | Lotus Filter Ag | Waste water reservoir, especially activated sludge reservoir, and method for the operation thereof |
DE102005020353A1 (en) * | 2005-05-02 | 2006-11-09 | Nordenskjöld, Reinhart von, Dr.-Ing. | Device for drawing of fluid from clearing basin has membrane filter unit installed on support, suspended in fluid, in such way that membrane filter unit is held in flow region of circulation unit |
US7220358B2 (en) | 2004-02-23 | 2007-05-22 | Ecolab Inc. | Methods for treating membranes and separation facilities and membrane treatment composition |
US7247210B2 (en) | 2004-02-23 | 2007-07-24 | Ecolab Inc. | Methods for treating CIP equipment and equipment for treating CIP equipment |
FR2902782A1 (en) * | 2006-06-27 | 2007-12-28 | Geopack Ind Sa | Purification of water, e.g. industrial or agricultural effluent, by aerobic bacterial degradation and filtration using module containing discontinuous set of hollow fibers |
US7392811B2 (en) | 2004-02-23 | 2008-07-01 | Ecolab Inc. | Delivery head for multiple phase treatment composition, vessel including a delivery head, and method for treating a vessel interior surface |
EP2251307A1 (en) * | 2009-05-15 | 2010-11-17 | Shenzen JDL Environmental Protection Ltd. | Method for treatment of sludge |
US8795526B2 (en) | 2008-01-31 | 2014-08-05 | Toray Industries, Inc. | Hollow fiber membrane element, frame for hollow fiber membrane element, and membrane filtration apparatus |
WO2014190595A1 (en) * | 2013-05-30 | 2014-12-04 | 浙江开创环保科技有限公司 | Hollow fibrous membrane element |
WO2018150055A1 (en) | 2017-02-20 | 2018-08-23 | Oxymem Limited | A low-pressure, reversible airlift mixing system for use with a membrane aerated biofilm reactor |
EP3782717A1 (en) * | 2019-08-23 | 2021-02-24 | Oxymem Limited | A compression seal |
US11434155B2 (en) | 2017-02-20 | 2022-09-06 | Oxymem Limited | Low-pressure, reversible airlift mixing system for use with a membrane aerated biofilm reactor |
-
2000
- 2000-02-04 DE DE2000104863 patent/DE10004863A1/en not_active Withdrawn
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10141746C1 (en) * | 2000-09-05 | 2002-08-14 | Horst Chmiel | Purification of water using hollow fiber membrane bundles |
WO2003008344A1 (en) * | 2001-07-17 | 2003-01-30 | Lotus Filter Ag | Waste water reservoir, especially activated sludge reservoir, and method for the operation thereof |
US7392811B2 (en) | 2004-02-23 | 2008-07-01 | Ecolab Inc. | Delivery head for multiple phase treatment composition, vessel including a delivery head, and method for treating a vessel interior surface |
US7220358B2 (en) | 2004-02-23 | 2007-05-22 | Ecolab Inc. | Methods for treating membranes and separation facilities and membrane treatment composition |
US7247210B2 (en) | 2004-02-23 | 2007-07-24 | Ecolab Inc. | Methods for treating CIP equipment and equipment for treating CIP equipment |
DE102005020353A1 (en) * | 2005-05-02 | 2006-11-09 | Nordenskjöld, Reinhart von, Dr.-Ing. | Device for drawing of fluid from clearing basin has membrane filter unit installed on support, suspended in fluid, in such way that membrane filter unit is held in flow region of circulation unit |
FR2902782A1 (en) * | 2006-06-27 | 2007-12-28 | Geopack Ind Sa | Purification of water, e.g. industrial or agricultural effluent, by aerobic bacterial degradation and filtration using module containing discontinuous set of hollow fibers |
US8795526B2 (en) | 2008-01-31 | 2014-08-05 | Toray Industries, Inc. | Hollow fiber membrane element, frame for hollow fiber membrane element, and membrane filtration apparatus |
EP2251307A1 (en) * | 2009-05-15 | 2010-11-17 | Shenzen JDL Environmental Protection Ltd. | Method for treatment of sludge |
WO2014190595A1 (en) * | 2013-05-30 | 2014-12-04 | 浙江开创环保科技有限公司 | Hollow fibrous membrane element |
WO2018150055A1 (en) | 2017-02-20 | 2018-08-23 | Oxymem Limited | A low-pressure, reversible airlift mixing system for use with a membrane aerated biofilm reactor |
US11434155B2 (en) | 2017-02-20 | 2022-09-06 | Oxymem Limited | Low-pressure, reversible airlift mixing system for use with a membrane aerated biofilm reactor |
EP3782717A1 (en) * | 2019-08-23 | 2021-02-24 | Oxymem Limited | A compression seal |
WO2021037632A1 (en) * | 2019-08-23 | 2021-03-04 | Oxymem Limited | A compression seal |
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