专利名称：：渗透物间隔组件的制作方法渗透物间隔组件本发明涉及渗透物间隔组件、膜系统、操作该膜系统的方法、膜系统的用途、膜设备及膜设备的用途。发明背景通过隔膜的流体必须在通过隔膜前被转移到隔膜或与隔膜接触。通过后流体被收集到排放系统并被转移出该系统。许多隔膜均使用将流体转移到隔膜并从该隔膜转移的间隔装置。EP11201150、WO2004/103535和WO2004/103536中公开了隔膜间隔装置。排放系统(该系统收集流体)，可以是流体的闭塞物，因此产生导致造成压降的反压。该反压可限制流过隔膜，且压降可引起隔膜污染并限制其性能。因此，本发明的一个目的是改善排放系统的设计，从而加强隔膜的性能。另一个目的是提供具有能量平衡改善的隔膜。发明隔膜可用于微孔过滤、超滤、纳米过滤或反渗透。^:孔过滤是通常在0.1-10微米(ium)范围内的最粗的隔膜过滤等级。超滤膜由截留下的分子量分类，该截留下的分子量定义为最小分子的分子量，其中90%被隔膜保留。超滤范围跨越截留下的1000-500,000分子量。纳米过滤膜保留分子量范围在100-1,000的溶质分子。反渗透涉及最致密的隔膜，该隔膜能够分离甚至最小的溶质分子。已经通过隔膜或隔膜-膜的流体定义为渗透物。留下的流体定义为浓缩物或下文中定义为浓缩物的渗余物。隔膜可由插入元件、间隔装置或间隔元件隔开。间隔装置或插入元件可由波形材料、折叠材料、铸塑材料、挤塑材料或提供允许流体自由流到收集系统或收集装置的结构的机械加工材料制备。下文中，间隔装置定义为将隔膜或隔膜的膜隔开的构件，该间隔装置包含支持构件和插入元件。插入元件定义为将支持构件隔开的元件。本发明涉及渗透物间隔组件，该组件包含间隔装置及至少一个收集装置，该间隔装置包含至少一个插入元件和选自至少一个以下构件的支持构件支持表面单元(13)、具有穿孔的固体表面材料、多孔表面材料、具有穿孔或孔或其组合的复合表面材料、具有穿孔或孔的夹层表面材料或其组合，支持构件被至少一个插入元件隔开，在支持构件和插入元件之间形成流动空间或者流动通道，以将渗透物引导到至少一个与渗透物间隔组件连接的渗透物收集装置中。可根据流体的压力范围、粘度或温度调节孔或穿孔的形状、它们的频率或量。穿孔可以是孔、槽、狭缝或其组合。插入元件可以是纵向壁、波形片、折叠片、铸塑片、模压片、挤塑片、具有管的片、具有切口或平峰的片、单程辅助物或其组合。支持构件和插入元件之间的流动空间形成通道、流动空间或流动通道。通道、流动空间或流动通道可与至少一个渗透物收集装置连接或附接。根据一个替代的实施方案，通道、流动空间或流动通道可相互向前延伸。根据再一个实施方案，插入元件形成下文中称为流动通道的通道、流动空间或流动通道，此类流动通道相互间平行延伸。渗透物收集装置可以是膨胀的框或任何收集渗透物的手段，或者渗透物收集装置可以是管形或U-型挤塑形式。U-型挤塑形式收集装置可与流动通道在该U-型的开放端上连接，并且可在间隔组件的至少一个侧面上包括所有平行的流动通道，并从流动通道引导和收集渗透物。管状收集装置可与平行的流动通道连接，渗透物可通过孔、狭缝、槽或通过管中的任何类型的通过手段流进管中，或者管可具有沿该管的切口，以促进与渗透物间隔组件的连接，并从流动通道引导和收集渗透物。流动通道可垂直地与至少一个收集装置附接或连接。根据另一个替代方案，至少一个收集装置可连接或附接间隔装置周围所有的流动通道，流动空间与至少一个渗透物收集装置相通，以在传送到储存器或进一步处理前收集。渗透物间隔装置的厚度可为至少0.1mm,厚度可大至小于或等于约20mm。根据一个替代实施方案，厚度可为至少0.2mm，并且在再一个替代实施方案中，厚度可为至少0.5mm。根据再一个替代实施方案，厚度可在约O.lmm至约20mm的范围内。冲艮据再一个替代实施方案，厚度可在约0.5mm至约15mm的范围内。根据再一个替代实施方案，厚度可在约1mm至约5mm的范围内。根据再一个替代实施方案，厚度可在约0.1mm至约2.0mm的范围内。根据再一个替^C实施方案，厚度可在约0.5mm至约1.5mm的范围内。支持构件和插入元件可由相同的材料制备，或者支持构件可由一种材料制备，而插入元件由另一种材料制备。材料可以是金属、陶瓷、塑料、复合材料、纸、多孔材料、聚合物或其组合。根据一个替代实施方案，材料可选自至少一种下列材料聚烯烃弹性体、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、乙烯醋酸乙烯酯三元共聚物、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚氨酯、聚丁烯、聚丁烯共聚物、聚异戊二烯、聚异戊二烯共聚物、丙烯酸酯、聚硅氧烷、天然橡胶、聚异丁烯、丁基橡胶、聚丙烯、聚丙烯共聚物、聚乙烯、聚乙烯共聚物、聚碳酸酯、含氟聚合物、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、尼龙、聚氯乙烯及其共聚物和掺混物。本发明还涉及膜系统，该系统包含渗透物间隔装置，隔膜或隔膜的膜可以与该渗透物间隔装置的两侧面附接。隔膜可焊接到间隔装置上、胶合到间隔装置上、与间隔装置铸塑在一起或作为一个隔膜单元挤塑在一起、固定在间隔装置上或作为间隔装置构造的一部分。系统可包含至少一个渗透物收集装置，该装置可以是管形或U-型挤塑形式，系统的各侧面可以焊接或胶合，并可提供至少一个支持条紋(list)或支持条。本发明还涉及收集渗透物的方法，该方法包括下列步骤，i)将本发明的膜系统与流体接触，将渗透物通过隔膜转移；ii)通过渗透物间隔组件内的通道、流动空间或流动通道，产生'渗透物流；及iii)将渗透物收集到至少一个渗透物收集装置中，该渗透物收集装置与通道、流动空间或流动通道连接或附接。该方法也可包括额外的步骤iv)将步骤iii)中收集的渗透物通过静压转移到收集罐、容器或井中。本发明涉及膜系统在处理废水、海水、地表水或井水中的用途，该膜系统包括渗透物间隔装置和隔膜的膜。膜系统可用作水，例如海水、地表水或井水，在反渗透类型的脱盐设备前的预处理。该膜系统也可用于由地表水或井水制备饮用水。该膜系统可用作水的预处理或最终处理。在该情况中，隔膜将被安装在其中静压将用作跨膜压TMP的罐中。由于膜系统中低的压降，用納米过滤膜处理水除去二价离子如4丐、镁等，或低有机分子如杀虫剂是可能的。膜系统也可用于高分子量物质的无菌过滤、净化或浓缩。膜系统可用于葡萄酒、啤酒、果汁浓缩、乳的无菌过滤处理。渗透物间隔装置为隔膜提供了良好的支持，并且通道、流动空间或流动通道允"^午流体的自由流动或流动，而不形成产生反压的阻塞。可使渗透物间隔装置的尺寸与应用相适应，并且可使其以不同的构型如板和框式膜、或膜生物反应器(MBR)成为整体，其中渗透物侧面上的压降必须保持下降，以避免尤其是高渗透物流出速度下的反压形成。膜系统可用于不同类型的构造中，并包括所有的压力范围，包括微孔过滤、超滤、纳米过滤或反渗透。在板和框式膜构造中，渗透物间隔装置可用作隔膜支持板。本发明涉及膜设备，该设备包含本发明的膜系统，并且该膜设备也包含收集罐、容器或井。在膜设备或膜生物反应器中，可将膜系统置于生物处理罐中，并且收集罐、容器或井可在该生物处理罐的外部与膜系统连接。从至少一个渗透物收集装置中收集的渗透物可通过静压转移到收集罐、容器或井中，该收集罐、容器或井在生物处理罐的内部与至少一个收集装置连接。所收集的渗透物可储存或送去使用。膜设备也可包含泵，该泵用于将收集罐、容器或井中一部分收集的渗透物传送回生物处理罐。根据另一个替代实施方案，膜设备可包括将膜系统置于待处理流体的连续流中，置于不是生物处理罐的处理罐中，它也许例如是咸海水处理的公海，或是用于食品工业、化学品工厂、果浆和造纸工业等中其他类型流体的处理罐。本发明涉及膜i殳备在处理废水、海水、地表水或井水中的用途。由于膜系统中低的压降，用纳米过滤膜处理水，仅通过使用静压除去二价离子如钩、镁等，或低有机分子如杀虫剂是可能的。进一步的开发见独立权利要求和从属权利要求中说明。下面，将通过附图更详细地解释本发明。附图简述图1显示渗透物间隔装置的一个一齐代实施方案的图解部分^f见图。图2显示膜系统的另一个替代实施方案的图解部分^L图。图3显示插入元件的另一个替代实施方案的图解部分视图。图4显示膜设备的一个替代实施方案的图解部分视图。图5显示膜设备的另一个替代实施方案的图解部分视图。附图详述图1显示间隔装置1的透视图，该间隔装置是具有挤塑支持构件2的挤塑间隔装置，该支持构件被提供有穿孔3。根据该替代实施方案，插入元件4是纵向壁，在支持构件2和该纵向壁之间形成流动空间5。隔膜6附接在间隔装置1的两侧面。图2显示一个替代膜系统7的截面图，其中折叠片8将形成平行通道10形式的流动空间的支持构件9隔开。在支持构件9的顶部附接着隔膜6。膜系统7与至少两个侧面11焊接在一起。图3显示插入元件12的一个4齐代实施方案的截面图，该插入元件12具有起支持表面单元作用的平峰13。图4显示本发明膜设备的一个替代实施方案。根据该实施方案，将膜系统14置于生物处理罐中。通过焊接膜系统的三个侧面构造膜系统14。笫四个侧面用可以是管形或U-型挤塑形式的收集装置l5终止。所焊接的各侧面可配备支持条紋、支持条或其他任何东西(在图4中未显示)，它们将保持该膜系统能够扩展到尽可能大的区域。在通道(在图4中未显示)中流体，即渗透物和空气被传送到收集装置15，借助于静压流体被从收集装置传送到垂直管16。管16的底部处于比膜系统更低的水平，以使静压能够形成。管16的顶部高于水位，并且管的该端是开放的，以排出空气。图5显示膜设备的另一个替代实施方案。膜系统在罐的水位以下完全浸没在生物处理罐中。根据该实施方案，将收集罐或井17置于生物处理罐的外面。渗透物收集装置15的出口和罐中水位之间的水位差产生静压，该静压足够产生能够导致流体流过渗透物收集间隔装置中隔膜的跨膜压。流体从该渗透物收集间隔装置被收集到一个、两个或几个收集装置15中，该收集装置15可以是管形、U-型挤塑形式或其他几何构型。渗透物通过重力进入到井或收集罐17中，其中水位比主罐的水位低。该水位差产生运行膜系统必需的静压。静压可通过控制井17中的水位来调节。在下列实施例中，进行了流速和流出速度相对于时间的研究，并在常规螺旋巻膜间隔装置和根据本发明一个替代实施方案的膜系统之间进行了比较。实施例的目的是举例说明渗透物间隔装置和渗透物系统的性能，并无意限制本发明的范围。实施例1使用图4中公开的膜设备进行测试。在16天内监测渗透物流和渗透物流出。测试期间，隔暖上不用施加压力或使用真空，膜系统就能够运行。静压足以压迫水通过隔膜。静压变化可调节通过隔膜的渗透物流。这些变化可通过罐中或井中的水位控制。膜系统的面积为3.753m2，测试期间空气温度在-5。C-5。C之间。结果总结在表1中。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>实施例2(比较)在该实施例中，将与收集装置附接的常规螺旋缠绕间隔元件与根据图1与收集装置附接的渗透物间隔装置比较。螺旋缠绕间隔元件和渗透物间隔装置各侧面均被提供有隔膜。静压为1.2m，测得的常规间隔装置的通量为16dm3/m2xh，渗透物间隔装置的通量为100dmVm2Xh,表明本发明的渗透物间隔装置与常规间隔装置的比率为6.25。由结果得出的结论是甚至在低通量时渗透物侧面上自由流动的重要性，和在较高通量水平时比率增加。权利要求1.一种包含间隔装置和至少一个收集装置的渗透物间隔组件，所述间隔装置包含至少一个插入元件和支持构件，所述支持构件选自至少一个以下构件支持表面单元(13)、具有穿孔的固体表面材料、多孔表面材料、具有穿孔或孔或其组合的复合表面材料、具有穿孔或孔的夹层表面材料或其组合，所述支持构件被所述至少一个插入元件间隔开，在所述支持构件和所述插入元件之间形成流动空间、通道或者流动通道，以将渗透物引导到至少一个与所述渗透物间隔组件连接或附接的渗透物收集装置中。2.权利要求1的渗透物间隔组件，其中所述流动通道相互平行，并与所述至少一个渗透物收集装置垂直连接或附接。3.权利要求1的渗透物间隔组件，其中所述流动空间与所述至少一个渗透物收集装置连接或附接，并且所述至少一个渗透物收集装置全部在所述间隔装置的各侧面周围与该间隔装置连接或附接。4.权利要求l、2或3中任一项的渗透物间隔组件，其中所述插入元件是纵向壁、波形片、折叠片、铸塑片、模压片、挤塑片、具有管的片、具有切口或平峰的片、单程辅助物或其组合。5.前述权利要求中任一项的渗透物间隔组件，其中所述支持构件是具有穿孔的固体材料或多孔材料。6.前述权利要求中任一项的渗透物间隔组件，其中所述穿孔是孔、槽、狭缝或其组合。7.前述;K利要求中任一项的渗透物间隔组件，其中所述支持构件和所述至少一个插入元件分别由选自至少一种以下的材料制备金属、陶瓷、塑料、复合材料、纸、纤维素、多孔材料、聚合物、玻璃、玻璃纤维或其组合。8.权利要求7的渗透物间隔组件，其中所迷支持构件和所迷至少一个插入元件分别由选自至少一种以下的材料制备聚烯烃弹性体、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、乙烯醋酸乙烯酯三元共聚物、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚氨酯、聚丁烯、聚丁烯共聚物、聚异戊二烯、聚异戊二烯共聚物、丙烯酸酯、聚硅氧烷、天然橡胶、聚异丁烯、丁基橡胶、聚丙烯、聚丙烯共聚物、聚乙烯、聚乙烯共聚物、聚碳酸酯、含氟聚合物、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、尼龙、聚氯乙烯及其共聚物和掺混物。9.前述权利要求中任一项的渗透物间隔组件，其中所述支持构件在至少0.1mm的距离内被间隔开。10.前述j又利要求中任一项的渗透物间隔组件，其中所述支持构件在小于约20mm的距离内被间隔开。11.前ii^又利要求中任一项的渗透物间隔组件，其中所述支持构件在约1mm至约5mm的距离内被间隔开。12.前述权利要求中任一项的渗透物间隔组件，其中所述至少一个渗透物收集装置是膨胀的框，或者是收集渗透物的任何手段。13.前述权利要求中任一项的渗透物间隔组件，其中所述膨胀的框是管形或是U-型挤塑形式。14.一种包含前述权利要求中任一项的渗透物间隔组件的膜系统，其中所述隔膜的膜、叶或片附接在所述间隔装置的两侧面。15.权利要求14的膜系统，其中所述支持构件和所述至少一个插入元件由膜材料制备，并且所述支持构件、所述至少一个插入元件和所述隔膜的膜、叶或片，在所述渗透物间隔组件的两侧面由膜材料制成一个单元。16.权利要求14或15的膜系统，所述系统也包含至少一个支持条紋或支持条。17.权利要求14-16中任一项的膜系统，其中所述隔膜至少部分焊接，或至少部分胶合在所述间隔装置上。18.—种收集渗透物的方法，所迷方法包括下列步骤i)将权利要求14-17中任一项的膜系统与流体接触，将渗透物通过隔膜转移；ii)通过所述渗透物间隔组件内的流动空间、通道或流动通道,产生渗透物流；及iii)将所迷渗透物收集到所述至少一个渗透物收集装置中，该渗透物收集装置与所述流动空间、通道或流动通道连接。19.权利要求18的方法，所述方法还包括步骤iv)通过静压，将步骤iii)中收集的渗透物转移到收集罐、容器或井中。20.权利要求14-17中任一项的膜系统在废水、海水、地表水或井水处理中的用途。21.权利要求14-17中任一项的膜系统在高分子量物质无菌过滤、净化或浓缩中的用途。22.权利要求14-17中任一项的膜系统在葡萄酒、,酒、果汁浓缩、乳的无菌过滤处理中的用途。23.—种膜设备，该膜设备包含权利要求14-17中任一项的膜系统，且所述膜设备也包含收集罐、容器或井。24.权利要求23的膜设备，其中所述膜系统置于生物处理罐中。25.权利要求23或24的膜设备，其中所述收集罐、容器或井在所述生物处理罐的外面与所述膜系统连接，与所述渗透物间隔组件连接的所述至少一个渗透物收集装置中所收集的渗透物与所述收集罐、容器或井连接，并且所述渗透物通过静压从与所述渗透物间隔组件连接的所述至少一个渗透物收集装置转移到所述收集罐、容器或井中。26.权利要求23-25中任一项的膜设备，所述设备也包含泵，该泵用于将一部分所述渗透物从所述收集罐、容器或井中运送回所述生物处理罐。27.权利要求23-26中任一项的膜设备在废水或水处理中的用途。全文摘要本发明涉及包含间隔装置和至少一个收集装置的渗透物间隔组件，该间隔装置包含被至少一个插入元件间隔开的支持构件，该支持构件和该插入元件之间形成流动空间或流动通道，以将渗透物引导到至少一个与流动空间或流动通道连接的渗透物收集装置中。本发明还涉及包含该渗透物间隔组件的膜系统、操作该膜系统的方法、该膜系统的用途、膜设备和该膜设备的用途。文档编号C02F1/44GK101128251SQ200680006398公开日2008年2月20日申请日期2006年2月23日优先权日2005年2月28日发明者N·海嫩申请人:阿尔法拉瓦尔股份有限公司