DE10140081A1

DE10140081A1 - Rectangular capillary filter housings assembled in series to form a single battery

Info

Publication number: DE10140081A1
Application number: DE10140081A
Authority: DE
Inventors: Stefan Panglisch; Peter Berg; Rolf Gimbel
Original assignee: IWW INST fur WASSERFORSCHUNG
Current assignee: IWW INST fur WASSERFORSCHUNG
Priority date: 2001-08-16
Filing date: 2001-08-16
Publication date: 2003-03-06

Abstract

A water filter module has a rectangular housing around a chamber with a capillary filter separating the unfiltered side from a filtrate side. The housing has two inlets (17) on one side and two outlets (18) on the other side, corresponding exactly to identical interfacing filter modules. A number of filter modules are assembled in series to form a single filter battery without external fittings. Each modular cell has a back-flush tube inlet (20).

Description

Die Erfindung betrifft ein Filtermodul. The invention relates to a filter module.

Derartige Filtermodule werden zur Stofftrennung vor allem in der Wassertechnologie, insbesondere in der Trink-, Prozess- sowie Abwasseraufbereitung eingesetzt. Die Filterung der von dem aufzubereitenden Wasser zu trennenden Inhaltsstoffe erfolgt hierbei häufig durch sogenannte Kapillarmembranen, die auf der Außenseite oder Innenseite der Membran eine aktive Schicht aufweisen, in welcher die Inhaltsstoffe festgehalten werden. Bei einem druckbetriebenen Filtermodul wird das Wasser durch die Membran mittels einer transmembranen Druckdifferenz gepresst, wobei im Idealfall alle unerwünschten Wasserinhaltsstoffe von der Membran zurückgehalten werden. Bei der sogenannten Ultrafiltration liegt beispielsweise die Größe der Wasserinhaltsstoffe etwa im Bereich zwischen 10 und 100 Nanometern, wobei die transmembrane Druckdifferenz zwischen 0,1 bar und 5 bar betragen kann. Such filter modules are used mainly for material separation water technology, especially in drinking, process as well as wastewater treatment. Filtering the of the ingredients to be treated water to be separated often takes place through so-called capillary membranes, the one on the outside or inside of the membrane Have active layer in which the ingredients be held. With a pressure-operated filter module is the water through the membrane by means of a transmembrane pressure difference pressed, ideally all unwanted water constituents from the membrane be held back. In the so-called ultrafiltration For example, the size of the water constituents is about in the range between 10 and 100 nanometers, the transmembrane pressure difference between 0.1 bar and 5 bar can be.

Befindet sich die aktive Schicht auf der Seite des dem Filtermodul zugeführten Fluids ( = Filtriergut) und erfolgt der Filtrationsvorgang in Richtung zum Kapillareninneren, so spricht man vom sogenannten "Out-In"-Betrieb. Liegt die aktive Schicht an der Innenseite der Kapillarmembranen und erfolgt die Filtration in Richtung vom Kapillareninneren zum Kapillarenäußeren, so spricht man vom sogenannten "In-Out"'- Betrieb. The active layer is on the side of the Filter module supplied fluids (= material to be filtered) and done the filtration process towards the inside of the capillary, see above one speaks of the so-called "out-in" operation. Is that active layer on the inside of the capillary membranes and The filtration takes place in the direction from the inside of the capillary to Outside of the capillary, so we speak of the so-called "in-out" '- Business.

Der notwendige transmembrane Druck des Filtermoduls sowie das angewendete Membranfiltrationsverfahren werden hierbei je nach Art und Größe der abzutrennenden Wasserinhaltsstoffe festgelegt. Als Filtermodul ist im Sinne der Erfindung die kleinste anschlussfähige technische Einheit zu verstehen, mittels der eine Filtration nach Anschluss an eine Druckerhöhungs- oder Unterdruckstufe sofort möglich ist. The necessary transmembrane pressure of the filter module as well as that membrane filtration processes used are each according to the type and size of the water constituents to be separated established. As a filter module in the sense of the invention to understand the smallest connectable technical unit, by means of a filtration after connection to a Pressure increase or negative pressure level is possible immediately.

Neben dem normalen Filtrationsbetrieb ist in regelmäßigen Abständen auch eine mechanische Abreinigung der auf der aktiven Schicht abgelagerten Stoffe erforderlich, die in der Regel mittels einer sogenannten Rückspülung erfolgt. Bei einer Rückspülung wird bereits gesammeltes Filtrat von der Filtratseite der Membran zur aktiven Schicht gepresst, um die abgelagerten Stoffe auszuwaschen. Dies bedeutet, dass beim IN-/OUT-Betrieb eine Rückspülung von außen nach innen und beim OUT-/IN-Betrieb von innen nach außen erfolgt. In addition to the normal filtration operation is regular Intervals also mechanical cleaning on the active layer required substances that are in the Usually takes place by means of a so-called backwash. at a backwash is already collected filtrate from the Filtrate side of the membrane pressed to the active layer around the wash out deposited substances. This means that when IN / OUT operation backwashing from the outside in and during OUT / IN operation from the inside out.

Aus WO 98/25694 ist eine Filtervorrichtung bekannt, bei der eine Vielzahl von länglichen Filtergehäusen mit einem oder beiden Längsenden an eine Sammelleitung angeschlossen sind. Jedes der Gehäuse nimmt eine Vielzahl diskreter, in Reihe hintereinandergeschalteter Kapillarbündel auf, wobei das zu filternde Filtriergut von außerhalb der Kapillarbündel, d. h. im Out-In-Modus zugeführt wird, und das Filtrat von einem oder beiden Enden der einzelnen Kapillaren extrahiert wird. From WO 98/25694 a filter device is known in which a variety of elongated filter housings with one or both longitudinal ends are connected to a manifold. Each of the housings takes a variety of discrete, in series cascaded capillary bundle, which is too filtering filter material from outside the capillary bundle, d. H. in out-in mode, and the filtrate from one or both ends of the individual capillaries is extracted.

Hierzu weist jedes Gehäuse ein oder mehrere sich in Längsrichtung des Gehäuses erstreckende Filtriergut- und Filtrat-Leitungen auf, wobei die Filtrat-Leitungen an die Auslassenden der Kapillaren angeschlossen sind. Jedes der Gehäuse weist hierbei einen im wesentlichen zylindrischen Querschnitt auf, wobei die einzelnen Kapillarbündel zwischen einer ringförmigen äußeren und einer zentralen inneren Filtriergut-Leitung angeordnet sind. Die einzelnen zylindrischen Gehäuse sind so stapelförmig angeordnet, dass die in vertikaler Richtung benachbarten Gehäuse jeweils über eine gemeinsame Sammelleitung miteinander verbunden sind, wobei die Sammelleitung für jedes dieser Gehäuse einen Verteilerkopf mit einem Filtriergut-Anschluss und einem Filtrat-Anschluss zum Anschluss an die Filtriergut- bzw. Filtrat-Leitung des Gehäuses aufweist. For this purpose, each housing has one or more Filtriergut- and Filtrate lines on, the filtrate lines to the Outlet ends of the capillaries are connected. Each of the Housing has a substantially cylindrical Cross-section, with the individual capillary bundles between an annular outer and a central inner Filtration material line are arranged. The single ones cylindrical housings are stacked so that the adjacent housing in the vertical direction a common manifold is connected, the header for each of these housings Distributor head with one filter material connection and one Filtrate connection for connection to the filter material or Has filtrate line of the housing.

Bei dieser bekannten Filtervorrichtung dient die serielle Hintereinanderschaltung mehrerer Kapillarbündel innerhalb der einzelnen Filtergehäuse dazu, den Verrohrungsaufwand beim Aufbau der gesamten Anordnung zu verringern. In this known filter device, the serial is used Series connection of several capillary bundles within the individual filter housing, the piping effort at Reduce construction of the entire arrangement.

Diese bekannte Filtervorrichtung hat jedoch den Nachteil, dass infolge der innerhalb jedes Filtergehäuses hintereinandergeschalteten Kapillarelemente die regelmäßig erforderliche Abreinigung der auf den einzelnen Kapillaren entstandenen Deckschicht erschwert wird, da beispielsweise im Out-/In-Modus der Abtransport der Deckschicht aus dem Inneren eines Kapillarbündels durch die außen angeordneten Kapillaren des Bündels behindert wird. However, this known filter device has the disadvantage that as a result of within each filter housing cascaded capillary elements the regularly required cleaning of the individual capillaries resulting top layer is difficult, for example in Out / in mode of removing the top layer from the inside a capillary bundle through the outside arranged capillaries of the bundle is hindered.

Des weiteren besteht infolge der seriellen Verschaltung von Kapillarelementen innerhalb eines Filtergehäuses nur ein relativ geringer Schutz gegen mögliche Verunreinigungen aufgrund von Defekten, die etwa infolge fehlerhafter Abdichtungen in den O-Ring-Dichtungen an den Verbindungsstellen der einzelnen Kapillarelemente entstehen können. Furthermore, due to the serial connection of Capillary elements within a filter housing only one relatively little protection against possible contamination due to defects that may result from faulty Seals in the O-ring seals on the Junctions of the individual capillary elements arise can.

Aus diesem Grunde sind Filtersysteme entwickelt worden, bei denen mehrere Filtergehäuse mit jeweils nur einem einzigen Kapillarelement parallel verschaltet werden, wodurch jedoch der Verrohrungsaufwand erhöht wird. Zwar kann grundsätzlich zur Verringerung des Verrohrungsaufwandes jedes einzelne Kapillarelement mit einer vergrößerten Membranfläche versehen werden. Die erreichbare Membranfläche pro Kapillarelement ist jedoch zum einen durch den Druckverlust über die Kapillarlänge und die steigende Verstopfungsneigung der einzelnen Kapillaren bei sinkendem Durchmesser begrenzt, und zum anderen wirken sich längere und dünnere Kapillaren ungünstig auf die gleichmäßige Verteilung einer Deckschicht und damit auf die Rückspülung aus. Außerdem sinkt bei wachsendem Durchmesser eines Kapillarelements die Handhabbarkeit sowohl bei der Fertigung als auch bei dem Einbau in größeren technischen Anlagen. For this reason, filter systems have been developed at which several filter housings with only one each Capillary element can be connected in parallel, however the piping effort is increased. Basically to reduce the piping effort every single one Capillary element with an enlarged membrane area become. The achievable membrane area per capillary element is however, on the one hand due to the pressure drop across the Capillary length and the increasing tendency to constipation individual capillaries limited with decreasing diameter, and on the other hand, longer and thinner capillaries act unfavorable for the even distribution of a top layer and thus backwashing. It also decreases growing diameter of a capillary element Manageability both in manufacturing and in the Installation in larger technical systems.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Filtervorrichtung zu schaffen, welche bei verringertem Verrohrungsaufwand eine möglichst große Sicherheit gegen Defekte sowie eine einfache Reinigung ermöglicht. The object of the present invention is therefore a To create filter device, which with reduced Piping expenditure as great a security against Defects and easy cleaning possible.

Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. This task is performed according to the characteristics of the independent Claim 1 solved.

Hierzu weist eine Filtervorrichtung wenigstens ein Filtergehäuse und eine von dem Filtergehäuse umschlossene, das Filtergehäuse in einen filtriergutseitigen und einen filtratseitigen Bereich unterteilende Kapillaranordnung auf, wobei das Filtergehäuse filtriergutseitig und filtratseitig wenigstens zwei Filtriergut-Anschlüsse und zwei Filtrat- Anschlüsse aufweist, mittels derer das Filtergehäuse modulartig an korrespondierende Filtriergut-Anschlüsse bzw. Filtrat-Anschlüsse identisch aufgebauter Filtergehäuse zum Aufbau einer gemeinsamen Filtriergut- bzw. Filtratleitung anschließbar ist. For this purpose, a filter device has at least one Filter housing and one enclosed by the filter housing, the filter housing into one to be filtered and one capillary arrangement dividing the area on the filtrate side, the filter housing on the filter material side and on the filtrate side at least two filter material connections and two filtrate Has connections by means of which the filter housing modular to corresponding filter material connections or Filtrate connections of identical filter housings for Establishment of a common filtrate or filtrate line can be connected.

Infolge des Aufbaus einer gemeinsamen Filtriergut- bzw. Filtratleitung beim Anschließen mehrerer Filtergehäuse zum Aufbau einer Filtervorrichtung wird der Verrohrungsaufwand minimiert, da es möglich ist, eine beliebige Anzahl von Filtergehäusen ohne weitere externe Anschlussrohre miteinander zu verbinden. Gleichzeitig wird gewährleistet, dass im Filtrationsbetrieb keine Kontamination des Filtrats durch überströmendes Filtriergut stattfindet, so dass eine vergleichsweise große Sicherheit gegen Defekte gegeben ist. As a result of the establishment of a common filter material or Filtrate line when connecting several filter housings to The construction of a filter device is the piping effort minimized since it is possible to have any number of Filter housings without additional external connection pipes connect with each other. At the same time, it ensures that there is no contamination of the filtrate in the filtration plant through overflowing filter material, so that a comparatively great security against defects is given.

Bei der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung wird zudem ein universeller, modulartiger Aufbau realisiert, in welchem sich einzelne "Module" auf einfache Weise entfernen oder austauschen lassen, ohne dass hierzu eine aufwendige Modifikation der Peripherie der Filtervorrichtung erforderlich wäre. Zudem können auch Änderungen der Peripherie, beispielsweise ein Austausch der Leitbleche oder eine Änderung des Kapillardurchmessers oder des Membranmaterials, problemlos vorgenommen werden. In diesem modulartigen Aufbau führt eine rechteckige Querschnittsform der Filtergehäuse zudem zu einer einfachen Stapelbarkeit bei maximaler Raumausnutzung. In the filter device according to the invention, a universal, modular structure, in which remove individual "modules" in a simple manner or can be exchanged without a complex Modification of the periphery of the filter device would be required. Changes to the Peripherals, for example an exchange of the baffles or a change in capillary diameter or Membrane material can be made easily. In this modular structure leads to a rectangular cross-sectional shape the filter housing also makes it easy to stack maximum use of space.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Filtergehäuse zwei einander gegenüberliegende Stirnseiten auf, wobei die beiden Filtrat-Anschlüsse einander gegenüberliegend an diesen Stirnseiten an einem am Filtergehäuse vorgesehenen Filtrat-Sammelraum angeordnet sind. Ferner weist das Filtergehäuse bevorzugt zwei einander gegenüberliegende Längsseiten auf, wobei die beiden Filtriergut-Anschlüsse bevorzugt einander gegenüberliegend an entlang diesen Längsseiten des Filtergehäuses sich erstreckenden Filtriergut-Sammelräumen angeordnet sind. According to a preferred embodiment, this Filter housing two opposite ends on, with the two filtrate ports facing each other opposite on these end faces at an am Filtrate collecting space provided are. Furthermore, the filter housing preferably has two each other opposite long sides, the two Items to be filtered preferably face each other along these long sides of the filter housing extending filter material collection rooms are arranged.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist jedes Filtergehäuse zwei Spülfluid-Anschlüsse auf, mittels derer das Filtergehäuse an benachbarte Filtergehäuse zum Aufbau einer gemeinsamen Spülfluid-Leitung anschließbar ist. Bevorzugt sind die beiden Spülfluid-Anschlüsse einander gegenüberliegend an entlang der Längsseiten des Filtergehäuses sich erstreckenden Spülfluid-Sammelräumen angeordnet. According to a further preferred embodiment, each has Filter housing two flushing fluid connections, by means of which the filter housing to adjacent filter housing for assembly a common flushing fluid line can be connected. The two rinsing fluid connections are preferably mutually exclusive opposite on along the long sides of the Filter housing extending flushing fluid collection spaces arranged.

Infolge der Filtriergut-, Filtrat- und Spülfluid-Sammelräume kann der bei Einströmung von Filtriergut bzw. Spülfluid auftretende Druckverlust reduziert werden. As a result of the filtrate, filtrate and rinsing fluid collection rooms can with the inflow of filter material or rinsing fluid occurring pressure loss can be reduced.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Filtergehäuse eine im wesentlichen quaderförmige Geometrie auf, wodurch sich eine einfache Stapelbarkeit bei maximaler Raumausnutzung erreichen lässt. According to a further preferred embodiment, the Filter housing an essentially cuboid geometry on, making it easy to stack at maximum Space utilization can be achieved.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist jede Kapillaranordnung wenigstens zwei durch wenigstens ein im Filtergehäuse angeordnetes Leitblech voneinander getrennte Kapillarbündel aus einer Mehrzahl von sich in Längsrichtung des Filtergehäuses erstreckenden Kapillaren auf. Das Leitblech besitzt vorzugsweise einen wellenförmigen Querschnitt, wodurch zum einen eine optimale Verteilung des Filtrierguts um die Kapillaren und zum anderen ein verbesserter Abtransport einer abgereinigten Deckschicht gewährleistet ist. According to a further preferred embodiment, each Capillary arrangement at least two by at least one in Filter housing arranged baffle separate Capillary bundles of a plurality of themselves in the longitudinal direction of the filter housing extending capillaries. The The baffle preferably has an undulating shape Cross section, which on the one hand an optimal distribution of the Filter material around the capillaries and the other improved removal of a cleaned top layer is guaranteed.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Kapillaranordnung zum Dead-End-Betrieb im Out-In-Modus ausgelegt. Auf diese Weise wird die erreichbare Packungsdichte noch weiter erhöht, da mit der Außenfläche der Kapillaren eine höhere Filtrationsfläche zur Verfügung steht. Zudem lassen sich im Out-In-Modus wesentlich dünnere Kapillaren verwenden als im In-Out-Modus, da die Durchführung unterschiedlicher Reinigungsverfahren, insbesondere auch eine Luftspülung, nahezu unabhängig vom Kapillardurchmesser ist. Auch hierdurch wird die Packungsdichte weiter vergrößert. According to a further preferred embodiment, the Capillary arrangement for dead-end operation in out-in mode designed. In this way, the attainable Packing density increased even further, since with the outer surface of the Capillaries a higher filtration area is available. In addition, much thinner can be done in out-in mode Capillaries use as in in-out mode since performing different cleaning methods, especially one Air purge is almost independent of the capillary diameter. This also increases the packing density.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Filtergehäuse an wenigstens einer Stirnseite eine transparente Abdeckung auf. Auf diese Weise kann während des Filtrationsbetriebs eine visuelle Kontrolle der Integrität des Filtermoduls erfolgen. According to a further preferred embodiment, the Filter housing on at least one end face transparent cover. This way, during the Filtration operation a visual control of integrity of the filter module.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind eine Deckel- und eine Bodenplatte des Filtergehäuses mittels eingesenkter Schraubverbindungen befestigt, um eine leichte Stapelbarkeit zum Erreichen einer maximalen Raumausnutzung zu gewährleisten. According to a further preferred embodiment, a Cover and a bottom plate of the filter housing by means of countersunk screw connections attached to a light Stackability to achieve maximum space utilization guarantee.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen. Further refinements of the invention are as follows Description and the dependent claims.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. The invention is described below with reference to the accompanying figures Illustrated embodiments shown in more detail explained.

Es zeigen: Show it:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Filtermoduls im Partialschnitt, Fig. 1 is a side view of a filter module according to the invention in partial section,

Fig. 2 und Fig. 3 eine Draufsicht und eine Bodenansicht des Filtermoduls aus Fig. 1 im Partialschnitt; . Fig. 2 and Fig 3 is a plan view and a bottom view of the filter module of Figure 1 in partial section.

Fig. 4 eine Vergrößerung des Ausschnitts "A" aus Fig. 3 zur schematischen Darstellung eines im Filtermodul angeordneten Leitblechs; FIG. 4 shows an enlargement of section "A" from FIG. 3 for the schematic representation of a guide plate arranged in the filter module;

Fig. 5a, b eine schematische Darstellung unterschiedlicher Ausführungsformen von Leitblechen; FIG. 5a, b is a schematic representation of different embodiments of baffles;

Fig. 6 eine schematische Darstellung der Strömungsführung bei dem erfindungsgemäßen Filtermodul bei Betrieb im Out-/In- Modus; Fig. 6 is a schematic representation of the flow guide in the inventive filter module operating in out / home mode;

Fig. 7 eine schematische Darstellung der Strömungsführung bei dem erfindungsgemäßen Filtermodul im Falle einer zur Abreinigung einer Deckschicht durchgeführten Spülung; Fig. 7 is a schematic representation of the flow guide in the inventive filter module in the case of a survey conducted for cleaning a cover layer flushing;

Fig. 8 eine Filtervorrichtung mit einer parallelen Anordnung dreier identischer Filtermodule in Draufsicht; und Fig. 8 is a filter device with a parallel arrangement of three identical filter modules in plan view; and

Fig. 9 eine Seitenansicht einer Stapelanordnung von sechs identisch aufgebauten Filtermodulen im Partialschnitt. Fig. 9 is a side view of a stack arrangement of six identical filter modules in partial section.

Gemäß Fig. 1 bis 3 besitzt ein erfindungsgemäßes Filtermodul 1 einen im wesentlichen rechteckförmigen Querschnitt und ist aus einer Deckelplatte 2, einer hierzu gegenüberliegenden Bodenplatte 3, zwei einander gegenüberliegenden Seitenplatten 4 und zwei ebenfalls einander gegenüberliegenden Stirnplatten 5 aufgebaut. Wenigstens eine der Stirnplatten 5 kann aus einem transparenten Material ausgebildet sein, um im Betrieb eine visuelle Kontrolle der Integrität des Filtermoduls 1 zu ermöglichen. According to FIGS. 1 through 3 shows an inventive filter module 1 has a substantially rectangular cross section and is composed of a cover plate 2, a thereto opposite the bottom plate 3, two opposite side plates 4 and two likewise mutually opposite end plates 5. At least one of the end plates 5 can be formed from a transparent material in order to enable a visual control of the integrity of the filter module 1 during operation.

Innerhalb des Filtermoduls 1 befindet sich ein Filterelement 6, welches aus einer Vielzahl von sich in Längsrichtung des Filtermoduls 1 erstreckenden Kapillaren 7 besteht. An beiden Längsenden des Filtermoduls 1 sind benachbart zu den Stirnplatten 5 Rahmen 8 angeordnet, an denen die Längsenden der Kapillaren 7 in einer Harzmasse 9 verklebt sind. Within the filter module 1 there is a filter element 6 , which consists of a plurality of capillaries 7 extending in the longitudinal direction of the filter module 1 . At both longitudinal ends of the filter module 1 5 frames 8 are arranged adjacent to the end plates, on which the longitudinal ends of the capillaries 7 are glued in a resin composition 9 .

Ferner ist deckel- und bodenseitig des Filterelements 6 jeweils eine sich in Längsrichtung des Filtermoduls 1 erstreckende Lochplatte 10 vorgesehen, wobei jede der Lochplatten 10 gemäß Fig. 2 und 3 eine Vielzahl von quer zur Längsrichtung angeordneten Bohrungen 10a mit kreisförmigem Querschnitt aufweisen. Die Lochplatten 10 sind gegenüber dem Gehäuse des Filtermoduls 1 jeweils über balkenförmige Einbauten 11, 12, 13 und 14 abgestützt. Furthermore, a perforated plate 10 extending in the longitudinal direction of the filter module 1 is provided in each case on the cover and bottom sides of the filter element 6 , each of the perforated plates 10 according to FIGS. 2 and 3 having a plurality of bores 10 a with a circular cross section arranged transversely to the longitudinal direction. The perforated plates 10 are supported relative to the housing of the filter module 1 in each case by beam-shaped internals 11 , 12 , 13 and 14 .

Der zwischen dem Rahmen 8 und den balkenförmigen Einbauten 12 verbleibende Zwischenraum ist im folgenden als Filtriergut- Sammelraum 15 bezeichnet. Des weiteren ist der zwischen der Harzmasse 9 und der jeweiligen Stirnplatte 5 verbleibende Zwischenraum als Filtrat-Sammelraum 16 bezeichnet. The space remaining between the frame 8 and the beam-shaped internals 12 is referred to below as the filter material collecting space 15 . Furthermore, the space remaining between the resin composition 9 and the respective end plate 5 is referred to as the filtrate collecting space 16 .

In den Seitenplatten 4 sind benachbart zu jeder Stirnplatte 5 jeweils zwei einander gegenüberliegende Filtriergut- Anschlüsse 17 vorgesehen, über die der Filtriergut-Sammelraum 15 mit dem Außenraum des Filtermoduls 1 in fluidleitender Verbindung steht. Des weiteren sind in den Seitenplatten 4 benachbart zu jeder Stirnplatte 5 jeweils zwei einander gegenüberliegende Filtrat-Anschlüsse 18 vorgesehen, über die der Filtrat-Sammelraum 16 mit dem Außenraum des Filtermoduls 1 in fluidleitender Verbindung steht. In the side plates 4 , two mutually opposite filter material connections 17 are provided adjacent to each end plate 5 , via which the filter material collecting space 15 is in fluid-conducting connection with the exterior of the filter module 1 . Furthermore, two opposite filtrate connections 18 are provided in the side plates 4 adjacent to each end plate 5 , via which the filtrate collecting space 16 is in fluid-conducting connection with the outside of the filter module 1 .

Durch die Kapillaren 7 des Filterelements 6 wird somit der Innenraum des Filtermoduls 1 in einen filtriergutseitigen und einen filtratseitigen Bereich unterteilt. The capillaries 7 of the filter element 6 thus divide the interior of the filter module 1 into an area on the filter material side and a region on the filtrate side.

Wie aus Fig. 1 und Fig. 3 ersichtlich ist, sind die Kapillaren 7 des Filterelements 6 durch Leitbleche, von denen in Fig. 1 und Fig. 3 der Einfachheit halber nur ein Leitblech 19 ausschnittsweise angedeutet ist, unterteilt. Die Leitbleche 19 besitzen einen wellenförmig ausgebildeten Querschnitt, der beispielsweise die Form einer Rechteckfunktion (Fig. 5a) oder einer Sinusfunktion (Fig. 5b) aufweisen kann. Im Filtrationsbetrieb dienen die Leitbleche 19 zu einer Optimierung der Verteilung des Filtrierguts um die Kapillaren 7, wobei zudem im Falle der Reinigung der Abtransport einer Deckschicht aus dem Filtermodul 1 erleichtert wird, da durch die wellenförmige Ausbildung der Leitbleche 19 die bestmögliche Verteilung des Filtriergutes gewährleistet wird. As is apparent from Fig. 1 and Fig. 3, the capillaries are 7 of the filter element 6 by guide plates, for simplicity, of which only a guide plate 19 is in Fig. 1 and Fig. 3 fragmentary indicated divided. The baffles 19 have a wavy cross section, which can have the shape of a rectangular function ( FIG. 5a) or a sine function ( FIG. 5b), for example. In the filtration operation, the baffles 19 serve to optimize the distribution of the filter material around the capillaries 7 , and in addition, in the case of cleaning, the removal of a cover layer from the filter module 1 is facilitated since the best possible distribution of the filter material is ensured by the wavy design of the baffle plates 19 ,

Ferner weist das Filtermodul 1 an beiden Seitenplatten 4 jeweils zwei einander gegenüberliegend angeordnete Paare von Spülfluid-Anschlüssen 20 auf, die auf halber Länge des Filtermoduls 1, also in gleichem Abstand zu den Stirnplatten 5, angeordnet sind. Die Spülfluid-Anschlüsse 20 stehen mit einem Spülfluid-Sammelraum 21 in fluidleitender Verbindung, welcher wiederum von dem Bereich zwischen den Lochplatten 10 und der Deckel- bzw. Bodenplatte 2, 3 durch die balkenförmigen Einbauten 14 separiert ist. Die balkenförmigen Einbauten 14 weisen gemäß Fig. 1 in Längsrichtung des Filtermoduls 1 verlaufende Durchgangsbohrungen 22 auf, so dass der Bereich zwischen den Lochplatten 10 und der jeweiligen Deckel- bzw. Bodenplatte 2, 3 mit dem Spülfluid- Sammelraum 21 in fluidleitender Verbindung steht. Außerdem weisen die balkenförmigen Einbauten 12 gemäß Fig. 1 in Längsrichtung des Filtermoduls 1 sich erstreckende Durchgangsbohrungen auf, über die der Filtriergut-Sammelraum 15 mit dem Bereich zwischen den Lochplatten 10 und der Deckel- bzw. Bodenplatte 2, 3 in fluidleitender Verbindung stehen. Furthermore, the filter module 1 has on each side plate 4 two pairs of flushing fluid connections 20 arranged opposite one another, which are arranged halfway along the length of the filter module 1 , that is to say at the same distance from the end plates 5 . The rinsing fluid connections 20 are in fluid communication with a rinsing fluid collecting space 21 , which in turn is separated from the area between the perforated plates 10 and the cover or base plate 2 , 3 by the bar-shaped internals 14 . The bar-shaped baffles 14 are shown in FIG. 1 in the longitudinal direction of the filter module 1 extends through holes 22, so that the area between the perforated plates 10 and the respective cover or base plate 2, 3 is in fluid communication with the Spülfluid- collecting space 21. In addition, the bar-shaped internals 12 according to FIG. 1 have through holes extending in the longitudinal direction of the filter module 1 , via which the filter material collecting space 15 is in fluid-conducting connection with the area between the perforated plates 10 and the cover or base plate 2 , 3 .

Im folgenden wird der Betrieb des Filtermoduls 1 für den bevorzugten Fall des Out-/In-Moduls im Dead-End-Betrieb während der Filtration (Fig. 6) bzw. während der Abreinigung einer auf dem Kapillaren 7 entstandenen Deckschicht (Fig. 7) erläutert. In the following, the operation of the filter module 1 for the preferred case of the out / in module in dead-end operation during the filtration ( FIG. 6) or during the cleaning of a cover layer formed on the capillaries 7 ( FIG. 7) explained.

Im Filtrationsbetrieb strömt Filtriergut durch die Filtriergut-Anschlüsse 17 und die Spülfluid-Anschlüsse 20 in das Filtermodul 1, wobei es sich zunächst quer zum Filterelement 6 in den Filtriergut-Sammelräumen 15 und den Spülfluid-Sammelräumen 21 ausbreitet. Durch die Durchgangsbohrungen der balkenförmigen Einbauten 12 und 14 strömt das Fluid dann entlang der Lochplatten 10, wobei es durch die Bohrungen 10a den Bereich der Kapillaren 7 des Filterelements 6 erreicht (vgl. Pfeile 23 und 24 in Fig. 6). Die Anordnung der Lochplatten 10 und der Leitbleche 19 gewährleistet hierbei eine gleichmäßige Führung des Filtriergutes in das gesamte Filterelement 6, d. h. das Filtriergut wird gleichmäßig auf die Außenseiten sämtlicher Kapillaren 7 geführt. Das durch die Kapillaren 7 gefilterte Filtrat strömt in den Filtrat-Sammelraum 16, von wo es das Filtermodul 1 durch die Filtrat-Anschlüsse 18 verlässt. In filtration operation, the filter material flows through the filter material connections 17 and the rinsing fluid connections 20 into the filter module 1 , whereby it first spreads across the filter element 6 in the filter material collecting spaces 15 and the rinsing fluid collecting spaces 21 . The fluid then flows through the through bores of the bar-shaped internals 12 and 14 along the perforated plates 10 , whereby it reaches the area of the capillaries 7 of the filter element 6 through the bores 10 a (cf. arrows 23 and 24 in FIG. 6). The arrangement of the perforated plates 10 and the baffles 19 ensures a uniform guidance of the filter material into the entire filter element 6 , ie the filter material is guided uniformly on the outer sides of all capillaries 7 . The filtrate filtered through the capillaries 7 flows into the filtrate collecting space 16 , from where it leaves the filter module 1 through the filtrate connections 18 .

Gemäß Fig. 7 wird im Reinigungsbetrieb des Filtermoduls 1 eine Rückspülung mit gekoppelter Überströmspülung ebenfalls im Out-/In-Modus durchgeführt. Hierbei strömt Filtrat durch die Filtrat-Anschlüsse 18 in das Filtermodul 1, wobei es die auf den Kapillaren 7 entstandenen Deckschichten abreinigt. Gleichzeitig strömt durch die Filtriergut-Anschlüsse 17 Filtriergut in das Filtermodul 1. Nach der Rückspülung verlässt das mit der abgereinigten Deckschicht verunreinigte Fluid das Filtermodul 1 durch die Spülfluid-Anschlüsse 20. Da der größte Teil der abzufiltrierenden Stoffe an den Rändern der durch die Leitbleche 19 und die Lochplatten 10 gebildeten Kapillarbündel abgelagert ist, wo die größten Schergradienten entstehen, kann hierbei das durch die Filtriergut-Anschlüsse 17 einströmende Filtriergut effektiv zur Reinigung beitragen. Die Effektivität der Spülung kann noch erhöht werden, indem durch die Filtriergut-Anschlüsse 17 gleichzeitig Luft mit eingeblasen wird. Referring to FIG. 7, a backwash is performed with coupled Überströmspülung also in Out / In mode in the cleaning operation of the filter module 1. Filtrate flows through the filtrate connections 18 into the filter module 1 , whereby it cleans the cover layers formed on the capillaries 7 . At the same time, 17 filter material flows through the filter material connections into the filter module 1 . After backwashing, the fluid contaminated with the cleaned cover layer leaves the filter module 1 through the flushing fluid connections 20 . Since the majority of the substances to be filtered off are deposited at the edges of the capillary bundles formed by the guide plates 19 and the perforated plates 10 , where the greatest shear gradients occur, the filter material flowing in through the filter material connections 17 can effectively contribute to the cleaning. The effectiveness of the flushing can be increased further by simultaneously blowing air in through the filter material connections 17 .

Beim Zusammenbau des Filtermoduls 1 werden Länge, Breite und Höhe des Filterelementes 6 so gewählt, dass der durch die Strömung des Filtrats in die Kapillaren sich ergebende Druckverlust nicht zu groß wird und außerdem alle Kapillaren 7 des Filterelements 6 am Filtrationsvorgang teilnehmen, also von dem einströmenden Filtriergut erreicht werden. When assembling the filter module 1 , the length, width and height of the filter element 6 are selected so that the pressure loss resulting from the flow of the filtrate into the capillaries does not become too great and, furthermore, all capillaries 7 of the filter element 6 participate in the filtration process, i.e. of the inflowing one Filtration material can be reached.

Gemäß Fig. 8 sind zum Aufbau einer Filtervorrichtung 25 drei identische Filtermodule 1, 1' und 1" modulartig miteinander verbunden. Hierbei sind die Filtriergut-Anschlüsse 17, die Filtrat-Anschlüsse 18 und die Spülfluid-Anschlüsse 20 jeweils an die korrespondierenden Anschlüsse 17', 18', 20', bzw. 17", 18" und 20" benachbarter, identisch aufgebauter Filtermodule 1' und 1" angeschlossen, so dass die Filtriergut-, Filtrat- und Spülfluid-Anschlüsse jeweils gemeinsame Filtriergut-Leitungen 26, Filtrat-Leitungen 27 und Spülfluid-Leitungen 28 aufbauen. Auf diese Weise können die Filtermodule 1, 1' und 1" ohne weitere Anschlussrohre parallel zueinander angeordnet werden, so dass der Verrohrungsaufwand beim Aufbau der Filtervorrichtung 25 minimiert wird. According to FIG. 8, three identical filter modules 1 , 1 'and 1 "are connected to one another in a module-like manner in order to construct a filter device 25. The filter material connections 17 , the filtrate connections 18 and the rinsing fluid connections 20 are each connected to the corresponding connections 17 ' , 18 ', 20 ', or 17 ", 18 " and 20 "of adjacent, identically constructed filter modules 1 'and 1 " are connected, so that the filtrate, filtrate and rinsing fluid connections each have common filtrate lines 26 , filtrate Build up lines 27 and flushing fluid lines 28. In this way, the filter modules 1 , 1 'and 1 "can be arranged parallel to one another without further connecting pipes, so that the piping outlay when setting up the filter device 25 is minimized.

Diese Anordnung der Filtervorrichtung 25 hat zudem den Vorteil, dass auch im Falle einer fehlerhaften Verbindung zwischen den Filtermodulen 1, 1' und 1" keine Kontamination des Filtrats durch überströmendes Filtriergut stattfindet. Es kann also eine beliebige Anzahl von Filtermodulen (1,1',1", . . .) parallel zueinander geschaltet werden, wobei diese Anzahl lediglich durch den bei Einströmung des Filtrierguts und des Rückspülfluids auftretenden Druckverlust begrenzt ist. Dieser Druckverlust kann jedoch durch ausreichend große Filtriergut-Sammelräume 15, Filtrat- Sammelräume 16 und Spülfluid-Sammelräume 21 eingeschränkt werden. This arrangement of the filter device 25 also has the advantage that, even in the event of a faulty connection between the filter modules 1 , 1 'and 1 ", the filtrate is not contaminated by overflowing filter material. Any number of filter modules ( 1 , 1 ', 1 ",...) Can be connected in parallel with one another, this number being limited only by the pressure loss which occurs when the filter material and the backwashing fluid flow in. This pressure loss can, however, be restricted by sufficiently large filter material collecting spaces 15 , filtrate collecting spaces 16 and rinsing fluid collecting spaces 21 .

Gemäß Fig. 9 lassen sich infolge der kassettenartigen Ausbildung der Filtermodule 1 beliebig viele solcher Filtervorrichtungen 25, 29, 30, 31, 32, 33 etc. in vertikaler Richtung stapeln, so dass die Raumausnutzung optimiert wird. Bezugszeichenliste 1 Filtermodul
2 Deckelplatte
3 Bodenplatte
4 Seitenplatten
5 Stirnplatten
6 Filterelement
7 Kapillaren
8 Rahmen
9 Harzmasse
10 Lochplatte
10a Bohrungen
11-14 balkenförmige Einbauten
15 Filtriergut-Sammelraum
16 Filtrat-Sammelraum
17 Filtriergut-Anschlüsse
18 Filtrat-Anschlüsse
19 Leitblech
20 Spülfluid-Anschlüsse
21 Spülfluid-Sammelraum
22 Durchgangsbohrungen
23 Pfeile
24 Pfeile
25 Filtervorrichtung
26 Filtriergut-Leitung
27 Filtrat-Leitung
28 Spülfluid-Leitung
29 Filtervorrichtung
30 Filtervorrichtung
31 Filtervorrichtung
32 Filtervorrichtung
33 Filtervorrichtung
According to Fig. 9 of the filter modules 1 can be a result of the cassette type forming any number of such filter devices 25, 29, 30, 31, 32, 33, etc. stacked in the vertical direction, so that the space utilization is optimized. LIST OF REFERENCES 1 filter module
2 cover plates
3 base plate
4 side plates
5 end plates
6 filter element
7 capillaries
8 frames
9 resin mass
10 perforated plate
10 a holes
11-14 beam-shaped internals
15 Filtering material collecting room
16 filtrate collecting space
17 filter material connections
18 filtrate connections
19 baffle
20 flushing fluid connections
21 rinsing fluid collecting space
22 through holes
23 arrows
24 arrows
25 filter device
26 Filtration material line
27 filtrate line
28 flushing fluid line
29 filter device
30 filter device
31 filter device
32 filter device
33 filter device

Claims

1. Filter device with at least one filter housing and a capillary arrangement enclosed by the filter housing and dividing the filter housing into a filter material-side and a filtrate-side area, the filter housing having at least two filter material connections ( 17 ) and two filtrate connections ( 18 ) on the filter material side and on the filtrate side , by means of which the filter housing can be connected in a modular manner to corresponding filter material connections ( 17 ', 17 ") or filtrate connections ( 18 ', 18 ") of identically constructed filter housings for the construction of a common filter material or filtrate line ( 26 , 27 ).

2. Filter device according to claim 1, wherein the filter housing has two mutually opposite end faces and the two filtrate connections ( 18 ', 18 ") are arranged on these end faces opposite one another on a filtrate collecting space ( 16 ) provided on the filter housing.

3. Filter device according to claim 1 or 2, wherein the filter housing has two opposing longitudinal sides and the two Filtriergut- connections ( 17 ) are arranged opposite one another on these longitudinal sides extending Filtriergut- collecting spaces ( 15 ).

4. Filter device according to one of claims 1 to 3, wherein each filter housing has two flushing fluid connections ( 20 ), by means of which the filter housing can be connected to adjacent filter housings to build up a common flushing fluid line ( 28 ).

5. Filter device according to claim 4, wherein the two flushing fluid connections ( 20 ) are arranged opposite one another on flushing fluid collecting spaces ( 21 ) extending along the longitudinal sides of the filter housing.

6. Filter device according to one of the preceding Claims, wherein the filter housing is essentially one has cuboid geometry.

7. Filter device according to one of the preceding claims, wherein each capillary arrangement has at least two capillary bundles separated from one another by at least one guide plate ( 19 ) arranged in the filter housing and comprising a plurality of capillaries ( 7 ) extending in the longitudinal direction of the filter housing.

8. The filter device according to claim 7, wherein the at least one guide plate ( 19 ) has a wavy cross section.

9. Filter device according to one of the preceding Claims, each capillary arrangement for dead-end Operation in out-in mode is designed.

10. Filter device according to one of the preceding Claims, wherein the filter housing on at least one Front side has a transparent cover.

11. Filter device according to one of the preceding claims, wherein a cover and a bottom plate ( 2 , 3 ) of the filter housing are fastened by means of countersunk screw connections.