ES2864041T3 - Cartucho de membrana - Google Patents

Abstract

Un cartucho de membrana (34) utilizado en un separador de membranas sumergido (31) que incluye una parte periférica de una membrana de filtración (50) unida a una superficie de una placa de filtración (49), que comprende una parte proyectante (60) más elevada que la superficie de la placa de filtración (49) correspondiente a un borde periférico de la membrana de filtración (50), que se forma en una superficie de la placa de filtración (49) más alejada en un lado exterior que el borde periférico de la membrana de filtración (50), donde la altura (h) desde la superficie de la placa de filtración (49) hasta el extremo distal de la parte proyectante (60) se establece de modo que sea mayor que el grosor de las partes periféricas de la membrana de filtración (50), donde la parte proyectante (60) se forma de manera continua en la superficie de la placa de filtración (49) con un contorno estructural rectangular mediante una parte proyectante (60a) en un lado, una parte proyectante (60b) en el otro lado, una parte proyectante superior (60c) y una parte proyectante inferior (60d), y la parte proyectante (60) se forma en cada una de ambas superficies frontal y posterior de la placa de filtración (49).

Description

DESCRIPCIÓN

Cartucho de membrana

La presente invención hace referencia a un cartucho de membrana utilizado en un separador de membranas sumergido.

De manera convencional, tal como en el cartucho de membrana de este tipo, por ejemplo, tal como se muestra en la figura 27, se dispone una membrana de filtración 3 en la superficie de una placa de filtración 2, que tiene un contorno de placa plana cuadrada, y la parte periférica de la membrana de filtración 3 se suelda a lo largo de la totalidad de la periferia de la superficie de la placa de filtración 2. La parte soldada 12 se forma en una posición ligeramente hacia dentro desde un borde periférico 3a de la membrana de filtración 3. Un rango desde la parte soldada 12 de la membrana de filtración 3 hasta el borde periférico 3a es una parte no unida 13 que no está soldada.

Se proporciona una boquilla de admisión de agua 5 para succionar el agua tratada obtenida mediante filtración por membrana en el extremo superior de la placa de filtración 2. Por ejemplo, en la patente japonesa n.° 3010979 se describe un cartucho de membrana 4 que tiene la configuración que se menciona anteriormente. El cartucho de membrana 4 tiene, además de la parte soldada 12, unas partes soldadas intermitentes formadas mediante una soldadura intermitente del borde periférico 3a de la membrana de filtración 3.

La figura 28 muestra un separador de membranas sumergido 6 que incluye el cartucho de membrana 4. Este separador de membranas sumergido 6 está sumergido en un depósito de tratamiento lleno de lodo activado y separa el lodo activado y el agua tratada. Una pluralidad de los cartuchos de membrana 4 se almacenan, con posibilidad de desmontarse, en una carcasa de tipo caja 7 abierta en la parte superior y la parte inferior, en un estado en el que los cartuchos de membrana 4 están distribuidos en paralelo a intervalos predeterminados. Se proporciona un difusor de aire 8 por debajo de los cartuchos de membrana 4.

En un lado de una abertura superior 9 de la carcasa 7 se proporciona un colector de agua 10 para recoger el agua tratada. El colector de agua 10 y las boquillas de admisión de agua 5 de los cartuchos de membrana 4 están conectados a través de unos tubos de conexión 11.

En consecuencia, durante la operación de filtración, los lados interiores de los cartuchos de membrana 4 están descomprimidos mientras se realiza la difusión de aire desde el difusor de aire 8, por medio de lo cual el lodo o similar en el líquido a tratar que está atrapado mediante las membranas de filtración 3 de los cartuchos de membrana 4. El permeado, que permea a través de las membranas de filtración 3 y que fluye hacia los lados interiores de los cartuchos 4, se descarga como agua tratada 14 en el colector de agua 10 desde las boquillas de admisión de agua 5, a través de los tubos de conexión 11.

En este caso, el flujo ascendente está provocado entre los cartuchos de membrana 4 por burbujas de aire del aire difundido desde el difusor de aire 8. La materia que se adhiere a la superficie de la membrana de los cartuchos de membrana 4 es retirada por este flujo ascendente.

En algún caso, por ejemplo, cuando se deterioran las propiedades del líquido a tratar, el lodo queda obstruido en los espacios entre los cartuchos de membrana 4 y las superficies de las membranas de los cartuchos de membrana 4 quedan bloqueadas. Cuando se produce dicho bloqueo de las superficies de las membranas, después de detener la difusión de aire mediante el difusor de aire 8, detener la operación de filtración y el drenaje del líquido a tratar en el depósito de tratamiento, tal como se muestra en la figura 29, un operario eyecta en forma de chorro un líquido de limpieza a alta presión 15 en los espacios entre los cartuchos de membrana 4 desde la abertura superior 9 de la carcasa 7. De acuerdo con la eyección en forma de chorro del líquido de limpieza 15, se desmenuza y retira el lodo que obstruye los espacios entre los cartuchos de membrana 4, y se limpian las superficies de las membranas de los cartuchos de membrana 4.

Un separador de membranas de acuerdo con el documento JP 8206474 A está constituido por membranas, medios de formación de películas de agua que suministran agua sin tratar a los lados primarios de las membranas para formar películas de agua que fluyen a lo largo de los lados primarios de las membranas y un medio de succión que succiona las membranas desde sus lados secundarios para obtener agua permeada en los lados secundarios de las membranas. Este separador de membrana conocido no utiliza un difusor de aire que genera un flujo circulante.

El documento JP 2006043631 A divulga un aparato de filtración en el que se puede difundir aire de manera uniforme hacia una pluralidad de membranas planas sumergidas/dispuestas en una fila. En este aparato de filtración se dispone un tubo de difusión de aire en la parte inferior de un depósito de tratamiento. Se sumerge/dispone una pluralidad de membranas planas en una fila por encima del tubo de difusión de aire. Se colocan verticalmente unas placas deflectoras a ambos lados del tubo de difusión de aire. Se forma una parte ancha en el extremo inferior de cada una de las membranas planas, de modo que la parte ancha sea más gruesa que cada una de las caras de membrana y tenga una sección transversal rectangular. El grosor de cada una de las partes anchas se hace más delgado de acuerdo con la distancia desde el tubo de difusión de aire.

El documento JP 6210142 A proporciona un módulo de membrana filtrante que se puede montar en un dispositivo de separación por membrana o desmontarse de este con facilidad. Con este fin, el borde periférico de un módulo de membrana filtrante tiene un gran número de proyecciones que se deslizan y están en contacto en la cara del lado interior de la acanaladura en la parte dotada de acanaladuras de una placa con muescas de un dispositivo de separación por membrana. De ese modo, el módulo se ensambla y fija en estas proyecciones, a las acanalduras de una placa con muescas de un dispositivo de separación por membrana, de modo que el área de contacto del módulo y la acanaladura sea pequeña y el módulo se pueda montar en el dispositivo o desmontarse de este con facilidad. De acuerdo con el documento JP 7 185269 A, se disponen un par de elementos filtrantes con forma de placa, que tienen membranas filtrantes formadas en sus superficies, en un líquido almacenado en un depósito, y el filtrado obtenido a través de los elementos filtrantes se descarga al exterior. Se instala un mecanismo de accionamiento que somete a, al menos, un par de los elementos filtrantes con forma de placa a un movimiento reciprocante o un movimiento rotativo en direcciones mutuamente opuestas. Un elemento filtrante se mueve mediante un dispositivo de accionamiento de leva excéntrica y el elemento filtrante adyacente se mueve mediante otro dispositivo de accionamiento de leva excéntrica, y ambos elementos filtrantes se mueven de manera reciprocante en direcciones mutuamente opuestas.

El documento JP 9 122457 A proporciona un elemento de membrana que es seguro cuando se genera un flujo ascendente mezclado de gas y líquido a alta velocidad o la succión intermitente en el lado de filtración de un dispositivo de membrana, al proporcionar una membrana plana en un sustrato de membrana con orificios o muescas formados en ambas secciones de placa plana de un cuerpo hueco plano moldeado mediante el método de moldeado por extrusión. Se extruye un cuerpo hueco plano con una sección de pared intermedia en el interior mediante un extrusor, y la resina extrudida se enfría, solidifica y se despega mediante una banda sin fin, y se forman perforaciones o muescas en ambas secciones de placa plana del cuerpo hueco mediante un rodillo de perforación que se hace rotar de manera sincronizada, y a continuación el cuerpo hueco se corta con una longitud dada mediante un dispositivo de corte. Se proporcionan unas membranas planas en ambas placas planas de una sección del cuerpo principal del sustrato de membrana así moldeado, y las periferias de las membranas se sellan mediante unión por fusión con un adhesivo. Las membranas así formadas presentan resistencia y una durabilidad superior cuando se repiten las fluctuaciones de presión interna provocadas por una flexión acusada o las succiones intermitentes generadas por la depuración con aire.

De acuerdo con el documento EP 0602560 A1, un par de membranas de filtración están unidas de manera sólida a una placa de soporte de membranas mediante una unión fusible de cada una de las membranas filtrantes a la placa de soporte de membranas. Se forma un dominio fusible principal a lo largo de los bordes periféricos de cada una de las membranas filtrantes. Además, se forma de manera intermitente una pluralidad de dominios fusibles secundarios en una pluralidad de ubicaciones, en un lado o en ambos lados, del dominio fusible principal. En virtud de la estructura anterior, se garantiza la resistencia de la unión mediante el dominio fusible principal y, además, se refuerza la resistencia de la unión al proporcionar de manera local dominios fusibles secundarios. Se forma un canal en la placa de soporte de membranas, de modo que el líquido permeado pueda fluir rápidamente a través del sistema de filtración. Además, se forma una pluralidad de proyecciones en los bordes periféricos de un cartucho de membrana de filtración orientadas hacia la superficie interior de cada rebaje formado en el interior de cada placa con muescas, con el fin de hacer que las proyecciones respectivas entren en contacto por deslizamiento con la superficie interior del rebaje. Esto a su vez minimiza de manera eficaz la fuerza de fricción entre el cartucho de membrana de filtración y el rebaje, para facilitar al operario una inserción y retirada sencillas del cartucho de membrana de filtración en el y del rebaje de la placa con muescas.

En la forma convencional, tal como se muestra en la figura 28 y la figura 29 de los dibujos anexos, cuando el líquido de limpieza a alta presión 15 se eyecta en forma de chorro hacia los espacios entre los cartuchos de membrana 4 desde la abertura superior 9 de la carcasa 7, el líquido de limpieza 15 golpea de manera directa contra el borde final superior de la membrana de filtración 3, tal como se muestra en la figura 30A. Por lo tanto, por desgracia, la parte no unida 13 del borde final superior de la membrana de filtración 3 se da la vuelta, y tal como se muestra en la figura 30B, el borde final superior de la membrana de filtración 3 se despega de la placa de filtración 2. Dicho problema se produce siempre que la membrana de filtración 3 tenga la parte no unida 13, incluso cuando se suelda de manera intermitente el borde periférico de la membrana de filtración 3.

Es un objeto de la presente invención proporcionar un cartucho de membrana en el que se pueda impedir que el líquido de limpieza despegue una membrana de filtración, cuando el líquido de limpieza se eyecta en forma de chorro para limpiar el cartucho de membrana.

Con el fin de lograr el objeto, un cartucho de membrana, utilizado en un separador de membranas sumergido que incluye una parte periférica de una membrana de filtración unida a una superficie de una placa de filtración, que comprende

una parte proyectante más elevada que la superficie de la placa de filtración correspondiente a un borde periférico de la membrana de filtración, que se forma en una superficie de la placa de filtración más alejada en un lado exterior que el borde periférico de la membrana de filtración,

donde la altura desde la superficie de la placa de filtración hasta el extremo distal de la parte proyectante se establece que sea mayor que el grosor de las partes periféricas de la membrana de filtración,

la parte proyectante se forma de manera continua en la superficie de la placa de filtración con un contorno estructural rectangular mediante una parte proyectante en un lado, una parte proyectante en el otro lado, una parte proyectante superior y una parte proyectante inferior, y la parte proyectante se forma en cada uno de ambas superficies frontal y posterior de la placa de filtración.

En consecuencia, se proporciona una pluralidad de cartuchos de membrana de modo que se distribuyan a intervalos predeterminados en una carcasa del separador de membranas sumergido. Cuando el líquido de limpieza se eyecta en forma de chorro para limpiar los cartuchos de membrana, el líquido de limpieza se eyecta en forma de chorro desde el lateral de un lado de la placa de filtración hacia los espacios entre los cartuchos de membrana. En este caso, como la parte más elevada que la superficie de la placa de filtración correspondiente al borde periférico de la membrana de filtración funciona a modo de pantalla (pared) que está inmediatamente antes de la parte periférica de la membrana de filtración, es posible impedir que el líquido de limpieza golpee de manera directa contra la parte periférica de la membrana de filtración. En consecuencia, es posible impedir que la parte periférica de la membrana de filtración se despegue de la placa de filtración.

El problema subyacente de la presente invención también se puede solucionar mediante un cartucho de membrana, utilizado en un separador de membranas sumergido que incluye una parte periférica de una membrana de filtración unida a una superficie de una placa de filtración, que comprende

una parte proyectante más elevada que la superficie de la placa de filtración correspondiente a un borde periférico de la membrana de filtración, que se forma en una superficie de la placa de filtración más alejada en un lado exterior que el borde periférico de la membrana de filtración,

las partes proyectantes se disponen de manera intermitente a espacios predeterminados en la superficie de la placa de filtración, y

una proporción de espacios en un área de formación de las partes proyectantes se establece que sea igual a, o menor de, un 50 %.

Cuando el líquido de limpieza se eyecta en forma de chorro para limpiar los cartuchos de membrana, el líquido de limpieza se eyecta en forma de chorro hacia los espacios entre los cartuchos de membrana desde el lateral de un lado de la placa de filtración. En este caso, el líquido de limpieza golpea contra la parte proyectante que está inmediatamente antes de la parte periférica de la membrana de filtración. Es posible impedir que el líquido de limpieza golpee de manera directa contra la parte periférica de la membrana de filtración. En consecuencia, es posible impedir que la parte periférica de la membrana de filtración se despegue de la placa de filtración.

Asimismo, es conveniente cuando se forma un rebaje en la superficie de la placa de filtración, y el borde periférico de la membrana de filtración está situado en el rebaje.

En consecuencia, cuando el líquido de limpieza se eyecta en forma de chorro para limpiar los cartuchos de membrana, el líquido de limpieza se eyecta en forma de chorro hacia los espacios entre los cartuchos de membrana desde el lateral de un lado de la placa de filtración. En este caso, como el borde periférico de la membrana de filtración entra en el interior del rebaje es posible impedir que el líquido de limpieza golpee de manera directa contra la parte periférica de la membrana de filtración. En consecuencia, es posible impedir que la parte periférica de la membrana de filtración se despegue de la placa de filtración.

Puede ser conveniente formar una superficie inclinada en la placa de filtración, donde la superficie inclinada está inclinada en una dirección en la que disminuye adicionalmente el grosor de la placa de filtración en una dirección lateral exterior, y la parte periférica de la membrana de filtración se une a la superficie inclinada.

En consecuencia, se proporciona una pluralidad de cartuchos de membrana de modo que estén distribuidos a intervalos predeterminados en una carcasa del separador de membranas sumergido. Cuando el líquido de limpieza se eyecta en forma de chorro para limpiar los cartuchos de membrana, el líquido de limpieza se eyecta en forma de chorro hacia espacios entre los cartuchos de membrana desde el lateral de un lado de la placa de filtración. En este caso, como el líquido de limpieza golpea contra un lateral de la parte periférica de la membrana de filtración unido a la superficie inclinada de la placa de filtración, la superficie de la parte periférica de la membrana de filtración está sometida a un flujo del líquido de limpieza y es presionada contra la superficie inclinada de la placa de filtración. En consecuencia, es posible impedir que la parte periférica de la membrana de filtración se despegue de la placa de filtración.

Ventajas de la invención

Tal como se explica de acuerdo con la presente invención, la parte más elevada que la superficie de la placa de filtración correspondiente al borde periférico de la membrana de filtración funciona como la pantalla (pared) que está inmediatamente antes de la parte periférica de la membrana de filtración. Por lo tanto, es posible impedir que el líquido de limpieza golpee de manera directa contra la parte periférica de la membrana de filtración. En consecuencia, es posible impedir que la parte periférica de la membrana de filtración se despegue de la placa de filtración.

Descripción breve de los dibujos

la figura 1 es una vista de una sección longitudinal esquemática que muestra la configuración de un separador de membranas sumergido, en una primera realización de la presente invención;

la figura 2 es una vista en perspectiva que muestra un estado en el que se retiran una cubierta lateral y un miembro de soporte y se extrae un cartucho de membrana de una carcasa del separador de membranas sumergido de la primera realización;

la figura 3 es una vista en perspectiva desensamblada que muestra la configuración del separador de membranas sumergido de la primera realización;

la figura 4 es una vista frontal del cartucho de membrana del separador de membranas sumergido de la primera realización;

la figura 5 es una vista por las flechas X-X de la figura 4;

la figura 6 es una vista en perspectiva de una sección de las partes proyectantes del cartucho de membrana del separador de membranas sumergido de la primera realización;

la figura 7 es una vista en perspectiva que muestra un método de eyección en forma de chorro de un líquido de limpieza sobre los cartuchos de membrana del separador de membranas sumergido de la primera realización y su limpieza; la figura 8A es una vista en perspectiva desensamblada del miembro de soporte del separador de membranas sumergido de la primera realización;

la figura 8B es una vista en perspectiva de los cartuchos de membrana contenidos en el miembro de soporte del separador de membranas sumergido de la primera realización;

la figura 9A es una vista en perspectiva ampliada de una parte de acoplamiento de una muesca del miembro de soporte del separador de membranas sumergido y una muesca de una placa de soporte de los cartuchos de membrana de la primera realización, y muestra un estado en el que se detiene la difusión de aire;

la figura 9B es una vista en perspectiva ampliada de la parte de acoplamiento de la muesca del miembro de soporte del separador de membranas sumergido y la muesca de la placa de soporte de los cartuchos de membrana de la primera realización, y muestra un estado en el que se realiza una difusión de aire;

la figura 10 es una vista de una sección longitudinal del lado izquierdo o derecho de la carcasa y del lado izquierdo o derecho del cartucho de membrana del separador de membranas sumergido de la primera realización;

la figura 11 es una vista de una sección longitudinal del lado izquierdo o derecho de la carcasa y del lado izquierdo o derecho del cartucho de membrana del separador de membranas sumergido de la primera realización, y muestra un estado en el que se retira la cubierta lateral y el miembro de soporte de la carcasa;

la figura 12A es una vista por las flechas X-X de la figura 10;

la figura 12B es una vista por las flechas X-X de la figura 11;

la figura 13 es una vista en perspectiva de una sección de las partes proyectantes de un cartucho de membrana de un separador de membranas sumergido de una segunda realización de la presente invención;

la figura 14 es una vista en perspectiva de una sección de las partes proyectantes de un cartucho de membrana de un separador de membranas sumergido de una tercera realización de la presente invención;

la figura 15 es una vista en perspectiva de una sección de las partes proyectantes de un cartucho de membrana de un separador de membranas sumergido de una cuarta realización de la presente invención;

la figura 16 es una vista en perspectiva de una sección de las partes proyectantes de un cartucho de membrana de un separador de membranas sumergido de una quinta realización de la presente invención;

la figura 17 es una vista en perspectiva de una sección de las partes proyectantes de un cartucho de membrana de un separador de membranas sumergido de una sexta realización de la presente invención;

la figura 18A es una vista ampliada de una parte periférica de un cartucho de membrana de un separador de membranas sumergido en una séptima realización de la presente invención;

la figura 18B es una vista ampliada de una parte periférica de un cartucho de membrana de un separador de membranas sumergido en una octava realización de la presente invención;

la figura 18C es una vista ampliada de una parte periférica de un cartucho de membrana de un separador de membranas sumergido en una novena realización de la presente invención;

la figura 19 es una vista en perspectiva de una sección de las partes proyectantes de un cartucho de membrana de un separador de membranas sumergido de una décima realización de la presente invención;

la figura 20 es una vista de una sección de los rebajes de un cartucho de membrana de un separador de membranas sumergido de una undécima realización;

la figura 21 es una vista de una sección de los rebajes de un cartucho de membrana de un separador de membranas sumergido de una duodécima realización;

la figura 22 es una vista de una sección de una parte periférica de un cartucho de membranas de un separador de membranas sumergido de una décimotercera realización;

la figura 23 es una vista en perspectiva de un cartucho de membrana de un separador de membranas sumergido de una décimocuarta realización de la presente invención;

la figura 24 es una vista en perspectiva desensamblada que muestra la configuración del separador de membranas sumergido de la décimocuarta realización;

la figura 25A es una vista de una sección longitudinal del cartucho de membrana del separador de membranas sumergido de la décimocuarta realización, y muestra el cartucho de membrana en el que una membrana de filtración está dividida en dos partes superior e inferior;

la figura 25B es una vista de una sección longitudinal del cartucho de membrana del separador de membranas sumergido de la décimocuarta realización, y muestra el cartucho de membrana en el que la membrana de filtración no está dividida;

la figura 26 es una vista en perspectiva de un cartucho de membrana de un separador de membranas sumergido de una décimoquinta realización de la presente invención;

la figura 27A es una vista frontal de un cartucho de membrana dispuesto en un separador de membranas sumergido de la técnica anterior;

la figura 27B es una vista ampliada de una parte x de la figura 27A;

la figura 28 es una vista en perspectiva con un corte parcial del separador de membranas sumergido que incluye cartuchos de membrana de la técnica anterior;

la figura 29 es una vista en perspectiva que muestra un método de eyección en forma de chorro de un líquido de limpieza sobre los cartuchos de membrana del separador de membranas sumergido de la técnica anterior y su limpieza;

la figura 30A muestra un estado en el que el líquido de limpieza golpea de manera directa contra el borde de una membrana de filtración, cuando el líquido de limpieza se eyecta en forma de chorro sobre el cartucho de membrana del separador de membranas sumergido de la técnica anterior; y

la figura 30B muestra un estado en el que el borde de la membrana de filtración se despega de una placa de filtración, cuando el líquido de limpieza se eyecta en forma de chorro sobre el cartucho de membrana del separador de membranas sumergido de la técnica anterior.

Mejor modo para llevar a cabo la invención

A continuación, se explica una primera realización de la presente invención haciendo referencia a las figuras 1 a 12. Tal como se muestra en la figura 1, el número de referencia 31 indica un separador de membranas sumergido. Este separador de membranas sumergido 31 está sumergido en un depósito de tratamiento 32 lleno de lodo activado, y separa el lodo activado y el agua tratada. El separador de membranas sumergido 31 incluye una carcasa de tipo caja 33 para las membranas abierta en la parte superior y la parte inferior, una pluralidad de cartuchos de membrana planos 34 distribuidos en paralelo entre sí en esta carcasa 33 y un difusor de aire 36 dispuesto por debajo de estos cartuchos de membrana 34.

Tal como se muestra en las figuras 2 y 3, la carcasa 33 para las membranas incluye un cuerpo estructural 37, un par de cubiertas finales frontal y posterior 38, que cubren los extremos frontal y posterior del cuerpo estructural 37, y un par de cubiertas laterales izquierda y derecha 39a y 39b fijadas, con posibilidad de desmontarse, a ambos lados del cuerpo estructural 37.

El cuerpo estructural 37 incluye un bastidor inferior 41 que tiene un contorno estructural cuadrado, un bastidor superior 42 que tiene un contorno estructural cuadrado, y una pluralidad de armazones verticales 43a y 43b acoplados entre las cuatro esquinas de los armazones 41 y 42.

Las aberturas laterales 45a y 45b a través de las cuales se pueden retirar e insertar los cartuchos de membrana 34 en una dirección de la anchura A (dirección de izquierda a derecha) se forman en ambos lados izquierdo y derecho del cuerpo estructural 37. Se fija una cubierta lateral 39a al cuerpo estructural 37 mediante una pluralidad de pernos 46 y cierra una abertura lateral 45a. De manera similar, la otra cubierta lateral 39b se fija al cuerpo estructural 37 mediante una pluralidad de pernos 46 y cierra la otra abertura lateral 45b. Cuando se desatornillan los pernos 46 y se retira una cubierta lateral 39a del cuerpo estructural 37, se abre una abertura lateral 45a. De manera similar, cuando se retira la otra cubierta lateral 39b del cuerpo estructural 37, se abre la otra abertura lateral 45b.

Cada uno de los cartuchos de membrana 34 se forma con un contorno rectangular alargado en la dirección de arriba abajo, e incluye una placa de filtración 49, unas membranas de filtración 50, fijadas a ambos lados frontal y posterior de la placa de filtración 49, y una pluralidad de partes de soporte 51a y 51 b. Se disponen un par de partes de soporte superior e inferior 51a y 51b a ambos lados de la placa de filtración 49, en la dirección de la anchura A, y se proyectan hacia el lado exterior. Los rebajes 52, que tienen un contorno cuadrado, se forman en las partes de soporte 51a y 51 b.

Las boquillas de admisión de agua 53 (un ejemplo de las partes de admisión de agua), para succionar el agua tratada obtenida mediante las membranas de filtración 50, se disponen en los extremos superiores a ambos lados en la dirección de la anchura A de la placa de filtración 49. Los canales de permeado (no se muestran), que se comunican con las boquillas de admisión de agua 53, se forman en ambos lados frontal y posterior respectivamente de la placa de filtración 49. Los canales de permeado están cubiertos con las membranas de filtración 50.

Tal como se muestra en las figuras 1 a 3, se disponen un par de colectores de agua izquierdo y derecho 55, que recogen el agua tratada succionada desde las boquillas de admisión de agua 53 de los cartuchos de membrana 34, en la dirección de delante a atrás en los lados exteriores a la izquierda y la derecha del bastidor superior 42 del cuerpo estructural 37. Los colectores de agua 55 y las boquillas de admisión de agua 53 están conectados por medio de unos tubos de conexión 56 que son flexibles.

Tal como se muestra en las figuras 4 a 6, las partes periféricas de las membranas de filtración 50 están soldadas a la placa de filtración 49 mediante ultrasonidos o similar, por medio de lo cual las membranas de filtración 50 están unidas a la placa de filtración 49. Los sobreexpesores de fusión 58 se proyectan y forman a ambos lados frontal y posterior respectivamente de la placa de filtración 49. Estos sobreexpesores de fusión 58 se funden, por medio de lo cual las partes periféricas de las membranas de filtración 50 se sueldan a la placa de filtración 49. Las partes soldadas 59 de las membranas de filtración 50 y la placa de filtración 49 se forman sobre la totalidad de la periferia, a lo largo de las partes periféricas de las membranas de filtración 50. Un método de unión de las membranas de filtración 50 y la placa de filtración 49 no está limitado a la soldadura y puede ser una unión por fusión o una unión mediante adhesivo.

Se forma una parte proyectante 60 que rodea el lado exterior de la parte periférica de la membrana de filtración 50 en cada una de ambas superficies frontal y posterior de la placa de filtración 49. La parte proyectante 60 es equivalente a una parte más elevada que la superficie de la placa de filtración 49, correspondiente al borde periférico de la membrana de filtración 50. La parte proyectante 60 se forma con un contorno estructural cuadrado mediante una parte proyectante 60a en un lado, una parte proyectante 60b en el otro lado, una parte proyectante superior 60c y una parte proyectante inferior 60d.

La parte proyectante 60a en un lado se forma a lo largo del lateral exterior del lado izquierdo o derecho de la membrana de filtración 50. La parte proyectante 60b en el otro lado se forma a lo largo del lateral exterior del otro lado izquierdo o derecho de la membrana de filtración 50. La parte proyectante superior 60c se forma de manera continua a lo largo del lateral exterior del lado superior de la membrana de filtración 50. La parte proyectante inferior 60d se forma de manera continua a lo largo del lateral exterior del lado inferior de la membrana de filtración 50.

La parte proyectante 60 tiene una sección triangular e incluye unas superficies inclinadas 61 que se inclinan, además, en una dirección de proyección desde la superficie de la placa de filtración 49 en las ubicaciones más cercanas al borde periférico de la membrana de filtración 50, desde el borde periférico de la placa de filtración 49. Se establece que la altura h desde la superficie de la placa de filtración 49 hasta el extremo distal de la parte proyectante 60 sea mayor que la altura t (grosor) de las partes periféricas de la membrana de filtración 50 (es decir, altura h > grosor t).

La placa de filtración 49 puede tener una estructura sólida rellena en su interior, puede tener una estructura hueca que tiene un hueco en su interior o puede tener un cuerpo estructural. La placa de filtración 49 únicamente debe tener un contorno plano en el que se disponga la membrana de filtración 50.

Tal como se muestra en las figuras 2 y 3, se disponen un par de miembros de soporte izquierdo y derecho 63a y 63b en las dos ubicaciones superior e inferior en el interior de la carcasa 33 para las membranas. Tal como se muestra en las figuras 8 y 9, estos miembros de soporte 63a y 63b soportan las partes de soporte 51a y 51b de los cartuchos de membrana 34, mientras permiten el movimiento en una dirección de arriba abajo B. Los miembros de soporte 63a y 63b tienen unos bastidores horizontales 64 y unos miembros de soporte 65 dispuestos en los bastidores horizontales 64.

Tal como se muestra en las figuras 8 a 12, los bastidores horizontales 64 son unos miembros que forman un ángulo con unas partes de placa vertical 64a y unas partes de placa horizontal 64b. Ambos extremos de los bastidores horizontales 64 están acoplados, con posibilidad de desmontarse, entre los bastidores verticales frontal y posterior 43a y 43b mediante los pernos 66 y las tuercas 67.

Un material de los miembros de soporte 65 es un material elástico tal como el caucho. Las acanaladuras 68 se forma a lo largo de la totalidad de la longitud de las superficies exteriores de los miembros de soporte 65. Se forma una pluralidad de muescas con forma de V 69 A en las superficies interiores de los miembros de soporte 65. Las partes de placa horizontal 64b de los bastidores horizontales 64 se insertan en las acanaladuras 68 de los miembros de soporte 65, por medio de lo cual los miembros de soporte 65 quedan fijados a los bastidores horizontales 64.

Tal como se muestra en las figuras 9, 10 y 12A, los rebajes 52 de las partes de soporte 51a y 51b del cartucho de membrana 34 se insertan en las muescas 69 del miembro de soporte 65. En este estado, los cartuchos de membrana 34 quedan soportados por los miembros de soporte 63a y 63b, y se mantiene un espacio S en una dirección del grosor C entre los cartuchos de membrana 34 a un espacio predeterminado mediante los miembros de soporte 63a y 63b. Los rebajes 52 de las partes de soporte 51a y 51b se ajustan en las muescas 69 del miembro de soporte 65 sin holguras en una dirección de la anchura A (dirección de izquierda a derecha), una dirección de arriba abajo B y una dirección de la disposición C (dirección de delante a atrás).

Tal como se muestra en la figura 3 y en las figuras 10 a 12, los miembros de guiado superiores 70 y los miembros de guiado inferiores 71 se disponen en el interior de la carcasa 33 para las membranas. Los miembros de guiado superiores 70 y los miembros de guiado inferiores 71 son miembros para guiar el cartucho de membrana 34 en la dirección de la anchura A (dirección de izquierda a derecha) y regular una cantidad de movimiento del cartucho de membrana 34 soportado por los miembros de soporte 63a y 63b en la dirección de arriba abajo B, hasta una cantidad de movimiento permisible predeterminada a. Se disponen un par de miembros de guiado superiores izquierdo y derecho 70 en el bastidor superior 42 del cuerpo estructural 37 y se proporcionan un par de miembros de guiado inferiores izquierdo y derecho 71 en el bastidor inferior 41.

Se forma una pluralidad de acanaladuras guía frontales y posteriores 72 en cada uno de los miembros de guiado superior e inferior 70 y 71. El extremo superior del cartucho de membrana 34 se puede insertar en, y retirar de, las acanaladuras guía 72 de los miembros de guiado superiores 70 desde la dirección de la anchura A (dirección de izquierda a derecha). El extremo inferior del cartucho de membrana 34 se puede insertar en, y retirar de, las acanaladuras guía 72 de los miembros de guiado inferiores 71 desde la dirección de la anchura A (dirección de izquierda a derecha).

La altura H1 entre las superficies interiores superiores 70a de las acanaladuras guía 72, de los miembros de guiado superiores 70, y las superficies interiores inferiores 71a de las acanaladuras guía 72, de los miembros de guiado inferiores 71, se establece de modo que sea ligeramente mayor que la altura H2 del cartucho de membrana 34. Una diferencia entre la altura H1 y la altura H2 es equivalente a la cantidad de movimiento permisible a (es decir, H1-H2=a).

Las acciones en la configuración se explican a continuación.

(1) Tal como se muestra en la figura 1, durante la operación de filtración, el lado interior de los cartuchos de membrana 34 se descomprime mientras se realiza la difusión de aire desde el difusor de aire 36, por medio de lo cual el lodo o similar en el líquido a tratar 74 queda atrapado por las membranas de filtración 50 de los cartuchos de membrana 34. El permeado que permea a través de las membranas de filtración 50 y que fluye hacia el lado interior de los cartuchos de membrana 34 se recoge como agua tratada 79 en el colector de agua 55 desde las boquillas de admisión de agua 53, a través de los tubos de conexión 56.

En este caso, tal como se muestra en la figura 9B, el flujo ascendente 77 se genera entre los cartuchos de membrana 34 mediante burbujas de aire del aire que se difunde desde el difusor de aire 36. El flujo ascendente 77 retira la materia que se adhiere a las superficies de membrana de los cartuchos de membrana 34.

Tal como se muestra en las figuras 3 y 4, como las boquillas de admisión de agua 53 se proporciona en los extremos superiores a ambos lados de la placa de filtración 49, el flujo ascendente 77 fluye de manera uniforme sin golpear contra los tubos de conexión 56. Por lo tanto, se retira suficientemente la materia que se adhiere a las superficies de membrana de los cartuchos de membrana 34. Como el flujo ascendente 77 no golpea contra los tubos de conexión 56, se reduce la vibración de los tubos de conexión 56 y es posible impedir que se produzca un agrietamiento alrededor de las boquillas de admisión de agua 53.

(2) Cuando se retira el cartucho de membrana 34 por mantenimiento o similar, después de detener la difusión de aire por parte del difusor de aire 36, se detiene la operación de filtración y se descarga el líquido a tratar en el depósito de tratamiento 32, tal como se muestra en las figuras 2 y 11, se desatornillan los pernos 46 para retirar una cubierta lateral 39a del cuerpo estructural 37 y abrir una abertura lateral 45a.

Posteriormente, se desatornillan los pernos 66 para retirar los miembros de soporte 63a en una de la izquierda y la derecha del cuerpo estructural 37. En consecuencia, tal como se muestra en las figuras 11 y 12B, las partes de soporte 51a en una de la izquierda y la derecha del cartucho de membrana 34 se desacoplan de las muescas 69 de los miembros de soporte 63a en una de la izquierda y la derecha. Después, tal como se indica mediante las líneas imaginarias de las figuras 2 y 11, el cartucho de membrana 34 se puede extraer desde el interior de la carcasa 33 para membranas en la dirección de la anchura A del cartucho de membrana 34, a través de una abertura lateral 45a y se saca al lado exterior de la carcasa 33. En este punto, los rebajes 52 de las partes de soporte 51b en la otra de la izquierda y la derecha del cartucho de membrana 34 se desacoplan de las muescas 69 de los miembros de soporte 63b en la otra de la izquierda y la derecha. El cartucho de membrana 34 se extrae en la dirección de la anchura A, mientras es guiado por las acanaladuras guía superior e inferior 72.

En consecuencia, es posible extraer fácilmente el cartucho de membrana 34 del interior de la carcasa 33 en la dirección horizontal de izquierda a derecha. Tal como se muestra en la figura 1, es posible suprimir la altura del espacio 73 sobre la carcasa 33 baja. Incluso cuando el lodo queda obstruido entre los lados de los cartuchos de membrana 34 opuestos entre sí, es posible extraer fácilmente los cartuchos de membrana 34 desde el interior de la carcasa 33.

(3) Cuando el cartucho de membrana 34 se fija, tal como se muestra en las figuras 2 y 11, el cartucho de membrana 34 se inserta desde el lado exterior de la carcasa 33 en la dirección de la anchura A del cartucho de membrana 34, a través de una abertura lateral 45a. En este punto, el cartucho de membrana 34 se inserta en la dirección de la anchura A mientras es guiado por las acanaladuras guía superior e inferior 72. Los rebajes 52 de las partes de soporte 51b en la otra de la izquierda y la derecha del cartucho de membrana 34 se inserta en las muescas 69 de los miembros de soporte 63b en la otra de la izquierda y la derecha.

Posteriormente, tal como se muestra en la figura 8B, se atornillan los pernos 66 para fijar los miembros de soporte 63a en una de la izquierda y la derecha a los bastidores verticales 43a, en una de la izquierda y la derecha del cuerpo estructural 37. En consecuencia, tal como se muestra en las figuras 10 y 12A, los rebajes 52 de las partes de soporte 51a en una de la izquierda y la derecha de los cartuchos de membrana 34 se insertan en las muescas 69 de los miembros de soporte 63a en una de la izquierda y la derecha.

Después, se atornillan los pernos 46 para fijar una cubierta lateral 39a al cuerpo estructural 37, tal como se muestra en las figuras 10 y 12A, para cerrar una abertura lateral 45a. En consecuencia, el cartucho de membrana 34 queda alojado en el interior de la carcasa 33 y soportado por los miembros de soporte 63a y 63b.

Tal como se explica anteriormente, una abertura lateral 45a de la carcasa 33 para membranas está cerrada mediante una cubierta lateral 39a, y la otra abertura lateral 45b está cerrada mediante la otra cubierta lateral 39b. Por lo tanto, durante la operación de filtración, es posible impedir que las burbujas de aire del aire que se difunde desde el difusor de aire 36 escapen fuera de la carcasa 33 a través de las aberturas laterales 45a y 45b.

(4) Cuando las propiedades del líquido a tratar se deterioran y el lodo queda obstruido entre los cartuchos de membrana 34, un operario eyecta en forma de chorro un líquido de limpieza a alta presión 75 desde una boquilla de inyección 76 de un dispositivo de limpieza (no se muestra), para limpiar los cartuchos de membrana 34. En este caso, después de que el difusor de aire 36 detenga la difusión de aire, se detiene la operación de filtración, y se descarga el líquido a tratar en el depósito de tratamiento 32, tal como se muestra en la figura 2, se desatornillan los pernos 46 para retirar una cubierta lateral 39a desde el cuerpo estructural 37 y abrir una abertura lateral 45a.

Posteriormente, tal como se muestra en la figura 7, la boquilla de inyección 76 está opuesta a una abertura lateral 45a, y el líquido de limpieza a alta presión 75 se eyecta en forma de chorro desde la boquilla de inyección 76 hacia los cartuchos de membrana 34. En consecuencia, el líquido de limpieza a alta presión 75 se eyecta en forma de chorro hacia los espacios entre los cartuchos de membrana 34, desde un lado a través de una abertura lateral 45a, el lodo que queda obstruido entre los cartuchos de membrana 34 se desmenuza y retira, y se limpian las superficies de membrana de los cartuchos de membrana 34.

En este caso, tal como se muestra en las figuras 5 y 6, el líquido de limpieza 75 golpea contra la parte proyectante 60a en un lado inmediatamente antes del borde lateral izquierdo o derecho de la membrana de filtración 50, y se desvía la dirección del líquido de limpieza 75 mediante la parte proyectante 60a en un lado. Por lo tanto, es posible impedir que el líquido de limpieza 75 golpee de manera directa contra el borde lateral izquierdo o derecho de la membrana de filtración 50. En consecuencia, es posible impedir que se despegue el borde lateral izquierdo o derecho de la membrana de filtración 50 de la placa de filtración 49.

Un tipo de líquido de limpieza 75 no está limitado de manera específica. Por ejemplo, se utiliza agua, agua caliente, lodo activado, solución ácida o solución alcalina.

En la primera realización, tal como se muestra en la figura 2, se retiran del cuerpo estructural 37 una cubierta lateral 39a y un miembro de soporte 63a para abrir una abertura lateral 45a y retirar el cartucho de membrana 34 de, e insertar el cartucho de membrana 34 en, la carcasa 33 desde una abertura lateral 45a. No obstante, tal como se muestra en la figura 3, se pueden retirar del cuerpo estructural 37 la otra cubierta lateral 39b y el otro miembro de soporte 63b, para retirar el cartucho de membrana 34 desde, e insertar el cartucho de membrana 34 en, la carcasa 33 desde la otra abertura lateral 45b.

En la primera realización, tal como se muestra en la figura 3, en el cartucho de membrana 34 se disponen el par de boquillas de admisión de agua izquierda y derecha 53, y en el cuerpo estructural 37 se disponen el par de colectores de agua izquierdo y derecho 55. No obstante, se puede proporcionar únicamente la boquilla de admisión de agua izquierda o derecha 53 y se puede proporcionar únicamente el colector de agua izquierdo o derecho 55.

En la primera realización, tal como se muestra en la figura 2, se retira una cubierta lateral 39a del cuerpo estructural 37 para abrir una abertura lateral 45a, y eyectar en forma de chorro el líquido de limpieza 75, desde una abertura lateral 45a, hacia los espacios entre los cartuchos de membrana 34. No obstante, tal como se muestra en la figura 3, la otra cubierta lateral 39b se puede retirar del cuerpo estructural 37 para abrir la otra abertura lateral 45b, y eyectar en forma de chorro el líquido de limpieza 75, desde la otra abertura lateral 45b, hacia los espacios entre los cartuchos de membrana 34. En este caso, como el líquido de limpieza 75 golpea contra las partes proyectantes 60b en el otro lado de los cartuchos de membrana 34, es posible impedir que el líquido de limpieza 75 golpee de manera directa contra los otros bordes laterales izquierdo o derecho de las membranas de filtración 50. Como alternativa, el líquido de limpieza 75 se puede eyectar en forma de chorro desde la abertura superior 40 de la carcasa 33 hacia los espacios entre los cartuchos de membrana 34. En este caso, como el líquido de limpieza 75 golpea contra las partes proyectantes 60c de la parte superior de los cartuchos de membrana 34, es posible impedir que el líquido de limpieza 75 golpee de manera directa contra los bordes superiores de las membranas de filtración 50.

A continuación, se explica una segunda realización de la presente invención.

Tal como se muestra en la figura 13, la sección de las partes proyectantes 60 del cartucho de membrana 34 se forma con un contorno semicircular. En consecuencia, tal como en la primera realización, cuando un operario eyecta en forma de chorro el líquido de limpieza a alta presión 75 desde la boquilla de inyección 76 del dispositivo de limpieza, y limpia el cartucho de membrana 34, el líquido de limpieza 75 golpea contra la parte proyectante 60a, en un lado inmediatamente antes de un borde lateral izquierdo o derecho de la membrana de filtración 50, y la dirección del líquido de limpieza 75 se desvía mediante la parte proyectante 60a en un lado. Por lo tanto, es posible impedir que el líquido de limpieza 75 golpee de manera directa contra un borde lateral izquierdo o derecho de la membrana de filtración 50.

A continuación, se explica una tercera realización de la presente invención.

Tal como se muestra en la figura 14, la sección de las partes proyectantes 60 del cartucho de membrana 34 se forma con un contorno cuadrado. En consecuencia, tal como en la primera realización, cuando un operario eyecta en forma de chorro el líquido de limpieza a alta presión 75 desde la boquilla de inyección 76 del dispositivo de limpieza, y limpia el cartucho de membrana 34, el líquido de limpieza 75 golpea contra la parte proyectante 60a, en un lado inmediatamente antes de un borde lateral izquierdo o derecho de la membrana de filtración 50, y la dirección del líquido de limpieza 75 se desvía mediante la parte proyectante 60a en un lado. Por lo tanto, es posible impedir que el líquido de limpieza 75 golpee de manera directa contra un borde lateral izquierdo o derecho de la membrana de filtración 50.

A continuación, se explica una cuarta realización de la presente invención.

Tal como se muestra en la figura 15, la sección de las partes proyectantes 60 del cartucho de membrana 34 se forma con un contorno cuadrado. Los bordes periféricos exteriores de las partes proyectantes 60 se extienden hasta el borde exterior de la placa de filtración 49.

A continuación, se explica una quinta realización de la presente invención.

Tal como se muestra en la figura 16, la sección de las partes proyectantes 60 del cartucho de membrana 34 se forma con un contorno triangular.

A continuación, se explica una sexta realización de la presente invención.

Tal como se muestra en la figura 17, las partes proyectantes 60 del cartucho de membrana 34 tienen una sección con un contorno triangular regular. Las partes proyectantes 60 incluyen unas superficies inclinadas 80 que están inclinadas además en una dirección de proyección, desde la superficie de la placa de filtración 49, en ubicaciones más cercanas al borde periférico exterior de la placa de filtración 49 desde las membranas de filtración 50. Las partes periféricas de las membranas de filtración 50 están unidas a las superficies inclinadas 80.

En las realizaciones primera a sexta, las partes proyectantes 60 lineales y continuas se disponen en la placa de filtración 49. No obstante, las partes proyectantes 60 no están limitadas al contorno lineal y pueden tener un contorno ondulado. Una pluralidad de las partes proyectantes 60 se puede disponer de modo que se superponga en los lados interior y exterior (p. ej., se puede disponer de manera doble en los lados interior y exterior) en la placa de filtración 49.

A continuación, se explica una séptima realización de la presente invención.

Tal como se muestra en la figura 18A, las partes proyectantes 60 se disponen de manera intermitente (discontinua) a unos espacios 81 predeterminados. Estas partes proyectantes 60 se disponen de manera doble en los lados interior y exterior. Las partes proyectantes 60 en un lado interior 82 se disponen en las posiciones correspondientes a los espacios 81 de las partes proyectantes 60 en un lado exterior 83.

En consecuencia, el líquido de limpieza 75 golpea contra las partes proyectantes 60 en el lado exterior 83 inmediatamente antes de un borde lateral izquierdo o derecho de la membrana de filtración 50. El líquido de limpieza 75 que pasa a través de los espacios 81 de las partes proyectantes 60 en el lado exterior 83 golpea contra la parte proyectante 60 en el lado interior 82, inmediatamente antes de un borde lateral izquierdo o derecho de la membrana de filtración 50. En consecuencia, se desvía la dirección del líquido de limpieza 75. Por lo tanto, es posible impedir que el líquido de limpieza 75 golpee de manera directa contra un borde lateral izquierdo o derecho de la membrana de filtración 50, e impedir que un borde lateral izquierdo o derecho de la membrana de filtración 50 se despegue de la placa de filtración 49. En la séptima realización, las partes proyectantes 60 se disponen de manera doble en el lado interior y exterior. No obstante, las partes proyectantes 60 se pueden disponer de manera triple o más.

A continuación, se explica una octava realización de la presente invención.

Tal como se muestra en la figura 18B, las partes proyectantes 60 se disponen de manera intermitente (discontinua) a los espacios predeterminados 81. Estas partes proyectantes 60 están inclinadas formando un ángulo p predeterminado con respecto al lado del borde exterior de la placa de filtración 49, de modo que se superpongan cuando se observan desde la dirección de eyección en forma de chorro del líquido de limpieza 75.

En consecuencia, el líquido de limpieza 75 golpea contra las partes proyectantes 60 inmediatamente antes de un borde lateral izquierdo o derecho de la membrana de filtración 50. En consecuencia, se desvía la dirección del líquido de limpieza 75. Por lo tanto, es posible evitar que el líquido de limpieza 75 golpee de manera directa un borde lateral izquierdo o derecho de la membrana de filtración 50, e impedir que un borde lateral izquierdo o derecho de la membrana de filtración 50 se despegue de la placa de filtración 49. En la séptima y octava realización, cuando se observa desde una dirección paralela a la dirección de eyección en forma de chorro del líquido de limpieza 75, es decir, la dirección de la superficie de membrana de la membrana de filtración 50, y sustancialmente perpendicular al lado del borde periférico de la membrana de filtración 50, es suficiente que no haya espacio entre las partes proyectantes 60. Las partes proyectantes 60 no se tienen que superponer.

A continuación, se explica una novena realización de la presente invención.

Tal como se muestra en la figura 18C, las partes proyectantes 60 se disponen de manera intermitente (discontinua) a los espacios 81 predeterminados. En este caso, el líquido de limpieza 75 que choca contra las partes proyectantes 60 adyacentes entre sí, obstruye un flujo de líquido de limpieza 75 que está a punto de pasar a través del espacio 81 y debilita el flujo. Sobre la base de dicha acción, los espacios 81 únicamente se deben dimensionar de modo que impidan que la membrana de filtración 50 se despegue, incluso si el líquido de limpieza 75 pasa a través de los espacios 81. Por ejemplo, se establece una proporción de los espacios 81 en un área de formación de las partes proyectantes 60 de modo que sea igual a, o menor de, un 50 %.

En las realizaciones séptima a novena, las partes proyectantes 60 se forman con un contorno de tira. No obstante, las partes proyectantes 60 no están limitadas al contorno de tira y se pueden formar, por ejemplo, con un contorno circular.

A continuación, se explica una décima realización de la presente invención haciendo referencia a la figura 19.

Los sobreexpesores de fusión 58 que tiene un contorno estructural cuadrado se forman de modo que se proyecten en ambos lados frontal y posterior de la placa de filtración 49. Estos sobreexpesores de fusión 58 se funden, por medio de lo cual las partes del borde periférico de las membranas de filtración 50 se sueldan a la placa de filtración 49. Las partes laterales exteriores de los sobreexpesores de fusión 58 se extienden más hacia el lado exterior que las partes del borde periférico de las membranas de filtración 50. Las partes de extensión de los sobreexpesores de fusión 58 también se utilizan como las partes proyectantes 60. En consecuencia, las partes del borde periférico de las membranas de filtración 50 están unidas a las partes proyectantes 60 a lo largo de la totalidad de la periferia.

Según se ha explicado, como las partes de extensión de los sobreexpesores de fusión 58 también se utilizan como las partes proyectantes 60, se economizan la mano de obra y el tiempo para formar las partes proyectantes 60 de manera independiente a los sobreexpesores de fusión 58.

En las realizaciones, la parte proyectante 60a en un lado, la parte proyectante 60b en el otro lado, la parte proyectante superior 60c y la parte proyectante inferior 60d se disponen en las cuatro ubicaciones de la placa de filtración 49 del cartucho de membrana 34. No obstante, se puede disponer al menos la parte proyectante en uno cualquiera de los lados, entre estas partes proyectantes 60a a 60d en los cuatro lados. En este caso, el líquido de limpieza 75 únicamente se ha de eyectar en forma de chorro desde el lado de la parte proyectante proporcionada en al menos un lado.

En las realizaciones, las partes proyectantes 60 se forman en la placa de filtración 49. No obstante, en una undécima realización, que no está de acuerdo con la presente invención, tal como se muestra en la figura 20, los rebajes 85 se forman en ambos lados frontal y posterior de la placa de filtración 49, en lugar de en las partes proyectantes 60. Los rebajes 85 tienen un contorno de sección cuadrado. Los bordes periféricos de las membranas de filtración 50 entran en las partes inferiores de los rebajes 85. Los bordes laterales exteriores 88 de los rebajes 85 son equivalentes a las partes más elevadas que las superficies de la placa de filtración 49, correspondientes a los bordes periféricos de las membranas de filtración 50. La profundidad d de los rebajes 85 se establece de modo que sea igual a, o mayor que, el grosor t de las membranas de filtración 50 (es decir, profundidad d > grosor t).

En consecuencia, cuando el líquido de limpieza a alta presión 75 se eyecta en forma de chorro, desde la boquilla de inyección 76, hacia un borde lateral izquierdo o derecho del cartucho de membrana 34 para limpiar el cartucho de membrana 34, como los bordes periféricos de las membranas de filtración 50 entran (se encuentran) en las partes inferiores de los rebajes 85, es posible impedir que el líquido de limpieza 75 golpee de manera directa contra un borde lateral izquierdo o derecho de las membranas de filtración 50. En consecuencia, es posible impedir que un borde lateral izquierdo o derecho de la membrana de filtración 50 se despegue de la placa de filtración 49.

A continuación, se explica una duodécima realización, que no está de acuerdo con la presente invención, haciendo referencia a la figura 21. Los rebajes 85 tienen un contorno de sección triangular que se inclina de manera más profunda en los lados más cercanos al borde exterior de la placa de filtración 49. Los bordes periféricos de las membranas de filtración 50 se encuentran en los rebajes 85 a lo largo de las superficies inclinadas. Los bordes laterales exteriores 88 de los rebajes 85 son equivalentes a las partes más elevadas que las superficies de la placa de filtración 49 correspondientes a los bordes periféricos de las membranas de filtración 50.

En consecuencia, cuando el líquido de limpieza a alta presión 75 se eyecta en forma de chorro, desde la boquilla de inyección 76, hacia un borde lateral izquierdo o derecho del cartucho de membrana 34 para limpiar el cartucho de membrana 34, como los bordes periféricos de las membranas de filtración 50 entran y están colocados (se encuentran) en las partes inferiores de los rebajes 85, es posible impedir que el líquido de limpieza 75 golpee de manera directa contra un borde lateral izquierdo o derecho de las membranas de filtración 50. En consecuencia, es posible impedir que un borde lateral izquierdo o derecho de la membrana de filtración 50 se despegue de la placa de filtración 49.

En la undécima y duodécima realización, un rebaje 85a en un lado, un rebaje 85b en el otro lado, un rebaje superior 85c y un rebaje inferior 85d se disponen en cuatro ubicaciones de la placa de filtración 49 del cartucho de membrana 34. No obstante, se puede disponer al menos la parte proyectante en uno cualquiera de los lados, entre estos rebajes 85a a 85d en los cuatro lados. En este caso, el líquido de limpieza 75 únicamente se ha de eyectar en forma de chorro desde el lado del rebaje proporcionado en al menos un lado.

A continuación, se explica una décimotercera realización, que no está de acuerdo con la presente invención, haciendo referencia a la figura 22.

La placa de filtración 49 incluye una parte de cuerpo principal de la placa de filtración 49a y una parte periférica 49b, formada en la periferia de la parte de cuerpo principal de la placa de filtración 49a. El grosor de la parte periférica 49b es menor que el grosor de la parte de cuerpo principal de la placa de filtración 49a. Las membranas de filtración 50 se disponen en ambas superficies frontal y posterior de la parte de cuerpo principal de la placa de filtración 49a. Se forma una parte escalonada 86 sobre la totalidad de la circunferencia entre la parte de cuerpo principal de la placa de filtración 49a y la parte periférica 49b. Las superficies inclinadas 87 se forman en la parte escalonada 86. Las superficies inclinadas 87 están inclinadas en una dirección en la que disminuye adicionalmente el grosor de la placa de filtración 49 en una dirección lateral exterior. Las partes periféricas de las membranas de filtración 50 están dobladas hacia, y soldadas en, las superficies inclinadas 87. Un método de unión de las membranas de filtración 50 y la placa de filtración 49 no está limitado a la soldadura y puede ser una unión por fusión o unión mediante adhesivo.

En consecuencia, cuando el líquido de limpieza a alta presión 75 se eyecta en forma de chorro desde la boquilla de inyección 76 hacia un borde lateral izquierdo o derecho del cartucho de membrana 34, para limpiar el cartucho de membrana 34, el líquido de limpieza 75 golpea contra los lados izquierdo o derecho de las partes del borde periférico de las membranas de filtración 50 unidas a las superficies inclinadas 87 de la placa de filtración 49. Por lo tanto, los lados izquierdo o derecho de las partes periféricas de las membranas de filtración 50 están sometidos a un flujo del líquido de limpieza 75 y están presionados contra las superficies inclinadas 87. En consecuencia, es posible impedir que las partes periféricas de las membranas de filtración 50 se despeguen de la placa de filtración 49.

En la décimotercera realización, las superficies inclinadas 87 se forman en los cuatro lados en la parte periférica de la placa de filtración 49 del cartucho de membrana 34. No obstante, también es posible que la superficie inclinada 87 se forme en al menos uno de los lados de la placa de filtración 49, y al menos uno de los lados de la parte periférica de la membrana de filtración 50 se dobla y se suelda a la superficie inclinada 87. En este caso, el líquido de limpieza 75 se ha de eyectar en forma de chorro únicamente desde el lateral de un lado en el que se forma la superficie inclinada 87.

A continuación, se explica una décimocuarta realización de la presente invención haciendo referencia a las figuras 23 a 25.

La membrana de filtración 50 del cartucho de membrana 34 está dividida en dos partes superior e inferior 91 y 92. Una sección frontera, donde la parte superior 91 y la parte inferior 92 son adyacentes entre sí, se suelda a la placa de filtración 49. En consecuencia, se forma una parte soldada 93 sobre la totalidad de la anchura de la membrana de filtración 50 en la sección frontera, en el centro vertical de la membrana de filtración 50.

En la placa de filtración 49 se disponen dos boquillas de admisión de agua 53a y 53b para succionar el agua tratada obtenida mediante la membrana de filtración 50. La boquilla de admisión de agua superior 53a se dispone en un lado izquierdo o derecho de la placa de filtración 49 y en el extremo superior de la parte superior 91. La boquilla de admisión de agua inferior 53b se dispone en un lado izquierdo o derecho de la placa de filtración 49 y en el extremo superior de la parte inferior 92.

En un lado del cuerpo estructural 37 de la carcasa 33 se disponen un par de colectores de agua superior e inferior 55a y 55b, que recogen el agua tratada succionada desde las boquillas de admisión de agua 53a y 53b. El colector de agua superior 55a y la boquilla de admisión de agua superior 53a están conectados por medio del tubo de conexión 56, y el colector de agua inferior 55b y la boquilla de admisión de agua inferior 53b están conectados por medio del tubo de conexión 56.

Ambas cubiertas laterales 39a y 39b están divididas respectivamente de manera vertical en dos, como un cuerpo de cubierta lateral superior 97 y un cuerpo de cubierta lateral inferior 98. Los cuerpos de cubierta lateral superior e inferior 97 y 98 se fijan respectivamente, con posibilidad de desmontarse, al cuerpo estructural 37 mediante los pernos 46.

En consecuencia, durante la operación de filtración, el lado interior de los cartuchos de membrana 34 se descomprime mientras se realiza la difusión de aire desde un difusor de aire 36, por medio de lo cual el lodo o similar en el líquido a tratar queda atrapado por las membranas de filtración 50 del cartucho de membrana 34. El permeado que permea a través de las membranas de filtración 50, y que fluye hacia el lado interior de los cartuchos de membrana 34, se recoge en los colectores de agua 55a y 55b desde las boquillas de admisión de agua 53a y 53b, a través de los tubos de conexión 56.

En este caso, el flujo ascendente 77 se genera entre los cartuchos de membrana 34 mediante burbujas de aire del aire que se difunde desde el difusor de aire 36. La materia adherida a la superficie de la membrana de los cartuchos de membrana 34 se retira mediante el flujo ascendente 77.

La boquilla de admisión de agua superior 53a se dispone en el extremo superior de la parte superior 91 y la boquilla de admisión de agua inferior 53b se dispone en el extremo superior de la parte inferior 92. Por lo tanto, es posible recoger de manera segura el agua tratada procedente de la totalidad del área en las partes 91 y 92, y evitar que se cree una bolsa de aire en las partes 91 y 92.

Cuando el flujo ascendente 77 fluye a lo largo de la membrana de filtración 50, la membrana de filtración 50 vibra en la dirección del grosor con respecto a la placa de filtración 49 debido a la fuerza del flujo ascendente 77. Tal como se muestra en la figura 25A, la altura L de la membrana de filtración 50 está dividida acortándola en unas medias alturas superior e inferior (=L/2) mediante las partes 91 y 92. Por lo tanto, tal como se muestra en la figura 25B, la anchura W1 de vibración de la membrana de filtración 50 que vibra en la dirección del grosor en cada una de las partes 91 y 92 es pequeña en comparación con la anchura W2 de vibración de la membrana de filtración 50, en la que no se forman las partes 91 y 92 tal como se muestra en la figura 25B, que vibra en la dirección del grosor (W1<W2). En consecuencia, es posible impedir que la membrana de filtración 50 se dañe y extender la vida útil de la membrana de filtración 50. Las líneas imaginarias en las figuras 25A y 25B indican de manera exagerada un estado en el que vibra la membrana de filtración 50. En realidad, las anchuras W1 y W2 de la vibración de la membrana de filtración 50 son extremadamente pequeñas.

Cuando el líquido de limpieza a alta presión 75 se eyecta en forma de chorro desde la boquilla de inyección 76 para limpiar los cartuchos de membrana 34, tal como se muestra en la figura 24, se desatornillan los pernos 46 para retirar el cuerpo de cubierta lateral superior 97 y el cuerpo de cubierta lateral inferior 98, de una cubierta lateral 39a del cuerpo estructural 37, y abrir una abertura lateral 45a, y el líquido de limpieza a alta presión 75 se eyecta en forma de chorro desde una abertura lateral 45a hacia los cartuchos de membrana 34. Como alternativa, también es posible que se retiren el cuerpo de cubierta lateral superior 97 y el cuerpo de cubierta lateral inferior 98 de la otra cubierta lateral 39b del cuerpo estructural 37, para abrir la otra abertura lateral 45b, y el líquido de limpieza a alta presión 75 se eyecta en forma de chorro desde la otra abertura lateral 45b hacia los cartuchos de membrana 34.

En la décimocuarta realización, la membrana de filtración 50 está dividida en las dos partes 91 y 92, mediante la soldadura del centro vertical de la membrana de filtración 50 a la placa de filtración 49 a lo largo de la totalidad de la anchura. No obstante, la membrana de filtración 50 puede estar dividida en las dos partes 91 y 92 disponiendo unas nervaduras en la placa de filtración 49.

En la décimocuarta realización, tal como se muestra en la figura 23, la membrana de filtración 50 está dividida en las dos partes superior e inferior 91 y 92. No obstante, la membrana de filtración 50 puede estar dividida en tres o más partes superiores e inferiores. Según una quinta realización, tal como se muestra en la figura 26, la membrana de filtración 50 puede estar dividida en dos partes izquierda y derecha 94 y 95 o puede estar dividida en tres o más partes izquierdas o derechas.

En las realizaciones, se explica, a modo de ejemplo, el separador de membranas sumergido 31 que tiene la estructura en la que los cartuchos de membrana 34 se pueden retirar e insertar desde la dirección horizontal de la carcasa 33. No obstante, los cartuchos de membrana 34 de acuerdo con las realizaciones se pueden utilizar en un separador de membranas sumergido de la técnica anterior, que tiene una estructura en la que los cartuchos de membrana se pueden retirar e insertar desde una parte superior de una carcasa, tal como se muestra en la figura 28. Asimismo, una pluralidad de los cartuchos de membrana 34, que incluyen las membranas de filtración 50 dispuestas en las superficies de las placas de filtración 49, se pueden configurar de manera integral como un módulo. En este caso, las placas de filtración 49 respectivas no están limitadas a placas de filtración que se pueden fijar con posibilidad de desmontarse.

Claims (4)

REIVINDICACIONES

1. Un cartucho de membrana (34) utilizado en un separador de membranas sumergido (31) que incluye una parte periférica de una membrana de filtración (50) unida a una superficie de una placa de filtración (49), que comprende una parte proyectante (60) más elevada que la superficie de la placa de filtración (49) correspondiente a un borde periférico de la membrana de filtración (50), que se forma en una superficie de la placa de filtración (49) más alejada en un lado exterior que el borde periférico de la membrana de filtración (50),

donde la altura (h) desde la superficie de la placa de filtración (49) hasta el extremo distal de la parte proyectante (60) se establece de modo que sea mayor que el grosor de las partes periféricas de la membrana de filtración (50), donde la parte proyectante (60) se forma de manera continua en la superficie de la placa de filtración (49) con un contorno estructural rectangular mediante una parte proyectante (60a) en un lado, una parte proyectante (60b) en el otro lado, una parte proyectante superior (60c) y una parte proyectante inferior (60d), y la parte proyectante (60) se forma en cada una de ambas superficies frontal y posterior de la placa de filtración (49).

2. Un cartucho de membrana (34) utilizado en un separador de membranas sumergido (31) que incluye una parte periférica de una membrana de filtración (50) unida a una superficie de una placa de filtración (49), que comprende una parte proyectante (60) más elevada que la superficie de la placa de filtración (49) correspondiente a un borde periférico de la membrana de filtración (50), que se forma en una superficie de la placa de filtración (49) más alejada en un lado exterior que el borde periférico de la membrana de filtración (50),

donde las partes proyectantes (60) se disponen de manera intermitente a unos espacios (81) predeterminados en la superficie de la placa de filtración (49), y

donde se establece que una proporción de espacios (81) en un área de formación de las partes proyectantes (60) sea igual a, o menor de, un 50 %.

3. Un separador de membranas sumergido (31)

que incluye una carcasa de tipo caja abierta en la parte superior y en la parte inferior, en la que se distribuyen paralelamente entre sí una pluralidad de cartuchos de membrana (34) planos, de acuerdo con la reivindicación 1, y se dispone un difusor de aire (36) por debajo de los cartuchos de membrana (34).

4. Un separador de membranas sumergido (31)

que incluye una carcasa de tipo caja abierta en la parte superior y en la parte inferior, en la que se distribuyen paralelamente entre sí una pluralidad de cartuchos de membrana (34) planos, de acuerdo con la reivindicación 2, y se dispone un difusor de aire (36) por debajo de los cartuchos de membrana (34).