DE69829952T2

DE69829952T2 - Tragbare umkehrosmoseeinheit zur trinkwasserbereitung

Info

Publication number: DE69829952T2
Application number: DE69829952T
Authority: DE
Inventors: J. Frederick DALY; Ake Deutschmann; Henry Behmann; J. Martin HAUSCHILD
Original assignee: Zenon Environmental Inc
Current assignee: GE Zenon ULC
Priority date: 1997-02-25
Filing date: 1998-02-23
Publication date: 2006-03-02
Anticipated expiration: 2018-02-24
Also published as: PL190786B1; DE69829952D1; HU222408B1; PL335404A1; AU743993B2; HUP0000639A3; TW409070B; CA2281889A1; EP0966319B1; HUP0000639A2; US6120688A; AU6202498A; WO1998037950A1; CA2281889C; EP0966319A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erzeugen von Trinkwasser aus verunreinigtem Wasser, und im Besonderen betrifft die vorliegende Erfindung eine tragbare Vorrichtung und ein Verfahren zum Erzeugen von Trinkwasser aus verunreinigtem Wasser unter Verwendung der Mikrofiltration und der Umkehrosmose.
In der Vergangenheit wurden zahlreiche Vorrichtungen zur Erzeugung von Trinkwasser aus verunreinigtem Wasser vorgeschlagen. Zum Beispiel offenbart das U.S. Patent US-A-5,059,317 eine Installation zum Filtern von Trinkwasser aus verunreinigtem Wasser, wobei die Vorrichtung in zahlreichen unterschiedlichen Situationen eingesetzt werden kann. Sie besteht aus einem Hydrozyklon, einer Mikrofiltereinheit, einer Einheit für die Umkehrosmose, ein Ionenaustausch-Mischbett, eine Salzzuführungseinheit, eine Einheit zur Ozonisierung, einen Aktivkohlefilter und eine Einheit zum Chlorieren.
Ferner offenbart das U.S. Patent US-A-5,244,579 eine selbständige, mobile Umkehrosmose-Wasserreinigungseinheit, die einen begrenzten Durchsatz von nicht mehr als etwa 1,26 l/Stunde (20 gpm) von Permeat in einem Ein-Passagen-Betrieb mit Umkehrosmosemodulen aufweist, die an Ort und Stelle gereinigt werden können (Clean-in-Place). Wenn unbehandeltes Wasser besonders verschmutzt ist, wird die Einheit in einem Doppelpassagen-Betrieb betrieben, wobei das Permeat aus dem ersten Durchlauf zum Speisen des zweiten Umkehrosmosemoduls verwendet wird. Eine Hochdruckpumpe wird benötigt, um aus aufgelösten Feststoffen freigesetztes Wasser den Umkehrosmosemodulen zuzuführen. Die Pumpe führt ferner Konzentrat einem Blasentank zu, wobei das Konzentrat unter einem Druck von 689 kPa (etwa 100 psig) gespeichert wird, um einen groben Filter automatisch zu spülen, wenn dieser verstopft ist. Feine Filter für das Entfernen von Feststoffen können ersetzt werden, wenn die Einheit kein Permeat erzeugt.
Das U.S. Patent US-A-3,992,301 offenbart ein automatisches Spül- und Reinigungssystem für Membranabscheidungsmaschinen wie zum Beispiel Maschinen für die Umkehrosmose mit einer Mehrzahl von Modulen oder Membranen. Vorgenommen werden kann die Reinigung durch Reduzierung des Drucks, so dass sich die Membrane entspannen können, durch Injektion von Luft oder inertem Gas, um Turbulenzen zu erzeugen, und/oder durch Injektion einer Spülflüssigkeit, die chemische Reinigungszusätze aufweisen kann. Pumpen, automatische bzw. ungesteuerte Ventile und Druckregelungen werden in Verbindung mit einem elektrischen Ablaufsystem mit einem vollständigen Timer bereitgestellt, wodurch die gewünschten Entleerungs-, Spül- und Reinigungszyklen automatisch in periodischen Intervallen oder als Reaktion auf eine oder mehrere bevorzugte Bedingungen ausgeführt werden.
Das U.S. Patent US-A-4,842,724 offenbart eine unabhängige Vorrichtung zum Filtern von zugeführtem Wasser, um gereinigtes Wasser bereitzustellen, wobei die Vorrichtung eine Grundteileinheit und zwei Behälterteileinheiten aufweist. Eine Behälterteileinheit stellt Versorgungswasser an eine in der Grundteileinheit angeordnete Filtervorrichtung bereit. Der zweite Behälter speichert gereinigtes Wasser, das durch einen halbdurchlässigen Membranfilter in der Grundteileinheit. Konzentrat aus dem Membranfilter fließt zurück zu dem Versorgungswasserbehälter für eine optimale Rezirkulation. Die Grundteileinheit und die Behälterteileinheiten weisen sich automatisch schließende Ventile auf, welche jeden Behälter wasserdicht machen, wenn er von der Grundteileinheit getrennt ist, und die sich öffnen, um eine Übertragungsverbindung zwischen den Behältern und der Filtervorrichtung in der Grundteileinheit vorzusehen.
Das U.S. Patent US-A-4,670,144 offenbart ein mobiles Wasserreinigungssystem mit einem allgemein rechteckigen, kastenartigen Behälter mit einem Vorfilter für Teilchenmaterial, einem Umkehrosmosefilter und einer Kohlefilter-Nachfiltereinheit, die in einem unteren Grund- bzw. Basisabschnitt des Behälters angeordnet ist. Die Vorfilter-, die Umkehrosmosefilter- und die Nachfiltereinheiten sind durch flexible Leitungen bzw. Schläuche in Reihe bzw. hintereinander verbunden sind.
Das U.S. Patent US-A-5,004,535 offenbart ein Umkehrosmose-Wasserreinigungssystem mit einer Stützstruktur, die so bemessen und angeordnet ist, dass sie den manuellen Transport ermöglicht bzw. erleichtert, so dass durch Umkehrosmose aus dem zugeführten Wasser Produktwasser und Abwasser erzeugt wird, wobei die Pumpenkomponenten an der Stützstruktur angebracht sind, um das zugeführte Wasser von einer separaten Quelle zu der Reinigungseinrichtung zu pumpen.
Das U.S. Patent US-A-5,589,066 offenbart ein mobiles Wasserreinigungssystem mit einem Vorfilter, einer Pumpeinheit, einer Umkehrosmoseeinheit, einer mikrobiellen Regelungseinheit und einem Nachfilter zum Entfernen von nuklearen, biologischen, chemischen und anderen Verunreinigungsstoffen aus einer Wasserquelle. Die per Hand betätigte Pumpeinheit weist einen Speisewasserzylinder und einen Konzentratzylinder auf, um die Verhältnisse zwischen den Ansaug- bzw. Einlass- und Konzentratvolumina zu regeln. Das System verlängert ferner die Lebensdauer von Komponenten, indem das Niveau der Schmutz- bzw. Verunreinigungsstoffe reduziert wird, die sich in Kontakt mit Teilen des Systems befinden.
Das deutsche Patent DE 195 20 913 A beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen von unreinem Wasser, um eine Dialysatflüssigkeit vorzusehen. Unreines Wasser wird durch eine Filtermembran gefiltert, die als ein Vorfilter fungiert, und es wird ferner in einem Umkehrosmosemodul behandelt. Die Filtermembran wird periodisch mit Retentat gespült, das direkt von dem Umkehrosmosemodul zu dem Vorfilter verläuft.
Das japanische Patent JP 4 305287 A beschreibt ein Wasserreinigungssystem, das eine Mikrofiltrationseinheit umfasst, die vor einem Umkehrosmosemodul angeordnet ist. Die genannte Mikrofiltrationseinheit umfasst einen Tank, röhrenförmige Keramikfilter mit externer Druckregelung, die in dem genannten Tank angeordnet sind, und einen in dem genannten Tank angeordneten Luftdiffusor.
Unter anderem offenbaren die folgenden U.S. Patente Wasserreinigungssysteme: US-A-5,223,132; US-A-5,282,972; US-A-5,403,479; US-A-5,501,798; US-A-5,520,816; US-A-5,560,393; US-A-5,585,531; US-A-5,632,892; US-A-5,647,973; US-A-5,676,824; und US-A-5,685,980.
Ungeachtet dieser Offenbarungen wird weiterhin eine mobile Wasserreinigungseinheit benötigt, die wirtschaftlich und effizient aus unreinem oder verunreinigtem Wasser trinkbares Wasser erzeugen kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur effizienten Erzeugung von Trinkwasser aus unreinem oder verunreinigtem Wasser bereitzustellen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, eine portable bzw. mobile Vorrichtung unter Verwendung einer Mikrofiltrationseinheit und einer Umkehrosmoseeinheit bereitzustellen, um aus unreinem Wasser effizient trinkbares Wasser zu erzeugen.
Der vorliegenden Erfindung liegt zudem die weitere Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Erzeugen von trinkbarem Wasser aus verunreinigtem Wasser unter Verwendung einer mobilen Vorrichtung bereitzustellen, die eine Mikrofiltrationseinheit und eine Umkehrosmoseeinheit einsetzt.
Der vorliegenden Erfindung liegt ferner die weitere Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Erzeugung von trinkbarem Wasser unter Verwendung einer tragbaren bzw. mobilen Vorrichtung bereitzustellen, welche eine Mikrofiltrationseinheit und eine Umkehrosmoseeinheit einsetzt, wobei ein kontinuierlicher Betrieb der Umkehrosmoseeinheit während dem Reinigen oder Spülen der Mikrofiltrationseinheit möglich ist, um effizient trinkbares Wasser zu erzeugen.
Diese und weitere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden beim Lesen der Beschreibung sowie der anhängigen Ansprüche deutlich.
Vorgesehen ist gemäß diesen Aufgaben ein Verfahren gemäß dem gegenständlichen Anspruch 1 zum Reinigen von verunreinigtem Wasser, um Trinkwasser bereitzustellen, wobei das Verfahren folgendes umfasst: das Bereitstellen einer Mikrofiltrationseinheit zur Verbindung mit einer unreinen Wasserquelle und einer Luftquelle, wobei die Mikrofiltrationseinheit folgendes umfasst: (i) einen Tank zum Speichern von verunreinigtem Wasser; (ii) einen Mikrofilter, der in dem Tank positioniert ist, um das verunreinigte Wasser zu filtern, so dass ein Konzentrat bereitgestellt wird, wobei der Mikrofilter eine Anordnung hohler, röhrenförmiger Membrane umfasst, mit einer inneren Oberfläche und einer äußeren Oberfläche, wobei die Membrane vorzugsweise hydrophil sind und für gewöhnlich eine Porengröße im Bereich von etwa 0,05 bis 1,2 μm aufweisen; (iii) einen Diffusor, der in dem Tank angeordnet ist, um Luft an den röhrenförmigen Membranen vorbei zu leiten, um eine Wasserbewegung um die röhrenförmigen Membrane zu induzieren. Wasser wird aus der unreinen Wasserquelle in den Tank gepumpt, und Wasser wird durch die röhrenförmigen Membrane gezogen bzw. gesaugt, um gereinigtes Wasser bereitzustellen und gleichzeitig dazu Verunreinigungen abzuweisen, so dass Konzentrat vorgesehen wird. Überschüssiges Konzentrat kann aus dem Tank überlaufen und zurück in die unreine Wasserquelle. Gereinigtes Wasser aus der Mikrofiltrationseinheit wird zu einer Hochdruckseite eines Umkehrosmosemoduls geleitet, wobei Wasserpermeat durch eine Membran zu einer Niederdruckseite des Umkehrosmosemoduls geleitet wird, so dass Trinkwasser bereitgestellt wird und Unreinheiten bzw. Verunreinigungen in der Hochdruckseite konzentriert sind, so dass ein Retentat bereitgestellt wird. Retentat wird zu einem CIP-Behälter (CIP als englische Abkürzung von Clean-in-Place) rezirkuliert. Periodisch werden die hohlen röhrenförmigen Membrane mit dem Retentat aus dem CIP-Behälter gespült, indem das Retentat zu den inneren Oberflächen der Membrane geleitet wird und das Retentat durch die Membrane geführt wird, wodurch Teilchen von den äußeren Oberflächen gelöst werden. Während dem Spülen wird das Retentat aus dem CIP-Behälter zu der Hochdruckseite des Umkehrosmosemoduls geleitet, wobei die Produktion von Trinkwasser während dem Spülen fortgesetzt wird.
Gemäß den Aufgaben der Erfindung ist ferner ein System zum Reinigen von unreinem Wasser vorgesehen, um Trinkwasser bereitzustellen, wie dies in dem gegenständlichen Anspruch 10 ausgeführt ist.
Die einzige Abbildung zeigt eine schematische Darstellung des Wasserflusses durch die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
In Bezug auf die Abbildung sind darin Schritte zum Reinigen von unreinem Wasser oder verunreinigtem Wasser dargestellt, um unter Verwendung einer tragbaren Einheit oder einer erfindungsgemäßen Vorrichtung Trinkwasser zu erzeugen. Die unreine Wasserquelle kann verschiedenste Wasserquellen aufweisen, darunter Meer- bzw. Salzwasser, Oberflächenwasser und Brackwasser sowie andere Wasserquellen, und die Vorrichtung kann im Rahmen nuklearer, chemischer und biologischer Kriegshandlungen eingesetzt werden. Die Vorrichtung dient der Entfernung von Verunreinigungsstoffen, darunter Bakterien, aufgelöste und schwebende Feststoffe, Viren, Parasiten sowie Verunreinigungsstoffe der nuklearen, chemischen und biologischen Kriegsführung. Die portable bzw. tragbare Vorrichtung ermöglicht eine verbesserte Erzeugung von Trinkwasser und den Einsatz von einem Mindestmaß an Chemikalien für Reinigungszwecke.
Die wichtigsten Schritte des Systems oder Verfahrens umfassen das Pumpen von unbehandeltem Wasser, die Mikrofiltration, das Zwischenpumpen, die Umkehrosmose und das Desinfizieren des Produkts bzw. des Trinkwassers. Sofern dies erforderlich ist, kann die Vorrichtung in fünf Einheiten zerlegt und mit einer mobilen Stromversorgungseinheit betrieben werden.
In der Abbildung ist das System zum Pumpen von unbehandeltem bzw. unreinem Wasser allgemein mit der Bezugsziffer 2 bezeichnet. Vorgesehen ist somit eine Pumpe 4, die mit einem Filter 6 verbunden ist, der sich zu Veranschaulichungszwecken in dem Wasser 8 befindet. Die Pumpe 4 ist über einen Schlauch 10 und Schnell-Trennkupplungseinrichtungen mit dem Filter 6 verbunden. Der Filter 6 wird zum Herausfiltern größerer Rückstände verwendet, wie zum Beispiel von Steinen, Blättern und Moos, und wobei die Einlassöffnungen des Filters eine Größe von ungefähr 500 Mikron aufweisen. Die Pumpe 4 leitet gefiltertes Wasser durch die Rohrleitung oder den Schlauch 11 zu dem Tank 14. Bei der Rohrleitung oder dem Schlauch 11 kann es sich um einen elastischen Schlauch handeln, der Schnell-Trennfunktionen verwendet.
Die Mikrofiltrationseinheit umfasst einen Tank 14 mit einem Einlass 15 zur Aufnahme des unreinen Wassers von der Pumpe 4. Im Betrieb wird der Tank 14 mit Wasser gefüllt, und überschüssiges Wasser wird über den Auslass 16 entfernt bzw. ausgelassen, wobei der Auslass Wasser entlang der Leitung 18 für gewöhnlich zurück in die Quelle des unreinen bzw. verunreinigten Wassers ausgibt. Die Leitung 18 kann ein elastischer Schlauch sein, der sich leicht mit dem Tank 14 verbinden oder von diesem trennen lässt.
Der Tank 14 weist einen Mikrofilter 20 auf. Vorzugsweise umfasst der Mikrofilter 20 zwei Module oder Anordnungen hydrophiler, hohler, röhrenförmiger Membrane, wie dies durch die Linien 22 dargestellt ist, die in die Köpfe 24 integriert oder mit diesen verbunden sind. Im Betrieb durchdringt das der Mikrofiltration ausgesetzte Wasser somit die Wände der hohlen, röhrenförmigen Membrane 22 und wird in den Köpfen 24 gesammelt und entlang der Leitungen 26 entfernt. Die röhrenförmigen, hohlen Membrane 22 weisen für gewöhnlich eine nominale Porengröße von 0,2 μm auf und sind von Zenon Environmental, Inc. unter dem Warenzeichen ZeeWeed erhältlich. Die röhrenförmige, hohle Membran dient dazu, aufgelöste Feststoffe, Mikroorganismen und Algen zu entfernen, um gereinigtes Wasser und ein Konzentrat vorzusehen, das entlang der Leitung 18 aus dem Tank 14 gespült und ausgelassen bzw. entsorgt wird. Hiermit wird festgestellt, dass während dem Betrieb Wasser entlang der Leitungen 11 in den Tank 14 eingeführt und entlang der Leitung 18 kontinuierlich ausgegeben wird, wodurch Konzentrat ausgegeben wird. Bei normalem Betrieb werden 20 bis 80% des in den Tank 14 eingeführten Wassers als gefiltertes oder gereinigtes Wasser wiedergewonnen, wobei der Überschuss ausgegeben wird, um Konzentrat zu entfernen.
Während dem Betrieb der Mikrofiltrationseinheit wird Luft entlang der Linie bzw. Leitung 32 zu einem Verteiler bzw. Diffusor 34 gepumpt. Die Luft kann bei 29 vor dem Eintritt in das Gebläse 30 gefiltert werden. Luft von dem Diffusor 34 verleiht dem Wasser Bewegung, dass die Außenseite der röhrenförmigen Membrane 22 berührt oder umgibt, um eine Reinigung der Membrane zu bewirken. Abhängig von den verwendeten röhrenförmigen Membranen kann der Membran eine Bewegung verliehen werden. Abhängig von den verwendeten röhrenförmigen Membranen kann der Membran Bewegung verliehen werden. Das heißt, die Perkolation der Luft kann bewirken, dass die röhrenförmige Membran in dem Wasser schwingt bzw. sich bewegt, wodurch die Membran wirksam gereinigt wird.
Beschrieben wird zwar ein Luftdiffusor, wobei jedoch jede andere Art von Diffusor verwendet werden kann, um das Wasser in dem Tank 14 in Bewegung zu versetzen, wie zum Beispiel durch ein Gebläserad.
Ein bevorzugtes Modul, das Hohlfasermembrane verwendet, das sich zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung eignet, wird in dem U.S. Patent US-A-5,639,373 offenbart. Ein Beispiel für eine im Wesentlichen vertikale Membran ist in der Abbildung aus 3 des U.S. Patents US-A-5,639,373 dargestellt. Die Membran aus 3 kann auf Wunsch auch in einer horizontalen Ebene eingesetzt werden.
Der vertikale oder horizontale Strang ist in dem Wasser angeordnet, so dass ein allgemein vertikales oder horizontales Profil vorgesehen wird, jedoch ohne strukturelle Form. Eine derartige Form ändert sich kontinuierlich, wobei das Ausmaß der Veränderung von der Flexibilität der Fasern, ihren Längen, den Gesamtabmessungen des Strangs und dem Ausmaß der Bewegung abhängig ist, die den Fasern durch das Wasser verliehen wird sowie durch die Luft von der Gasverteilungseinrichtung.
Gemäß der vorliegenden Erfindung können auch andere Membranmodule eingesetzt werden.
Hiermit wird festgestellt, dass die U.S. Patente US-A-5,248,424 und US-A-5,639,373 Konfigurationen von Membranen darstellen, die verwendet werden können, und wobei gemäß dem Umfang der vorliegenden Erfindung aber auch andere Konfigurationen möglich sind. Während die Faserstränge zum Beispiel wie oben beschrieben als vertikal dargestellt sind, können die Stränge aber auch in jedem gewünschten Winkel zwischen der Horizontalen und der Vertikalen angeordnet sein.
Während jede Mikrofiltrationsmembran oder jedes solche Modul verwendet werden kann, wird in dem U.S. Patent US-A-5,248,424 eine weitere geeignete Membran offenbart. Die Membran aus dem U.S. Patent US-A-5,248,424 umfasst eine Anordnung von Hohlfasern. Das heißt, die Membran umfasst eine rahmenlose Anordnung unbegrenzter Hohlfasern, die eine effektive Membranvorrichtung zum Entziehen von Permeat aus unbehandeltem Wasser vorsehen, wobei der Fluss durch die Membrane einen im Wesentlichen konstanten, verhältnismäßig hohen Wert erreicht, aufgrund der Verwendung der Fasern der Anordnung als ein Strang, mit einer Biegung in einer schwimmend schwingenden, allgemein parabelförmigen Konfiguration. Die Anordnung erstreckt sich zumindest über einen der Köpfe der Anordnung, worin die Endstücke der Fasern vergossen sind. Die Länge jeder Hohlfaser ist normalerweise größer als der direkte Mittenabstand zwischen dem Kopfpaar der Anordnung. Zur Verwendung in einem Tank 14 weist eine Einheit aus der Anordnung und einer Gasverteilereinrichtung Fasern mit einer Länge von vorzugsweise über 0,5 Metern auf, die gemeinsam eine Fläche von über 10 m² vorsehen. Die Endstücke der Fasern in jedem Kopf sind im Wesentlichen frei von jeglichem Kontakt zwischen den Fasern. Beim Einsatz in einem Tank, dem Permeat an einer ausreichend niedrigen Position entzogen wird, um die Druckdifferenz durch die Membran zu überwinden, wobei das Permeat unter einem durch Schwerkraft induziertem Vakuum entzogen werden kann. Um den Fluss zu steigern wird eine Pumpe verwendet, die eine Saugleistung von weniger als 100 kPa (75 cm Hg) vorsieht. Beim Einsatz in Verbindung mit einem Gasverteilungsventil, das unterhalb des Strangs angeordnet ist, so dass Blasen durch die oder zwischen den Hohlfasern fließen, sind die Oberflächen der Fasern überraschend widerstandsfähig gegen eine Verunreinigung durch den Aufbau von Abscheidungen bzw. Ablagerungen von Verunreinigungsstoffen. Membrane mit einem hohen Druckunterschied durch die Membran eignen sich am besten zur Entfernung von Permeat mit einer Vakuumpumpe.
Wie dies in dem U.S. Patent US-A-5,248,424 offenbart ist, können die zur Bildung des Strangs einer Anordnung verwendeten Hohlfasern aus jedem Membranmaterial gebildet werden, vorausgesetzt, dass die Fasern flexibel sind. Bevorzugte Fasern sind mit einem Transmembran-Druckunterschied im Bereich von etwa 3,5 kPa (0,5 psi) bis 175 kPa (25 psi) funktionsfähig. Am meisten bevorzugt werden Hohlfasern, die einen Transmembran-Druckunterschied im Bereich von 7 kPa (1 psi) bis 69 kPa (10 psi) vorsehen.
Bevorzugte Hohlfasern bestehen aus organischen Polymeren und Keramikwerkstoffen, isotrop oder anisotrop, mit einer Dünnen Schicht oder Haut auf der äußeren Oberfläche der Fasern. Einige Fasern können aus geflochtener Baumwolle, bedeckt mit einem porösen Naturkautschuk-Latex oder einem wasserunlöslichen Zellulose-Polymerstoff hergestellt werden. Bevorzugte organische Polymere für Fasern sind Polysulfone, Poly(styrole), einschließlich styrolhaltiger Copolymere wie etwa Acrylonitrilstyrol-, Butadienstyrol- und Styrolvinylbenzylhaldid-Compolymere, Polycarbonate, Zellulose-Polymere, Polypropylen, Poly(vinylchlorid), Poly(ethylenterephthalat) und dergleichen gemäß der Offenbarung in dem U.S. Patent US-A-4,230,463. Bevorzugte Keramikfasern werden aus Aluminiumoxid von E. I. duPont deNemours Co. hergestellt, die in dem U.S. Patent US-A-4,069,157 offenbart werden.
In der Anordnung können die Fasern in dem Substrat so eingesetzt werden, dass ein ungestützter Bogen oder eine entsprechende Schleife gebildet wird, wobei die Abmessungen des Bogens oder der Schleife durch die Länge des Strangs und den Abstand zwischen den Köpfen bestimmt werden, wobei die Fasern aber auch einfach nur etwas länger sein können als der Abstand zwischen den Headern bzw. Köpfen. Obgleich der allgemein gebildete parabolische Bogen für gewöhnlich aufgrund der koplanaren Anordnung der Köpfe in dem Substrat symmetrisch ist, kann der Bogen auch eine asymmetrische Form aufweisen. Der Bogen ist asymmetrisch, wenn ein Kopf auf einem niedrigeren Niveau, transversal räumlich getrennt von dem anderen angeordnet ist.
Bei Hohlfasermembranen entspricht der Außendurchmesser einer Faser mindestens 20 μm und kann bis zu etwa 3 mm betragen, wobei er für gewöhnlich im Bereich von etwa 0,1 mm bis 2 mm liegt. Je größer der Außendurchmesser ist, desto weniger wünschenswert ist das Verhältnis der Fläche bzw. der Mantelfläche je Volumeneinheit der Faser. Die Wanddicke einer Faser beträgt mindestens 5 μm und kann bis zu 1,2 mm entsprechen, wobei sie für gewöhnlich im Bereich von etwa 15% bis etwa 60% des Außendurchmessers der Faser liegt, wobei 0,5 mm bis 1,2 mm am meisten bevorzugt werden.
Der durchschnittliche Querschnittsdurchmesser der Poren in einer Faser kann sehr stark variieren, mit einem Bereich von etwa 0,5 bis 1.000 nm (5 bis 10.000 Angström). Der bevorzugte Porendurchmesser für die Ultrafiltration von Komponenten ist ein Substrat-Zufuhrstrom im Bereich von etwa 0,5 bis 100 nm (5 bis 1.000 Angström), und für die Mikrofiltration im Bereich von zum Beispiel 100 bis 1.000 nm (1.000 bis 10.000 Angström).
Die Länge einer Faser in einem Strang ist im Wesentlichen von der Stärke der Faser oder deren Durchmesser unabhängig, da der Strang schwimmend durch Blasen und das Substrat, indem er eingesetzt wird, gestützt wird. Die Länge jeder Faser in dem Strang wird vorzugsweise durch die Bedingungen geregelt, unter denen die Anordnung arbeiten muss. Für gewöhnlich liegt die Länge der Fasern im Bereich von etwa 1 m bis etwa 5 m, abhängig von den Abmessungen des Körpers des Substrats (Tiefe und Breite), in dem die Anordnung eingesetzt wird.
Die Anzahl der Fasern in einer Anordnung ist willkürlich und liegt für gewöhnlich im Bereich von etwa 1.000 bis etwa 10.000, und die bevorzugte Oberfläche für einen Strang liegt in einem Bereich von 10 m² bis 100 m².
Luft kann ununterbrochen oder mit Unterbrechungen vorgesehen werden, wobei allgemein bessere Ergebnisse mit einem kontinuierlichen Luftstrom erzielt werden. Die bereitgestellte Luftmenge ist von der Art des Substrats und der Anfälligkeit der Oberflächen der Fasern in Bezug auf Verstopfung abhängig. Luft kann dem Tank 10 kontinuierlich bereitgestellt und für gewöhnlich ununterbrochen mit einer Rate von 0,0015 bis 0,15 m³/Min./m² (0,005 bis 0,5 Fuß³/Min./Fuß²) zugeführt werden. Wenn die Luft absatzweise zugeführt wird, können die gleichen Raten gelten, und das Intervall kann zwischen 1 bis 30 Minuten liegen.
Wie dies bereits festgestellt worden ist, wird gereinigtes Wasser entlang der Linien bzw. Leitungen 26 von den Köpfen 24 entfernt und entlang der Linie bzw. Leitung 36 geleitet. Ein Teil der Leitung 36 kann einen Schnell-Trennkupplungsabschnitt 35 aufweisen.
Gereinigtes Wasser wird entlang der Leitung 36 zu der Leitung 37 geleitet. Bei normalem Betrieb wird gereinigtes Wasser durch das offene Ventil 40 geleitet. Bei normalem Betrieb sind ferner die Ventile 42 und 44 geschlossen. Bei normalem Betrieb saugt bzw. zieht eine Mikrofiltrations-Verarbeitungspumpe 50 somit gereinigtes Wasser entlang den Leitungen 26, 35, 36 und 37 und leitet das gereinigte Wasser entlang der Leitung 51 und 52 durch den Mikrofilter 54 zu der Umkehrosmose-Verarbeitungspumpe 60. Die Leitung 52 kann einen Schlauch 51 mit Schnell-Trennkupplungseigenschaften aufweisen.
Flexible Schläuche 46 können auf jeder Seite der Pumpen 50 und 70 bereitgestellt werden. Zwischen den Pumpen 50 und 60 können Druckventile vorgesehen sein, um den erforderlichen Druck in der Leitung 52 zu gewährleisten.
Die Pumpe 60 leitet gereinigtes Wasser entlang der Leitung 62 an die Hochdruckseite 68 der Umkehrosmose-Einheit 70. Wasserpermeat wird durch die Membran 72 zu der Niederdruckseite 74 gezogen bzw. gesaugt, wo es entlang der Leitung 76 zu einem Speichertank 80 geleitet wird. Die Leitung 76 kann mit einer Schnell-Trennkupplungsfunktion versehen sein. Jede Art von Umkehrosmose-Membran kann verwendet werden, wobei es sich bei spiralförmig gewickelten Meerwasser-Abweisungsmembranen um eine bevorzugte Membranart handelt.
Bei der vorliegenden Erfindung sind Unreinheiten in der Hochdruckseite 68 konzentriert, um ein Retentat vorzusehen. Die vorliegende Erfindung kann mit einem einzigen Umkehrosmose-Modul betrieben werden. Es wird jedoch bevorzugt, dass Retentat entlang 82 zur Hochdruckseite 84 einer zweiten Umkehrosmoseeinheit 86 geleitet wird. Die Umkehrosmose-Einheit 86 ist mit einer Membran 88 und einer Niederdruckseite 90 versehen. Wasserpermeat wird durch die Membran 88 gesaugt oder gedrückt, um trinkbares Wasser vorzusehen, das entlang der Leitung 92 zu der Leitung 76 und zu dem Speichertank 80 geleitet wird.
Bei normalen Betriebsbedingungen wird gemäß der vorliegenden Erfindung Retentat von der Umkehrosmose-Einheit 86 entlang der Leitung 94 durch die Ventile 96 und 98 zu dem CIP-Tank (Clean-in-Place) 100 geleitet. Die Leitung 94 kann einen Schnell-Trennkupplungsabschnitt 95 aufweisen. Wenn der CIP-Tank 100 voll ist, wird überschüssiges Retentat entlang der Leitung 102 zu der Leitung oder dem Adapter 16 geleitet, zu der Leitung 18, zurück zu der Wasserquelle 8.
Der CIP-Tank 100 enthält normalerweise Retentat. Ferner ist der CIP-Tank 100 über das Ventil 44 durch die Leitungen 104 mit den Leitungen 37 und 52 verbunden, wobei das Ventil bei normalen Betriebsbedingungen geschlossen ist, wie dies in der Abbildung dargestellt ist. Ferner ist das Ventil 42 im Normalzustand geschlossen.
Der CIP-Tank 100 stellt eine Wasserquelle zum Spülen röhrenförmiger Membrane 22 bereit. Hiermit soll somit festgestellt werden, dass die Mikrofiltrationsmembrane 22 mit Umkehrosmose-Retentat oder Konzentrat gespült werden, um Verunreinigungsstoffe aus den Poren oder von der Oberfläche zu entfernen oder auszuspülen, wie etwa Feststoffe oder Partikel. Dieser Betrieb wird durch eine programmierbare Logiksteuereinheit 110 geregelt, die elektrisch mit einem Solenoidventil 40 (erstes Ventil), 42 (zweites Ventil) und 44 (drittes Ventil) verbunden ist. Das heißt, beim Spülen öffnet die programmierbare Logiksteuereinheit 110 die Ventile 44 und 42 und schließt das Ventil 40. An Stelle Wasser aus den Membranen 22 zu ziehen, saugt die Pumpe 50 Retentat aus dem CIP-Tank 100 entlang der Leitung 104 durch das Ventil 44 (jetzt offen) entlang der Leitung 52 und in die Leitung 112, welche einen Schlauch 113 mit Schnell-Trennkupplung aufweist. Beim Spülen wird das Retentat über die Leitungen 36 und 26 durch das Ventil 42 (jetzt offen) geleitet. Das Retentat tritt in das Innere der röhrenförmigen Membran 22 ein und löst Verunreinigungsstoffe von den Membranen. Das Spülen kann in jedem gewünschten Intervall über jeden gewünschten Zeitraum programmiert werden.
Für gewöhnlich erfolgt das Spülen in etwa alle 19 Minuten. Das Spülen kann aber auch so programmiert wird, dass es früher oder später und mindestens einmal alle zwei Stunden erfolgt, abhängig von dem zugeführten Wasser, und wobei diese Zeiten hiermit hierin enthalten sind als wären sie hierin speziell ausgeführt. Die Periode oder der Zeitraum des Spülens beträgt ferner für gewöhnlich etwa 20 Sekunden, wobei dieser Zeitraum aber auch kürzer oder länger sein kann, wie zum Beispiel 5 bis 50 Sekunden.
Gleichzeitig zum Spülen wird ein Teil des Retentats oder Konzentrats der Umkehrosmose entlang den Leitungen 52 und 62 zu dem Umkehrosmose-Modul gepumpt, um den Betrieb der Umkehrosmose-Einheit während dem Spülen nicht zu unterbrechen. Dies erleichtert die Effizienz der Einheit erheblich. Eine Unterbrechung des Flüssigkeitsflusses zu dem Umkehrosmose-Modul bedeutet ein Abschalten der Pumpe 60 und deren erneutes Einschalten nach dem Spülen. Dies erfordert Zeit zur Reduzierung und Anhebung des Flusses und kann darüber hinaus den Verschleiß des Umkehrosmose-Moduls erhöhen. Das Abschalten des Umkehrosmose-Moduls über kurze Zeiträume während dem Betrieb wird somit so gering wie möglich gehalten. Während dem Spülvorgang bleiben das Gebläse 30 und die Wasserpumpe 2 ferner weiterhin im Einsatz. In diesem Modus werden von der Membran gelöste Teilchen oder Verunreinigungen effizient aus dem Tank 14 gespült. Am Ende des Spülvorgangs werden die Ventile 44 und 42 geschlossen und das Ventil 40 geöffnet, und der Ablauf kehrt zum normalen Betrieb zurück.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann Retentat von der Umkehrosmose-Einheit 86 entlang der Leitung 94 durch das Ventil 96 (offen abgebildet) in die Leitung 93 zurückgeführt werden. Das Ventil 98 kann geschlossen oder gedrosselt werden, und dabei wird Wasser entlang der Leitung 120 zu der Leitung 52 geleitet, wo die Pumpe 60 das Retentat zu der Hochdruckseite 68 rezirkuliert. Die Rezirkulation kann nach Wunsch erhöht oder verringert werden. Eine hohe Rezirkulationsrate minimiert die Verunreinigung der Membrane in den Umkehrosmose-Einheiten. Die Rezirkulation stellt ferner sicher, dass die Mindestanforderungen für den Zufuhrfluss der Pumpe 60 erreicht werden, und sie erhöht ferner die Systemwiederherstellung und Produktivität. Hiermit wird festgestellt, dass Retentat auch bei geöffnetem Ventil 98 durch die Pumpe 60 rezirkuliert werden kann.
Bei der vorliegenden Erfindung wird das Ventil 96 dazu eingesetzt, den Druck in den Umkehrosmose-Membranen bei normalem Betrieb zu regeln. Das Ventil 96 wird geschlossen, wenn die Umkehrosmose-Membrane chemisch gereinigt werden, wobei der Fluidfluss durch die Leitungen 122 und 124 umgeleitet wird. Dieser Pfad ist besonders nützlich, wenn chemisches Reinigungsmaterial in den CIP-Tank 100 zum Zwecke der Reinigung der Umkehrosmose-Membrane 72 und 88 eingeführt wird. Dabei kann darauf verzichtet werden, die Reinigungslösung durch die Ventile 96 und 98 zu leiten, was einen hohen Druckabfall bewirken würde. Hiermit wird festgestellt, dass eine chemische Reinigung der Umkehrosmose-Membrane bei hohen Strömungsraten und niedrigem Druck vorgenommen wird.
Wenn eine chemische Reinigung des Umkehrosmose-Produkts vorgenommen wird, wird der Schlauch 51 an der Stelle 200 getrennt und an der Stelle 132 angeschlossen. Der Schlauch 95 wird von der Stelle 201 getrennt und mit der Stelle 202 verbunden, um die Leitung 124 vorzusehen. Die Ventile 96 und 203 werden geschlossen und die Ventile 204 und 205 werden geöffnet. Der CIP-Tank 100 wird mit Reinigungslösung gefüllt. Die Pumpe 50 rezirkuliert die Reinigungslösung durch einen Regelkreis. Der Filter 54 und die Pumpe 60 werden umgangen, um einen Druckabfall und eine reduzierte Strömungsgeschwindigkeit zu verhindern. Die Pumpe 60 ist ferner vor der Reinigungslösung geschützt. Während der chemischen Reinigung fließt die Reinigungslösung somit aus dem CIP-Tank 100 durch die Leitungen 104, 44, 52, 46, 51, 130, 62, die Umkehrosmose-Einheiten 94, 122 und 124 zurück in den CIP-Tank 100.
Hiermit wird festgestellt, dass die Schläuche 10, 11, 18, 33, 35, 51, 78, 95, 113 und 124 Trennmerkmale vorsehen, die eine Trennung der Umkehrosmose-Einheit von der Mikrofiltrationseinheit oder dem Speichertank zu ermöglichen. Das Trennen der Teile der Vorrichtung ermöglicht eine leichte Handhabung oder einen leichten Transport der einzelnen Einheiten durch Benutzer. Ferner wird hiermit festgestellt, dass die Mikrofiltrationseinheit getrennt von der Umkehrosmose-Einheit betrieben werden kann oder vice versa, abhängig von der Qualität des Wassers.
Wenn eine chemische Reinigung der Mikrofiltrations-Membrane 22 erforderlich ist, wird das Ventil 301 geschlossen, die Logiksteuereinheit 110 auf manuell eingestellt, die Ventile 42 und 44 geöffnet und das Ventil 40 geschlossen. Der Tank 14 wird entleert. Die Reinigungslösung wird durch die Pumpe 50 entlang den Leitungen 112, 37, 36, 35 aus dem CIP-Tank 100 in die Membrane 22 gepumpt. Das Ventil 302 wird zur Regelung des Drucks auf die Membrane 22 verwendet.

Claims

Verfahren zum Reinigen von verunreinigtem Wasser, um Trinkwasser bereitzustellen, wobei das Verfahren folgendes umfasst: (a) das Bereitstellen einer Mikrofiltrationseinheit, die sich in Fluidübertragungsverbindung mit einer unreinen Wasserquelle (8) befindet, und mit einer Luftquelle, wobei die Mikrofiltrationseinheit folgendes umfasst: (i) einen Tank (14) zum Speichern des genannten verunreinigten Wassers; (ii) einen Mikrofilter (20), der in dem genannten Tank (14) positioniert ist, um das genannte verunreinigte Wasser zu filtern, so dass ein Konzentrat bereitgestellt wird, wobei der Mikrofilter (20) eine Anordnung hohler, röhrenförmiger Membrane (22) umfasst, wobei jede dieser Membrane eine innere Oberfläche und eine äußere Oberfläche aufweist; (iii) einen Diffusor (34), der in dem genannten Tank (14) angeordnet ist, um Luft an den genannten röhrenförmigen Membranen (22) vorbei zu leiten, um eine Wasserbewegung um die genannten röhrenförmigen Membrane zu induzieren; (b) das Leiten von Wasser von der genannten unreinen Wasserquelle (8) in den genannten Tank (14); (c) das Ziehen von gefiltertem Wasser durch die genannten röhrenförmigen Membrane (22), um gereinigtes Wasser vorzusehen, und wobei gleichzeitig dazu Unreinheiten abgestoßen werden, so dass das genannte Konzentrat vorgesehen wird; (d) das Ermöglichen der Strömung von überschüssigem Konzentrat aus dem genannten Tank (14), um Konzentrat zu entfernen; (e) das Pumpen des genannten gereinigten Wassers an eine Hochdruckseite eines Umkehrosmosemoduls (70), wobei Wasser durch eine Membran (72) an eine Niederdruckseite des genannten Umkehrosmosemoduls (70) durchgelassen wird, um das genannte Trinkwasser bereitzustellen, und wobei Unreinheiten in der genannten Hochdruckseite konzentriert werden, so dass ein Retentat bereitgestellt wird; (f) das im Kreislauf zurückführen des Retentats von der Hochdruckseite des genannten Umkehrosmosemoduls (70) an einen CIP (Clean-in-Place) Behälter (100); (g) das periodische Spülen der genannten hohlen, röhrenförmigen Membrane (22) mit dem genannten Retentat aus dem genannten CIP-Behälter (100), wobei das genannte Retentat zu den inneren Oberflächen der genannten Membran (22) geleitet wird, um Schmutzstoffe von den äußeren Oberflächen der genannten Membrane zu lösen; und (h) das weitere Erzeugen von Trinkwasser während dem genannten Spülen, indem der Retentatfluss von dem CIP-Behälter (100) zu der Hochdruckseite des genannten Umkehrosmosemoduls (70) geleitet wird, und wobei Trinkwasser auf der genannten Niederdruckseite wiedergewonnen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die genannten hohlen, röhrenförmigen Membrane (22) eine Porengröße im Bereich von 0,05 bis 1,2 μm aufwiesen.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, einschließlich des Pumpens des genannten verunreinigten Wassers von der genannten unreinen Wasserquelle (8) in den genannten Tank (14).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, einschließlich der Wiedergewinnung von etwa 20 bis 80% des genannten verunreinigten Wassers als gereinigtes Wasser.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, einschließlich des Spülens der genannten hohlen, röhrenförmigen Membrane (22) mindestens einmal alle zwei Stunden.
Verfahren nach Anspruch 5, einschließlich des Spülens der genannten hohlen, röhrenförmigen Membrane mindestens einmal in der Stunde.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, einschließlich des Spülens der genannten hohlen, röhrenförmigen Membrane (22) über einen Zeitraum von etwa fünf bis 60 Sekunden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, einschließlich des Ermöglichens des Überlaufs von überschüssigem Retentat aus dem genannten CIP-Behälter (100).
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine Luftquelle für die Zufuhr von Luft an den Diffusor (34) vorgesehen ist.
System zum Reinigen von verunreinigtem Wasser, um Trinkwasser bereitzustellen, wobei das System folgendes umfasst: (a) eine Mikrofiltrationseinheit, die sich in Fluidübertragungsverbindung mit einer unreinen Wasserquelle (8) befindet, und wobei die Mikrofiltrationseinheit folgendes umfasst: (i) einen Tank (14) zum Speichern des genannten verunreinigten Wassers; (ii) einen Mikrofilter (20), der in dem genannten Tank (14) positioniert ist, um das genannte verunreinigte Wasser zu filtern, so dass ein Konzentrat bereitgestellt wird, wobei der Mikrofilter (20) eine Anordnung hohler, röhrenförmiger Membrane (22) umfasst, wobei jede dieser Membrane eine innere Oberfläche und eine äußere Oberfläche aufweist; (iii) einen Luftdiffusor (34), der in dem genannten Tank (14) angeordnet ist, um Luft an den genannten röhrenförmigen Membranen (22) vorbei zu leiten, um eine Wasserbewegung um die genannten röhrenförmigen Membrane zu induzieren; (b) eine Luftpumpe (30), die sich in Fluidübertragungsverbindung mit dem genannten Diffusor (34) befindet, um Luft zu diesem zu pumpen; (c) eine erste Pumpe (4) zum Pumpen des genannten verunreinigten Wassers in den genannten Tank (14); (d) eine zweite Pumpe (50) zum Ziehen von gefiltertem Wasser durch die genannten röhrenförmigen Membrane (22), um gereinigtes Wasser vorzusehen, und wobei gleichzeitig dazu Unreinheiten abgestoßen werden, so dass das genannte Konzentrat vorgesehen wird; (e) einen Überlauf in dem genannten Tank (14), der es ermöglicht, dass überschüssiges Konzentrat aus dem genannten Tank überläuft; (f) ein Umkehrosmosemoduls (70) mit einer Hochdruckseite und mit einer Niederdruckseite, die durch eine Membran (72) getrennt sind; (g) eine dritte Pumpe (60), die sich in Fluidübertragungsverbindung mit der genannten zweiten Pumpe (50) befindet, um von dieser gereinigtes Wasser zu empfangen und um das genannte gereinigte Wasser an die Hochdruckseite des genannten Umkehrosmosemoduls (70) zu leiten, um Wasser dort hindurch zu lassen an die genannte Niederdruckseite, so dass das genannte Trinkwasser bereitgestellt wird, und um Unreinheiten in der genannten Hochdruckseite zu konzentrieren, so dass ein Retentat vorgesehen wird; und (h) ein CIP (Clean-in-Place) Behälter (100), der sich in Fluidübertragungsverbindung mit der genannten Hochdruckseite des genannten Umkehrosmosemoduls (70) befindet, um von diesem Retentat zu empfangen, wobei der genannten CIP-Behälter (100): (i) sich in Fluidübertragungsverbindung mit den genannten Mikrofiltrationsmembranen (22) befindet, um die genannten hohlen, röhrenförmigen Membrane (22) periodisch zu spülen, wobei das genannte Retentat zu den inneren Oberflächen der genannten Membran geleitet wird, um Schmutzstoffe von den äußeren Oberflächen der genannten Membrane zu lösen; und (ii) sich in Fluidübertragungsverbindung mit der genannten Hochdruckseite der genannten Umkehrosmosemembran (72) befindet, um die Strömung des genannten Retentats zu der Hochdruckseite des genannten Umkehrosmosemoduls (70) zu leiten, um die Erzeugung von Trinkwasser aus dem genannten Retentat während dem genannten Spülen fortzusetzen.
System nach Anspruch 10 in Kombination mit einer programmierbaren Logiksteuereinheit (110) zum Öffnen von zweiten (42) und dritten (44) Solenoidventilen und zum Schließen eines ersten Solenoidventils (40), um Retentat von dem genannten CIP-Behälter (100) sowohl zu dem genannten Umkehrosmosemodul (70) zur fortgesetzten Produktion von Trinkwasser zu leiten als auch zu den genannten inneren Oberflächen der genannten röhrenförmigen Membrane (22) zum Spülen und Lösen von Schmutzstoffen daraus.
System nach Anspruch 11, wobei die genannte programmierbare Logiksteuereinheit (110) die genannten zweiten (42) und dritten (44) Solenoidventile schließen und das genannte erste Ventil (40) öffnen kann, um gereinigtes Wasser von dem genannten Mikrofilter (20) zu der genannten Hochdruckseite des genannten Umkehrosmosemoduls (70) zu leiten.
System nach Anspruch 10, wobei der CIP-Behälter (100): (i) sich über die zweiten (42) und dritten (44) Solenoidventile in Fluidübertragungsverbindung mit den genannten Mikrofiltrationsmembranen (22) befindet, um die genannten hohlen, röhrenförmigen Membrane (22) periodisch zu spülen, wobei das genannte Retentat zu den inneren Oberflächen der genannten Membrane (22) geleitet wird, um Teilchen von den äußeren Oberflächen der genannten Membrane zu lösen; und (ii) sich über das genannten zweite Solenoidventil (42) in Fluidübertragungsverbindung mit der genannten Hochdruckseite der genannten Umkehrosmosemembran (72) befindet, um die Strömung des genannten Retentats zu der Hochdruckseite des genannten Umkehrosmosemoduls (70) zu leiten, um die Erzeugung von Trinkwasser aus dem genannten Retentat während dem genannten Spülen fortzusetzen; und wobei folgendes bereitgestellt ist: (i) eine programmierbare Logiksteuereinheit (110) zum Öffnen der genannten zweiten (42) und dritten (44) Solenoidventile und zum Schließen des genannten ersten Ventils (40), um Retentat von dem genannten CIP-Behälter (100) sowohl an das genannte Umkehrosmosemodul (70) zur fortgesetzten Erzeugung von Trinkwasser zu leiten als auch zum Spülen an die genannten inneren Oberflächen der genannten röhrenförmigen Membrane (22), um Schmutzstoffe von dort zu lösen.