清洗液流过滤器的方法.pdf

一种借助于至少一次清洗过程(BW)清洗液流过滤器(2)的方法，其中在所述过滤器运行预定时间段或过滤预定量的液体之后开始所述清洗过程(BW)，其特征在于，在第一时间点处检测所述过滤器(2)的两侧之间的第一变压过滤器压力值(TMP)且在第二时间点处检测所述过滤器(2)的两侧之间的第二变压过滤器压力值(TMP)，计算所述两个检测到的变压过滤器压力值(TMP)的差值(△TMP1、△TMP2)，将所述差值(△TMP1、△TMP2)与极限值XX进行比较，如果所述差值(△TMP1、△TMP2)超过所述极限值XX，那么减小所述清洗过程BW的两次开始之间的所述预定时间段或要过滤的液体的所述预定量。

1.  一种清洗液流过滤器(2)的方法，其借助于至少一次清洗过程(BW)，其中在所述过滤器运行预定时间段或过滤预定量的液体之后开始所述清洗过程(BW)，其特征在于，在第一时间点处检测所述过滤器(2)的两侧之间的第一变压过滤器压力值(TMP)，且在第二时间点处检测所述过滤器(2)的两侧之间的第二变压过滤器压力值(TMP)，
计算所述两个检测到的变压过滤器压力值(TMP)的差值(△TMP1、△TMP2)，
将所述差值(△TMP1、△TMP2)与极限值XX进行比较，
如果所述差值(△TMP1、△TMP2)超过所述极限值XX，那么减小所述清洗过程BW的两次开始之间的所述预定时间段或要过滤的液体的所述预定量。

2.  根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一次清洗过程(BW)是反洗所述过滤器(2)。

3.  根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述至少一次清洗过程是化学清洗过程(内部就地清洗过程)。

4.  根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述清洗过程的流动方向是从所述液流过滤器(2)的入口侧(12)到出口侧(14)。

5.  根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在闭环回路中实施所述清洗过程。

6.  根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，第一清洗过程是反洗(BW)所述过滤器且第二清洗过程是化学清洗过程。

7.  根据权利要求6所述的方法，其特征在于，如果两次第一清洗过程(BW)之间的所述预定时间段或要过滤的液体的所述预定量达到预定最小值，那么实施所述第二清洗过程。

8.  根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在实施所述第二清洗过程之后，将两次第一清洗过程(BW)之间的所述预定时间段或要过滤的液体的所述预定量重置为开始值。

9.  根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，如果两次第二清洗过 程之间的所述时间段达到预定最小时间(AA)，那么降低通过所述过滤器(2)的流量。

10.  根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在紧邻实施所述清洗过程(BW)之后检测所述第一变压过滤器压力值(TMP)，且在紧邻所述清洗过程(BW)再次开始之前检测所述第二变压过滤器压力值(TMP)。

11.  根据权利要求1至9中之一所述的方法，其特征在于，在实施所述清洗过程(BW)之后在每种情形中立即检测在两个不同时间点处的所述第一和第二变压过滤器压力值(TMP)。

12.  根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，计算在紧邻实施所述清洗过程(BW)之后和在所述清洗过程(BW)再次开始之前测量到的第一和第二变压过滤器压力值(TMP)之间的第一差值(△TMP1)。

13.  根据权利要求12所述的方法，其特征在于，将所述第一差值(△TMP1)与第一极限值(XX)进行比较，且如果所述第一差值(△TMP1)超过所述第一极限值(XX)，那么减小所述清洗过程的两次开始之间的所述预定时间段或要过滤的液体的所述预定量。

14.  根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，计算在两个不同时间点处检测到的第一和第二变压过滤器压力值(TMP)之间的第二差值(△TMP2)，其中这些时间点之间的时间段大于在取得用于计算所述第一差值(△TMP1)的所述变压过滤器压力值(TMP)的时间点之间的时间段。

15.  根据权利要求14所述的方法，其特征在于，取得用于计算所述第二差值(△TMP2)的所述变压过滤器压力值(TMP)的两个时间点比取得用于计算所述第一差值(△TMP1)的所述变压过滤器压力值(TMP)的两个时间点跨越更多次的清洗过程(BW)。

16.  根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于，将所述第二差值(△TMP2)与第二极限值(YY)进行比较，并且如果所述第二差值(△TMP2)超过所述第二极限值(YY)，那么减小所述清洗过程的两次开始之间的所述预定时间段或要过滤的液体的所述预定量。

清洗液流过滤器的方法
技术领域
本发明涉及一种清洗液体过滤器的方法。
背景技术
膜过滤器，尤其使用中空纤维形式的膜的膜过滤器由于污垢易于变得阻塞或者失去它们的渗透性。尤其在用于生产饮用水的滤水器中容易出现这种情况。当这种情况发生时，过滤器上(即膜上)的压差增大并且过滤器性能降低。需要在特定时间点处进行过滤器的就地清洗(CIP)。这通常需要很长的时间，导致过滤器更长的停用时间，以及因此导致过滤器的整体性能下降。
发明内容
本发明的目的是提供一种清洗液流过滤器的改善的方法，尤其是提供一种减少过滤器的停用时间且增大过滤器的整体性能的滤水器。
通过权利要求1中限定的方法来实现这个目的。在从属子权利要求、下面的说明书以及所附附图中限定了优选实施例。
根据本发明，使用至少一次清洗过程来清洗过滤器。在过滤器运行预定时间段之后或过滤预定量的液体(尤其过滤预定量的水)之后，开始所述清洗过程。根据本发明，可以修改所述预定时间段或过滤的预定量的液体以减少过滤器所需的清洗且增大过滤器的运行时间。根据本发明，检测在过滤器的两侧之间的第一变压过滤器压力值。这意味着在过滤器的两侧(即，入口侧和出口侧)上检测到压力，并且计算两个检测到的压力之间的差值作为变压过滤器压力值。这在第一时间点处进行。在第二时间点处检测过滤器的两侧(即，过滤器的入口侧和出口侧)之间的第二变压过滤器压力值。然后计算两个检测到的变压过滤器压力值的差值。将这个差值与极限值或阈值进行比较。在所述差值超过极限值的情形下，减小在所述清洗过程的两次开始之 间的预定时间段或要过滤的液体的所述预定量。这意味着根据本发明，以两个清洗过程之间的最大时间段或要过滤的液体的最大量来开始此过程，并且然后在进一步运行期间可以减小这个时间段或过滤的液体量，使得如果需要更频繁地清洗过滤器那么可以更早的开始清洗过程。
优选地，以干净的过滤器(即，类似中空纤维膜的干净的过滤膜)开始该过程。在实施下面的运行和清洗过程期间，通过这个清洗过程不可能完全地将过滤器清洗干净，由此将更早地达成需要清洗的阻塞。通过使用本发明，可以采用两个清洗过程之间的时间段或过滤的液体的量为可能的最大值，反之，在先前技术中是使用最小的时间段或过滤的液体量以确保在任何时刻充分的清洗。由此，通过本发明的方法，由于可以延长两个清洗过程之间的时间间隔，所以可以增大生产时间。这降低了过滤器的维修费用。另外，减少了用于清洗过滤器的化学制品的量。
随着过滤器或过滤膜的阻塞，因为过滤器用作节流阀，所以变压过滤器压力增大。根据两个检测到的变压过滤器压力值计算的差值是表示过滤器阻塞速度的参数。如果差值增大，那么这表示过滤器的阻塞变快，需要在减少的时间段或过滤的流体量之后的清洗过程。
根据本发明，通过合适的控制装置，尤其是包括相应控制程序的可编程控制装置来优选地实施该计算和清洗过程的开始。
根据本发明的第一优选实施例，所述至少一次清洗过程可以是反洗过滤器。根据又一优选实施例，所述清洗过程可以是化学清洗过程，例如过滤器的化学加强反洗。
在反洗过程中，流动方向可以与生产过程中的流动方向相反。这意味着在反洗期间，在与生产过程中的流动方向相反的方向上，尤其由过滤器过滤的流体之前，使用清洗流体来洗涤过滤器。
然而，根据又一优选实施例，清洗过程(尤其是化学清洗过程)的流动方向可以是从液流过滤器的入口侧到出口侧，即，在与生产过程中相同的方向上。通过这个清洗程序，将任何灰尘保留在入口侧上且不允许其进入出口侧。
根据又一优选实施例，闭环实施清洗过程(尤其化学清洗过程)。通过这种方式，因为清洗流体以闭环循环且不被直接送到排水管，所以减少了清 洗流体的量以及在化学清洗过程情形下化学制品的量。
根据本发明的具体实施例，可以提供两种不同的清洗过程，第一清洗过程是反洗过滤器且第二清洗过程是化学清洗过程。通过这种方式，可以进一步优化过滤器的清洗以利用最小量的化学制品和过滤器最小的停用时间来实现充分的清洗。
优选地，如果两次第一清洗过程之间的预定时间段或要过滤的液体的预定量达到预定最小值，那么实施第二清洗过程。液体量或时间段的预定最小值表明由第一清洗过程进行的清洗不再是充分的，使得开始更有效的清洗过程，即第二清洗过程，其可以是类似化学加强反洗的化学清洗过程。
在实施第二清洗过程之后，将两次第一清洗过程之间的预定时间段或要过滤的液体的预定量重置为开始值，即重置为开始时使用的最大值。在下面，如果两个检测到的变压过滤器压力值之间的差值达到或者超过预定极限值，那么可以再次减小这个时间段或液体量。进行上述操作，直到再次达到最小时间段或最小液体量。然后进一步实施第二清洗过程且程序从头开始。
优选地，如果两次第二清洗过程之间的时间段达到时间的预定最小值，那么降低通过过滤器的流量。通过这种方式，实现生产两次第二清洗过程之间过滤的液体的量的生产时间段不会降落至最小值之下。由此，防止了过滤器增大的停用时间。代替进一步增大用于进一步清洗过程的停用时间，降低通过过滤器的流量。
优选地，在紧邻实施清洗过程之后检测如上所述的第一变压过滤器压力值，并且在紧邻清洗过程再次开始之前检测第二变压过滤器压力值。通过这种方式来取得表示被清洗干净的过滤器的第一变压过滤器压力值，然而第二变压过滤器压力值表示在清洗之前阻塞的过滤器。随着过滤器更快的阻塞，如上所述，这个差值将增大。
可替代地或额外地，可以在实施清洗过程之后，在每个情形中立即检测两个不同点时间处的第一和第二变压过滤器压力值。通过这种方式来比较被清洗干净的过滤器的值。随着时间的推移，清洗过程将不再能够完全地清洗过滤器，使得在清洗之后变压过滤器压力将随着时间的推移而增大。这可以以这种方式检测到。
根据本发明又一优选实施例，可以计算两个变压过滤器压力值之间多于 一个的差值。优选地，计算在紧邻实施清洗过程之后检测到的第一变压过滤器压力值与在紧邻如上所述清洗过程接着的开始之前检测到的第二变压过滤器压力值之间的第一差值。
优选地将所述第一差值与第一极限值进行比较，并且如果所述第一差值超过所述第一极限值，那么减小所述清洗过程的两次开始之间的所述预定时间段或要过滤的液体的预定量。
可以计算在两个不同时间点处检测到的第一和第二变压过滤器压力值之间的第二差值，其中这些时间点之间的所述时间段大于在取得用于计算所述第一差值的所述变压过滤器压力值的时间点之间的所述时间段。这意味着通过使用第二差值，考虑更大的时间段。优选地，在取得用于计算所述第二差值的所述变压过滤器压力值的两个时间点比在取得用于计算所述第一差值的所述变压过滤器压力值的两个时间点跨越更多次的清洗过程。用于第一差值的时间段优选地仅度过一个清洗过程。另外，用于计算第二差值的两个变压过滤器压力值都在通过清洗过程清洗过滤器(例如，第一清洗过程)之后检测。
优选地，将所述第二差值与第二极限值进行比较，并且如果所述第二差值超过所述第二极限值，那么减小所述清洗过程的两次开始之间的所述预定时间段或要过滤的液体的所述预定量。通过这种方式能够补偿随着时间过滤器可能不再能够被清洗过程完全清洗干净的影响。
通过用于流体过滤器组件的特殊清洗装置的控制器或控制装置或者通过流体过滤器组件本身的控制装置可以实施如前所述的方法。使用如前所述方法的液流过滤器组件可以如下所述地被设计。这个液流过滤器组件是本发明的一部分且其清洗装置和控制装置可以被设计为使得能够实施如前所述的方法。
根据本发明的液流过滤器组件包括至少一个过滤器。这个过滤器可以被设计为超滤，例如具有中空纤维膜。除了该至少一个过滤器，根据本发明的液流过滤器组件优选地包括用于通过过滤膜来泵送待过滤的液体尤其是水的至少一个固定泵。另外，过滤器组件可以包括所需要的阀和控制装置，用于以已知的方式来控制过滤过程。优选地，设置有用于化学清洗(尤其，改善的化学内部就地清洗)的特殊的清洗装置。清洗装置包括被布置来将至少 一个清洗化学制品注射至通过过滤器的流体流的注射装置。通过泵送清洗流体(尤其之前由过滤器过滤的干净的水)可以提供通过过滤器的流体流。
流体过滤器组件的优选清洗装置包括循环导管。这个循环导管是为了清洗过滤器的流体流而设置的且允许用于流体流以闭环形式清洗过滤器。这意味着循环导管提供了从过滤器的渗透侧或出口侧至过滤器的供给侧或入口侧的流体流，使得流体以闭环流动。通过提供用于清洗的闭环流体流，明显地减小了用于清洗的所需新鲜水的量。所述注射装置被布置来将清洗化学制品注射至所述闭环流体流的流体中。由此，混合由至少一个清洗化学制品的液流(尤其水)可以以闭环形式被泵送通过所述过滤器。
另外，所述清洗装置优选地具有用于控制激活所述闭环流体流的至少一个阀和/或泵的控制装置。所述控制装置，优选地可编程电子控制装置可以是仅用于清洗装置的单独控制装置。然而，可替代地，用于清洗装置的这个控制装置可以被整合至用于控制整个流体过滤器组件的控制装置中。用于清洗装置的控制装置被设计为使得控制装置可以通过打开和/或关闭所需的阀来激活用于清洗过滤器的闭环流体流，并且例如激活循环液流通过循环导管提供的闭环的循环泵。可以设置有阀，尤其是被用来关闭清洗闭环流体流不用的其他流体导管的电磁阀或电动阀。另外，可以具有在过滤器组件的正常运行期间关闭循环导管的阀，即，当没有使用循环导管的清洗发生时。尤其，倘若在过滤器运行期间未过滤的水进入循环导管，那么循环导管内部可以布置有止回阀。通过这个止回阀，确保所有待过滤的液流进入过滤器的入口侧。止回阀防止循环导管作用为旁路。替代这种止回阀，在循环导管中可以布置由控制装置激活的电磁阀或电动阀。优选地，在循环导管内部还布置有用于循环清洗液(即，通过所述闭环流体流的带有清洗化学制品的过滤的液体)的循环泵。由此，循环泵布置在正常运行(即，在组件的过滤器运行期间)期间所不使用的导管中。
根据优选实施例，所述清洗装置和所述循环导管被设计为提供通过所述过滤器从过滤器的入口侧到出口侧的所述闭环流体流。这意味着清洗流体流在与生产期间相同的方向上流动通过过滤器。与化学加强反洗相比较，这是一个不同，因为与反洗相反，清洗流体或液体在与生产期间相同的方向上流动。
使用根据本发明的液流过滤器组件，具有额外的传统反洗以去除过滤器的进入侧上(即，膜的进入侧或过滤器的纤维的外部上)的颗粒。可以布置注射装置使得将清洗化学制品注射进还用于反洗过滤器的导管中。这允许使用根据本发明的清洗装置来实施传统的化学加强反洗。由此，在清洗期间，注射装置优选地不布置在仅用于闭环液体流的循环导管处。优选地，注射装置布置在过滤器的出口侧处。
优选地，所述循环导管包括循环泵，并且所述循环导管的一端被连接至过滤器的入口侧且循环导管的相反的另一端被连接至过滤器的出口侧。另外，优选地，循环泵的出口侧被连接至过滤器的入口侧，这允许流体在与生产期间相同的方向上流动。
如上所述，优选地，设计所述清洗装置使得在闭环流体流中使用已经由过滤器过滤的流体。可以在过滤器的出口侧上设置槽用于收集干净的或者已被过滤的流体(尤其水)。对于闭环流体流，流体可以优选地通过布置在循环导管中的循环泵而被吸出槽。通过这种设计确保了无需从外部传送用于清洗的额外流体。所需的流体由过滤器组件本身来产生。这允许清洗装置的简单设计且仅使用过滤器组件中的几个额外部件来容易地建立闭环流体流。实质上，建立用于清洗的闭环流体流仅需要循环导管、循环泵和相应的控制装置。
根据本发明的又一优选实施例，所述至少一个清洗化学制品可以是氯。清洗化学制品可以设置在清洗化学槽中作为液流过滤器组件的一部分。这允许通过控制装置自动地开始清洗过程，而无需安装额外的设备至流体过滤器组件。
替代仅仅一个注射装置，可以设置被布置来将清洗化学制品注射至流体流(尤其，闭环流体流)的多个注射装置。由此，具有至少两个注射装置以将两种不同的清洗化学制品注射至流体流中。与每个注射装置相关，将被注射至流体流的化学制品可以具有相应的槽或筒。除了氯或者作为氯的替代品，可以有带有化学碱的槽和/或带有化学酸的槽以被注射至闭环流体流。另外，可以为通过相同的注射装置被注射至流体流的两个或更多不同的清洗化学制品设置两个或更多化学槽。在单个注射装置与不同的槽之间可以设置阀以选择性地将槽与注射装置相连接。
如上所述，优选地，额外的反洗装置可以被设置在根据本发明的液流过滤器组件中，用于使用由所述过滤器过滤和由所述控制装置控制的流体来反洗所述过滤器，其中所述控制装置被设计为使得在激活所述闭环流体流之前，通过激活所述反洗装置一预定时间段来开始清洗所述过滤器。通过这种方式，确保在使用如上所述的闭环流体流开始化学清洗过程之前，闭环完全地填满新鲜的清洗流体。另外，通过反洗，可以从过滤器或过滤膜的进入侧去除颗粒。反洗装置可以包括通过控制装置激活的必要的阀和/或泵(尤其反洗泵)。这可以是清洗装置的特殊控制装置或者整个过滤器组件的控制装置，还通过各自的控制程序来提供对清洗装置和反洗装置的控制。这允许在激活清洗装置以实施闭环流体流的清洗之前自动地停止过滤器的生产且首先激活反洗装置。
所述注射装置优选地包括用于将至少一个清洗化学制品加给到闭环流体流的计量泵或计量阀。计量泵或计量阀允许将期望量的清洗化学制品精确地注射至流体流，使得可以减小清洗化学制品的量。通过控制整个清洗装置或整个过滤器组件且尤其清洗过程的控制装置可以来控制计量泵或计量阀。尤其，控制装置可以被设计为使得控制装置可以计算或限定要注射的清洗化学制品的所需量并且将所需的信号发送给计量泵或计量阀以将该限定量的清洗化学制品抽吸或注射至流体流中。
根据本发明的又一实施例，可以由所述控制装置来控制所述注射装置且所述注射装置和所述控制装置被设计为使得所述至少一个清洗化学制品被间隔地注射至流体中。优选地，预限定量的清洗化学制品被间隔地注射。通过如前所述的计量泵或计量阀可以实施所述间隔和/或由控制装置计算或限定的量以及定量给料。
另外，优选地设置有压力传感器装置，用于检测变压过滤器两侧之间(即，过滤器的入口和出口侧之间)的变压过滤器压力。当过滤器阻塞时，过滤器的入口和出口侧之间的压力差增大。由此，变压过滤器压力可以被用作过滤器阻塞的指示以开始清洗过程和检测过滤器的充分清洗以停止之前所述的清洗过程。
优选地，所述压力传感器装置被连接至所述控制装置且所述控制装置被设计为基于由所述压力传感器装置检测的变压过滤器压力来检测期望的清 洗结果。可能存在清洗过程要实现的压力阈值。如果变压过滤器压力下降至这个阈值之下，那么这可以指示过滤器被充分地清洗且可以通过控制装置来停止清洗过程。可替代地，如果检测到的压力值变得稳定，那么可以停止清洗过程。
根据又一优选实施例，布置有流体传感器装置，用于检测所述闭环流体流中流体的至少一个化学或物理参数。这个化学或物理参数可以可替代地或额外地被用于估计清洗结果。这意味着基于所述闭环流体流中流体的化学或物理参数可以检测充分的清洗结果。
所述流体流传感器装置可以被连接至所述控制装置，其中所述控制装置被设计为基于由所述流体传感器装置检测到的流体的化学或物理参数来检测期望的清洗结果。这个参数可以是例如由直接氯传感器测量到的流体中清洗化学制品的浓度、或与这个浓度成比例的参数。在该清洗过程期间，清洗化学制品(例如氯)与被困在过滤膜上或过滤膜(例如，过滤器纤维)中的主要有机化合物反应。只要化学制品与待去除的化合物反应，就导致流体流中化学制品浓度的减小。当通过与化学制品反应来去除杂质或化合物时，反应活动变得更低且流体流中清洗化学制品的浓度增大。这可以通过流体传感器装置来进行检测并且控制装置可以停止清洗过程以再次开始过滤器的生产。
当完成所述的清洗过程时，包含清洗化学制品的闭环中的流体被送至排水管。然而，由于以闭环泵送用于清洗的流体，所以只需排出少量的流体。由此，通过本发明明显地减少了所需的流体量和化学制品的量。
与流体中清洗化学制品的浓度成比例的参数可以是流体中清洗化学制品的氧化还原电位和/或pH-值。传感器装置可以是pH和/或ORP(氧化还原电势)传感器。当达到由这种ORP传感器所给的某个预限定值时，化学制品(例如，氯)不再对清洗有效果。由此，通过检测这个值，控制装置检测充分的清洗结果且停止如前所述的清洗过程。
控制装置优选地被设计为使得当清洗化学制品的浓度或与这个浓度成比例的参数变得稳定时，呈现期望的清洗结果。这可以例如以之前描述的方式来检测到。
另外，优选地，控制装置被配置为在将清洗化学制品加入流体之后预定 时间段后，检测清洗化学制品的浓度或与浓度成比例的参数。这意味着例如通过计量阀或计量泵将清洗化学制品注射至流体。然后，在预定时间段之后，通过流体传感器装置来检测浓度或与浓度成比例的参数。如果浓度增大或如前所述地变得稳定，那么控制装置可以检测这个作为充分的清洗结果、或者继续清洗一预定时间段。
根据又一优选实施例，控制装置被设计为控制注射装置以周期地注射预定量的清洗化学制品至流体流，且在注射清洗化学制品之后由传感器装置来检测氧化还原电位和/或pH-值一预定时间段，直到检测到最小稳定氧化还原电位或pH-值。这是检测这个充分清洗结果的优选方式。
附图说明
下文中通过示例参照附图来描述本发明。附图中：
图1示意性地示出根据本发明的液流过滤器组件的设计，
图2是两个变压过滤器压力值之间的第一差值的检测，
图3是两个变压过滤器压力值之间的第二差值的检测，
图4是示出激活第一清洗过程的流程图，以及
图5是示出激活第二化学清洗过程的流程图。
具体实施方式
图1示出的液流过滤器组件的中心元件是被设计为中空纤维膜过滤器的膜过滤器2。在这个示例中，过滤器2被用于清洗水，尤其用于生产饮用水。未净化的水源4通过供给泵6来供给水。通过供给泵6将水通过预过滤器10泵送到过滤器2的入口侧12。水被泵送通过过滤器2并且从出口侧14流至缓冲槽16。可以在“由外到内”或“由内到外”模式中使用中空纤维膜过滤器。在这个实施例中，脏的液体从外部进入。
所示的液流过滤器组件还包括清洗装置。由被连接至形成为该清洗装置的一部分的几个泵和阀的控制器或控制装置18来控制该清洗装置。清洗装置的另一个重要部件是连接过滤器2的出口侧14和入口侧12的循环导管20。在循环导管20中布置有被连接至控制装置18的循环泵22，使得控制装置18可以开始和停止循环泵22的运行。另外，清洗装置包括包含计量泵 26的注射装置24，其出口进入到顺流体过滤器2的出口侧14而下的出口流动路径28。这个注射装置24还包括分别容纳清洗化学制品(例如氯)的槽或筒30。通过计量泵26将清洗化学制品从筒30泵送到出口流动路径28。将计量泵26连接至控制装置18，使得控制装置18可以激活计量泵26并且使得计量泵将期望量的清洗化学制品用泵送至出口流动路径28。
对于通过内部就地清洗化学清洗过程的过滤器2的化学清洗，通过循环泵22经由循环导管20建立闭环流体流。循环泵22对循环导管20内部的流体进行循环，使得它流入过滤器2的入口侧12，并且经由出口流动路径28从出口侧14回到循环导管20并流至循环泵22的入口侧。这意味着用于清洗的闭环流体流具有与生产期间的水流相同的方向，即，从过滤器2的入口12至出口侧14。这是与在正常反洗中使用的流动方向相反的方向。
通过导管20、过滤器2和出口流动路径28循环时所使用的流体的量是相对低的。循环的流体的体积基本上对应于过滤器2可容纳的液体的体积。例如，在这个实施例中，过滤器2保存40升，并且导管20和出口流动路径28中合起来的体积总共为大约1升。由此，由过滤器中液体的体积加上闭环管道中液体的体积的总和除过滤器中液体的体积所限定的比例接近1。在清洗期间循环的低量的流体使得可以仅仅使用小量的化学制品。
对于经由闭环流体流的清洗，使用来自缓冲槽16的干净的水。因此，在第一步中，控制器18开始反洗以确保循环导管20和闭环流体流的整个流动路径完全填满干净的水。对于反洗，设置有反洗泵32。反洗泵32还被连接至控制装置18，使得它可以由控制装置18来激活和停止。反洗泵32的入口侧被连接至缓冲槽16，出口侧被连接至出口流动路径28，该流动路径从过滤器2的出口侧14通向缓冲槽16。在连接点34与缓冲槽16之间布置有电动阀(motor driven valve)36，其中在连接点34处来自反洗泵32的流动路径28对出口流动路径28是开放的。该电动阀36还被连接至控制装置18，使得它可以被控制装置18关闭和打开。开始反洗BW时，由控制装置18来关闭电动阀36且反洗泵32被激活。由此，由反洗泵32将干净的水从缓冲槽16泵送至出口流动路径28和过滤器2的出口侧14。水通过过滤器2的膜38反流至过滤器的入口侧12。在正常反洗过程中，水还流至排水管40。为了关闭排水管40和42，设置有被连接至控制装置18的电动阀44和46， 使得控制装置18可以打开和关闭阀44和46。对于反洗过程，打开阀44和46，使得由反洗泵供给的干净的水以相反的方向通过膜被发送，从而移除被困在纤维的外表面上(即，膜的入口侧上)的颗粒。然后，水从过滤器的入口侧12通过阀44和46被引导到排水管40和42。
为了防止水进一步向上流动至入口流动路径50，在连接供给泵6和过滤器2的入口12的入口流动路径50中还设置有电动阀48。阀48被连接至控制装置18，使得可以通过控制装置18来打开和关闭阀48。在反洗过程期间，电动阀48关闭。另外，停止供给泵6。在正常生产期间，阀48是打开的且供给泵6运行。
不同于这个正常反洗过程BW，在化学清洗或反洗过程CEB+开始的时刻，循环泵22与反洗泵32同时运行，使得干净的水被吸进循环导管20从而这个导管或管道填充有干净的水。将这种做法进行预定时间段，直到循环导管20完全填满干净的水为止。然后关闭阀44和46。另外，停止反洗泵32且关闭缓冲槽16前方的阀36。另外，在反洗泵32的出口侧与连接点34之间的流动路径中布置电动阀52。同样地，当停止反洗过程时关闭阀52以防止在清洗过程中使用的水进入缓冲槽16。
然而，再次启动循环泵22或者保持循环泵22运行，使得建立通过循环导管20和通过过滤器2的闭环流体流。通过循环泵22将水泵送至过滤器2的入口侧12，然后水通过膜38流动且经由出口流动路径28从出口侧14返回至循环导管20。通过之前描述的各个阀来关闭过滤器组件的所有其他部件。闭环流体流被引导通过过滤器的方向是与过滤器的干净水生产期间相同的方向。在下个步骤中，由注射装置24将清洗化学制品添加至闭环流体流。通过控制装置18来激活计量泵26以在闭环流体流的流体中注射限定量的例如氯的清洗化学制品。该步骤周期性地进行。由于闭环流体流，因为在整个清洗过程期间基本上没有流体被引导至排水管，所以仅仅需要最小量的新鲜水和清洗化学制品。
经由两个流体传感器，即，布置在作为闭环流体流的一部分的出口流动路径28的部分中的pH-传感器54和ORP(氧化还原电位)传感器56，通过控制装置18来控制清洗过程。
在化学清洗期间，闭环循环泵22闭环循环带有注射的清洗化学制品的 水。“闭环”意味着液体不暴露于自由空气中，即不从开放的槽暴露。还意味着从循环泵22泵送出的流体基本上是在通过过滤膜38和管道进入之后被吸入的同一液体。因此，清洗流体，没有如先前技术一样在被利用之后直接进入排水管，而是在最终被送至排水管40之前被重复利用很多次。
当注射清洗化学制品至流体流时，管道中的压力将增大。因此，可以以一定间隔来打开阀46以释放管道中的压力，例如，在注射一升清洗化学制品之后。
ORP传感器56间接地测量清洗化学制品(在这个示例中为氯)的浓度以及循环期间清洗的效率。ORP传感器56测量与闭环流体流内的水中清洗化学制品的浓度成比例的氧化还原电位。只要清洗化学制品与被困在膜38的纤维上或膜38的纤维中的主要有机化合物和生物积垢反应，那么自由的化学制品浓度将减小。通过循环泵22来循环清洗流体一段时间(例如，10秒)而不进一步注射清洗化学制品，并且然后，如果需要，还可以通过激活计量泵26来注射化学制品。当通过清洗化学制品的反应来移除杂质以及尤其是移除有机化合物时，如果还注射清洗化学制品至流体流，那么清洗化学制品的浓度将增大。这可以通过OPR传感器56检测到。当ORP传感器检测到的值达到一定阈值时，清洗化学制品对清洗不会有更大的效果，则清洗完成，并且控制装置18将通过停止循环泵22来停止清洗过程。
在如上描述的清洗过程期间，可以引进包括空气清洗的步骤。空气压缩机60被用于通过过滤器2送入空气且通过空气阀62送出空气。更具体地，当泵22正在循环且注射装置24正在注射时，控制器停止泵22和注射装置24，并且启动压缩机60且打开阀24。效果是中空纤维过滤器内部纤维的“振动”；纤维将彼此碰撞，因此颗粒会松开，并且因为化学制品也将到达纤维的死端，所以化学制品将更好地混合。
通过激活反洗泵32且打开阀52、44和46，干净的水将被泵送入管道，并且用于清洗的水和化学制品的混合物将被移除至排水管40和42。如果同时，循环泵22也保持运行，那么循环导管20也将填满干净的水且包含化学制品的清洗流体将从循环导管20被移除至排水管40。
然后，停止反洗泵32和循环泵22，关闭阀44、46和52而打开阀36和48。然后再次启动供给泵6且生产再次开始。在生产期间，通过止回阀 57防止水进入循环导管20。
如果清洗化学制品是碱或酸，那么还可以使用pH-传感器54。传感器54的反馈将通知控制装置放入更多的化学制品直到达到期望的pH-值。
当将包含化学制品的清洗液移除至排水管40和42时，为了降低流进排水管的化学制品的浓度，就在流体进入排水管40之前，供给泵6可以在混合点58添加未净化的水(即，未过滤的水)至包括化学制品的流体。由于该混合，废水中化学制品的浓度可以下降至直接流进排水管40可以接受的量。在这个混合中，由供给泵产生的压力必须等于或低于正在被冲洗的管道的压力。不然，含有化学制品的流体将被推回到管道系统和干净的水槽。
另外，在这个示例中，设置有两个压力传送器P2和P3，其中压力传送器P2布置在过滤器2的入口侧上且压力传送器P3布置在过滤器2上的出口侧14上的出口路径28上。压力传送器P2和P3允许测量过滤器的入口侧与出口侧之间的变压过滤器压力。这个变压过滤器压力的增大表明过滤器阻塞，这可能需要如上所述的化学清洗。请注意，压力传送器P2和P3、以及附图中的其他传感器和阀优选地被连接至控制装置18，尽管在附图中没有用虚线示出。
在优选实施例中，过滤器组件可以包括后处理槽，其包含有所使用过的化学流体。通过将这种槽整合到组件中，节省了空间且因此清洗组件被完全地整合为一个单元。不需要外部槽或管道。
另外，在所描述的反洗期间，所解释的配置还允许使用化学制品。然后，在所描述的反洗过程中，将通过计量泵26注射化学制品。这可以由控制装置18来激活。控制装置可以是单独的控制装置或者可以被整合到控制整个过滤器组件(尤其例如供给泵6)的电子设备中。在非常特殊的实施例中，控制装置18可以被整合至例如循环泵22或供给泵6的速度调节泵(尤其离心泵)的电子设备中。
为了获得流体中清洗化学制品更好的效率，加热元件(未示出)可以被插入导管20。在低流体温度的情形下，这种加热元件将被激活。
通过使用如上所述的两种不同的清洗过程(反洗过程BW的第一清洗过程以及使用闭环流体流的化学清洗过程的第二清洗过程CEB+)，在生产期间不断地清洗如前所述的液流过滤器2。
这个第一清洗过程是如上所述的传统的反洗BW。在预定时间段或由过滤器2过滤预定量的水之后，激活这个反洗。为了调节这个时间段或流体的量，考虑变压过滤器压力值的改变。由压力传感器P2和P3来检测这个变压过滤器压力值。这个变压过滤器压力值是由传感器P2和P3检测到的压力值之间的差。为了调节两个反洗BW之间的时间段或流体量，计算在两个不同时间点处检测到的两个变压过滤器压力值之间的第一差值△TMP1，如图3所示。△TMP1是在过滤器的刚好反洗之后且刚好在下次反洗之前变压过滤器压力的差。在这个示例中，在预定时间段之后开始反洗BW。然而，需要理解地是代替预定时间段，也可以将过滤液体的预定量作为以之为基础开始反洗BW的参数。下文中，称为预定时间量，然而，这个定义同样覆盖过滤液体的预定量的替代使用。
另外，通过控制装置18来计算两个变压过滤器压力之间的第二差值△TMP2。基于直接在通过反洗BW清洗过滤器2之后，在如图2所示的运行的一天的开始和结束时刻取得的两个变压过滤器压力值来计算差值△TMP2。由图3可以看出，两个反洗BW之间的时间是短的时间段，例如大约30分钟，其中这个时间可以减小，如下所解释的。
由图2可以看出，在运行的一天的时间内，实施了几次反洗BW。从图2中还可以看出，尽管在一天内实施了几次反洗，但是一天内变压过滤器压力TMP在增大。这可以根据第二差值△TMP2来检测。在开始时，两次反洗BW之间的预定时间段被设置为最大值。然后开始如图4所示的过程以适应这个时间段。在图4流程图的步骤S1中询问是否刚实施了反洗。如果是，那么在步骤S2中基于在反洗结束且刚好下次反洗之前检测到的两个变压过滤器压力值来计算△TMP1。在步骤S3中，确定第一差值△TMP1是否超过预定极限XX。如果否，那么控制过程将从开始处再次开始。如果是，那么在步骤S4中减小两个反洗BW之间的预定时间段。在下个步骤S5中，检查是否达到两次反洗BW之间预定时间段的最小值。如果是，那么在步骤S6中，设置内部就地清洗的标记，即如上所述的化学清洗。如果还没有到达最小时间段，那么再次从步骤S1继续该过程。
在步骤S1中的答案是否的情况下，在步骤S7中，询问是否一天的运行已经过去。如果否，那么以步骤S1继续该控制。如果是，那么在步骤S8 中计算第二差值△TMP2。在步骤S9中，将这个差值△TMP2与最大极限YY进行比较。如果△TMP2大于这个极限值YY，那么接着进行如前所述的步骤S4且减小两个反洗运行BW之间的时间段。在△TMP2没有超过第二极限YY的情况下，将再次以步骤S1开始该控制程序。
参照图5，更详细地描述激活化学清洗的方法。在参照图4描述的控制程序的情况下，已经设置了内部就地清洗的标记，在步骤S10中对其进行检查，然后进行步骤S11。在步骤S11中，估计在一定时间段AA内(在这个示例中为几天内)是否已经实施了最后的内部就地清洗。如果没有，将进行步骤S12，并且开始如上所述的内部就地清洗过程。然后，在步骤S13中重置所有计数器且这个控制程序将从头开始。在步骤S11之后可以立即开始步骤S12，然而，如图5所示，控制装置可以等待合适的时间以激活内部就地清洗，例如，可能查看缓冲槽16中是否有足够的干净水以满足化学清洗过程期间对干净水的需求。
如果在步骤S10中检测到没有为化学清洗设置内部就地清洗标记，那么接着进行步骤S14，查看自从最后一次内部就地清洗，绝对跨膜压力值TMP是否已经增大了多于预定极限ZZ。如果是，那么如上所述将接着进行步骤S12。如果否，那么将接着进行步骤S15，其查看最后的内部就地清洗是何时发生的。如果最后的内部就地清洗在超过预定时间段的之前，例如，预定天数BB之前，那么将接着进行步骤S12且激活化学清洗。如果从最后的化学清洗之后少于BB天，那么将以步骤S10再次开始该程序。
在步骤S11中检测到在预定天数AA内实施了最后的内部就地清洗的情况下，将接着进行步骤S16，其查看是否达到了供给泵6的最小供给泵流。如果已经达到了最小供给泵流，那么将接着进行步骤S17且系统将停止。在这种情况下，必须实施外部就地清洗过程CIP，如步骤S18所检查到的。在实施就地清洗过程之后，在步骤S13中重置所有的计时器且以步骤S10再次开始该控制程序。
在步骤S16中检测到没有达到最小的供给泵流的情况下，那么在接下来的步骤S19中供给泵流将被减小预定量。这意味着通过减少经过过滤器2的待清洗的水流量来防止过滤器2被太快地阻塞。通过这种方式，可以维持系统的生产且可以避免清洗的额外停用时间。紧接着步骤S19，在步骤S20 中检测之前是否降低了流量或者是否达到了最小流量。这个控制装置可以被设计为使得能够在实施就地清洗过程CIP之前仅仅降低供给泵流一次。然而，可替代地，控制装置可以在几个步骤中降低供给泵流。然后在这些步骤中可以实施减小直到达到最小流量。如果没有达到最小流量，接着进行步骤S12，且如果必要的话在等待激活的机会之后在步骤S12中激活化学清洗。在之前已经实施流量减小或者通过步骤S19中实施的减小现在已经达到最小流速率的情况下，在步骤S20之后，在步骤S12中激活内部就地清洗之前，在步骤S21中发送警告。这个警告可以被发送给服务(service)，提前告知该服务在不远的将来需要进行就地清洗CIP。
附图标记
2 过滤器
4 未净化的水源
6 供给泵
10 预过滤器
12 入口侧
14 出口侧
16 缓冲槽
18 控制装置
20 循环导管
22 循环泵
24 注射装置
26 计量泵
28 出口流动路径
30 筒
32 反洗泵
34 连接点
36 阀
38 膜
40、42 排水管
44、46、48 阀
50 入口流动路径
52 阀
54 pH-传感器
56 ORP传感器
57 止回阀
58 混合点
60 空气压缩机
62 空气阀
P2、P3 压力传感器
TMP 变压过滤器压力
△TMP1 第一差值
△TMP2 第二差值
BW 反洗
CIP 就地清洗
S1-S21 控制程序的步骤