DE3884928T2

DE3884928T2 - Vorrichtung zur Membranfiltration und Verfahren zur Herstellung einer Membranfiltrationseinheit.

Info

Publication number: DE3884928T2
Application number: DE88120373T
Authority: DE
Inventors: Moller Jens Kloppenborg
Original assignee: Dow Danmark AS
Current assignee: Dow Danmark AS
Priority date: 1987-12-07
Filing date: 1988-12-06
Publication date: 1994-02-03
Anticipated expiration: 2008-12-07
Also published as: CA1323845C; RU2002487C1; HU206278B; EP0322604B1; JP2875317B2; DE3884928D1; ES2043773T3; HU890368D0; NO176829B; IE940111L; DK139490D0; FI902798A0; DK580388D0; AU2826289A; EP0529682A2; NO176829C; EP0529682B1; WO1989005181A1; DK17892D0; ATE175130T1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auftrennen einer Flüssigkeit in zwei Fraktionen durch Membranfiltration. Die zu behandelnde Flüssigkeit wird im folgenden als Zufuhrflüssigkeit, die durch die Membranen gedrungene Flüssigkeit als Permeat und die nicht durch die Membranen gedrungene Flüssigkeit als Konzentrat bezeichnet.
Die Vorrichtung ist von der im Oberbegriff von Anspruch 1 angegebenen Art.
Eine Vorrichtung dieser Art ist aus EP-A-0238737 bekannt. In dieser bekannten Vorrichtung besteht jede Filtrationseinheit (Unteranordnung 110, 134, 142, Fig. 9 und 14 bis 16) aus einein Stapel von Paaren von Membranen (18, 20, Fig. 1 und 2, 116, Fig. 10, 11, 13), wobei eine Schicht von Permeat-Trägermaterial (10, Fig. 2, 118, Fig. 10, 11, 13) zwischen den Membranen von jedem Paar angeordnet ist und eine Schicht von Zufuhrfluid-Abstandhaltermaterial (32, Fig. 3, 112, Fig. 10, 11, 13) zwischen aufeinanderfolgenden Paaren von Membranen angeordnet ist. Die Zufuhrfluid-Abstandhalterschichten von jeder Einheit (32, Fig. 3, 112, Fig. 10, 11, 13) sind über zwei periphere Aussparungen (14, 16, Fig. 1, 34, 36, Fig. 3, 108, 126, Fig. 9 und 14 bis 16) verbunden, die sich in der gesamten Höhe des Stapels erstrecken, aber von den Membranen (18, 20, Fig. 2) und Permeat-Trägerschichten (10, Fig. 2) durch eine Dichtungsschicht (26) isoliert sind, die auch den gesamten Umfang von jedem Paar von Membranen (18, 20) und einer dazwischen befindlichen Permeat-Trägerschicht (10) umgibt. Die Permeat-Trägerschichten sind miteinander durch einen zentralen Permeat-Saxnmel- und Verteilungskanal (124, Fig. 9 und 12 bis 16), der sich durch jede Zufuhrfluid-Abstandhalterschicht (112) erstreckt, über eine zentrale Öffnung (38, Fig. 3) verbunden, um die ein Dichtungsring oder Vorsprung (46, Fig. 3, 122, Fig. 11 bis 13) ausgebildet ist, der zu den Flächen der benachbarten Membranen (18, 20, Fig. 2, 116, Fig. 11 bis 13) abgedichtet ist.
Die Filtrationseinheiten (110, 134, 142) sind in einem zylindrischen Druckbehälter (84) in Abteilen angebracht, die durch Unterteilungsplatten (100, 128, 176, 148) mit Öffnungen (102, 130, 178, 150) gebildet sind, die alternierend mit einer und der anderen der peripheren Aussparungen (108, 126) der Filtrationseinheiten (Unteranordnungen 110, 134, 142) fluchten.
Weiterhin hat jede Unterteilungsplatte (128, 176) zwischen aufeinanderfolgenden Filtrationseinheiten eine zentrale Öffnung (70, Fig. 7), die mit dem zentralen Permeat-Sammel- und Verteilungskanal (124, Fig. 9 und 14 bis 16) zusammenpaßt.
Zufuhrflüssigkeit wird in eine obere Kammer (98) über der obersten Unterteilungsplatte (100) eingeleitet und Konzentrat (Rückstand) wird aus einer unteren Kammer (152) unterhalb der untersten Unterteilungsplatte (148) entnommen. Permeat wird durch einen Auslaß (166) entnommen, der mit dem zentralen Permeat-Sammel- und Verteilungskanal (124) verbunden ist.
Es ist ersichtlich, daß die Zufuhrflüssigkeit-Abstandhalterschichten (32, Fig. 3, 112, Fig. 10 bis 13) und die Permeat- Trägerschichten (10, Fig. 2, 118, Fig. 10, 11, 13) jeder Filtrationseinheit (Unteranordnung 110, 134, 142) das erste Fließpassagesystem bzw. das zweite Fließpassagesystem bilden, die im Oberbegriff von Anspruch 1 erwähnt sind.
Die bekannte Vorrichtung erfordert eine sehr große Sorgfalt und Genauigkeit sowohl im Zusammenbau von jeder Filtrationseinheit als auch bei der Befestigung der Filtrationseinheiten und der Unterteilungsplatten im Druckbehälter. Das Außerachtlassen einer solchen Sorgfalt führt zu Flußverteilungsproblemen in der Vorrichtung. Der Aufbau erfordert eine große Anzahl von Dichtungen. Wenn eine der Dichtungen versagt oder nicht sorgfältig installiert wird, erfüllt die Vorrichtung die gewünschte Trennung nicht wirksam. Im Falle eines Fehlers oder eines Brechens einer Membran oder einer der Dichtungen ist es notwendig, die Vorrichtung vollständig zu zerlegen, was einen erheblichen Arbeitsaufwand erfordert und ein zeitaufwendiger Vorgang ist, da das Entnehmen aller Filtrationseinheiten aus dem Druckbehälter zur Untersuchung erforderlich ist.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die oben genannten Nachteile der bekannten Vorrichtung zu beseitigen oder zu verringern.
Um dieses Ziel und andere Ziele, die aus der folgenden Beschreibung ersichtlich werden, zu erreichen, ist die erfindungsmäße Vorrichtung durch die im Kennzeichen von Anspruch 1 angegebenen Merkmale charakterisiert.
Durch Prüfung der Mittel für die separate Entnahme von Permeat aus den einzelnen Filtrationseinheiten und dadurch den einzelnen Kassetten können Membrandefekte und -brüche leicht lokalisiert werden. Somit haben Membrandefekte oder -brüche typischerweise die Wirkung, daß unbehandelte oder nur teilweise behandelte Flüssigkeit mit dem Permeat vermischt wird und daß letzteres dadurch seine Farbe ändert.
In solchen Fällen können Defekte oder Brüche leicht unter Verwendung von Ableitungsmitteln in Form transparenter Schläuche lokalisiert werden.
Nach Lokalisierung eines Membrandefekts oder -bruches und Stoppen der Einleitung von Zufuhr-Flüssigkeit kann die Vorrichtung einfach und schnell auseinandergenommen werden, indem der Klemmdruck auf die Anordnung von Kassetten und Zwischenplatten entfernt wird und die der Kassette, welche die defekte Filtrationseinheit enthält, benachbarten Platten von der Kassette weggeschoben werden. Danach kann die Kassette freigelegt und entfernt werden, wonach die defekte Filtrationseinheit in der Kassette durch eine neue ersetzt werden kann oder eine ganz neue Kassette eingesetzt werden kann.
Nachdem eine Kassette mit einer neuen Filtrationseinheit in der Vorrichtung in Position gebracht worden ist, wird der Klemmdruck erneut angelegt, wonach die Vorrichtung voll betriebsfähig ist.
Es ist ein weiterer Vorteil der Erfindung, daß die Vorrichtung am Anwendungsort aus fertig hergestellten Modulen in Form von Kassetten und Zwischenplatten zusammengebaut werden kann, indem sie in einem Träger- und Klemmrahmen zusammengeklemmt werden.
Weiterhin ist es durch Auswahl des Musters an Passageöffnungen in den verschiedenen Zwischenplatten einfach, die Vorrichtung für einen seriellen oder parallelen oder einen kombinierten seriellen und parallelen Fluß von Zufuhrflüssigkeit/Konzentrat durch die Filtrationseinheiten der Vorrichtung einzurichten.
Aufgrund seiner Strukturanordnung und der Einfachheit des Lokalisierens und Ersetzens defekter Filtrationseinheiten ist die Vorrichtung sehr geeignet für eine Anwendung, wo eine sehr große Membranfläche erforderlich ist, z.B. bei der Herstellung von Trinkwasser aus Oberflächenwasser durch Ultrafiltration unter Verwendung einer großen Anzahl von Filtrationseinheiten mit einer Membrangröße von z.B. bis zu 1x1 m.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist jede Zwischenplatte mit einem Verstärkungsrahmen konstruiert, der entlang des Umfangs der Platte verläuft und über beide Seiten der Platte hervorsteht und derartige Gestalt und Größe hat, daß die über die Platte hervorstehenden Rahmenteile den benachbarten Kassettenrahmen teilweise überlappen und als spannungsabbauender Träger für diesen Kassettenrahmen dienen, wenn letztgenannter dichtend im Eingriff mit der Platte steht. Dadurch erhält die Kassette die Fähigkeit, hohen Innendrücken zu widerstehen.
Obwohl eng um die Kassetten herum angepaßte Verstärkungsrahmen verwendet werden können, ist es in der Praxis bevorzugt, die Kassettenrahmen und die Verstärkungsrahmen auf solche Weise zu konstruieren, daß ein Zwischenraum bleibt, in den Keile eingesetzt werden.
Die Anordnung von Kassetten und Platten kann vorteilhafterweise durch zwei parallele Trägerstäbe verstärkt werden, die in Endplatten befestigt sind. Wo Verstärkungsrahmen vorgesehen sind, werden nur diese direkt auf den Stäben gehalten.
Günstigerweise kann die Vorrichtung weiterhin zwei Stäbe enthalten, die parallel zu den Trägerstäben angeordnet und auf gleiche Weise in den Endplatten befestigt sind, wobei alle vier Stäbe hohl sind und jeder eine Spindel enthält, die mit einer auf der Außenseite einer Endplatte angeordneten Mutter zusammenwirkt und dazu dient, die Endplatten an der Anordnung von Kassetten und Platten zu befestigen.
Vorzugsweise ist jede Mutter fest mit einem Ritzel verbunden und alle vier Ritzel sind mittels einer Kette zusammengekoppelt, so daß sie mittels eines gebräuchlichen Antriebsmotors synchron gedreht werden können.
Vorzugsweise haben die Kassettenrahmen eine rechteckige Konfiguration und die Filtrationseinheiten sind im Mittelabschnitt der Kassettenrahmen angeordnet, während sich die freien Zonen an den Enden der Kassettenrahmen befinden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine Kammer zum Sammeln von Permeat über jeder Filtrationseinheit vorgesehen.
Ob die freien Zonen eine Eintritts Zone für die Einleitung von Zufuhrflüssigkeit zur Filtrationseinheit oder eine Sammelzone für Konzentrat bilden, hängt von der Flußrichtung in jeder einzelnen Kassette ab.
Diese Flußrichtung wird durch die Konstruktion der zwischen den Kassetten vorgesehenen Platten bestimmt. Wenn Passageöffnungen an beiden Enden aller Platten vorgesehen sind, verteilt sich die in die Vorrichtung eingeleitete Flüssigkeit auf alle freien Zonen an der Zufuhrseite und man erhält einen parallelen Fluß in Richtung der entgegengesetzten Seite der Vorrichtung. Die freien Zonen an der letztgenannten Seite der Vorrichtung dienen daher als gemeinsame Sammelzone für Konzentrat.
Wenn alternierende Platten Passageöffnungen an entgegengesetzten Seiten der Vorrichtung haben, wird Flüssigkeit, die in eine Zone an einem Ende der Vorrichtung eingeleitet wird, zum seriellen Fluß durch alle Filtrationseinheiten gezwungen, bis sie das entgegengesetzte Ende der Vorrichtung erreicht hat. In der Praxis ist es bevorzugt, einen kombinierten parallelen/seriellen Fluß in der gesamten Länge der Vorrichtung oder Teilen davon zu verwenden.
Wenn nur die Verwendung eines Teils der Vorrichtung für die Auftrennung einer Flüssigkeit gewünscht ist, wird eine Platte ohne Passageöffnungen gegen die letzte Kassette in den Teil der Vorrichtung gelegt, dessen Verwendung erwünscht ist.
Eine Platte ohne Löcher wird gleichermaßen zur Begrenzung des Flüssigkeitsflusses an den Enden der Vorrichtung verwendet.
Durch eine geeignete Zusammensetzung von Kassetten mit und ohne Mittel zum Einleiten von Zufuhrflüssigkeit/Sammeln von Konzentrat und einer geeigneten Anordnung von Zwischenplatten ohne Löcher, mit Löchern an einem Ende oder mit Löchern an beiden Enden ist es möglich, auf einfache Weise Fließmuster zu erhalten, die stark unterschiedliche Bedürfnisse erfüllen.
Günstigerweise können die Membranen des Stapels, welche die Filtrationseinheit bilden, in Form von Paaren von Membranen vorgesehen sein und die zwei Membranen von jedem Paar können durch ein Abstandselement auseinandergehalten werden, um einen Fluß des Permeats aus dem Inneren der Filtrationseinheit hin zur Permeat-Sammelkammer ohne großen Widerstand zu ermöglichen. Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, Abstandselemente in Form eines Netzes oder Gewebes aus synthetischem Garn, z.B. aus Monofilamenten von Polypropylen gebildetem Garn zu verwenden.
Ein gewirktes bzw. gestricktes Netz oder Gewebe hat sich geeigneter als ein gewebtes Netz oder Gewebe erwiesen, da erstgenanntes weniger flach als ein gewebtes Netz oder Gewebe ist und folglich einen geringeren Widerstand gegen den Strom von Flüssigkeit ausübt. Ein besonders geeignetes Netz oder Gewebe ist ein gewirktes bzw. gestricktes Netz oder Gewebe, das in Verbindung mit einer Hitzebehandlung biaxial gedehnt wurde, wobei eine solche Behandlung die Steifheit des Netzes oder Gewebes erhöht.
Wo Membranen wie beschrieben in Form von Paaren vorgesehen sind, können Abstandselemente günstig zwischen jeweils einander zugewandten Membranen von zwei aufeinanderfolgenden Paaren eingesetzt werden, wobei die Abstandselemente vorzugsweise aus einem extrudierten Netz oder Gewebe bestehen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Stapel von Membranen so angeordnet, daß die Membranen in zur Längsachse der Vorrichtung senkrechten Ebenen angeordnet sind und der Stapel zwischen zwei Endplatten eingeschlossen ist.
Dadurch liegen die beiden unbedeckten Seiten des Stapels an der freien Zone zum Einleiten von Flüssigkeit in die Fließpassagen bzw. an der freien Zone zum Sammeln von Konzentrat.
Zum Halten des Stapels können Querrippen auf den beiden unbedeckten Seiten des Stapels vorgesehen werden, wobei die Enden der Rippen in entsprechenden Schlitzen in den Kanten der Endplatten aufgenommen sind.
Die obengenannte Permeat-Sammelkammer befindet sich vorzugsweise auf dem Stapel und in diesem Fall ist eine Bodenplatte an der Unterseite des Stapels angeordnet, wobei die Bodenplatte mit den Endplatten verbunden ist.
In der Permeat-Sammelkammer können gleichermaßen Querrippen zum Halten des Stapels vorgesehen werden.
Vorzugsweise ist die durch den Stapel mit Endplatten, Bodenplatten und Permeat-Sammelkammer mit Permeatauslaß gebildete Filtrationseinheit locker im Kassettenrahmen angeordnet, so daß sie im Falle von Membranbrüchen oder -defekten einfach und schnell herausgenommen und durch eine neue Einheit ersetzt werden kann.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung einer Filtrationseinheit, die einen Stapel von Membranen umfaßt, worin zwei getrennte Systeme von Fließpassagen zum Leiten von Flüssigkeiten entlang entgegengesetzter Oberflächen jeder Membran vorgesehen sind, d.h. ein erstes System zum Leiten von Zufuhrflüssigkeit oder Konzentrat und ein zweites System zum Leiten von Permeat.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist durch die folgenden Schritte gekennzeichnet:
(a) Aufbauen eines Stapels von hüllenförmigen Membraneinheiten,
(b) Einbringen eines härtbaren flüssigen Binders zwischen benachbarte Membraneinheiten von deren Kanten in einen Bereich, der sich über die gesamte Länge und Breite einer Oberfläche des Stapels bis zu einem vorbestimmten Abstand von der Oberfläche erstreckt,
(c) Bewirken oder Ermöglichen, daß der so eingebrachte Binder aushärtet und
(d) Entfernen des ausgehärteten Binders und der Randabschnitte der Membranen bis zu einer Tiefe, die kleiner als der vorbestimrnte Abstand ist.
Durch die beschriebene Entfernung von Material aus der Oberfläche des Stapels werden die Randzonen der hüllenförmigen Membraneinheiten entfernt, wodurch eine freie Auslaßöffnung aus jeder Membraneinheit in der vollen Länge der Membraneinheit gebildet wird, wodurch der Widerstand gegen den Fluß von Permeat aus der Einheit auf ein Minimum verringert wird. Aufgrund der begrenzten Tiefe, bis zu der Material entfernt wird, wird keine Passage zu den freien Räumen zwischen den Membraneinheiten gebildet. Wenn die Filtrationseinheit in ein Filtrationsgehäuse, z.B. eine Kassette oder oben beschriebenen Art mit einer Einlaßkammer für Zufuhrflüssigkeit oder Konzentrat und einer Auslaßkammer für Permeat gegeben wird, kann man somit eine zuverlässige Isolierung dieser voneinander erhalten, ohne daß spezielle Abdichtungsmittel vorgesehen werden müssen.
Es ist ein weiterer Vorteil der Erfindung, daß es ohne nennenswerte Herstellungsprobleme möglich ist, ein Abstandselement, z.B. in Form eines Netzes oder Gewebes zwischen gegenüberliegende Seiten einer Membraneinheit zu legen und daß gleichermaßen, sofern gewünscht, Abstandselemente, z.B. in Form eines relativ groben Netzes oder Gewebes in die Zwischenräume zwischen benachbarten Membraneinheiten gelegt werden können.
Vorzugsweise werden Membraneinheiten verwendet, in denen beide Seiten aus einem nicht-gewebten Stoff bestehen, z.B. Verbundfasern, die einen in Polyethylen eingeschlossenen Polypropylenkern enthalten, auf dem eine dünne Überzugsschicht des Membranmaterials, d.h. in Form eines Polysulfons, abgeschieden wird.
Die oben erwähnten Abstandselemente, d.h. sowohl diejenigen, die zum Auseinanderhalten der beiden Membranseiten dienen, als auch diejenigen, die benachbarte Membraneinheiten auseinanderhalten, brauchen nicht aus separaten Elementen bestehen, sondern sie können aus mit den Membranen integralen Teilen gebildet sein.
Die Membranen können beispielsweise durch Abscheiden einer Membranschicht, die z.B. aus Polysulfon oder Polyvinylidenfluorid, auf einem uniaxial profilierten Substrat besteht, z.B. in Form eines gewirkten bzw. gestrickten Gewebes, hergestellt werden, das auf die Innenflächen der hüllenförmigen Membraneinheit gelegt wird, wodurch der Fluß von Permeat zum Permeatauslaß erleichtert wird. Sofern gewünscht, kann ein separates Netz oder Gewebe zusätzlich als Abstandselement in jeder Membraneinheit vorgesehen sein.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform werden Membraneinheiten verwendet, die durch Abscheidung einer Membranschicht auf einem stark biaxial profilierten Substrat, z.B. in Form eines groben Netzes, gebildet werden. Hierbei ist es möglich, auf beiden Seiten profilierte Membranen zu erhalten. Durch Verwendung solcher Membranen wurden Fließförderungspassagesysteme sowohl im Inneren der Membraneinheit als auch in den Zwischenräumen zwischen benachbarten Membraneinheiten gebildet.
Das Passagesystem in den Zwischenräumen (die Konzentratpassagen) wird unter dem Einfluß des Betriebsdrucks im Konzentrat gebildet, der die Membraneinheiten in die Maschenbereiche des Substrats preßt.
In einer weiteren Ausführungsform werden Membraneinheiten verwendet, die aus einer Membranschicht bestehen, die auf einem uniaxial profilierten Substrat geformt wurde, auf dessen Rückseite ein grobes Netzwerk befestigt wird, z.B. durch Schweißen. Das Netzwerk stellt sicher, daß die Seiten der Membraneinheit auseinandergehalten werden, da der Betriebsdruck eine Verformung der Membranschichten in den den Maschen des groben Netzwerks entsprechenden Bereichen verursacht, und das uniaxial profilierte Substrat die Bildung eines Passagesystems für Permeat ermöglicht.
Anstelle der Verwendung eines an der Rückseite des Membransubstrats befestigten Netzes kann man eine dünne profilierte und perforierte Platte verwenden. Die Befestigung einer solchen Platte kann z.B. durch Punktschweißen erreicht werden.
Ein solches System hat ein relativ hohe Festigkeit und Starrheit und kann relativ großen Scherungskräften widerstehen. Die Platte kann uni- oder biaxial profiliert sein.
Durch Auswahl geeigneter separater Abstandselemente und/oder integraler Abstandselemente kann man gewünschte Hauptflußrichtungen sowohl auf der Konzentrat- als auch auf der Permeatseite erhalten. Es ist bevorzugt Abstandselemente zu verwenden, die sicherstellen, daß die Hauptflußrichtung auf der Konzentratseite senkrecht zur Hauptflußrichtung auf der Permeatseite ist und daß der Fluß auf der Permeatseite direkt hin zu der Auslaßöffnung bzw. den Auslaßöffnungen auf jeder Membraneinheit geleitet wird.
Die hüllenförmigen Membraneinheiten werden vorzugsweise hergestellt, indem ein Membranblatt, z.B. von rechteckiger Form, auf ein anderes gelegt wird und die Blätter entlang allen vier Kanten durch Schweißen oder Kleben zusammengefügt werden, wobei, sofern gewünscht, vor dem Schweißen oder Kleben ein Separatorelement zwischen die Membran schichten eingelegt wird.
Nach einer, sofern erforderlich, erfolgten Oberflächenbehandlung der Bereiche, die später in Kontakt mit dem härtbaren Binder kommen, um die Haftung des Binders an die Membraneinheiten zu verbessern, wird ein Stapel von Membraneinheiten und Abstandselementen, sofern vorhanden, aufgebaut und ein härtbarer Binder wird in die Zwischenräume zwischen den Membraneinheiten mindestens an einer und, sofern gewünscht, an zwei entgegengesetzten Oberflächen des Stapels eingebracht.
Der für diesen Zweck verwendete härtbare Binder ist vorzugsweise ein Polyurethan, aber auch andere Materialien wie etwa Epoxyharz, welche eine Bindung zwischen den Membraneinheiten bewirken können und unter den beim Betrieb einer Membranfiltrationsvorrichtung herrschenden Bedingungen beständig sind, können in Betracht gezogen werden.
Nach Härtung des Binders werden die Randteile der Membraneinheiten und gegebenenfalls dazwischen vorgesehene Abstandselemente sowie der Binder von der Oberfläche oder den Oberflächen entfernt, wo der Binder zuvor in die Zwischenräume zwischen den Membraneinheiten eingebracht worden war. Die Entfernung von Material wird beendet, wenn die gewünschten Öffnungen entlang der Kanten der Membraneinheiten gebildet worden sind, so daß die restlichen Teile der durch den Binder gebildeten Verbindung nicht beeinträchtigt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders zur Herstellung von Filtrationseinheiten zur Anwendung in Filtrationsvorrichtungen der oben angegebenen Konstruktion, aber die durch das Verfahren hergestellten Einheiten können auch in anderen Membranfiltrationsvporrichtungen verwendet werden, in denen das gleiche Muster an Fließpassagen gewünscht wird.
Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, worin
Fig. 1 eine auseinandergezogene Ansicht einer Vorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist,
Fig. 2 eine Endansicht einer Vorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist,
Fig. 3 ein Querschnitt entlang der Linie III-III in Fig. 2 ist,
Fig. 4 eine auseinandergezogene Ansicht einer Filtrationseinheit ist, die zur Verwendung in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung geeignet ist,
Fig. 5 bis 7 Schritte bei der Herstellung einer Filtrationseinheit durch das erfindungsgemäße Verfahren veranschaulichen,
Fig. 8 bis 10 Beispiele von Membraneinheiten zeigen, die bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden können;
Fig. 11 ein vergrößerter schematischer Teilschnitt durch eine Filtrationseinheit ist, die aus Membraneinheiten wie in Fig. 10 aufgebaut ist;
Fig. 12 ein Teilschnitt entlang der Linie XII-XII in Fig. 11 ist,
Fig. 13 eine perspektivische schematische Ansicht einer Ecke einer Filtrationseinheit ist, die aus Membraneinheiten wie in Fig. 10 mit einer Modifikation aufgebaut ist,
Fig. 14 eine Seitenansicht eines Kassettenrahmens (ohne Filtrationseinheit) zur Verwendung in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist,
Fig. 15 ein Schnitt entlang der Linie XV-XV in Fig. 14 ist,
Fig. 16 ein Schnitt entlang der Linie XVI-XVI in Fig. 14 ist,
Fig. 17 eine Seitenansicht einer Platte mit einem Verstärkungsrahmen zur Anwendung in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist und
Fig. 18 ein Schnitt entlang der Linie XVIII-XVIII in Fig. 17 ist.
Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung umfaßt fünf Kassettenrahmen 1, 2, 3, 4 und 5, die jeweils eine zentral angeordnete Filtrationseinheit 6 enthalten, die nur einen Teil des Inneren des Kassettenrahmens einnimmt, so daß freie Zonen 7 und 8 an entgegengesetzten Enden jedes Kassettenrahmens gebildet werden. Ein Kassettenrahmen mit einer darin angeordneten Filtrationseinheit wird im folgenden als Kassette bezeichnet. An der oberen Seite jeder Kassette ist ein Auslaßrohr 9 für Permeat vorgesehen. Das Rohr 9 steht in Verbindung mit einer Permeat-Sammelkammer, die im folgenden weiter beschrieben wird. Zwischen benachbarten Kassetten sind Platten 10, 11, 12 und 13 vorgesehen. Entlang des Umfangs jeder Platte ist ein Rahmen 14 vorgesehen, der an beiden Seiten über die Platte hinausreicht.
Die Platten 10 werden von zwei Stäben 16 gehalten, die in Endplatten 17 und 18 befestigt sind, welche wiederum auf einem Rahmen 19 befestigt ist.
Die Endplatten sind durch zwei zusätzliche Stäbe 20 verbunden. Die Stäbe 16, 20 sind hohl und enthalten Spindeln 21, die in Spindelbefestigungen 22 an der Außenseite der Endplatte 18 angebracht sind.
Beim Zusammenbau der Vorrichtung werden die mit einem Gewinde versehenen Enden der Spindeln 21 über das Gewinde in Eingriff mit Muttern 23 gebracht, die an der Außenseite der Endplatte 17 befestigt sind. Die Muttern sind mit Ritzeln 24 verbunden und alle vier Ritzel 24 können synchron durch einen nicht gezeigten Motor angetrieben werden.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, sind zwei der Kassettenrahmen, d.h. 1 und 5, mit einer Zufuhr/Abgabe-Leitung 25 für Zufuhrflüssigkeit bzw. für Konzentrat verbunden. In den Platten 10 bis 13 sind Fließpassagenöffnungen 26 alternierend an einer und an der anderen Seite der Vorrichtung vorgesehen.
Die in Fig. 2 und 3 veranschaulichte Vorrichtung umfaßt gleichermaßen einen Rahmen 30, auf dem zwei Paar Hohlstäbe 31 und 32 gehalten werden, die in Endplatten 33 und 34 befestigt sind. Auf den Stäben 31 und 32 wird eine Anordnung von vier Kassettenrahmen 35, 36, 37 und 38 gehalten. Zwischen jeweils zwei Kassettenrahmen und in der Region zwischen der Endplatte 33 und dem Kassettenrahmen 35 und zwischen dem Kassettenrahmen 38 und der Endplatte 34 sind Platten 39 vorgesehen. Jede Platte 39 ist mit einem integral verbundenen Verstärkungsrahmen 40 konstruiert, der an beiden Seiten über den Rahmen hinausreicht.
Die Kassettenrahmen 35 bis 38 sind durch O-Ringe gegen die Platten 39 abgedichtet. Jeder Kassettenrahmen enthält eine Filtrationseinheit 42 in der Form eins Stapels von Paaren von Membranen und dazwischen befindlichen Abstandselementen. An seinem Ende ist der Stapel zwischen Endplatten 43 und an seiner Unterseite durch eine Bodenplatte 44 eingeschlossen. An ihrer Oberseite ist die Filtrationseinheit mit einer Permeat-Sammelkammer 45 mit einem Permeat-Auslaß 46 versehen.
In den Zwischenräumen zwischen der Außenseite der Kassettenrahmen und den Teilen der Verstärkungsrahmen 40, die die Kassettenrahmen überlappen, sind Keile 47 in geeigneten Intervallen vorgesehen. Dadurch werden die Kassettenrahmen gegen Verformung geschützt, wenn sie hohen Innendrücken ausgesetzt werden.
Jeder der Hohlstäbe 31 und 32 enthält eine Spindel 48, die in einer Spindelbefestigung 49 befestigt ist, die an der Außenseite der Endplatte 34 angebracht ist. An ihrem entgegengesetzten Ende ist die Spindel mit einem Gewinde versehen und steht mit einer Mutter 50 in Eingriff, die an einem Ritzel 51 befestigt ist. Alle vier Ritzel 51 sind mittels einer Kette, nicht gezeigt, an einen Antrieb, nicht gezeigt, gekuppelt. Mittels dieses Antriebs können die Endplatten zueinander hin oder voneinander weg bewegt werden.
Die in Fig. 4 veranschaulichte Filtrationseinheit umfaßt einen Membranstapel 60, bestehend aus einer Vielzahl von in Paaren angeordneten Membranen 61 - z.B. in der Größenordnung von 100 oder mehr - , einem Abstandselement in Form eines Netzes oder Gewebes 63, das zwischen den Membranen von jedem Paar 62 vorgesehen ist und dazu dient, die Membranen in einem Abstand voneinander zu halten, so daß das Permeat entlang den Membranen hin zu einer im folgenden beschriebenen Permeat- Sammelkammer fließen kann. Die Paare von Membranen werden durch Abstandselemente in Form von Netzen oder Geweben 64, die gröber als die Netze oder Gewebe 63 sind, in einem Abstand voneinander gehalten. An den Enden des Stapels von Membranen sind Endplatten 65 vorgesehen, die an der Unterseite des Stapels 60 von Membranen durch eine Bodenplatte 66 miteinander verbunden sind.
An den Seitenflächen des Stapels 60 von Membranen sind Trägerrippen 67 vorgesehen, deren Enden in Schlitzen 68 an den Kanten der Endplatten befestigt sind.
Die Oberseite der Filtrationseinheit wird von einer oberen Platte 69 gebildet, die zusammen mit sich nach unten erstreckenden Seitenwandteilen 69a und Endwandteilen 69b eine Permeat-Sammelkammer 70 auf dem Stapel 60 von Membranen bildet. In dieser Kammer sind Trägerguerrippen 71 vorgesehen, an deren Oberseite bogenförmige Einschnitte 72 gemacht sind, um ein Fließen des in der Kammer 70 gesammelten Permeats hin zu einem Permeatauslaß 73 zu ermöglichen.
Die in Fig. 4 veranschaulichte Filtrationseinheit kann günstigerweise wie folgt hergestellt werden: Ein Ende jeder Trägerrippe 67 wird in den entsprechenden Randschlitz 68 von einer der Endplatten 65 eingesetzt und damit verschweißt. Dann wird die erforderliche Anzahl von Paaren 62 von Membranen mit dazwischen befindlichen Abstandselementen 63 hergestellt, indem ein Netz oder Gewebe 63 zwischen die zwei Membranen von jedem Paar gelegt und jedes Paar entlang von drei Kanten mittels eines Klebstoffs oder durch Hitzeabdichtung abgeschlossen wird. Dann werden die so hergestellten Paare 62 von Membranen an der Endwand 65 aufeinander gestapelt, wobei Abstandselemente 64 zwischen die Paare eingefügt werden. Die andere Endplatte 65 wird nun gegen den Stapel gelegt und mit den Trägerrippen 67 verbunden, indem die freien Enden der Rippen in die Randschlitze 68 der Platte eingeführt und damit verschweißt werden. Ein Formungsmaterial oder ein Binder wird jetzt in die Zwischenräume zwischen den Paaren 62 von Membranen von der Oberseite und vom Boden der so hergestellten Einheit eingebracht, indem die Einheit in umgedrehter bzw. aufrechter Position in eine Formkammer gegeben wird, die teilweise mit dem Formungsmaterial gefüllt ist, wobei das Formungsmaterial auch in die Zwischenräume der Abstandselemente 64 eindringt. Das Formungsmaterial wird bis zu einem Abstand von z.B. 40 mm von der Ober- bzw. Bodenfläche der Einheit eingebracht.
Nach Aushärtung des Formungsmaterials wird die Formkammer entfernt und wenn sowohl die Oberseite als auch der Boden so behandelt worden sind, wird die Bodenplatte 66 zwischen den beiden Endplatten 65 in Position geschweißt.
Die Oberseite der so hergestellten Einheit wird einem Oberflächenschneide- oder Bearbeitungsvorgang unterzogen, um Material bis zu einer Tiefe zu entfernen, die wesentlich kleiner als der oben erwähnte Abstand ist, z.B. 3 mm. Dadurch wird ein freier Weg für die Fließpassagen zwischen den zwei Membranen von jedem Paar 62 hergestellt, ohne daß eine Kommunikation mit den Fließpassagen hergestellt wird, die von den Abstandselementen 64 zwischen aufeinanderfolgenden Paaren 62 von Membranen gebildet werden.
Schließlich wird die Permeat-Sammelkammer durch Schweißen der Oberplatte 69 mit Trägerrippen 71 und Wandteilen 69a und 69b an die Einheit hergestellt.
Fig. 5 bis 7 veranschaulichen die essentiellen Schritte des Verfahrens zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Filtrationseinheit.
Fig. 5 ist eine schematische Teilschnittansicht von zu einem Stapel angeordneten Paaren 62 von Membranen. Die Abstandselemente 63 und 64 von Fig. 4 fehlen in Fig. 5, da, wie später erläutert, bei manchen Arten zur Durchführung des Verfahrens der erforderliche Abstand der Membranen durch andere Mittel als separate Abstandselemente erreicht werden kann.
Fig. 6 veranschaulicht das Einbringen eines Binders 101 in die Zwischenräume zwischen den durch die Paare 62 von Membranen gebildeten Membraneinheiten von der oberen Fläche des Stapels bis zu einem Abstand a von der oberen Fläche. Wenn Abstandselemente 64 zwischen den Membraneinheiten vorgesehen sind, dringt in die Binder in die Zwischenräume der Abstandselemente ein. Die Punkt-Strich-Linie 102 in Fig. 6 zeigt die Tiefe b an, bis zu der Material entfernt wird, z.B. durch einen Oberflächenschneide- oder Bearbeitungsvorgang nach Härtung des Binders. Das entfernte Material enthält den Binder, die Randteile der Membraneinheiten und der Abstandselemente 63 und 64, sofern vorhanden.
Fig. 7 veranschaulicht den Stapel von Membraneinheiten in seiner Endform. Es ist ersichtlich, daß innerhalb jeder Membraneinheit eine Fließpassage 103 gebildet wird, die an der Oberseite des Stapels eine nicht begrenzte Öffnung 104 aufweist, die sich in der gesamten Länge der Membraneinheit erstreckt, so daß das in der Membraneinheit gesammelte Permeat aus dieser Einheit mit einem minimalen Widerstand abfließen kann. Andererseits ist die gesamte obere Fläche des Stapels einschließlich der freien Öffnungen 104 der Membraneinheiten gegenüber den Konzentrat-Fließpassagen 105 abgedichtet, die durch die zwischen den Membraneinheiten verbleibenden Stränge von Binder 106 gebildet werden.
In der im Zusammenhang mit Fig. 4 beschriebenen Ausführungsform wird Binder auch vom Boden des Stapels aus zwischen die Membraneinheiten eingebracht, obgleich keine Entfernung von Material folgt. Durch diesen Vorgang bilden sich auch Stränge von Binder zwischen den Membraneinheiten am Boden des Stapels und weiterhin werden die Membraneinheiten entlang ihrer Bodenkanten abgeschlossen, wenn sie zuvor nicht so abgeschlossen waren. Wenn die Membraneinheiten bereits vor dem Stapeln entlang allen vier Kanten abgeschlossen sind, können die Arbeitsschritte am Boden des Stapels weggelassen werden, sofern dies gewünscht ist, sie können aber zur Stabilisierung der Membraneinheiten nützlich sein. Andererseits kann die volle Durchführung von Arbeitsschritten einschließlich der Entfernung von Material in diesem Fall am Boden des Stapels wiederholt werden, wenn eine Konstruktion der Filtrationseinheit mit einer zusätzlichen Permeat-Auslaßkammer am Boden des Stapels gewünscht ist.
Fig. 8 zeigt eine Membraneinheit, die auch aus zwei Membranen 107 und 108 zusammengesetzt ist. Jede Membran besteht aus einem uniaxial profilierten Substrat, auf dem ein Membranüberzug abgeschieden worden ist, wobei die profilierten Oberflächen der Membranen einander zugewandt angeordnet sind.
Wie aus der ausführlichen Ansicht in Fig. 8 zu erkennen ist, haben die beiden einander zugewandten Membranseiten eine sich vertikal erstreckende Profilstruktur, so daß eine große Anzahl von schmalen vertikalen Fließpassagen 109 für Permeat gebildet werden. Beim Aufbau eines Stapels von Membraneinheiten des in Fig. 8 veranschaulichten Typs können Abstandselemente 64 günstigerweise zwischen den Membraneinheiten wie in Fig. 4 eingelegt werden.
Fig. 9 zeigt zwei Membranen 110 und 111, die den in Fig. 8 gezeigten Membranen 107 und 108 entsprechen. Die Membraneinheit enthält weiterhin ein starres Abstandselement 112, das zwischen den Membranen 110 und 111 angeordnet ist, wobei das Element auf beiden Seiten mit rippenartigen Vorsprüngen 113 versehen ist, die sich senkrecht zur Profilstruktur der gegenüberliegenden Membranseiten erstrecken.
Als Konsequenz des relativ hohen Flüssigkeitsdrucks auf der Konzentratseite werden die Membranen während des Betriebs in die Einbuchtungen zwischen den rippenartigen Vorsprüngen gepreßt, wodurch horizontale Fließpassagen für die zu behandelnde Flüssigkeit gebildet werden, wobei sich diese Passagen senkrecht zu den Fließpassagen auf der Permeatseite erstrecken.
Daher werden mit der gezeigten Membraneinheit Fließpassagesysteme sowohl auf der Permeat- als auch auf der Konzentratseite gebildet.
Ein entsprechendes vorteilhaftes Fließmuster kann unter Verwendung der in Fig. 10 gezeigten Membraneinheit erhalten werden, die aus einer Membran 114 mit einer Profilstruktur, die der im Zusammenhang mit Fig. 8 erwähnten entspricht, und einer weiteren Membran 115 besteht, die eine duale Profilstruktur aufweist, die fein profilierte, durch größere rippenartige Vorsprünge 117 getrennte Bereiche 116 umfaßt, die bei Anwendung der Membraneinheit in einem Stapel horizontale Fließpassagen 118 auf der Konzentratseite bilden, während die profilierte Struktur der Membranen 114 vertikale Fließpassagen 119 auf der Permeatseite wie in Fig. 11 und 12 veranschaulicht bildet. In diesen Figuren ist jede Membran in Form eines Membranüberzugs 114 bzw. 115 gezeigt, der auf einen Substrat 114a und 115a abgeschieden ist, das aus wie oben erwähnt profilierten gewirkten bzw. gestrickten Geweben besteht.
Die in Fig. 13 gezeigte Filtrationseinheit ist aus wie in Fig. 10 gezeigten Membraneinheiten aufgebaut mit der Modifikation, daß die Membraneinheiten zu den Seitenkanten hin verjüngt sind, so daß Zwischenräume gebildet werden, die an den Ecken der Filtrationseinheit mit gehärtetem Binder 120 gefüllt sind.
Fig. 13 zeigt auch, daß die Filtrationseinheit eine große Anzahl von feinen vertikalen Fließpassagen 119 für Permeat und von diesen getrennt eine kleinere Anzahl von horizontalen Fließpassagen 118 für zu behandelnde Flüssigkeit aufweist.
Der in Fig. 14, 15 und 16 gezeigte Kassettenrahmen, der den Teilen 35 bis 38 in Fig. 3 entspricht, umfaßt vier flache Stäbe, welche die Rahmenseiten bilden, d.h. einen Bodenstab 80, einen oberen Stab 81 und zwei Seitenstäbe 82, 83. Der Seitenstab 82 hat eine Öffnung 84, durch die das Innere des Kassettenrahmens mit einer Zufuhrflüssigkeiteinlaß/Konzentratauslaß-Leitung 85 in Verbindung steht, in der eine ähnliche Öffnung 86 vorgesehen ist.
Im oberen Stab 81 ist ein Permeatauslaßleitung 87 vorgesehen.
In den Kanten der Seitenstäbe sind Rillen 88 zur Aufnahme von O-Ringen vorgesehen.
Fig. 17 und 18 zeigen eine, den Teilen 39 in Fig. 3 entsprechende rechteckige Platte 121, die an ihrem Rand mit einem integralen Rahmen versehen ist, der über beide Seiten des Rahmens hinausreicht, um teilweise die benachbarten Kassettenrahmen 80 bis 83 zu überlappen, wenn die Anordnung von Kassetten und Platten zusammengebaut worden ist. Am rechten Ende der Platte ist eine Reihe von Durchlässen 123 vorgesehen, die Fließpassagen zwischen den freien Zonen benachbarter Kassettenrahmen bilden.
Wenn die Platte 121 als Endplatte in der Anordnung von Kassetten und Platten verwendet wird, sind in der Platte keine Löcher vorgesehen.
Abhängig vom gewünschten Fließmuster kann die Platte mit Löchern an beiden Enden statt an nur einem Ende versehen sein.

Claims

1. Vorrichtung zum Auftrennen einer Flüssigkeit, die im folgenden als Zufuhrflüssigkeit bezeichnet wird, in eine Permeatfraktion und eine Konzentratfraktion durch Membranfiltration, wobei die Vorrichtung eine Vielzahl von separaten austauschbaren Filtrationseinheiten (6, 42) umfaßt, von denen jede aus einem Stapel einer Vielzahl von Membranen (61) besteht, worin zwei getrennte Systeme von Fließpassagen zum Leiten von Flüssigkeiten entlang entgegengesetzter Oberflächen jeder Membran vorgesehen sind, d.h. ein erstes System zum Leiten von Zufuhrflüssigkeit oder Konzentrat aus einem Zufuhrflüssigkeit-Einlaßmittel zu einem Konzentrat-Auslaßmittel und ein zweites System zum Leiten von Permeat zu einem Permeat-Auslaßmittel, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine Anordnung von Kassetten (1 bis 5, 35 bis 38, 42) umfaßt, die Seite an Seite angeordnet und voneinander durch Zwischenplatten (10 bis 13, 39) getrennt sind, wobei jede Kassette einen Kassettenrahmen (1 bis 5, 35 bis 38> und eine Filtrationseinheit (6, 42) der bezeichneten Art darin auf solche Weise angeordnet enthält, daß die Fließpassagen des ersten Systems zu zwei freien Zonen (7, 8) innerhalb des Kassettenrahmens offen sind, während die Fließpassagen des zweiten Systems an mindestens einem Ende offen sind und mit einem Mittel (9, 87) zur separaten Entfernung von Permeat aus jeder Filtrationseinheit durch die Wand des jeweiligen Kassettenrahmens in Verbindung stehen, wobei die Vorrichtung weiterhin umfaßt: ein Mittel (25, 85) zum Einleiten von Zufuhrflüssigkeit in eine freie Zone (7, 8) von mindestens einem Kassettenrahmen (1 bis 5, 35 bis 38), ein Mittel (25, 85) zur Entfernung von Konzentrat aus einer freien Zone von mindestens einem Kassettenrahmen, Passageöffnungen (26, 123), die wie erforderlich in den Zwischenplatten (10 bis 13, 39, 121) vorgesehen sind, um freie Zonen (7, 8) von benachbarten Kassettenrahmen (1 bis 5, 35 bis 38) miteinander zu verbinden, ein Mittel (16, 31) zum Halten der Anordnung von Kassetten und Zwischenplatten und ein Mittel (21 bis 24) zum Zusammenklemmen dieser Anordnung, um die Kassettenrahmen gegenüber den Zwischenplatten dicht in Eingriff zu bringen und um die Anordnung zu lockern, so daß die individuelle Entfernung jeder ausgewählten Kassette ermöglicht wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Zwischenplatte (10 bis 13, 39, 121) mit einem Verstärkungsrahmen konstruiert ist, der entlang dem Umfang der Platte verläuft und über beide Seiten der Platte hervorragt und eine Gestalt und Größe derart hat, daß die über die Platte hervorragenden Rahmenteile teilweise mit dem benachbarten Kassettenrahmen (1 bis 5, 35 bis 38) überlappen und als spannungsvermindernder Träger für diesen Kassettenrahmen dienen, wenn letztgenannter dicht im Eingriff mit der Platte (10 bis 13, 39, 121) steht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Keile (47) im Zwischenraum zwischen den äußeren Oberflächen der Kassettenrahmen und den inneren Oberflächen der Verstärkungsrahmen vorgesehen sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung von Kassetten (1 bis 5, 6, 35 bis 38, 42) und Platten (10 bis 13, 39, 121) durch zwei parallele Trägerstäbe (16, 31) gehalten wird, die in Endplatten (17 bis 18, 33 bis 34) angebracht sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin zwei Stäbe (20, 32) enthält, die parallel zu den Trägerstäben (16, 31) angeordnet und gleichermaßen in den Endplatten angebracht sind und daß alle vier Stäbe hohl sind und jeweils eine Spindel (21, 47) enthalten, die mit einer Mutter (23, 49) zusammenwirkt, die an der Außenseite von einer Endplatte (17, 18, 33 bis 34) angeordnet ist und zur Befestigung der Endplatten (17, 18, 33 bis 34) an der Anordnung von Kassetten (1 bis 5, 6, 35 bis 38, 42) und Platten (10 bis 13, 39, 121) dient.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Mutter (23, 50) fest mit einem Ritzel (24, 51) verbunden ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kassettenrahmen (1 bis 5, 35 bis 38) von rechteckiger Konfiguration sind und daß die Filtrationseinheiten (6, 42) im Mittelabschnitt der Kassettenrahmen angeordnet sind, während sich die freien Zonen (7, 8) an den Enden der Kassettenrahmen befinden.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kammer (70) zum Sammeln von Permeat an der Oberseite jeder Filtrationseinheit vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einige der Platten (10 bis 13, 39, 121) Passageöffnungen (26, 123) an einem Ende der Platten aufweisen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß einige der Platten Passageöffnungen (26, 123) an beiden Enden der Platten aufweisen.

11. Verfahren zur Herstellung einer Filtrationseinheit, die einen Stapel von Membranen umfaßt, worin zwei getrennte Systeme von Fließpassagen vorgesehen sind, um Flüssigkeiten entlang entgegengesetzter Oberflächen von jeder Membran zu führen, d.h. ein erstes System zum Leiten von Zufuhrflüssigkeit oder Konzentrat und ein zweites System zum Leiten von Permeat gekennzeichnet durch die Schritte:

(a) Aufbauen eines Stapels von hüllenförmigen Membraneinheiten (62; 107, 108; 110, 111; 114, 115),

(b) Einbringen eines härtbaren flüssigen Binders (101) zwischen benachbarte Membraneinheiten von deren Rändern in einem Bereich, der sich über die gesamte Länge und Breite einer Oberfläche des Stapels bis zu einer vorbestimmten Abstand (a) von der Oberfläche erstreckt,

(c) Verursachen oder Ermöglichen, daß der so eingebrachte Binder aushärtet und

(d) Entfernen des ausgehärteten Binders und der Randabschnitte der Membranen bis zu einer Tiefe (b), die kleiner als der vorbestimmte Abstand ist.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß man Membraneinheiten (62; 107, 108; 110, 111; 114, 115) mit eingebauten integralen oder separaten Abstandselementen verwendet.

13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß beim Aufbau des Stapels Abstandselemente (64) zwischen die hüllenförmigen Membraneinheiten eingelegt werden.

14. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß man Membraneinheiten (62; 107, 108; 110, 111; 114, 115) mit eingebauten Abstandselementen einer solchen Struktur oder Konfiguration verwendet, daß Fließpassagen für Permeat innerhalb jeder Membraneinheit gebildet werden.

15. Verfahren nach Anspruch 11 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß man Membraneinheiten (110, 111; 114, 115) mit eingebauten Abstandselementen einer Konfiguration verwendet, so daß Fließpassagen zwischen benachbarten Membraneinheiten gebildet werden.

16. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß man hüllenförmige Membraneinheiten verwendet, die durch Zusammenfügen von zwei rechteckigen Membranblättern entlang ihrer Ränder, wie etwa durch Schweißen, Heißabdichten oder Kleben, hergestellt worden sind.

17. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß man einen aus einem Polyurethan bestehenden Binder verwendet.

18. Verfahren nach Anspruch 11, worin die Entfernung von Material durch einen Oberflächenschneide- oder Bearbeitungsvorgang erfolgt.

19. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schritte (b) und (c) in zwei entgegengesetzten Oberflächenbereichen des Stapels durchgeführt werden.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß auch Schritt (d) in zwei entgegengesetzten Oberflächenbereichen des Stapels durchgeführt wird.