相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求于2014年9月15日提交的美國臨時(shí)申請62/050,601的優(yōu)先權(quán)。該臨時(shí)申請的全部內(nèi)容通過引用并入于此。

本實(shí)施例涉及塔中的過濾模塊和過濾模塊組件以及相關(guān)方法。

背景技術(shù)：

一些水處理廠包括水槽，在水槽中將粗糙組分從廢水里去除。處理廠可以進(jìn)一步包括污泥槽和凈化槽。在活性污泥槽中使用微生物來分解糞便物和廢水中所含的其他有機(jī)物質(zhì)。微生物通常通過沉降來與廢水分離，并且可選地至少部分地再循環(huán)到活性污泥槽中。然而，微生物的完全分離，特別是通過沉降過程，通常是不可能的，這會(huì)導(dǎo)致健康風(fēng)險(xiǎn)。所需要的是一種高效地和有效地處理水并去除微生物以產(chǎn)生安全的水的系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

過濾組件包括從第一端部延伸到第二端部的豎直塔。所述塔至少具有第一側(cè)和第二側(cè)，以及滲透物收集室，其中滲透物收集在滲透物收集室中。所述塔還具有塔出口，以及在第一側(cè)或第二側(cè)的至少一個(gè)上的模塊安裝部分。過濾組件還包括與塔的第二端部結(jié)合的底座。過濾組件的一個(gè)或多個(gè)模塊各自安裝在模塊安裝部分中，其中所述模塊包括一個(gè)或多個(gè)陶瓷過濾膜。所述一個(gè)或多個(gè)模塊從模塊第一端部延伸到第二端部，其中第一部分具有出口，并且第一部分設(shè)置在滲透物收集室內(nèi)。所述模塊在塔的第一端部與塔密封接合。

在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，一種用于制造模塊的方法包括在中間部分灌封陶瓷過濾模塊并形成中間灌封部分。陶瓷模塊具有通道，并且陶瓷過濾模塊部分地由長度限定。該方法進(jìn)一步包括密封通道的端部，并且切割模塊的中間灌封部分并形成兩個(gè)分離的模塊。

該方法的若干選擇包括另外的方法的組合和所述方法的修改，并且描述如下。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，在中間部分灌封陶瓷過濾模塊包括將過濾模塊灌封在過濾模塊的長度的中間。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，該方法包括將墊圈施加到模塊的端部。

本文進(jìn)一步公開了使用過濾組件的方法。該方法包括將模塊至少插入塔的支撐構(gòu)件中或在塔的支撐構(gòu)件上，在塔上抽真空，將清潔的水吸入塔中，以及將清潔的水放入槽中。

在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，插入模塊包括將模塊插入塔的帶槽部分中。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，該方法進(jìn)一步包括將模塊夾緊到塔上，和/或?qū)⒛K定位在支撐構(gòu)件中或支撐構(gòu)件上，和/或?qū)⒅辽僖粋€(gè)模塊插在塔的第一側(cè)上，以及將至少一第二模塊插在塔的第二側(cè)上。

附圖說明

在下面提出的實(shí)施例的詳細(xì)描述中，參考附圖，其中：

圖1示出了根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的塔組件的透視圖；

圖2示出了根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的塔組件的端視圖；

圖3a示出了根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的塔組件的側(cè)視圖；

圖3b示出了根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的塔組件的橫截面?zhèn)纫晥D；

圖4示出了根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的塔組件的橫截面視圖；

圖5示出了根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的塔組件的橫截面視圖。

圖6a示出了根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的聯(lián)鎖模塊的透視圖；

圖6b示出了根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的穿過膜的模塊端的橫斷面視圖；

圖6c示出了根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的兩個(gè)膜聯(lián)鎖模塊之間的模塊的橫斷面視圖；

圖7示出了根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的模塊的透視圖；

圖8示出了根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的模塊的視圖。

下面將結(jié)合所列出的附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。

具體實(shí)施方式

在下面的詳細(xì)描述中，請參考構(gòu)成此說明書的一部分的附圖，其通過圖示的方式示出了可以實(shí)踐實(shí)施例的具體實(shí)施方式。本文對這些實(shí)施例進(jìn)行了足夠詳細(xì)的描述以使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明，并且應(yīng)當(dāng)理解，可以以其他方式實(shí)現(xiàn)其他實(shí)施例。以下詳細(xì)描述不應(yīng)被視為具有限制性的，本發(fā)明的保護(hù)范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。

本實(shí)施例涉及塔組件100和用于，例如，處理水處理廠中的水的模塊。塔組件100可以裝載在水池中，用作膜生物反應(yīng)器，用于地下水處理，用于地表水處理，用于廢水處理，或用于其他用途。圖1至圖3b所示的塔組件100包括塔120、底座124和模塊150。模塊150包括一個(gè)或多個(gè)陶瓷膜152。

在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，塔120包括設(shè)置在底座124上的模塊安裝部分122。塔120包括第一側(cè)126和第二側(cè)128，模塊安裝部分位于塔120的第一側(cè)126和第二側(cè)128中的至少一個(gè)或兩個(gè)上。所述塔是一個(gè)豎直構(gòu)件，其提供從模塊輸送凈化水、密封到模塊并且至少部分地支撐模塊的產(chǎn)品特性。輸送凈化水的功能點(diǎn)位于塔內(nèi)，用于密封模塊的功能點(diǎn)位于塔的外部。塔的底座從豎直構(gòu)件處向外延伸充分遠(yuǎn)，以提供抵抗傾斜的穩(wěn)定性，并且在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，其可延伸到模塊的端部。

塔的底座還可以包含分散空氣的設(shè)備，例如起泡器192(圖2)，通過氣泡清潔膜的表面。在這種情況下，所述塔還包含有用于將空氣輸送到分散設(shè)備的裝置。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，在最上面的模塊上方，塔還具有灑水器噴嘴190，以在模塊中對膜的表面噴射凈化水，以移除殘留的材料。這可以在凈化水以相反的方式從膜的凈化側(cè)流動(dòng)到進(jìn)料側(cè)的同時(shí)進(jìn)行。協(xié)力地，反向流可帶起膜表面上的雜質(zhì)，于此同時(shí)，射流可移除下落到底座的被反向流帶起的材料。底座作為一個(gè)裝置，安裝在一個(gè)表面上以使塔得到支撐并從其上延伸。

塔120從第一端部123延伸到第二端部125。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，底座124設(shè)置在塔120的第二端部125處，并且提供足夠的穩(wěn)定性，使得底座124立在一個(gè)表面上，即地面上，模塊安裝部分122延伸遠(yuǎn)離底座124，例如，從底座124向上，使得塔120以大致豎直的方向設(shè)置。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，塔120包括附加的支撐構(gòu)件134，如圖4所示。附加的支撐構(gòu)件134可以是，例如，內(nèi)部結(jié)構(gòu)或線纜或外部支撐構(gòu)件。

在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，塔120的模塊安裝部分122包括模塊安裝構(gòu)件，例如但不限于，槽130，以支撐和定位模塊150，如圖3a所示。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，模塊安裝構(gòu)件包括模塊150和塔120之間一個(gè)或多個(gè)相互作用的結(jié)構(gòu)。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，模塊安裝構(gòu)件包括至少部分地包圍模塊150的三面結(jié)構(gòu)，和/或成角度結(jié)構(gòu)，以防止清潔組件100期間和/或在真空期間的拆卸，以保證組件的正常過濾。相互作用結(jié)構(gòu)的實(shí)例在圖6a中示出。圖6b示出了通過平坦陶瓷膜的模塊端的橫截面，還示出了密封件240、內(nèi)部通道215和陶瓷壁242以及灌封件250。圖6c示出了兩個(gè)平坦膜之間的模塊端的橫截面，示出了灌封件250、密封件240和平坦膜的陶瓷外壁。

圖4和圖5更詳細(xì)地示出了塔120，例如示出了塔120的橫斷面視圖。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，塔120基本上是中空的，如圖4所示，以將過濾的水在輸送或泵送到清潔水箱200之前收集到塔120內(nèi)部。例如，塔包括可以收集塔120內(nèi)的水的滲透物收集室133和用于分散水的塔出口131，其中出口131與滲透物收集室133流體地連接。塔120包括從開口119延伸到塔120內(nèi)一定深度的管121。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，管121基本上延伸塔120的長度。可選地，管121進(jìn)一步包括連接器，所述連接器可用于在過濾期間在5巴正壓(用于膜的清潔)至真空的0巴的范圍內(nèi)向塔120施加正壓力或抽真空。真空將清潔的、經(jīng)過濾的水，例如，經(jīng)由管121抽吸到塔120中并且排出到箱200中。

在另一選擇中，管121與塔120的較小的內(nèi)部室132流體連接，如圖5所示。室132可包括塔120內(nèi)的側(cè)壁。模塊140各自單獨(dú)地與塔120內(nèi)的室132連接。除了別的優(yōu)點(diǎn)，較小的室132允許更快的清潔過程。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，塔120可包括用于將模塊與塔120的輸出互連的一系列管道。參考圖3a，在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，塔120包括用于濾液收集的細(xì)縫127。

在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，該組件還包括設(shè)置在塔組件的至少一側(cè)上的夾緊構(gòu)件139。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，所述夾緊構(gòu)件設(shè)在塔組件的第一側(cè)126上。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，所述夾緊構(gòu)件設(shè)在塔組件的兩側(cè)126、128上。所述夾緊組件用于幫助將模塊150保持在塔內(nèi)。

一個(gè)或多個(gè)模塊150與塔120相連，使得模塊150的一端設(shè)置在塔120內(nèi)部，所述模塊150安裝在塔120中和/或塔120上，使得一個(gè)或多個(gè)模塊150具有與塔不漏水的密封，例如與密封件240密封。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，模塊150從第一端156延伸到第二端158，其中第一端156安裝到塔120和/或在塔120內(nèi)部，并且第二端158是自由端。模塊150，例如陶瓷膜152，的剛性允許模塊150通過一端被支撐。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，附加結(jié)構(gòu)可以設(shè)置在第二端158上。模塊150可以被夾緊和/或螺栓連接到位。

參考圖7和圖8，模塊組件得以示出。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，一種用于制造模塊的方法包括在中間部分212灌封陶瓷過濾模塊210并形成中間灌封部分214。陶瓷模塊具有通道215，并且陶瓷過濾模塊部分地由長度216限定。該方法還包括密封通道的端部，并且切割模塊210的中間灌封部分并形成兩個(gè)分離的模塊。

該方法的幾個(gè)選項(xiàng)如下。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，在中間部分灌封陶瓷過濾模塊包括將過濾模塊灌封在過濾模塊的長度的中間。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，該方法包括將墊圈218施加到模塊的端部，如圖8所示。模塊可以與塔，例如本文所討論的塔120一起使用。

本文進(jìn)一步公開了使用所述過濾組件的方法。該方法包括將模塊至少插入塔的支撐構(gòu)件中或在塔的支撐構(gòu)件上，在塔上抽真空，將清潔的水吸入塔中，以及將清潔水從塔出口處例如排放入到槽中。該模塊包括上面討論的和圖中所示的各種模塊。

在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，插入模塊包括將模塊插入塔的帶槽部分中。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，該方法進(jìn)一步包括將模塊夾緊到塔上，和/或?qū)⒛K定位在支撐構(gòu)件中或支撐構(gòu)件上，和/或?qū)⒅辽僖粋€(gè)模塊插在塔的第一側(cè)上，以及將至少一第二模塊插在塔的第二側(cè)上。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，該方法包括在模塊中的膜的表面處噴射水，例如凈化水，以移除殘留的材料。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，該方法進(jìn)一步包括將空氣分散在塔的底座，以通過氣泡清潔模塊中膜的表面。

本文通過某些實(shí)施例詳細(xì)描述了本發(fā)明的實(shí)施方式，但是應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)進(jìn)行變化和修改。應(yīng)當(dāng)注意，在說明書的不同部分中討論或在不同附圖中提及的實(shí)施例或其部分可以組合以形成本發(fā)明的額外的實(shí)施例。因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)當(dāng)參考所附權(quán)利要求以及這些權(quán)利要求所賦予權(quán)利的等同物的全部范圍來確定。