CN120835808A - 多元件过滤容器 - Google Patents

Abstract

披露了一种包含多个过滤元件的多元件过滤容器。元件具有圆柱形壳体和环形集管。至少一部分环形集管在一端围绕圆柱形壳体。环形集管的截面宽度和厚度呈周期性变化，使得环形集管具有交替的较薄区域和较厚区域。元件以集管的较薄区段对齐而进行装填。这允许元件的紧密装填而不会过度损害集管的机械强度。

Description

多元件过滤容器

技术领域

本发明涉及多元件过滤容器。

背景技术

多元件过滤容器广泛用于水处理设施中以净化水。半渗透膜组装在以阵列形式垂直地安装在容器内的元件内。供给流体通过元件供给，在这些元件中，供给流体由膜分离成浓缩物和渗透物。混合气体通常在元件下方的点处被引入容器中。混合气体可以执行若干有用的功能。当膜是中空纤维类型时，气泡提供浮力，从而辅助供给流体在纤维之间或通过纤维中的毛细管传输。混合气体还可以执行清洁功能，并且改善流体混合。

过滤元件通常包括包含膜的圆柱形壳体。集管装配在圆柱形壳体的一端上。集管是装配在圆柱形壳体上的环形件。集管的外部截面尺寸大于圆柱形壳体的外部尺寸。直径越大，意味着在给定大小的压力容器内可以装填的过滤元件越少。增加容器内的过滤元件的数量会增加其能力。对于大型设施，这可能意味着所需的过滤容器更少和/或容器的成本可能分摊在更多数量的过滤元件上。这将大大降低设备成本和操作成本。也可以通过更有效的装填来获得过滤元件面积与容器成本的改进的比率。例如，过滤元件的容器内存在边缘效应可以使得非规则装填几何形状的效率超过紧密装填几何形状的效率。

过滤元件的形状典型地是圆柱形的，并且与过滤元件一起使用的集管也通常是圆柱形的。使集管壁更薄可以减小过滤元件的整体截面，但是这样做可能将集管削弱到无法承受在搬运、运输和使用期间产生的物理应力的程度。因此，集管壁往往相当厚，进而增大过滤元件的截面尺寸并且限制元件可以装填在压力容器内的紧密程度。

发明内容

本发明通过提供一种过滤元件来解决该问题，该过滤元件包括：

a)具有外直径的圆柱形壳体，该圆柱形壳体围封过滤元件的内部部分，该圆柱形壳体具有相反的第一端和第二端；

b)设置在过滤元件的内部部分内的至少一个过滤膜；

c)一个或多个开口，该一个或多个开口用于允许供给流体穿过圆柱形壳体的相反的第一端和第二端中的至少一者并进入过滤元件的内部部分；

d)环形集管，该环形集管包括围绕圆柱形壳体的相反两端之一的围绕区段，围绕区段的截面宽度和厚度呈周期性变化，使得环形集管的围绕区段具有交替的较薄区域和较厚区域，以及

e)用于将渗透物和浓缩物从过滤元件去除的单独的开口。

由于截面宽度呈周期性变化，环形集管的围绕区段具有交替的较薄区域和较厚区域，较薄区域在环形集管的围绕区段的圆周上周期性地(并且优选地规则地)间隔开。较薄区域可以很小，比如厚度为1mm至3mm或更小，因为机械强度由交替的较厚区域提供。当装填到多元件过滤设备中时，将环形集管的较薄区域对齐，从而允许相邻的过滤元件更紧密地装填在一起。

本发明还是一种多元件过滤设备，该设备包括：

a)具有圆柱形外壳的压力容器；

b)本发明的多个过滤元件，该多个过滤元件垂直地布置在压力容器的圆柱形外壳内部，其中，相邻的过滤元件沿着环形集管的围绕相邻的过滤元件的圆柱形壳体的相应渗透端的区段的较薄区域对齐；

供给入口端口，该供给入口端口用于将供给流体引入压力容器中；渗透物排放端口，该渗透物排放端口用于将由多个过滤元件产生的渗透物从压力容器排放；以及浓缩物排放端口，该浓缩物排放端口用于将由多个过滤元件产生的浓缩物从压力容器排放。

附图说明

图1是本发明的多元件过滤设备的第一实施例的前视截面图。

图2是本发明的过滤元件的局部前视截面图。

图3是本发明的过滤元件的具有附接端盖的一端的等距视图。

图4是用于本发明的环形集管的等距视图。

图5是用于本发明的环形集管的等距截面视图。

图5A是本发明的过滤元件的顶部截面的等距截面视图。

图6是用于本发明的环形集管的俯视截面视图。

图7是用于本发明的环形集管的侧视图。

图7A是图7所示的环形集管的旋转视图。

图8是本发明的过滤元件的布置的俯视图。

图9是具有支承板的压力容器内的模块包的俯视图。

图10是本发明的过滤设备的第二实施例的前视截面图。

具体实施方式

转向图1，多元件过滤设备15包括压力容器1，在所示的实施例中，压力容器包括外壳2和可移除盖9。优选地，外壳2是圆柱形的，并且压力容器1适合于在内部压力高于外部压力至少两巴的情况下操作。过滤室16由外壳2和压力板18围绕。过滤元件3垂直地设置在过滤室16内。在该实施例中，过滤元件3由压力板18、支承板13和底部支承板12中的至少一个对齐并支承。如图所示的支承板13包括用于接纳过滤元件3的开口，使得集管22搁置在支承板13上。

在图1所示的实施例中，待处理的供给流体在压力下通过入口端口4被引入多元件过滤设备15中，在入口端口处，供给流体穿过底部支承板12中的开口并且通过过滤元件3的第一端24中的孔27进入过滤元件3(参见图2)。过滤元件3包含允许一部分供给流体穿过的一个或多个膜26(图2)，从而产生渗透物(或过滤物)流和浓缩物(或截留物)流，后者包含一小部分供给流体和未穿过膜的孔的物质。

在图1、图3以及图4所示的实施例中，浓缩物通过环形集管22中的开口33从过滤元件3中抽取，并通过浓缩物端口6从压力容器1中抽取。在替代性实施例中，作为代替或补充开口33，用于从过滤元件3中抽取浓缩物的开口可以存在于圆柱形壳体21内。在任一情况下，渗透物穿过环形集管22的中心开口35进入压力容器1的收集室10中，渗透物经由渗透物端口5从收集室被去除。在所示的特定实施例中，可选的端盖23安装在环形集管22上并且形成用于渗透物离开中心开口35进入收集室10中的导管，渗透物通过端盖23的出口34流入收集室10中。如图所示，端盖23延伸穿过压力板18。替代性地，环形集管22可以通过压力板18中的开口与收集室10直接流体连通。收集室10在操作期间通常维持比过滤室16更低的压力。过滤元件3和压力容器1可以替代性地设计成使得浓缩物穿过出口34，并且使得渗透物经由端口6被去除。这可以例如通过在中空纤维膜的顶端和底端均被开放的情况下以从内到外的操作模式操作来完成。

可选的曝气器11提供被引入过滤元件3的第一端24中的混合气体。从过滤元件3的底端引入气体和供给流体两者可以对供给流体产生向上的力以将浓缩物朝向开口33驱动。用于浓缩物的开口33可以在圆柱形壳体21或集管22中，但是这些开口33通过密封件(如灌封层31)与渗透物出口34分离，如图5所示。

虽然图1所示的实施例设计成在供给流体从底部被引入并且浓缩物和渗透物从顶部被去除的情况下操作，但是在替代性实施例中，多元件过滤设备15可以配置成在供给流体被引入顶部并且浓缩物从底部被抽取的情况下操作。另外，图1所示的实施例可以替代性地设计成在支承板13中具有允许将浓缩物排放到过滤室16中的开口，可以通过适当的端口从过滤室去除浓缩物。

转向图2，过滤元件3包括围封内部空间的圆柱形壳体21，一个或多个过滤膜26设置在该内部空间中。过滤元件3在圆柱形壳体21的相反两端处具有相反的第一端24和第二端25。在正常操作期间，供给流体通过入口孔27被引入第一端24中，渗透物和浓缩物从第二端25流出进入环形集管22中。在图2所示的实施例中，入口孔27穿过灌封层31'的下端。入口孔27可以替代性地穿过可选的套环29或穿过圆柱形壳体21上在灌封层31'下方的位置。可选的套环29可以覆盖第一端24。可选的端盖23安装在环形集管22上；在所示的特定实施例中，端盖23与环形集管22和压力容器1的收集室10流体连通，以允许渗透物流出过滤元件3并且在图1所示的实施例中流入收集室10中。

环形集管22的大致形状是具有中心开口35的环。中心开口35的围绕圆柱形壳体21的部分大致是圆形的，以对应于圆柱形壳体21的外部形状。

环形集管22包括围绕圆柱形壳体21的端部(如图所示，第二端25)的围绕区段30。如图6中更详细地示出，围绕区段30的截面宽度呈周期性变化。从环形集管22的围绕区段30的外表面上的任何任意点A开始，围绕区段30的截面宽度在围绕区段30的圆周上以周期性方式变化。因此，在图6中，围绕区段30在点A处的截面宽度为W_max。如图6所示，绕围绕区段30顺时针移动，截面宽度首先减小，在点B处达到W_min<W_max，然后增大，在点C处再次达到W_max，并且此后在W_min与W_max之间周期性地减小和增大，直到返回到起始点A。这样产生交替的较薄区域52和较厚区域53，在比如点B的点处达到相对最小值，在此处宽度减小到W_min。较薄区域52在环形集管22的区段30的圆周上周期性地(并且优选地规则地)间隔开。围绕区段30的厚度的周期性变化产生相对最小值，这些相对最小值优选地以30度至120度的重复间隔出现，并且最优选地以60度的重复间隔出现。

较薄区段52在最薄点处的厚度可以在例如0.5mm至3mm的范围内。较厚区段53在其最厚点处的厚度可以例如是较薄区段52的最小厚度的1.4倍至5倍，例如1mm至15mm，尤其是2mm至8mm。

在图3至图7A所示的特定实施例中，环形集管22的围绕区段30具有优选的大致规则的六边形外部截面形状。如果需要，顶点50可以是修圆的或斜切的，而不是形成如图3至图7A所示的尖锐点。围绕区段30的侧面51优选地是平坦的，如图5所示。替代性地，围绕区段30可以具有任何任意数量的侧面，范围从少至三个(在这种情况下，截面大致为三角形)、四个或五个，或多达例如12个、10个或8个侧面。

在过滤元件3的圆周上的所有点处，围绕区段30优选地具有过滤元件3的任何部件中的最大截面宽度。尤其是在过滤元件3的圆周上的对应于围绕区段30中规则间隔的相对最小值的点处，W_min优选地等于或大于圆柱形壳体21、任何可选的套环29、和任何端盖23中的每一个的截面宽度。参考图7和图7A，环形集管22的围绕区段30的最小宽度W_min等于或大于圆柱形壳体21的截面宽度D，围绕区段30的最大宽度W_max大于截面宽度D。端盖23以及任何套环29或可能存在的其他部件具有小于或等于W_min的最小宽度和优选地不大于W_min的最大宽度。优选地，在过滤元件3的圆周上的任何点处，任何套环29和端盖23的截面宽度等于或小于环形集管22在该点处的对应(在同一径向位置处)围绕区段30的截面宽度。如关于环形集管22的围绕区段30所描述的，套环29(当存在时)的截面宽度可以呈周期性变化。

每个膜26可以是例如微滤膜、超滤膜、纳滤膜、或反渗透膜。最优选的是超滤膜。在优选实施例中，膜采取中空纤维膜的形式，但是如果需要，它们可以是螺旋缠绕的或具有其他构型。

优选的中空纤维膜灌封在过滤元件3内、典型地在过滤元件3的两个相反端(24，25)处。中空纤维膜的毛细管开口在过滤元件3的至少一端是开放的。在适配于从外到内模式的渗透操作的某些实施例中，毛细管开口可以在两端是开放的，但它们优选地在一端是封闭的。毛细管可以在第一端24被封堵(比如通过埋入灌封件内)，而毛细管在相反的第二端25处可以是开放的并且延伸穿过灌封件，以允许渗透物离开元件。参考图2所展示的构型，灌封层31'密封中空纤维膜26的毛细管，但是灌封层31'还包含穿过灌封层31'并允许供给流体进入过滤元件3的入口孔27。在其他构型(例如，图10)中，毛细管开口可以在第二端25处是封闭的，而在第一端24处开放的毛细管延伸穿过灌封件。

渗透物和浓缩物在单独的开口处从过滤元件3去除。在从外到内渗透通过中空纤维的优选实施例中，渗透物在过滤元件3的顶部或底部处从中空纤维的开放的毛细管去除。在适配于从内到外渗透的过滤元件中，毛细管开口通常开放贯穿过滤元件两端上的灌封件，从而允许渗透物从开口(比如环形集管22的开口33或圆柱形壳体21中的其他开口)去除。

在图5和图5A所示的实施例中，中空纤维膜26的一端灌封在集管22内。在该特定实施例中，集管22包括延伸超过圆柱形壳体21的第二端25的可选的环形延伸部32。如图所示，膜26可以密封在位于环形延伸部32内的灌封层31内，膜延伸穿过灌封层31并且经由可选的端盖23与收集室10流体连通。在图5所示的实施例中，开口33设置在环形集管22中、在灌封层31与圆柱形壳体21的第二端25之间，以用于去除浓缩物(在优选的从外到内的操作模式中)或渗透物(在不太优选的从内到外的构型中)。在图5A所示的实施例中，代替地将用于从过滤元件去除渗透物或浓缩物的开口33设置成穿过圆柱形壳体21。

在一些实施例中，中空纤维膜26灌封在环形集管22的围绕区段30内和/或圆柱形壳体21内，在灌封件下方适当位置处定位有开口，用于去除浓缩物或渗透物(视情况而定)。

即使在膜26不延伸到环形集管22中或不超过环形集管22的围绕区段30的情况下，环形集管22也可以包括环形延伸部32。例如，环形延伸部32可以用作用于可选的端盖23的安装区域。

在与薄区域径向对齐的位置(对应于围绕区段30的厚度的相对最小值)处，环形延伸部32的截面宽度优选地不大于环形集管22的围绕区段30的最小宽度W_min。优选地，环形延伸部32在过滤元件3的圆周上的所有点处的截面宽度比环形集管22的围绕区段30的截面宽度更小。环形延伸部32的圆形外周边的直径优选地小于或等于环形集管22的围绕区段30的最小截面宽度。类似地，任何端盖23在过滤元件3的圆周上的所有点处的截面宽度优选地等于或小于环形集管22的围绕区段30的截面宽度。

可选的端盖23是中空的并且优选地包括与环形集管22和收集室10两者流体连通的至少一个出口34，由此在环形集管与收集室之间形成流体通路。

端盖23优选地可移除地安装在环形集管22上，因为这允许将端盖23从环形集管22移除，以例如执行清洁和/或维护(例如，密封断裂的纤维)。在所示的实施例中，环形集管22的环形延伸部32在其外表面上包括螺纹36。在这种情况下，端盖23的配合内表面上设置有互补螺纹。在另一个实施例中，环形延伸部32在其内表面上包括螺纹36，在端盖23的配合外表面上设置有互补螺纹。作为代替或补充螺纹，可以设置比如凹槽和脊形安装件、各种类型的卡扣安装件等其他安装设备。

本发明的多个过滤元件3垂直地布置在压力容器1的外壳2内部以形成模块包。模块包可以包含例如2至150个或更多个过滤元件3，其中55至131个元件数量对于许多应用尤其有用。在其他优选实施例中，模块包内的过滤元件3的数量可以选自55、61、73、85、91、97、119或131。

图8和图9展示了使用优选过滤元件3的适合装填模式，这些优选过滤元件具有圆柱形壳体21和集管22，其中围绕区段30的形状是正六边形。如图8所示，相邻的过滤元件3沿着它们相应环形集管22的围绕区段30的一侧对齐。环形集管22的相应围绕区段30的对齐侧是相应集管的较薄区域52。较厚区域53置于两个或更多个过滤元件3聚集在一起所形成的间隙60内。这允许过滤元件3的紧密装填，因为装填密度由环形集管22的围绕区段30的宽度W_min决定。较厚区段53为环形集管22提供机械强度。注意，具有恒定宽度和厚度的常规圆形截面集管将典型地需要比较薄区段52更厚，以提供必要的机械特性。这种增加的厚度增加了元件之间的间距并且减少了可以装填在给定体积内的元件的数量。

包括本发明的过滤元件的模块包典型地具有不规则的外周边，如图9所示。在一些实施例中，支承板13占据模块包的不规则外周边与外壳2之间的一些或全部空间，或者以其他方式在模块包的不规则外周边与外壳2之间提供流动阻力。支承板13可以对从支承板13上方流动到下方的流体形成完全屏障，或者可以是具有允许流体仅在指定位置和/或以指定速率从支承板上方流动到下方的开口的部分屏障。支承板13或其任何部分可以是倾斜的或以其他方式适配于促进流体在一个或多个特定方向上流动，比如朝向浓缩物端口(比如图1中的浓缩物端口6)流动。在另一个实施例中，支承板13占据模块包的不规则外周边与外壳2之间的一些或全部空间。

图8展示了另一个可选但优选的特征，即，用于将相邻的过滤元件锁定在一起的锁定装置。在所示的特定实施例中，锁定装置包括夹子41和接纳凹口40，这些接纳凹口适配成接纳并固持夹子41。其他机械锁定装置包括各种闩锁和/或夹子。磁性锁定装置也是有用的。锁定装置优选地适于打开和重新关闭，以允许容易地从模块包移除或拆下过滤元件。

多元件过滤设备15可以进一步包括各种辅助设备，比如泵、阀、密封件、仪器、管道、管道系统以及可能是所需的或有用的辅助设备等。

本发明的多元件过滤设备通常以与常规多元件过滤设备相同的方式可操作。可以基于所引起的压力差向上或向下驱动供给流体在过滤元件3内流动。在如图1所示的压力容器的操作期间，例如，供给流体可以经由供给入口端口4被引入多元件过滤设备15的压力容器1中，并且如果对供给流体在过滤元件3周围的流动产生足够的阻力，仅此就可以引起供给流体在过滤元件3内向上流动。可以例如通过具有环形集管的相邻的模块的紧密定位来提供这种阻力。替代性地，可以通过气泡引起供给流体在过滤元件3内向上移动。再次参考图1，混合气体通过曝气器11被供应到过滤元件3中，用于保持膜26清洁的气泡也可以引起供给流体在过滤元件3内向上流动。在操作期间期望引起供给流体在过滤元件3内向上流动，但是也可以通过反转入口端口4和出口端口6的位置来引起供给流体向下流动。

在进入过滤元件3的内部部分时，混合气体和供给流体向上行进通过过滤元件3，与过滤膜26接触，过滤膜将供给流体分离成穿过膜的渗透物以及包括被膜截留而因此被阻止穿过膜的一种或多种浓缩物质的浓缩物或截留物。从过滤元件3的第二端25处或附近分别取出渗透物和浓缩物。在操作图1的多元件过滤设备15的优选方式中，例如，经由渗透物端口5将渗透物从压力容器1去除。经由浓缩物端口6将浓缩物从压力容器1去除。可以通过浓缩物端口6或单独的排气口(未示出)排出混合气体。

在操作以从外到内的方式渗透的中空纤维膜的情况下，混合气体和供给流体被供应到中空纤维膜26的外表面并与这些外表面接触。一部分流体穿过中空纤维膜26并进入膜相应的毛细管以产生渗透物，在这种情况下浓缩物是供给流体和截留物质的不穿过和不进入中空纤维的部分。本发明的设备还可以以从内到外的方式操作，在该方式中供给流体被供给到毛细管中。

在其他实施例中，多元件过滤设备15设计用于并操作为使供给流体从上到下流动，其中供给流体在过滤元件3上方引入，并且浓缩物和渗透物从过滤元件3的底部去除。可以独立于是从过滤元件3的顶部还是底部去除渗透物来选择供给流体流动的方向。

在图10中，多元件过滤设备115的替代实施例包括压力容器101，在所示的实施例中，该压力容器包括外壳102和可移除盖109。优选地，外壳102是圆柱形的，并且压力容器101适合在内部压力超过外部压力至少两巴的情况下操作。过滤室116由外壳102和压力板118围绕。过滤元件103垂直地设置在过滤室116内。在该实施例中，过滤元件103通过定位器108和支承板113中的至少一个对齐。定位器108可以提供对齐、机械支承和/或起限流器的作用，以维持操作所需的压降。如图所示的支承板113包括用于接纳过滤元件103的开口，使得集管122搁置在支承板113上。在该实施例中，与图1的实施例相比，过滤元件是倒置的，集管122安装在元件的底部。

在操作中，供给流体经由供给入口104进入压力容器101，并且经由开口133进入过滤元件122。如前所述，可选的曝气器111供应与供给流体一起进入开口133的气泡以提供浮力。在该特定实施例中，中空纤维膜的毛细管在过滤元件103的底部处是开放的并且在顶部处是封闭的。在从外到内的操作模式中，进入开口133的一部分供给流体穿过中空纤维中的孔以在毛细管内产生渗透物。根据图10的几何形状，渗透物向下流动通过集管122和可选的端盖123进入收集室110，然后经由渗透物端口105流出。如前所述，压力板118将过滤室116与收集室110分离，收集室所处的压力比过滤室116的压力更低。浓缩物经由孔150从过滤元件103的顶端去除。在所示的特定实施例中，离开孔150的浓缩物进入过滤室116并经由浓缩物端口106从压力容器101去除。

本发明的多元件过滤设备用于过滤各种各样的流体，尤其是水性流体，比如地下水、地表水、海水、来自化学操作和/或发电站的工艺流、以及许多其他流体。在特定实施例中，多元件过滤设备是海水超滤和/或微滤设备，并且可以例如用作预过滤器，用于制备用于反渗透的海水以生产饮用水。

虽然已经根据具体的示例性实施例描述了本发明，但是应当理解，在不脱离如以下权利要求中阐述的本发明的精神和范围的情况下，本领域技术人员可以做出各种修改和改变。

Claims (19)

1.一种过滤元件，所述过滤元件包括：

a)具有外直径的圆柱形壳体，所述圆柱形壳体围封所述过滤元件的内部部分，所述圆柱形壳体具有相反的第一端和第二端；

b)设置在所述过滤元件的内部部分内的至少一个过滤膜；

c)一个或多个开口，所述一个或多个开口用于允许供给流体穿过所述圆柱形壳体的相反的第一端和第二端中的至少一者并进入所述过滤元件的内部部分；

d)环形集管，所述环形集管包括围绕所述圆柱形壳体的相反两端之一的围绕区段，所述围绕区段的截面宽度和厚度呈周期性变化，使得所述环形集管的围绕区段具有交替的较薄区域和较厚区域，以及

e)用于将渗透物和浓缩物从所述过滤元件去除的单独的开口。

2.如权利要求1所述的过滤元件，其中，所述环形集管的围绕区段的厚度周期性地变化，从而以30度至120度的规则间隔产生相对最小值。

3.如权利要求2所述的过滤元件，其中，所述环形集管的围绕区段的厚度周期性地变化，从而以60度的重复间隔产生相对最小值。

4.如权利要求1至3中任一项所述的过滤元件，其中，所述环形集管的围绕所述圆柱形壳体的出口的区段具有规则地布置在所述区段的圆周上的六个平坦外部面，其中顶点在每对相邻的平坦外部面之间，所述顶点可选地是弯曲的或斜切的。

5.如权利要求4所述的过滤元件，其中，所述环形集管的围绕所述圆柱形壳体的出口的区段具有规则的六边形截面。

6.如前述权利要求中任一项所述的过滤元件，其中，所述至少一个过滤膜延伸到所述环形集管中并且灌封在所述环形集管内。

7.如权利要求6所述的过滤元件，其中，所述至少一个过滤膜延伸穿过所述灌封件并且与所述圆柱形壳体和所述环形集管两者外部的流体收集区域流体连通，以用于接收渗透物。

8.如权利要求7所述的过滤元件，其中，所述环形集管进一步包括延伸超过所述圆柱形壳体的围绕端部的环形延伸部，所述至少一个过滤膜灌封在所述环形延伸部内，并且所述环形集管在所述灌封件与所述圆柱形壳体的端部之间具有用于将浓缩物从所述环形集管去除的开口。

9.如权利要求8所述的过滤元件，其中，所述环形延伸部具有圆形外周边，所述圆形外周边的直径小于或等于所述环形集管的围绕区段的最小截面宽度。

10.如权利要求8或9所述的过滤元件，所述过滤元件进一步包括：端盖，所述端盖附连至所述环形集管和所述流体收集区域两者并且与所述环形集管和所述流体收集区域两者流体连通。

11.如权利要求10所述的过滤元件，其中，所述端盖可移除地附连至所述环形集管的环形延伸部。

12.一种多元件过滤设备，所述设备包括：

a)具有外壳的压力容器；

b)多个如权利要求1至11中任一项所述的过滤元件，所述多个过滤元件垂直地布置在所述压力容器的外壳内部，其中，相邻的过滤元件沿着所述相邻的过滤元件的环形集管的围绕区段的较薄区域对齐；

供给入口端口，所述供给入口端口用于将供给流体引入所述压力容器中；渗透物排放端口，所述渗透物排放端口用于将由所述多个过滤元件产生的渗透物从所述压力容器排放；以及浓缩物排放端口，所述浓缩物排放端口用于将由所述多个过滤元件产生的浓缩物从所述压力容器排放。

13.如权利要求12所述的多元件过滤设备，其中，所述多个过滤元件可移除地安装在所述支承件上。

14.如权利要求13所述的多元件过滤设备，其中，所述支承件包括在所述压力容器内的支承板，所述支承板具有用于接纳过滤元件的开口，并且所述环形集管搁置在所述支承板上并由所述支承板支承。

15.如权利要求12至14中任一项所述的多元件过滤设备，所述过滤设备进一步包括：一个或多个曝气器，所述一个或多个曝气器用于向所述多个过滤元件供应混合气体。

16.如权利要求12至15中任一项所述的多元件过滤设备，其中，所述浓缩物排放端口位于所述过滤元件的环形集管上方。

17.如权利要求12至16中任一项所述的多元件过滤设备，其中，所述多个过滤元件形成具有不规则外周边的模块包。

18.如权利要求17所述的多元件设备，其中，所述环形集管搁置在支承板上并由支承板支承，并且所述支承板在所述模块包的不规则外周边与所述外壳之间提供流动阻力。

19.如权利要求12至18中任一项所述的多元件过滤设备，所述多元件过滤设备进一步包括：用于将相邻的过滤元件锁定在一起的锁定装置。