NL1019130C2 - Method and device for purifying surface water. - Google Patents
Method and device for purifying surface water. Download PDFInfo
- Publication number
- NL1019130C2 NL1019130C2 NL1019130A NL1019130A NL1019130C2 NL 1019130 C2 NL1019130 C2 NL 1019130C2 NL 1019130 A NL1019130 A NL 1019130A NL 1019130 A NL1019130 A NL 1019130A NL 1019130 C2 NL1019130 C2 NL 1019130C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- membrane
- feed
- chemicals
- water
- concentrate
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D65/00—Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
- B01D65/02—Membrane cleaning or sterilisation ; Membrane regeneration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
- B01D61/027—Nanofiltration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
- B01D61/08—Apparatus therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
- B01D63/10—Spiral-wound membrane modules
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
- C02F1/442—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by nanofiltration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2321/00—Details relating to membrane cleaning, regeneration, sterilization or to the prevention of fouling
- B01D2321/16—Use of chemical agents
- B01D2321/162—Use of acids
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2321/00—Details relating to membrane cleaning, regeneration, sterilization or to the prevention of fouling
- B01D2321/16—Use of chemical agents
- B01D2321/164—Use of bases
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2321/00—Details relating to membrane cleaning, regeneration, sterilization or to the prevention of fouling
- B01D2321/16—Use of chemical agents
- B01D2321/168—Use of other chemical agents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2321/00—Details relating to membrane cleaning, regeneration, sterilization or to the prevention of fouling
- B01D2321/18—Use of gases
- B01D2321/185—Aeration
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Description
Werkwijze en inrichting voor het zuiveren van oppervlaktewaterMethod and device for purifying surface water
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het zuiveren van oppervlaktewater of effluent van rioolwaterzuivering of aëroob grondwater, alsmede op een inrichting voor het uitvoeren van een dergelijke werkwijze.The invention relates to a method for purifying surface water or effluent from sewage treatment or aerobic groundwater, as well as to a device for carrying out such a method.
5 Volgens de stand der techniek vindt veelal zuivering van oppervlaktewater of effluent van rioolwaterzuivering of aëroob grondwater plaats onder toepassing van nanofiltratie en hyperfiltratie, waarbij gebruik wordt gemaakt van spiraal-gewonden membranen. Dergelijke membranen worden volgens een 10 standaardtechniek in serie in horizontaal geplaatste drukbui-zen opgenomen. Dergelijke drukbuizen hebben in de regel een lengte van 6 of 7 meter en bevatten 6 of 7 membranen elk met een lengte van 1 meter of 4 membranen elk met een lengte van 1,5 meter.According to the state of the art, purification of surface water or effluent from sewage treatment or aerobic groundwater often takes place using nanofiltration and hyperfiltration, wherein use is made of spiral-wound membranes. Such membranes are incorporated in series in horizontally placed pressure tubes according to a standard technique. Such pressure tubes generally have a length of 6 or 7 meters and contain 6 or 7 membranes each with a length of 1 meter or 4 membranes each with a length of 1.5 meters.
15 Bekend is, dat spiraalgewonden membranen zeer gevoe lig zijn voor vervuiling door deeltjes, maar ook door groei van biomassa in welk geval sprake is van biofouling. De afgezette deeltjes veroorzaken verstopping van de voedingsspa-cers, terwijl bepaalde voedingsstoffen in het voedingswater 20 kunnen leiden tot aangroei van biomassa. Deze biomassa groeit tussen de spacer en kan zich overal goed vasthechten. Het één en ander heeft tot gevolg dat de biomassa zich heel lastig laat verwijderen, bijvoorbeeld door uitspoelen.It is known that spiral wound membranes are very sensitive to contamination by particles, but also due to the growth of biomass, in which case biofouling is involved. The deposited particles cause clogging of the feedspacers, while certain nutrients in the feedwater may lead to biomass growth. This biomass grows between the spacer and can attach well anywhere. The result is that the biomass is very difficult to remove, for example by leaching.
Een ander gegeven van de huidige toepassing van spi-25 raalgewonden membranen is dat ze niet hydraulisch kunnen worden gereinigd. Terugspoelen en langsspoelen van dergelijke membranen is niet mogelijk door de te grote drukval over de in serie geschakelde membranen. Dit in tegenstelling tot bijvoorbeeld de capillaire membranen die via een zogenaamde for-30 wardflush, eventueel met lucht, gereinigd kunnen worden.Another fact of the current application of spiral wound membranes is that they cannot be cleaned hydraulically. Backwashing and longitudinal flushing of such membranes is not possible due to the excessive pressure drop across the series-connected membranes. This is in contrast to, for example, the capillary membranes which can be cleaned via a so-called for-wardflush, possibly with air.
Ondanks deze nadelen zijn spiraalgewonden membranen voor waterzuiveringsdoeleinden zeer populair. De redenen hiervoor zijn: 2 1. Hoge pakkingsdichtheid (2 tot 3 maal meer mem-braanoppervlak per m2 module in vergelijking tot capillaire membranen (1,5 mm capillairen).Despite these disadvantages, spiral wound membranes are very popular for water purification purposes. The reasons for this are: 2 1. High packing density (2 to 3 times more membrane area per m2 module compared to capillary membranes (1.5 mm capillaries).
2. Gestandaardiseerde modules (uitwisselbaarheid van 5 membranen van verschillende fabrikanten) en 3. Goedkoop (gestandaardiseerd product, meerdere producenten en grote, huidige marktomvang).2. Standardized modules (interchangeability of 5 membranes from different manufacturers) and 3. Inexpensive (standardized product, multiple producers and large, current market size).
Zoals eerder genoemd, zijn spiraalgewonden membranen 10 zeer populair en ze worden vaak ingezet voor de zuivering van water, waarin zich nagenoeg geen deeltjes en voedingsstoffen meer bevinden. Ten aanzien van de deeltjes, stelt men veelal hoge eisen aan de membraanfoulingindex (MFI) of de Silt Density Index (SDI). Met betrekking tot de aanwezigheid van voe-15 dingsstoffen, wordt veelal gekeken naar de Assimileerbaar Organisch Koolstof (AOC) of Dissolved Organic Carbon (DOC). De behandeling van oppervlaktewater of effluent van rioolwaterzuiveringen met behulp van spiraalgewonden membranen is tot nu toe niet zo eenvoudig gebleken i.v.m. optredende vervui-20 ling.As mentioned earlier, spiral wound membranes 10 are very popular and they are often used for the purification of water, in which there are virtually no particles and nutrients anymore. With regard to the particles, high demands are often placed on the membrane fouling index (MFI) or the Silt Density Index (SDI). With regard to the presence of nutrients, the Assimilable Organic Carbon (AOC) or Dissolved Organic Carbon (DOC) is often considered. The treatment of surface water or effluent from sewage treatment plants with the aid of spiral wound membranes has so far not been found to be simple in terms of i.v.m. contamination occurring.
Teneinde een goede werking te waarborgen dient er een zeer goede voorzuivering plaats te vinden.In order to guarantee proper operation, a very good pre-treatment must take place.
Een dergelijke voorzuivering kan de volgende bewerkingen omvatten: 25 1. (Microzeving) en snelfiltratie 2. (Microzeving), snelfiltratie en ultrafiltratie 3. (Microzeving), snelfiltratie, actieve koolfiltra-tie en ultrafiltratie.Such a pre-purification can include the following operations: 1. (Microsieve) and rapid filtration 2. (Microsieve), rapid filtration and ultrafiltration 3. (Microsieve), rapid filtration, active carbon filtration and ultrafiltration.
3030
Opgemerkt wordt, dat tot nu toe de algemene opvatting heerst, dat microzeving in combinatie met snelfiltratie als voorzuivering onvoldoende is om vervuiling (biofouling en deeltjesfouling) van de spiraalgewonden membranen te voorko-35 men of in voldoende mate tegen te gaan. Ook de microzeving, in combinatie met snelfiltratie gevolgd door ultrafiltratie, lijkt het probleem van vervuiling in de spiraalgewonden membranen onvoldoende op te heffen. Gebleken is immers, dat de 3 opgeloste voedingsstoffen in het voedingswater hierbij niet verwijderd worden. Wel leidt een uitgebreide voorzuivering, inclusief de toepassing van actieve kool, in de praktijk tot goede bedrijfsvoeringsresultaten. Door toepassing van actieve 5 kool is het proces omvangrijk en kostbaar.It is noted that hitherto there is a general view that microsieving in combination with rapid filtration as pre-purification is insufficient to prevent contamination (biofouling and particle fouling) of the spiral-wound membranes or to sufficiently prevent them. The microsieve, in combination with rapid filtration followed by ultrafiltration, also appears to be insufficient to eliminate the problem of contamination in the spiral-wound membranes. After all, it has been found that the 3 dissolved nutrients in the feed water are not removed. However, extensive pre-treatment, including the use of activated carbon, leads to good operational results in practice. The use of active carbon makes the process extensive and expensive.
Een andere oplossing is om in plaats van spiraalge-wonden nanofiltratie- of hyperfiltratiemembranen gebruik te maken van capillaire nanofiltratie- of hyperfiltratiemembranen, zoals besproken in WO 0029099. De huidige stand der 10 techniek kan als volgt worden samengevat.Another solution is to use capillary nanofiltration or hyperfiltration membranes instead of spiral wound nanofiltration or hyperfiltration membranes, as discussed in WO 0029099. The current state of the art can be summarized as follows.
Gebleken is, dat bij toepassing van spiraalgewonden nanofiltratie- en hyperfiltratiemembranen ernstige vervuiling plaatsvindt door de in het te zuiveren water aanwezige vaste deeltjes en opgeloste voedingsstoffen (biofouling) en dat 15 dergelijke membranen in de huidige toepassing niet hydraulisch kunnen worden gereinigd. Het gevolg hiervan is, dat bij toepassing van spiraalgewonden nanofiltratie- en hyperfiltratiemembranen voor het zuiveren van oppervlaktewater of effluent een uitgebreide voorbehandeling vooraf dient te gaan en 20 wel microzeving, snelfiltratie en ultrafiltratie of (microze-ving), snelfiltratie, actieve koolfiltratie en ultrafiltratie. Bij toepassing van een geheel andere techniek gaat men uit van capillaire nanofiltratie- of hyperfiltratiemembranen voor de zuivering van oppervlaktewater of effluent. Volgens 25 deze techniek kan de voorzuivering worden beperkt tot slechts de microzeving.It has been found that when spiral-wound nanofiltration and hyperfiltration membranes are used, serious contamination occurs due to the solid particles and dissolved nutrients (biofouling) present in the water to be purified, and that such membranes cannot be hydraulically cleaned in the current application. The consequence of this is that when spiral-wound nanofiltration and hyperfiltration membranes are used for purifying surface water or effluent, extensive pre-treatment must be preceded, namely microsieving, rapid filtration and ultrafiltration or (microsieving), rapid filtration, active carbon filtration and ultrafiltration. The application of a completely different technique is based on capillary nanofiltration or hyperfiltration membranes for the purification of surface water or effluent. According to this technique, the pre-purification can be limited to only the microsieve.
De uitvinding beoogt thans een nieuwe werkwijze en inrichting te verschaffen, waarbij de bovengenoemde nadelen op doeltreffende wijze zijn opgeheven. Hiertoe verschaft de 30 onderhavige uitvinding een werkwijze voor het zuiveren van oppervlaktewater of effluent van rioolwaterzuivering of aëroob grondwater, welke werkwijze het kenmerk heeft dat zwevende stoffen, vaste deeltjes, bacteriën, virussen, en opgeloste stoffen, zoals zouten, opgeloste organische stoffen, 35 bestrijdingsmiddelen en dergelijke, tegelijkertijd worden verwijderd onder toepassing van ten minste één verticaal geplaatste drukbuis met daarin één spiraalgewonden nanofiltratie- of hyperfiltratiemembraan (1 of 1,5 m lengte) per druk- 4 buis, dat parallel wordt aangestroomd en waarbij de volgende stappen herhaaldelijk worden doorlopen: 1. productie van permeaat onder gelijktijdige en continue afgifte van concentraat en 5 2. langsspoelen van het membraan, zonder gelijktij dige productie van permeaat.It is an object of the invention to provide a new method and device in which the above-mentioned disadvantages are eliminated in an effective manner. To this end, the present invention provides a method for purifying surface water or effluent from sewage treatment or aerobic groundwater, which method is characterized in that suspended solids, solid particles, bacteria, viruses, and dissolved substances such as salts, dissolved organic substances, pesticides and the like, are simultaneously removed by using at least one vertically placed pressure tube containing one spiral wound nanofiltration or hyperfiltration membrane (1 or 1.5 m length) per pressure tube, which is flowed in parallel and with which the following steps are repeated repeatedly : 1. production of permeate with simultaneous and continuous release of concentrate and 2. longitudinal flushing of the membrane, without simultaneous production of permeate.
De werkwijze volgens de uitvinding maakt gebruik van één of meer verticaal geplaatste drukbuizen met daarin één 10 spiraalgewonden nanofiltratie- of hyperfiltratiemembraan per drukbuis, waarbij verrassenderwijze is gebleken, dat hierbij volstaan kan worden met een minimale voorzuivering. Deze voorzuivering kan bestaan uit microzeving en snelfiltratie.The method according to the invention makes use of one or more vertically placed pressure tubes with one spiral wound nanofiltration or hyperfiltration membrane per pressure tube, wherein it has surprisingly been found that a minimum pre-purification can suffice. This pre-purification can consist of microsieving and rapid filtration.
Essentieel is hierbij dat de met de spiraalgewonden 15 membranen gevulde drukbuizen verticaal zijn opgesteld en waarbij steeds de volgende bedrijfsvoeringsstappen worden afgewisseld, t. w. : 1. Productie van permeaat onder continue afgifte van 20 het concentraat 2. Hydraulisch langsspoelen van de membranen met water of een combinatie van water en gas, bij voorkeur lucht.It is essential here that the pressure tubes filled with the spiral wound membranes are arranged vertically and the following operating steps are alternated, t. w. : 1. Production of permeate with continuous release of the concentrate. 2. Hydraulic flushing of the membranes with water or a combination of water and gas, preferably air.
25 Volgens de onderhavige werkwijze is de stromings- richting van de voeding door het membraan tijdens stap 1. van boven naar beneden en tijdens stap 2. van beneden naar boven.According to the present method, the flow direction of the feed through the membrane during step 1 is from top to bottom and during step 2 from bottom to top.
Opgemerkt wordt, dat tijdens stap 2. een gas aan de voeding kan worden toegevoerd volgens de uitvinding, welk gas 30 bij voorkeur perslucht is.It is noted that during step 2 a gas can be supplied to the feed according to the invention, which gas is preferably compressed air.
Ook kan men tijdens stap 1. en 2. chemicaliën aan de voeding toevoeren.It is also possible to add chemicals to the feed during steps 1. and 2..
Als chemicaliën komen volgens de uitvinding in aanmerking: anti-scalants, loog, zuur, desinfecterende chemica-35 liën, biociden, bacteriociden of zuurstofeliminerende stoffen zoals bijvoorbeeld bisulfiet of hydrazine.Suitable chemicals according to the invention are: anti-scalants, caustic, acid, disinfecting chemicals, biocides, bacteriocides or oxygen-eliminating substances such as, for example, bisulfite or hydrazine.
Na de dosering van de chemicaliën wordt het langsspoelen gestopt en wordt het membraan gedurende 1 tot 10 mi- 5 nuten aan de chemicaliën blootgesteld, waarna de chemicaliën uit het membraan worden gespoeld.After the dosing of the chemicals, the longitudinal flushing is stopped and the membrane is exposed to the chemicals for 1 to 10 minutes, after which the chemicals are flushed out of the membrane.
Opgemerkt wordt, dat tussen stap 2. en stap 1. een extra uitspoeling van voedingswater kan plaatsvinden, terwijl 5 de voeding het membraan van boven naar beneden doorstroomt.It is noted that between step 2. and step 1. an additional flushing of feed water can take place, while the feed flows through the membrane from top to bottom.
Ook heeft de uitvinding betrekking op een inrichting voor het uitvoeren van een werkwijze volgens de uitvinding, welke inrichting het kenmerk heeft dat de inrichting is voorzien van een verticale drukbuis (2), waarin is opgenomen een 10 spiraalgewonden membraan (3), met respectievelijk een boven en onderplaat, die is voorzien van een 0-ring (6), waarbij de centrale permeaatafvoerbuis (14) in de bovenplaat (4) is afgesloten met een afsluiting (7), en waarbij de centrale permeaatafvoerbuis (14) in de onderplaat (5) via interconnector (7 · ) j_s verbonden met de permeaatafvoer (9) , waarbij drukbuis (2) aan de bovenzijde verbonden is met de aanvoerleiding (8) en de spoelwater afvoerleiding (13) en aan de onderzijde verbonden is met de leiding voor spoelwateraanvoer en concen-traatafvoer (8'), terwijl de voedingsaanvoer (8) is verbonden 20 met een chemicaliëntoevoer (15), terwijl de spoelwatertoevoer (8') die in verbinding staat met concentraatafvoerleiding (10), tevens is verbonden met de gastoe- voer/concentraatafvoerleiding (12), en de afvoer van het eerste filtraat (11).The invention also relates to a device for performing a method according to the invention, which device is characterized in that the device is provided with a vertical pressure tube (2), which includes a spiral wound membrane (3), with respectively a top and bottom plate, which is provided with an O-ring (6), wherein the central permeate discharge tube (14) in the top plate (4) is closed with a seal (7), and wherein the central permeate discharge tube (14) in the bottom plate ( 5) is connected via interconnector (7) to the permeate discharge (9), the pressure pipe (2) being connected at the top to the supply pipe (8) and the flushing water discharge pipe (13) and connected at the bottom to the pipe for rinse water supply and concentrate drain (8 '), while the feed supply (8) is connected to a chemical supply (15), while the rinse water supply (8') in connection with concentrate drain line (10) is also connected to the gas supply / concentrate discharge line (12), and the discharge of the first filtrate (11).
25 De uitvinding wordt thans aan de hand van de volgen de tekeningen nader toegelicht.The invention will now be further elucidated with reference to the drawings.
In de tekeningen stellen figuren 1, 2 en 3 één en dezelfde inrichting voor, waarbij fig. 1 het productieproces illustreert, 30 fig. 2 de uitspoeling van het eerste voedingswater weergeeft, fig. 3 betrekking heeft op de hydraulische reiniging of wel langsspoeling van het membraan.In the drawings, figures 1, 2 and 3 represent one and the same device, wherein figure 1 illustrates the production process, figure 2 shows the flushing of the first feed water, figure 3 relates to the hydraulic cleaning or longitudinal flushing of the membrane.
De verwijzingscijfers in de figuren 1, 2 en 3 stel- 35 len het volgende voor: 1. Inrichting volgens de uitvinding 2. Verticale drukbuis 3. Membraanelement 6 4. Bovenplaat membraanelement 5. Onderplaat membraanelement 6. O-Ring 7. Afsluiting centrale permeaatafvoerbuis (14) 5 7' Interconnector voor verbinding van de centrale permeaatafvoerbuis (14) met de permeaatafvoer-leiding (9) 8. Aanvoerleiding 8' Leiding voor spoelwateraanvoer en concentraataf-10 voer 9. Leiding voor het permeaat 10. Leiding voor het concentraat 11. Leiding voor afvoer eerste voedingswater 12. Leiding van gastoevoer 15 13. Leiding voor afvoer spoelwater 14. Centrale permeaatafvoerbuis 15. Leiding van chemicaliëntoevoerThe reference numerals in figures 1, 2 and 3 represent the following: 1. Device according to the invention 2. Vertical pressure tube 3. Membrane element 6 4. Top plate membrane element 5. Bottom plate membrane element 6. O-Ring 7. Closure of central permeate discharge tube (14) 5 7 'Interconnector for connecting the central permeate drain pipe (14) to the permeate drain pipe (9) 8. Supply pipe 8' Pipe for flushing water and concentrate drain 9. Pipe for the permeate 10. Pipe for the concentrate 11 Pipeline for discharge of first feed water 12. Pipeline of gas supply 15 13. Pipeline for discharge of flushing water 14. Central permeate discharge pipe 15. Pipeline of chemical supply
De stromingsrichtingen tijdens de productie, uit-20 spoeling en langsspoeling zijn in de tekening door middel van pijlen aangegegeven.The directions of flow during production, flushing and longitudinal flushing are indicated by arrows in the drawing.
Fig. 1 : Productie 25 Tijdens de productie wordt de voeding hetzij opper vlaktewater, hetzij effluent of aëroob grondwater van rioolwaterzuivering via leiding (8) in de verticaal opgestelde drukbuis (2), die is voorzien van een spiraalgewonden membraan (3), aangevoerd. Na het doorlopen van het spiraalgewon-30 den membraan wordt het permeaat via de interconnector (7') van de centrale afvoerbuis (14) afgevoerd, via de permeaataf-voerleiding (9), terwijl het concentraat via leiding voor spoelwateraanvoer en concentraatafvoer (8') wordt afgevoerd via de concentraatafvoerleiding (10) naar een volgende bewer-35 kingsstap. Deze volgende bewerkingsstap kan bestaan uit een volgende verticaal geplaatste membraanmodule of door een horizontale drukbuis met één of meerdere spiraalgewonden membranen in serie.FIG. 1: Production During production, the feed is supplied either to surface water or to effluent or aerobic groundwater from sewage treatment via line (8) in the vertically arranged pressure tube (2), which is provided with a spiral wound membrane (3). After the spiral wound membrane has been traversed, the permeate is drained via the interconnector (7 ') from the central drain pipe (14), via the permeate drain line (9), while the concentrate is fed through the flushing water supply and concentrate drain (8' line). ) is discharged via the concentrate discharge line (10) to a subsequent processing step. This next processing step may consist of a further vertically placed membrane module or through a horizontal pressure tube with one or more spiral-wound membranes in series.
77
De O-ringen (6) van elastisch materiaal sluiten de boven-, respectievelijk onderzijde van de verticale drukbuis (2) af, waardoor de voeding gedwongen wordt het spiraalgewon-den membraan te doorlopen en zodoende terecht te komen in de 5 centrale afvoerbuis (14) (als permeaat) of aan de andere uit-stroomzijde van het membraan (3) (als concentraat) . Tijdens de productie kunnen chemicaliën worden toegevoerd via de chemicaliën aanvoerleiding (15).The O-rings (6) of elastic material close off the top or bottom side of the vertical pressure tube (2), forcing the feed through the spiral wound membrane and thus ending up in the central discharge tube (14) ) (as permeate) or on the other outflow side of the membrane (3) (as concentrate). During production, chemicals can be supplied via the chemical supply line (15).
Fig. 2 toont de uitspoeling van het eerste voeding-10 water overigens onder gebruikmaking van dezelfde stromings-richting als in fig. 1.FIG. 2 shows the flushing of the first feed water using the same flow direction as in FIG. 1.
Hierbij wordt het eerste voedingswater via leiding (11) afgevoerd zonder afvoer van permeaat.The first feed water is hereby discharged via line (11) without discharge of permeate.
Fig. 3 toont onder stap 2. namelijk het langsspoelen 15 van het membraan van het onderhavige proces zonder de gelijktijdige productie van het permeaat.FIG. 3 shows under step 2 namely the longitudinal rinsing of the membrane of the present process without the simultaneous production of the permeate.
Hierbij wordt de stroomrichting van de voeding ten opzichte van figuren 1 en 2 omgekeerd, d.w.z. dat de voeding wordt aangevoerd via de leiding voor spoelwateraanvoer en 20 concentraatafvoer (8') aan de onderzijde van de verticaal geplaatste drukbuis (2), waarbij de verontreinigingen uit het membraan worden vrijgemaakt en verwijderd en via leiding (13) bovenaan de drukbuis (2) in de vorm van spoelwater afgevoerd. Hierbij zijn de permeaatleiding (9), concentraatleiding (10), 25 voedingsleiding (8) en de afvoerleiding voor het eerste fil-traat (11) door middel van kleppen afgesloten.Here, the flow direction of the feed is reversed with respect to Figs. 1 and 2, ie the feed is supplied via the rinse water supply and concentrate discharge line (8 ') on the underside of the vertically placed pressure tube (2), the impurities coming from the diaphragm are released and removed and discharged via line (13) at the top of the pressure tube (2) in the form of rinsing water. The permeate line (9), concentrate line (10), feed line (8) and the discharge line for the first filtrate (11) are closed by means of valves.
Opgemerkt wordt, dat via leiding (12) gas in de vorm van bij voorkeur perslucht al of niet in combinatie met chemicaliën (15) wordt toegevoerd aan de voeding, waardoor bete-30 re losmaking van de vervuilende of op het membraan afgezette bestanddelen plaatsvindt en waarbij bovendien bacteriën en biomassa en dergelijke door toevoeging van daartoe geschikte chemicaliën gedood kunnen worden.It is noted that via line (12) gas in the form of preferably compressed air, whether or not in combination with chemicals (15), is supplied to the feed, whereby better detachment of the contaminating or deposited components takes place and wherein moreover bacteria and biomass and the like can be killed by adding suitable chemicals.
Opgemerkt wordt, dat de O-ringen (6) gebruikt worden 35 als afdichting tussen de membraanmodule (3) en de drukbuis (2), teneinde het omdraaien van de stromingsrichting mogelijk te maken (afdichting voor beide stromingsrichtingen). Door de 8 drukbuis (2) verticaal te plaatsen vindt er een goede ont-luchting plaats.It is noted that the O-rings (6) are used as a seal between the membrane module (3) and the pressure tube (2), in order to make it possible to reverse the flow direction (seal for both flow directions). By placing the 8 pressure tube (2) vertically, good venting takes place.
Na het uitspoelen van het spoelwater (stap 2) en vóór de productiestap (stap 1), kan nog een uitspoeling van 5 het eerste voedingswater plaatsvinden, zoals weergegeven in afbeelding 2. Zulks is echter niet bij alle toepassingen noodzakelijk. Tijdens bedrijfsstap 2, de spoelstap (fig. 3), kunnen reinigingschemicaliën worden toegevoegd.After rinsing the rinsing water (step 2) and before the production step (step 1), a further rinsing of the first feed water can take place, as shown in figure 2. However, this is not necessary for all applications. Cleaning chemicals can be added during operating step 2, the rinsing step (Fig. 3).
Opgemerkt wordt, dat de diverse leidingen in de in-10 richting volgens de uitvinding zijn voorzien van regel- afsluitkleppen (geen verwijzingscijfers), voor het regelen, respectievelijk afsluiten van voeding, permeaat, concentraat en filtraatstromen, alsmede spoelwaterstroom.It is noted that the various lines in the device according to the invention are provided with control shut-off valves (no reference numerals), for controlling or shutting off feed, permeate, concentrate and filtrate flows, as well as flushing water flow.
Opgemerkt wordt, dat in de onderhavige uitvinding 15 sprake is van de volgende nieuwe elementen: *t* De totale werkwijze waarin, in praktijkinstalla-ties, on-line en automatisch een hydraulische reiniging kan worden uitgevoerd met gebruikmaking van spiraalgewonden membranen; stromingsrichting 20 omgekeerd kan worden.It is noted that the following new elements are mentioned in the present invention: The total method in which, in practical installations, on-line and automatic hydraulic cleaning can be carried out using spiral-wound membranes; flow direction 20 can be reversed.
❖ De nieuwe constructie en opbouw (drukbuizen, lei-dingwerk, kleppen) van een membraaninstallatie voor spiraalgewonden membranen, waardoor het mogelijk wordt om met gas en vloeistof langs te 25 spoelen. Deze opbouw kenmerkt zich doordat: ♦♦♦ de drukbuizen verticaal worden geplaatst, ♦J* er geen membranen in de drukbuizen in serie worden geplaatst, 1 membraan/drukbuis, ❖ er 0-ringen (6) worden gebruikt aan beide uitein- 30 den van de membranen, ❖ de mogelijkheid is ingebouwd om een gas toe te voeren aan de voeding, tijdens stap 2. (fig. 3), ♦i* De stromingsrichting door de voedingsspacer tijdens productie (stap 1) tegengesteld is aan de 35 stromingsrichting bij spoelen (stap 2).❖ The new construction and construction (pressure pipes, pipework, valves) of a membrane installation for spiral wound membranes, making it possible to flush along with gas and liquid. This construction is characterized by: ♦♦♦ the pressure tubes are placed vertically, ♦ J * no membranes are placed in the pressure tubes in series, 1 membrane / pressure tube, ❖ 0-rings (6) are used at both ends of the membranes, ❖ built-in possibility of supplying a gas to the feed during step 2. (fig. 3), ♦ i * The flow direction through the feed spacer during production (step 1) is opposite to the flow direction at rinsing (step 2).
Als voordelen van de onderhavige werkwijze en inrichting kunnen worden genoemd de aanzienlijk lagere kosten 9 ten opzichte van de stand der techniek doordat er minder voorzuivering nodig is, de membranen beter reinigbaar zijn, dus de kwaliteitseisen voor het voedingswater verlaagd kunnen worden. Volgens de uitvinding is sprake van een lager ener-5 gie- en chemicaliënverbruik, waarbij minder voorzuivering plaatsvindt. Bovendien wordt met een betere hydraulische reiniging het chemicaliënverbruik verder beperkt.The advantages of the present method and device are the considerably lower costs compared to the state of the art because less pre-purification is required, the membranes are easier to clean, so the quality requirements for the feed water can be lowered. According to the invention there is a lower energy and chemical consumption, with less pre-purification taking place. Moreover, with a better hydraulic cleaning the chemical consumption is further reduced.
De onderhavige werkwijze en inrichting zijn in het bijzonder toe te passen voor de zuivering van vloeistoffen.The present method and device can be used in particular for the purification of liquids.
10 De toepassing is de zuivering van vloeistoffen waar in zowel zwevende stoffen, deeltjes en opgeloste stoffen (zouten, organische stoffen, TOC, DOC, AOC, bestrijdingsmiddelen en dergelijke) aanwezig kunnen zijn. In de praktijk betekent dit dat oppervlaktewater en effluent van rioolwater-15 zuiveringen of aëroob grondwater met deze nieuwe werkwijze goedkoper en met een lager energie- en chemicaliënverbruik kunnen worden ontdaan van zouten, andere opgeloste stoffen, zwevende stoffen, deeltjes en bacteriën en virussen. Het geproduceerde water kan daarna worden geleverd aan de industrie 20 (ketelvoedingswater en andere proceswatertoepassingen) of worden opgewerkt tot drinkwater.The application is the purification of liquids in which floating substances, particles and dissolved substances (salts, organic substances, TOC, DOC, AOC, pesticides and the like) may be present. In practice, this means that surface water and effluent from sewage treatment plants or aerobic groundwater can be stripped of salts, other solutes, suspended solids, particles and bacteria and viruses with this new method cheaper and with a lower energy and chemical consumption. The produced water can then be supplied to industry 20 (boiler feed water and other process water applications) or upgraded to drinking water.
Claims (10)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1019130A NL1019130C2 (en) | 2001-10-08 | 2001-10-08 | Method and device for purifying surface water. |
| PCT/NL2002/000637 WO2003031342A1 (en) | 2001-10-08 | 2002-10-04 | Method and apparatus for the purification of surface water |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1019130 | 2001-10-08 | ||
| NL1019130A NL1019130C2 (en) | 2001-10-08 | 2001-10-08 | Method and device for purifying surface water. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL1019130C2 true NL1019130C2 (en) | 2003-04-09 |
Family
ID=19774143
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL1019130A NL1019130C2 (en) | 2001-10-08 | 2001-10-08 | Method and device for purifying surface water. |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| NL (1) | NL1019130C2 (en) |
| WO (1) | WO2003031342A1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL1030142C2 (en) * | 2005-10-07 | 2007-04-11 | Kiwa Water Res B V | Device for purifying water and method for its use. |
| CN112705051A (en) * | 2021-01-21 | 2021-04-27 | 烟台金正环保科技有限公司 | Use novel membrane post of going up flange and compressing tightly cover |
| US11076716B2 (en) | 2015-12-04 | 2021-08-03 | Koninklijke Philips N.V. | Filter assembly for use in a fluid container of a domestic appliance |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI311921B (en) * | 2004-12-22 | 2009-07-11 | The separation of solid particles from the liquid in which they are dispersed | |
| WO2015164505A1 (en) * | 2014-04-22 | 2015-10-29 | Dairy Process Systems, Inc. | System for reducing product losses, product dilution, chemical dilution and water consumption in a crossflow membrane separation system |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0307047A1 (en) * | 1987-09-09 | 1989-03-15 | Nederlandse Organisatie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno | Membrane module for hyperfiltration or ultrafiltration of contaminating liquid flows |
| JPH05269466A (en) * | 1992-03-26 | 1993-10-19 | Tokyo Metropolis | Apparatus to provide reproduced water from sewage |
| JPH09299947A (en) * | 1996-05-20 | 1997-11-25 | Nitto Denko Corp | Reverse osmosis membrane spiral element and treatment system using the same |
| WO1997046305A2 (en) * | 1996-05-31 | 1997-12-11 | Haney Harold E | Improved water treatment system |
| JPH11137978A (en) * | 1997-11-10 | 1999-05-25 | Tohoku Electric Power Co Inc | Membrane contaminant removing method of membrane separation device |
| WO2000029099A1 (en) * | 1998-11-13 | 2000-05-25 | Dhv Water B.V. | Method and apparatus for removing floating substances and salts from a liquid by means of a membrane filtration |
| JP2001259381A (en) * | 2000-03-23 | 2001-09-25 | Kurita Water Ind Ltd | Membrane filtration device |
-
2001
- 2001-10-08 NL NL1019130A patent/NL1019130C2/en not_active IP Right Cessation
-
2002
- 2002-10-04 WO PCT/NL2002/000637 patent/WO2003031342A1/en not_active Ceased
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0307047A1 (en) * | 1987-09-09 | 1989-03-15 | Nederlandse Organisatie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno | Membrane module for hyperfiltration or ultrafiltration of contaminating liquid flows |
| JPH05269466A (en) * | 1992-03-26 | 1993-10-19 | Tokyo Metropolis | Apparatus to provide reproduced water from sewage |
| JPH09299947A (en) * | 1996-05-20 | 1997-11-25 | Nitto Denko Corp | Reverse osmosis membrane spiral element and treatment system using the same |
| WO1997046305A2 (en) * | 1996-05-31 | 1997-12-11 | Haney Harold E | Improved water treatment system |
| JPH11137978A (en) * | 1997-11-10 | 1999-05-25 | Tohoku Electric Power Co Inc | Membrane contaminant removing method of membrane separation device |
| WO2000029099A1 (en) * | 1998-11-13 | 2000-05-25 | Dhv Water B.V. | Method and apparatus for removing floating substances and salts from a liquid by means of a membrane filtration |
| JP2001259381A (en) * | 2000-03-23 | 2001-09-25 | Kurita Water Ind Ltd | Membrane filtration device |
Non-Patent Citations (9)
| Title |
|---|
| DATABASE WPI Derwent World Patents Index; AN 1993-364479, XP002203361 * |
| DATABASE WPI Derwent World Patents Index; AN 1998-057306, XP002203359 * |
| DATABASE WPI Derwent World Patents Index; AN 1999-374417, XP002203360 * |
| DATABASE WPI Derwent World Patents Index; AN 2002-078072, XP002203358 * |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 018, no. 043 (C - 1156) 24 January 1994 (1994-01-24) * |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1998, no. 03 27 February 1998 (1998-02-27) * |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1999, no. 10 31 August 1999 (1999-08-31) * |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 2000, no. 26 1 July 2002 (2002-07-01) * |
| VAN PAASSEN J A M ET AL: "Integrated multi-objective membrane systems for surface water treatment: pre-treatment of nanofiltration by riverbank filtration and conventional ground water treatment", DESALINATION, ELSEVIER SCIENTIFIC PUBLISHING CO, AMSTERDAM, NL, vol. 118, no. 1-3, 20 September 1998 (1998-09-20), pages 239 - 248, XP004139086, ISSN: 0011-9164 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL1030142C2 (en) * | 2005-10-07 | 2007-04-11 | Kiwa Water Res B V | Device for purifying water and method for its use. |
| WO2007043879A1 (en) * | 2005-10-07 | 2007-04-19 | Kiwa Water Research B.V. | Apparatus for the purification of water and a method for its use |
| US11076716B2 (en) | 2015-12-04 | 2021-08-03 | Koninklijke Philips N.V. | Filter assembly for use in a fluid container of a domestic appliance |
| CN112705051A (en) * | 2021-01-21 | 2021-04-27 | 烟台金正环保科技有限公司 | Use novel membrane post of going up flange and compressing tightly cover |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2003031342A1 (en) | 2003-04-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11779883B2 (en) | Water purification systems and methods having pressurized draw stream | |
| JP6762258B2 (en) | Reverse osmosis treatment system and reverse osmosis treatment method | |
| US8753509B2 (en) | Advanced filtration device for water and wastewater treatment | |
| KR100969501B1 (en) | Filtration system and operating method for a membrane-coupled anaerobic digester | |
| IE913483A1 (en) | Membrane separation system and methods of operating and¹cleaning such a system | |
| RU2440180C2 (en) | Method processing detergents and device to this end | |
| CN106103349A (en) | Method for treating water | |
| EP1704911B1 (en) | Method for cleaning a separation membrane in a membrane bioreactor system | |
| US20190001277A1 (en) | Method and apparatus for treating commercial and industrial laundry wastewater | |
| JP2017209654A (en) | Reverse osmosis membrane device and operation method of reverse osmosis membrane device | |
| CN101588858A (en) | Method for the optimised management of a membrane filtration unit and equipment for realising the same | |
| NL1019130C2 (en) | Method and device for purifying surface water. | |
| DK2292562T3 (en) | A method and plant for the filtration of water, especially ultrafiltration process | |
| JP2008542007A (en) | Product membrane filtration | |
| NL1031926C2 (en) | Device with a bioreactor and membrane filtration module for treating an incoming fluid. | |
| NL1030142C2 (en) | Device for purifying water and method for its use. | |
| JP2007296500A (en) | Membrane separation apparatus and membrane filtration method | |
| NL2002519C2 (en) | METHOD AND DEVICE FOR PURIFYING A WATERY LIQUID. | |
| JP7615591B2 (en) | Membrane separation device, its operation method, and biological treatment device | |
| JP6860205B2 (en) | Nutrient solution filtration device | |
| JP2000350925A (en) | Membrane separating device | |
| JPH01119306A (en) | Method for washing reverse osmosis membrane | |
| JP5455374B2 (en) | Filtration equipment starting method and filtration equipment designed to be able to start corresponding to this method | |
| NL1017428C2 (en) | Purification process testing method, e.g. for drinking water installations, comprises determining purification performance of several purification method combinations | |
| EP4348214A1 (en) | A method and system for water treatment |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Lapsed because of non-payment of the annual fee |
Effective date: 20151101 |