RU2701342C1 - Method for desalination of water using reverse osmosis and device for its implementation - Google Patents
Method for desalination of water using reverse osmosis and device for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2701342C1 RU2701342C1 RU2018120002A RU2018120002A RU2701342C1 RU 2701342 C1 RU2701342 C1 RU 2701342C1 RU 2018120002 A RU2018120002 A RU 2018120002A RU 2018120002 A RU2018120002 A RU 2018120002A RU 2701342 C1 RU2701342 C1 RU 2701342C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- stage
- water
- reverse osmosis
- permeate
- pump
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 87
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 title claims description 19
- 239000012466 permeate Substances 0.000 claims abstract description 31
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims abstract description 23
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 20
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 5
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000004887 air purification Methods 0.000 abstract 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 9
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 5
- 238000011033 desalting Methods 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 3
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 239000012527 feed solution Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 235000013334 alcoholic beverage Nutrition 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052601 baryte Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010428 baryte Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000000909 electrodialysis Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 1
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000011045 prefiltration Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/124—Water desalination
- Y02A20/131—Reverse-osmosis
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к области очистки воды, а именно к способу обессоливания воды методом обратного осмоса и устройству для осуществления этого способа, и может быть использовано при получении глубоко обессоленной воды для различных применений, например, в области микроэлектроники, медицины, фармацевтики и косметики, пищевой промышленности и т.д.The invention relates to the field of water purification, and in particular to a method for desalting water by the reverse osmosis method and a device for implementing this method, and can be used to obtain deeply demineralized water for various applications, for example, in the field of microelectronics, medicine, pharmaceuticals and cosmetics, food industry etc.
Уровень техникиState of the art
Спектр применения глубоко обессоленной воды достаточно широкий. Большие объемы этого продукта применяются в электро- и теплоэнергетике, где его использование ощутимо продлевает ресурс парового и водогрейного оборудования. Кроме того, эта полностью деминерализованная водный раствор постоянно используется в металлургических предприятиях. Подавляющие количество промышленных объединений нефтехимической промышленности могут осуществлять свою производственную деятельность только с применением воды, подвергнутой глубокому обессоливанию.The range of application of deeply demineralized water is wide enough. Large volumes of this product are used in electric and heat power engineering, where its use significantly extends the life of steam and hot water equipment. In addition, this fully demineralized aqueous solution is constantly used in metallurgical enterprises. The vast majority of industrial associations of the petrochemical industry can carry out their production activities only with the use of water subjected to deep desalination.
Полная водоочистка от частиц солей используется для фармацевтической промышленности и медицины. Наконец, глубоко обессоленная вода применяется в пищевой промышленности при приготовлении не только алкогольных напитков, но и других продуктов питания.Complete water treatment for salt particles is used for the pharmaceutical industry and medicine. Finally, deeply demineralized water is used in the food industry for the preparation of not only alcoholic beverages, but also other food products.
В настоящее время существует множество способов деминерализации воды, такие как дистилляционная водоподготовка, которая не решает проблем с полным обессоливанием, дистиллятор не доводит водный раствор до нужной кондиции, поэтому необходима дополнительная обработка, что усложняет и удорожает процесс. Также для обессоливания воды широко используются ионообменные смолы, с применением которых производится полное обессоливание водных растворов, а также электродиализ.Currently, there are many ways to demineralize water, such as distillation water treatment, which does not solve the problems with complete desalination, the distiller does not bring the aqueous solution to the desired condition, therefore, additional processing is necessary, which complicates and increases the cost of the process. Also, for the desalination of water, ion-exchange resins are widely used, with the use of which complete desalination of aqueous solutions is performed, as well as electrodialysis.
Частичное удаление соли достигается при применении таких способов, как известкование, баритовое умягчение, н-катионирование, вымораживание.Partial salt removal is achieved using methods such as liming, barite softening, n-cationization, freezing.
Методы обессоливания воды требуют затрат как финансовых, так и энергетических. Выбор способа обработки зависит от степени содержания соли в первоначальной жидкости, производительности установки, затрат на составляющие процесса (тепло, электроэнергия, реагенты). Каждый из методов имеет свои преимущества, недостатки и происходит при помощи технических средств.Methods of water desalination require both financial and energy costs. The choice of processing method depends on the degree of salt content in the initial liquid, the performance of the installation, the cost of the components of the process (heat, electricity, reagents). Each of the methods has its advantages, disadvantages and occurs with the help of technical means.
Технический прогресс и начавшая наблюдаться нехватка пресной воды рождают новые технологии опреснения и обессоливания. Популярным способом становится метод обработки обратным осмосом, надежность ему гарантирует развитие мембранных технологий. Промышленный интерес вызван сравнительно низкими энергозатратами. Большая часть аппаратов этого принципа используются для доочистки речной воды, где их эффективность многократно доказана.Technological advances and the shortage of fresh water that has begun to occur are giving rise to new desalination and desalination technologies. A reverse osmosis treatment method is becoming a popular way; reliability is guaranteed by the development of membrane technologies. Industrial interest is caused by relatively low energy costs. Most devices of this principle are used for the purification of river water, where their effectiveness has been repeatedly proven.
Для бытового использования установки для обессоливания воды, основанные на принципе обратного осмоса, пригодны как в плане энергозатрат, так и по качеству получаемого продукта. В основе принципа обратного осмоса лежит пропускание воды под давлением через мембрану, которая непроницаема для растворенных солей и других примесей. Процесс обессоливания воды обеспечивают синтетические полупроницаемые мембраны.For domestic use, water desalination plants based on the principle of reverse osmosis are suitable both in terms of energy consumption and the quality of the resulting product. The principle of reverse osmosis is based on the passage of water under pressure through a membrane that is impervious to dissolved salts and other impurities. The process of desalination of water provide synthetic semipermeable membranes.
В документе RU 2006490 С1, дата публикации 30.01.1994, описана станция очистки и опреснения воды, содержащая последовательно соединенные подводящую магистраль, фильтр предварительной очистки, первый насос высокого давления, первую ступень обратноосмотического аппарата, последовательно соединенные второй насос высокого давления, вторую ступень обратноосмотического аппарата с выходной магистралью и стерилизующее устройство, сорбционный фильтр, первую и вторую линии отвода концентрата, подсоединенные к выходам первой и второй ступеней обратноосмотического аппарата соответственно.In the document RU 2006490 C1, publication date 01/30/1994, a water purification and desalination station is described comprising a supply line in series, a pre-filter, a first high pressure pump, a first reverse osmosis unit, a second high pressure pump in series, a second reverse osmosis unit with an output line and a sterilizing device, a sorption filter, the first and second lines of the concentrate drain connected back to the outputs of the first and second stages otic apparatus, respectively.
В документе WO 9721630 А1, дата публикации 19.06.1997, описана установка для обессоливания воды с использованием обратного осмоса, содержащая фильтрующий элемент с мембранами, ограничивающими солевые каналы, насос высокого давления для накачки обессоливаемой воды к указанному фильтрующему элементу, и препятствие на пути потока воды между указанным насосом и указанным фильтрующим элементом, предназначенное для ввода турбулентности в протекающую воду и для создания падения давления через препятствие, при этом указанное препятствие имеет множество каналов прохождения потока воды разной площади.WO 9721630 A1, publication date 06/19/1997, describes a reverse osmosis water desalination plant comprising a filter element with membranes restricting salt channels, a high pressure pump for pumping desalted water to the specified filter element, and an obstruction in the flow of water between the specified pump and the specified filter element, designed to introduce turbulence into the flowing water and to create a pressure drop through the obstacle, while this obstacle has a plurality in the channels of the passage of water flow of different sizes.
В документе RU 2363663 С2, дата публикации 10.08.2009, описана установка непрерывного ступенчатого обессоливания солевого водного раствора обратным осмосом, которая включает контур замкнутого цикла с одним или несколькими модулями обессоливания, соединенными параллельно, средство создания противодавления, средство циркуляции для обеспечения рециркуляции обессоленного раствора в указанном замкнутом контуре и контейнер для замены концентрированного солевого раствора свежим питающим раствором. Установка дополнительно снабжена средствами контроля и клапанным механизмом, обеспечивающим отключение контейнера и подключение его к замкнутому контуру, замену концентрированного соляного раствора на свежий питающий раствор из контейнера, а также нагнетание давления и декомпрессию контейнера. Изобретение также относится к способу обессоливания солевого водного раствора посредством указанной установки.The document RU 2363663 C2, publication date 08/10/2009, describes a continuous stepwise desalination of a saline aqueous solution by reverse osmosis, which includes a closed loop circuit with one or more desalination modules connected in parallel, counterpressure generation means, and circulation means for ensuring the desalted solution is recirculated to the specified closed loop and a container for replacing the concentrated brine with fresh feed solution. The installation is additionally equipped with control means and a valve mechanism that ensures that the container is turned off and connected to a closed loop, replacing the concentrated brine with fresh feed solution from the container, as well as pumping pressure and decompressing the container. The invention also relates to a method for desalting a saline aqueous solution by means of said apparatus.
В документе US 2015376034 А1, дата публикации 31.12.2015, принятом за прототип, описана многоступенчатая обратноосмотическая мембранная обработка, в которой сырая вода находится под давлением первого насоса и подается на первое мембранное устройство обратного осмоса на первой стадии. Вода в промежуточном резервуаре нагнетается под давлением вторым насосом и подается на второе мембранное устройство обратного осмоса на второй стадии, пермеат отводится через трубу, а концентрат возвращается к резервуару для сырой воды.In the document US 2015376034 A1, publication date 12/31/2015, adopted for the prototype, describes a multi-stage reverse osmosis membrane treatment in which raw water is under pressure from the first pump and is supplied to the first reverse osmosis membrane device in the first stage. Water in the intermediate tank is pumped under pressure by a second pump and fed to the second reverse osmosis membrane device in the second stage, permeate is discharged through a pipe, and the concentrate is returned to the raw water tank.
Недостатком прототипа, как и других известных аналогов, является высокая материалоемкость, сложность, длительность и многостадийность процесса обработки, высокие энергетические и материальные затраты.The disadvantage of the prototype, as well as other known analogues, is the high material consumption, complexity, duration and multi-stage processing process, high energy and material costs.
Задачей, на которую направлена предложенная разработка, является преодоление недостатков известного уровня техники и получение технического результата, который заключается в уменьшении площади занимаемым оборудованием в 2-3 раза, за счет размещения оборудования на одной раме с одним шкафом автоматизации и одним силовым шкафом, уменьшении материалоемкости всего оборудования, за счет снижения количества трубной и кабельной обвязки, уменьшении количества основного оборудования, вследствие отсутствия промежуточной емкости и повысительного насоса подачи на 2-ю ступень, упрощение процесса очистки, уменьшение времени обработки за счет отсутствия промежуточных стадий, при сохранении высокой производительности и эффективности очистки воды от солей. Также способ позволяет снизить количество потребляемой энергии за счет снижения количества оборудования.The task aimed at the proposed development is to overcome the disadvantages of the prior art and obtain a technical result, which consists in reducing the area occupied by the equipment by 2-3 times, by placing the equipment on the same frame with one automation cabinet and one power cabinet, and reducing material consumption all equipment by reducing the number of pipe and cable strapping, reducing the number of main equipment due to the lack of intermediate capacity and th pump feed to the 2nd stage, simplifying the cleaning process, reducing processing time due to the absence of intermediate stages, while maintaining high productivity and efficiency of water purification from salts. Also, the method allows to reduce the amount of energy consumed by reducing the amount of equipment.
Перечень чертежейList of drawings
На фиг. 1 схематически изображено устройство для осуществления способа.In FIG. 1 schematically shows a device for implementing the method.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Указанный технический результат достигается посредством предложенного способа обессоливания воды, заключающегося в том, что исходная вода насосом или насосной станцией высокого давления подается на первую ступень обратноосмотической установки, где происходит разделение потока исходной воды на два: концентрат первой ступени - вода обогащенная солями и пермеат первой ступени - частично обессоленная вода, затем пермеат первой ступени поступает на вторую ступень обратноосмотической установки, где происходит также разделение потока на два: концентрат второй ступени - обогащенная солями вода, и пермеат второй стадии - обессоленная вода, далее концентрат второй ступени возвращают в начало процесса на первую ступень и смешивают с исходной водой, при этом используется только один насос или насосная станция высокого давления, а в установке первой ступени обеспечивается повышение давления в пермеатном канале от 5 до 30 ати, что позволяет на второй стадии проводить процесс обратного осмоса обессоленной воды без дополнительного насосного и емкостного оборудования.The specified technical result is achieved by the proposed method of water desalination, which consists in the fact that the source water is pumped by a pump or a high-pressure pumping station to the first stage of the reverse osmosis unit, where the source water is divided into two: concentrate of the first stage - water enriched with salts and permeate of the first stage - partially desalted water, then the permeate of the first stage enters the second stage of the reverse osmosis unit, where the flow is also divided into d VA: concentrate of the second stage - water enriched with salts, and permeate of the second stage - demineralized water, then the concentrate of the second stage is returned to the beginning of the process to the first stage and mixed with the source water, in this case only one pump or high pressure pump station is used, and in the installation the first stage provides an increase in pressure in the permeate channel from 5 to 30 ati, which allows the second stage to carry out the process of reverse osmosis of demineralized water without additional pumping and capacitive equipment.
Также предложена обратноосмотическая установка обессоливания, которая содержит размещенный на линии (1) подачи исходной воды насос или наносную станцию (2) высокого давления, соединенные указанной линией подачи исходной воды с первым блоком (3) обратного осмоса, при этом первый блок (3) соединен со вторым блоком (5) обратного осмоса линией (4) подачи пермеата первой ступени, второй блок (5) соединен линией подачи (6) концентрата второй ступени с линией подачи (1) исходной воды, обеспечивающей подачу концентрата второй ступени в линию подачи (1) исходной воды перед насосом или насосной станцией (2), а также первый блок (3) обратного осмоса снабжен линией отвода концентрата первой ступени (7), второй блок (5) обратного осмоса снабжен линией отвода (8) обессоленной воды, при этом насос или насосная станция (2) обеспечивают повышение давления в пермеатном канале первой ступени от 5 до 30 ати.A reverse osmosis desalination plant is also proposed, which comprises a high pressure pump or an external pressure station (2) located on the source water supply line (2) connected by the specified source water supply line to the first reverse osmosis unit (3), while the first unit (3) is connected with the second reverse osmosis unit (5) of the first stage permeate supply line (4), the second block (5) is connected to the second stage concentrate supply line (6) with the source water supply line (1), which supplies the second stage concentrate to the supply line (1 ) out water in front of the pump or pump station (2), as well as the first reverse osmosis unit (3) is equipped with a first stage concentrate drain line (7), the second reverse osmosis unit (5) is equipped with a demineralized water drain line (8), while the pump or pump station (2) provide an increase in pressure in the permeate channel of the first stage from 5 to 30 ati.
Вышеперечисленные преимущества обеспечиваются тем, что в установке первой ступени обеспечивается повышение давления в пермеатном канале от 5 до 30 ати насосом или насосной станции первой ступени, что требует особенных правил проекта и автоматизации первой ступени и выходит за рамки проектирования традиционных обратноосмотических установок.The above advantages are ensured by the fact that the installation of the first stage provides an increase in pressure in the permeate channel from 5 to 30 atm by the pump or pump station of the first stage, which requires special design rules and automation of the first stage and goes beyond the design of traditional reverse osmosis plants.
Под давлением от 5 до 30 ати подразумевается любое значение внутри указанного диапазона (например, 6, 10, 15, 20, 25, 29 ати), включая нецелые числа (например, 5, 1 или 29, 9 ати) и крайние значения, т.е. 5 и 30 ати.A pressure of 5 to 30 atm implies any value within the specified range (for example, 6, 10, 15, 20, 25, 29 atm), including non-integer numbers (for example, 5, 1 or 29, 9 atm) and extreme values, t .e. 5 and 30 ati.
Интервал давления в перметаном канале 5-30 ати является технико-экономически обоснованным и наиболее целесообразным, но возможна работа установки при давлении в пермеатном канале первой ступени вне интервала 5-30 ати.The pressure interval in the permeate channel 5-30 ati is technically and economically feasible and most appropriate, but it is possible to operate the unit at a pressure in the permeate channel of the first stage outside the interval of 5-30 ati.
Поддержание давления ниже нижу 5 ати, например 2-3 ати, в пермеатном канале 1-ой стадии приведет к нарушению работы установки - уменьшению производительности установки по очищенной воде ниже номинальной более чем на 30-50%. В исключительных случаях возможны проектирование, изготовление и настройка работы установки на давление в пермеатном канале ниже 2-3 ати.Maintaining the pressure below 5 ati, for example, 2-3 ati, in the permeate channel of the 1st stage will lead to disruption of the installation - a decrease in the productivity of the installation for purified water below the nominal by more than 30-50%. In exceptional cases, it is possible to design, manufacture and adjust the installation to a pressure in the permeate channel below 2-3 atm.
Использование давления свыше 30 ати в пермеатном канале 1-ой стадии технологически нецелесообразно, так как материалоемкость оборудования и энергетические затраты при работе оборудования выше либо сравнимы с другими методами обессоливания воды. Кроме того, существенное повышение давления требует установки дополнительного оборудования для упрочнения конструкции, типа арматуры, поскольку его отсутствие повышает уровень опасности при работе установки и увеличивает вероятность выхода ее из строя.The use of pressure above 30 atm in the permeate channel of the 1st stage is technologically impractical, since the material consumption of the equipment and energy costs when the equipment is working are higher or comparable with other methods of water desalination. In addition, a significant increase in pressure requires the installation of additional equipment to strengthen the structure, such as reinforcement, since its absence increases the level of danger during installation and increases the likelihood of failure.
Комплектация установки мембранами, насосом производиться на основе предварительного расчета, основанного на химическом анализе исходной воды и технического задания, при этом могут использоваться любые известные мембраны и насосы, если они по своим характеристикам удовлетворяют требованиям предварительного расчета.The unit can be equipped with membranes, a pump based on a preliminary calculation based on a chemical analysis of the source water and technical specifications, and any known membranes and pumps can be used if they meet the preliminary calculation requirements in terms of their characteristics.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
Были проведены экспериментальные испытания по работе устройства, показывающие эффективность предложенного способа и устройства для его осуществления.Experimental tests were conducted on the operation of the device, showing the effectiveness of the proposed method and device for its implementation.
Пример 1Example 1
Исходная вода с расчетным содержанием солей 950 мг/л насосом или насосной станцией высокого давления (2) подается по линии подачи воды (1) на первую ступень обратноосмотической установки (3) с расходом исходной воды 10 м3/ч, где происходит разделение потока исходной воды на два: концентрат первой ступени - вода обогащенная солями и пермеат первой ступени - частично обессоленная вода. Концентрат первой ступени по линии отвода концентрата (7) отводится из с первой ступени обратноосмотической установки (3). Измеренная концентрация солей в отводимом концентрате составляет 1582 мг/л. Затем пермеат первой ступени, обедненный солями, по линии подачи пермеата первой ступени (4) поступает на вторую ступень обратноосмотической установки (5), где происходит также разделение потока на два: концентрат второй ступени -обогащенная солями вода, и пермеат второй стадии - обессоленная вода. При этом работу насоса регулируют таким образом, чтобы давление в пермеатном канале первой ступени (4) составляло 5 ати. Далее концентрат второй ступени возвращают в начало процесса по линии подачи концентрата второй ступени (6) на первую ступень и смешивают с исходной водой в линии подачи исходной воды (1) перед насосом (2). Очищенную обессоленую воду отводят по линии отвода обессоленой воды (8). Производительность установки по очищенной воде составляет 4 м3/ч. Содержание солей в очищенной воде составляет 2 мг/л, т.е. степень очистки воды по сравнению с исходной водой составляет 99,789%.Source water with a calculated salt content of 950 mg / l by a pump or high-pressure pumping station (2) is supplied via a water supply line (1) to the first stage of a reverse osmosis unit (3) with a source water flow rate of 10 m 3 / h, where the source stream is separated water into two: concentrate of the first stage - water enriched with salts and permeate of the first stage - partially demineralized water. The concentrate of the first stage along the line of discharge of the concentrate (7) is discharged from the first stage of the reverse osmosis unit (3). The measured salt concentration in the discharge concentrate is 1582 mg / L. Then, the first stage permeate, depleted of salts, enters the second stage of the reverse osmosis unit (5) through the permeate supply line of the first stage (4), where the flow is also divided into two: the second stage concentrate is water enriched with salts, and the second stage permeate is demineralized water . At the same time, the pump is regulated so that the pressure in the permeate channel of the first stage (4) is 5 ati. Next, the concentrate of the second stage is returned to the beginning of the process along the supply line of the concentrate of the second stage (6) to the first stage and mixed with the source water in the supply line of the source water (1) before the pump (2). Purified demineralized water is discharged along the demineralized water discharge line (8). The capacity of the plant for treated water is 4 m 3 / h. The salt content in purified water is 2 mg / l, i.e. the degree of water purification compared to the source water is 99.789%.
Также были проведены испытания при работе установки при других значениях давления в пермеатном канале первой ступени для очистки воды с различным содержанием солей (см. примеры 2-7). Результаты испытаний показаны в таблице 1.Tests were also carried out during operation of the installation at other pressure values in the permeate channel of the first stage for water purification with different salt contents (see examples 2-7). The test results are shown in table 1.
Примеры показывают, что наиболее эффективным является использование давления в пермеатном канале от 5 до 30 ати. При увеличении или уменьшении значения давлении снижается производительность установки. Также примеры показывают эффективность обессоливая как слабосоленых так и сильносоленых вод.Examples show that the most effective is the use of pressure in the permeate canal from 5 to 30 ati. By increasing or decreasing the pressure value, the productivity of the installation decreases. Also, examples show the effectiveness of desalting both slightly salted and strongly salted waters.
Использование только одного насоса или насосной станции позволяющих создать оптимальное давление в пермеатном канале первой ступени позволяет уменьшить площади занимаемым оборудованием в 2-3 раза за счет размещения оборудования на одной раме с одним шкафом автоматизации и одним силовым шкафом, уменьшить материалоемкость всего оборудования за счет снижения количества трубной и кабельной обвязки, уменьшении количества основного оборудования, вследствие отсутствия промежуточной емкости и повысительного насоса подачи на 2-ю ступень, исключения использования арматуры или другого оборудования для упрочнения конструкции. Также достигается упрощение процесса очистки, уменьшение времени обработки за счет отсутствия промежуточных стадий, при сохранении высокой производительности и эффективности очистки воды от солей. Также способ позволяет снизить количество потребляемой энергии за счет снижения количества оборудования.The use of only one pump or pump station that allows you to create the optimal pressure in the permeate channel of the first stage allows you to reduce the occupied area by 2-3 times by placing the equipment on the same frame with one automation cabinet and one power cabinet, reduce the material consumption of all equipment by reducing the number piping and cable strapping, reducing the number of main equipment due to the lack of an intermediate tank and a booster feed pump for the 2nd stage, for prison use valves or other equipment to harden the structure. Also, simplification of the cleaning process, reduction of processing time due to the absence of intermediate stages, while maintaining high productivity and efficiency of water treatment from salts, is achieved. Also, the method allows to reduce the amount of energy consumed by reducing the amount of equipment.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018120002A RU2701342C1 (en) | 2018-05-30 | 2018-05-30 | Method for desalination of water using reverse osmosis and device for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018120002A RU2701342C1 (en) | 2018-05-30 | 2018-05-30 | Method for desalination of water using reverse osmosis and device for its implementation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2701342C1 true RU2701342C1 (en) | 2019-09-27 |
Family
ID=68063514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018120002A RU2701342C1 (en) | 2018-05-30 | 2018-05-30 | Method for desalination of water using reverse osmosis and device for its implementation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2701342C1 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2506233C2 (en) * | 2012-06-28 | 2014-02-10 | Открытое акционерное общество "НОВАТЭК" | Installation for preparation of desalinated water for synthesis-gas production |
| US20150376034A1 (en) * | 2013-02-20 | 2015-12-31 | Kurita Water Industries Ltd. | Multi-stage reverse osmosis membrane system and operation method thereof |
-
2018
- 2018-05-30 RU RU2018120002A patent/RU2701342C1/en active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2506233C2 (en) * | 2012-06-28 | 2014-02-10 | Открытое акционерное общество "НОВАТЭК" | Installation for preparation of desalinated water for synthesis-gas production |
| US20150376034A1 (en) * | 2013-02-20 | 2015-12-31 | Kurita Water Industries Ltd. | Multi-stage reverse osmosis membrane system and operation method thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105073229B (en) | Osmotic separation systems and methods | |
| JP4675957B2 (en) | Continuous closed circuit demineralizer without container | |
| TWI570064B (en) | Seawater desalination process | |
| RU2363663C2 (en) | Device for continuous water demineralisation in closed circuit at alternate pressure in one tank | |
| JP5923294B2 (en) | Reverse osmosis processing equipment | |
| EP1993956A1 (en) | System for energy recovery and reduction of deposits on the membrane surfaces in (variable power and variable production) reverse osmosis desalination systems | |
| JP2008503342A5 (en) | ||
| CN119059611A (en) | Desalination brine concentration system and method | |
| US20110147309A1 (en) | Process for the desalination and elimination of boron from water and equipment to carry out said process | |
| CN107746097A (en) | A kind of reverse osmosis membrane and capacitance method desalinization combined system | |
| CN103787462A (en) | Low-energy consumption seawater desalinating technology and low-energy consumption seawater desalinating device | |
| KR102423788B1 (en) | Complex desalination system using pressure-retarded osmosis for sea water desalination | |
| WO2012175804A1 (en) | High efficiency membrane filtration | |
| CN202766342U (en) | Modularized high-times continuous membrane concentration device | |
| KR20160054230A (en) | See water desalination system using pressure-retarded osmosis | |
| CN104736226B (en) | High-recovery desalination is realized using pressure drive membrane | |
| US20110290728A1 (en) | SWRO Pressure Vessel and Process That Increases Production and Product Quality and Avoids Scaling Problems | |
| RU2701342C1 (en) | Method for desalination of water using reverse osmosis and device for its implementation | |
| CN112174419A (en) | Wastewater treatment system and method for reducing evaporation capacity of wastewater | |
| CN204939143U (en) | The equipment of process saline sewage | |
| AU2008200413A1 (en) | Water treatment process | |
| CN115385491A (en) | Pre-desalination system with salt water self-treatment function | |
| KR101649741B1 (en) | an apparatus for concentrating sap | |
| CN205170545U (en) | Preprocessing device who contains salt sewage reaches treatment facility including salt sewage including it | |
| CN106892486B (en) | Water treatment system and cooling water circulation system |