RU2112747C1 - Способ очистки воды и мембранная установка для его осуществления - Google Patents
Способ очистки воды и мембранная установка для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2112747C1 RU2112747C1 RU97109261A RU97109261A RU2112747C1 RU 2112747 C1 RU2112747 C1 RU 2112747C1 RU 97109261 A RU97109261 A RU 97109261A RU 97109261 A RU97109261 A RU 97109261A RU 2112747 C1 RU2112747 C1 RU 2112747C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- filtrate
- concentrate
- discharge line
- water
- valve
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Использование: мембранное разделение растворов и суспензий, в частности очистка природных вод, предварительная подготовка воды перед глубокой ее очисткой, например перед опреснением, очистка промышленных стоков, разделение, очистка и концентрирование растворов или суспензий органических или минеральных веществ. Сущность изобретения: мембранная установка для очистки воды содержит насос для подачи исходной воды, четырехходовой кран, батарею разделительных аппаратов на основе половолоконных или трубчатых микро- или ультрафильтрационных мембран, линию подвода исходной воды, линию отвода концентрата с запорным клапаном и устано-вленной параллельно ему диафрагмой, линию отвода фильтрата с запорным клапаном. Установка снабжена также накопительной емкостью фильтрата, промывочным насосом, соединенным всасывающим патрубком с накопительной емкостью фильтрата, а напорным патрубком с линией отвода фильтрата. Способ очистки воды включает стадию фильтрования воды на мембранной установке и стадию регенерации установки, причем на стадии фильтрования в батарею разделительных аппаратов подают исходную воду без примесей концентрата, отвод концентрата осуществляют через диафрагму в количестве не более 6% от произведенного фильтрата, при этом закрывают запорный клапан на линии отвода концентрата и открывают запорный клапан на линии отвода фильтрата, на стадии регенерации включают промывочный насос на непрерывный режим работы, закрывают запорный клапан на линии отвода фильтрата, запорный клапан на линии отвода концентрата попеременно открывают и закрывают, насос подачи исходной воды включают после открытия запорного клапана на линии отвода концентрата и выключают одновременно с его закрытием. Изобретение направлено на снижение энергопотребления, улучшение качества фильтрата, увеличение производительности и ресурса работы мем-бранной установки. 2 с.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил.
Description
Изобретение относится к области мембранного разделения растворов и суспензий, в частности к средствам очистки природных вод с целью использования их в хозяйственно-питьевом водоснабжении, для предварительной подготовки воды перед дальнейшей более глубокой ее очисткой, например перед опреснением, для очистки промышленных стоков, для разделения, очистки и концентрирования растворов или суспензий органических или минеральных веществ, и может быть использовано в системе хозяйственно-питьевого водоснабжения и коммунального хозяйства, а также в пищевой, химической, медицинской, биологической и др. промышленности.
Известна установка для очистки воды, включающая мембранный аппарат, циркуляционный насос и циркуляционный контур [1].
Основными недостатками известной конструкции являются низкая производительность аппарата и значительный расход энергии.
Известен способ очистки воды ультрафильтрацией, при котором на мембранный аппарат подают не исходную воду, а концентрат или смесь исходной воды с концентратом [2].
Основным недостатком способа является низкое качество получаемого фильтрата.
Известна мембранная установка для очистки воды, включающая насос для подачи исходной воды, четырехходовой кран, батарею разделительных аппаратов на основе половолоконных или трубчатых микро- или ультрафильтрационных мембран, циркуляционный насос и циркуляционный контур [3].
В батарею разделительных аппаратов известной конструкции подают смесь исходной воды и концентрата, что значительно снижает качество фильтрата. Кроме того, в целях увеличения периода фильтроцикла за счет снижения концентрационной поляризации через разделительные аппараты прокачивают гораздо большее количество фильтруемой воды, чем нужно для фильтрования, что требует излишних энергозатрат. К основным недостаткам можно отнести то, что конструкция установки не обеспечивает эффективной регенерации мембран, так как промывка их потоком фильтруемой воды удаляет частички загрязнителя, осевшие на мембране, а проникшие в ее поры в основном остаются. Это приводит к уменьшению производительности установки и ресурса ее работы.
Известен способ очистки воды, включающий стадию фильтрования в мембранном аппарате и стадию регенерации мембран от загрязнений, заключающийся в резком сбрасывании давления в аппарате и промывке мембран обратным током жидкости [4].
Этот способ имеет существенные недостатки. Обратный ток жидкости (фильтрата) сам по себе малоэффективен, так как при постоянном и даже продолжительном действии перепада давления под и над мембраной фильтрат проходит по наиболее крупным порам, вымывая из них частицы загрязняющих веществ и взрыхляя осевшие на мембране. Через мелкие поры, имеющие большое гидравлическое сопротивление и сцепление с частичками загрязняющих веществ, фильтрат практически не проходит. Кроме того, небольшая скорость потока фильтрата вдоль мембраны не позволяет сорвать и вынести из аппарата взрыхленные загрязнения.
Изобретение направлено на снижение энергопотребления, улучшение качества фильтрата, увеличение производительности, ресурса работы мембранной установки для очистки воды.
Для достижения поставленной цели мембранная установка для очистки воды, содержащая насос для подачи исходной воды, четырехходовой кран, батарею разделительных аппаратов на основе половолоконных или трубчатых микро- или ультрафильтрационных мембран, линию подвода исходной воды, линию отвода фильтрата с запорным клапаном, линию отвода концентрата с запорным клапаном и установленной параллельно ему диафрагмой, снабжена накопительной емкостью для фильтрата, промывочным насосом, соединенным всасывающим патрубком с накопительной емкостью фильтрата, а напорным патрубком с линией отвода фильтрата.
Способ очистки воды на предлагаемой мембранной установке включает собственно стадию фильтрования воды и стадию регенерации установки. На стадии фильтрования в батарею разделительных аппаратов подают исходную воду без примеси концентрата, отвод концентрата осуществляют через диафрагму в количестве не более 6% от произведенного фильтрата, при этом закрывают запорный клапан на линии отвода концентрата и открывают запорный клапан на линии отвода фильтрата. На стадии регенерации включают промывочный насос на непрерывный режим работы, закрывают запорный клапан на линии отвода фильтрата, запорный клапан на линии отвода концентрата попеременно открывают и закрывают, насос подачи исходной воды включают после открытия запорного клапана на линии отвода концентрата и выключают одновременно с его закрытием.
На чертеже изображена схема предлагаемой мембранной установки для очистки воды.
Мембранная установка для очистки воды содержит фильтр грубой очистки 1, насос подачи исходной воды 2, обратный клапан 3, четырехходовой кран 4, батарею разделительных аппаратов 5 на основе половолоконных или трубчатых микро- или ультрафильтрационных мембран 6, запорный клапан 7, накопительную емкость 8, промывочный насос 9, обратный клапан 10, диафрагму 11, установленный параллельно ей запорный клапан 12, линию подвода исходной воды 13, линию отвода концентрата 14, линию отвода фильтрата 15.
Установка работает следующим образом. Исходную воду, прошедшую фильтр грубой очистки 1, насосом 2 подают через обратный клапан 3, четырехходовой кран 4 в батарею разделительных аппаратов 5. Фильтрат по линии отвода фильтрата 15 через запорный клапан 7 поступает в накопительную емкость 8. Концентрат из батареи аппаратов 5 по линии отвода концентрата 14 отводят через четырехходовой кран 4 и диафрагму 11, которая пропускает концентрат в количестве не более 6% от произведенного фильтрата. В режиме фильтрования промывочный насос 9 отключен, запорный клапан 7 открыт, запорный клапан 12 закрыт.
После того, как производительность мембранной установки в результате накопления на поверхности мембраны и в ее порах загрязняющих веществ снизится до допустимого предела, проводят ее регенерацию. Для этого закрывают запорный клапан 7 на линии отвода фильтрата 15. При этом промывочный насос 9 включают в работу в непрерывном режиме. Спустя некоторое время, когда давления под мембраной и над мембраной сравниваются, открывают запорный клапан 12. При этом давление над мембранами 6 резко снижается, и фильтрат из подмембранного пространства устремляется в надмембранное по всей площади половолоконных или трубчатых мембран 6, отрывая осевшие частицы загрязняющего вещества, которые удаляются из аппаратов 5 в виде промывных вод через четырехходовой кран 4 и запорный клапан 12. Затем включают насос 2, при этом скорость потока в канале половолоконных или трубчатых мембран 6 увеличивается и происходит окончательный вынос загрязняющих веществ из установки.
Пример. В соответствии с изобретением была собрана мембранная установка и проведен процесс очистки речной воды Р. Псекупс Краснодарского края. Установка включала насос подачи исходной воды 2 марки ЦВС 25/20, батарею разделительных аппаратов 5 в количестве 120 шт марки УВА-ПС-20-1040 на основе половолоконных ультрафильтрационных мембран 6, промывочный насос 9 марки ЦВС 63/20.
В таблице представлены характеристики предлагаемого способа и устройства для очистки воды в сравнении с известными.
Как видно из таблицы, при любой исходной воде (мутность от 20 до 200 мг/л) предлагаемый способ обеспечивает высокое качество фильтрата (мутность фильтрата < 0,2 мг/л). Производительность известной и предлагаемой установок в начальный период их работы были равны 18 м3/ч и 22 м3/ч соответственно, после 500 ч работы - 12 м3/ч и 18 м3/ч соответственно. Ресурс работы известной установки составил 500 ч, а предлагаемой - 11000 ч. Общая потребляемая электроэнергия в предлагаемой установке более чем в 2 раза меньше, чем в известной установке (2,9 и 7 кВт соответственно).
Таким образом, изобретение позволяет снизить энергопотребление, увеличить производительность и ресурс работы мембранной установки, улучшить эффективность процесса фильтрования воды.
Литература.
1. Патент Великобритании N 2164579.
2. То же.
3. Патент РФ N 2006490.
4. Дытнерский Ю.П. Барометрические процессы. Теория и расчет. М.: Химия, 1986, с. 70.
Claims (2)
1. Мембранная установка для очистки воды, содержащая насос для подачи исходной воды, четырехходовой кран, батарею разделительных аппаратов на основе половолоконных или трубчатых микро- или ультрафильтрационных мембран, линию подвода исходной воды, линию отвода фильтрата с запорным клапаном, линию отвода концентрата с запорным клапаном и установленной параллельно ему диафрагмой, отличающаяся тем, что она снабжена накопительной емкостью фильтрата, промывочным насосом, соединенным всасывающим патрубком с накопительной емкостью фильтрата, а напорным патрубком - с линией отвода фильтрата.
2. Способ очистки воды, включающий стадию фильтрования воды на мембранной установке и стадию регенерации установки, отличающийся тем, что на стадии фильтрования в батарею разделительных аппаратов подают исходную воду без примеси концентрата, отвод концентрата осуществляют через диафрагму в количестве не более 6% от произведенного фильтрата, при этом закрывают запорный клапан на линии отвода концентрата и открывают запорный клапан на линии отвода фильтрата, на стадии регенерации включают промывочный насос на непрерывный режим работы, запорный клапан на линии отвода концентрата попеременно открывают и закрывают, насос подачи исходной воды включают после открытия запорного клапана на линии отвода концентрата и выключают одновременно с его закрытием.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97109261A RU2112747C1 (ru) | 1997-06-18 | 1997-06-18 | Способ очистки воды и мембранная установка для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97109261A RU2112747C1 (ru) | 1997-06-18 | 1997-06-18 | Способ очистки воды и мембранная установка для его осуществления |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2112747C1 true RU2112747C1 (ru) | 1998-06-10 |
| RU97109261A RU97109261A (ru) | 1998-10-10 |
Family
ID=20193736
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU97109261A RU2112747C1 (ru) | 1997-06-18 | 1997-06-18 | Способ очистки воды и мембранная установка для его осуществления |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2112747C1 (ru) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005053822A1 (en) * | 2003-12-08 | 2005-06-16 | Evgeny Viktorovich Skidanov | Membrane solution separating device |
| RU2446111C1 (ru) * | 2010-09-14 | 2012-03-27 | Александр Владимирович Микиртычев | Способ очистки воды и мембранная установка для его осуществления |
| RU2453469C2 (ru) * | 2010-07-27 | 2012-06-20 | Валерий Александрович Комаров | Обратноосмотическая опреснительная установка |
| RU2562660C2 (ru) * | 2013-11-13 | 2015-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный университет" | Опреснительная установка с получением холода и электроэнергии (варианты) |
| WO2017095914A1 (en) * | 2015-11-30 | 2017-06-08 | University Of North Carolina At Charlotte | Nanomaterials, devices, and methods of water treatment |
| RU2676639C2 (ru) * | 2014-02-17 | 2019-01-09 | Байер Акциенгезельшафт | Блок ультрафильтрации для непрерывной замены буферного раствора или среды из раствора белка |
| WO2019180495A1 (en) * | 2018-03-22 | 2019-09-26 | Homefree Environmental Oü | A reverse-osmosis filtration system and a method of obtaining data on its state |
| RU2705949C1 (ru) * | 2019-04-09 | 2019-11-12 | Валерий Александрович Комаров | Обратноосмотическая опреснительная установка с фильтром |
| RU2790128C1 (ru) * | 2022-05-04 | 2023-02-14 | Валерия Витальевна Майер | Обратноосмотическая установка |
-
1997
- 1997-06-18 RU RU97109261A patent/RU2112747C1/ru active
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005053822A1 (en) * | 2003-12-08 | 2005-06-16 | Evgeny Viktorovich Skidanov | Membrane solution separating device |
| RU2453469C2 (ru) * | 2010-07-27 | 2012-06-20 | Валерий Александрович Комаров | Обратноосмотическая опреснительная установка |
| RU2446111C1 (ru) * | 2010-09-14 | 2012-03-27 | Александр Владимирович Микиртычев | Способ очистки воды и мембранная установка для его осуществления |
| RU2562660C2 (ru) * | 2013-11-13 | 2015-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный университет" | Опреснительная установка с получением холода и электроэнергии (варианты) |
| RU2676639C2 (ru) * | 2014-02-17 | 2019-01-09 | Байер Акциенгезельшафт | Блок ультрафильтрации для непрерывной замены буферного раствора или среды из раствора белка |
| WO2017095914A1 (en) * | 2015-11-30 | 2017-06-08 | University Of North Carolina At Charlotte | Nanomaterials, devices, and methods of water treatment |
| US20180354815A1 (en) * | 2015-11-30 | 2018-12-13 | University Of North Carolina At Charlotte | Nanomaterials, devices, and methods of water treatment |
| US11542181B2 (en) * | 2015-11-30 | 2023-01-03 | University Of North Carolina At Charlotte | Nanomaterials, devices, and methods of water treatment |
| WO2019180495A1 (en) * | 2018-03-22 | 2019-09-26 | Homefree Environmental Oü | A reverse-osmosis filtration system and a method of obtaining data on its state |
| RU2705949C1 (ru) * | 2019-04-09 | 2019-11-12 | Валерий Александрович Комаров | Обратноосмотическая опреснительная установка с фильтром |
| RU2790128C1 (ru) * | 2022-05-04 | 2023-02-14 | Валерия Витальевна Майер | Обратноосмотическая установка |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2394771C2 (ru) | Устройство и способ для очистки воды | |
| JP4903113B2 (ja) | 水処理システム及びその運転方法 | |
| US20130015132A1 (en) | Water purification apparatus and method for using pressure filter and pore control fiber filter | |
| KR101810814B1 (ko) | 한외여과 장치 및 이를 구비한 정수시스템 | |
| RU2410336C2 (ru) | Установка для очистки жидкости, способ промывки половолоконного фильтра и применение способа промывки половолоконного фильтра | |
| Pervov et al. | Membrane technologies in the solution of environmental problems | |
| RU2112747C1 (ru) | Способ очистки воды и мембранная установка для его осуществления | |
| CN108380053A (zh) | 一种环保养殖用水处理装置和方法 | |
| KR20180008175A (ko) | 가압식 막여과 정수처리장치 | |
| JP2003533345A (ja) | 水を浄化する方法および装置 | |
| KR100480984B1 (ko) | 직수형 역삼투 정수기 | |
| JP3338505B2 (ja) | 回収率が改善された表流水の膜浄化方法及びその装置の運転方法 | |
| ZA200201560B (en) | Method and device for purifying and treating waste water in order to obtain drinking water. | |
| KR100473532B1 (ko) | 중공사막을 이용한 고도정수처리 방법 및 그 운전방법 | |
| Cao et al. | Study on polypropylene hollow fiber based recirculated membrane bioreactor for treatment of municipal wastewater | |
| RU97109261A (ru) | Способ очистки воды и мембранная установка для его осуществления | |
| JP4454922B2 (ja) | 中空糸型分離膜を用いた濾過装置の制御方法 | |
| WO2019132742A1 (en) | System and a method for water treatment by flotation and filtration membrane cleaning | |
| CN1238278C (zh) | 废水处理方法和装置 | |
| RU2434812C1 (ru) | Мембранная установка для очистки воды | |
| RU2446111C1 (ru) | Способ очистки воды и мембранная установка для его осуществления | |
| KR20050094944A (ko) | 하수 방류수 처리 시스템 및 처리 방법 | |
| RU22434U1 (ru) | Установка для разделения растворов | |
| JPH11347595A (ja) | 浄水処理設備およびその汚泥の濃縮方法 | |
| JP2005046762A (ja) | 水処理方法および装置 |