СИСТЕМА ОБЕССОЛИВАНИЯ И ДОУМЯГЧЕНИЯ МИНЕРАЛИЗОВАННЫХ И МОРСКИХ ВОД

СИСТЕМА ОБЕССОЛИВАНИЯ И ДОУМЯГЧЕНИЯ МИНЕРАЛИЗОВАННЫХ И МОРСКИХ ВОД


RU (11) 2296719 (13) C2

(51) МПК
C02F 1/44 (2006.01)
C02F 1/42 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.10.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(14) Дата публикации: 2007.04.10 
(21) Регистрационный номер заявки: 2005116029/15 
(22) Дата подачи заявки: 2005.05.27 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2005.05.27 
(43) Дата публикации заявки: 2006.12.10 
(45) Опубликовано: 2007.04.10 
(56) Аналоги изобретения: ATSUO KUMANO and others. Higher Recovery with Improved Hollow Fiber Membrane Modules. - Desalination s Water Reuse. - November/December 2003, vol.13/3, p.39-40. SU 865825 A1, 23.08.1981. SU 644522 A1, 30.01.1979. SU 1724605 A1, 07.04.1992. US 4105556 A, 08.08.1978. GB 2002736 A, 28.02.1979. 
(72) Имя изобретателя: Адбуллаев Кямал Мехман оглы (AZ); Агамалиев Мухтар Мамед оглы (AZ); Космодимианский Владимир Евгениевич (AZ); Малахов Игорь Александрович (RU); Аскерния Афрасияб Абдулла оглы (RU) 
(73) Имя патентообладателя: Общество с ограниченной ответственностью "Энергоэкосервиз" (RU); Адбуллаев Кямал Мехман оглы (AZ); Агамалиев Мухтар Мамед оглы (AZ); Космодимианский Владимир Евгениевич (AZ); Малахов Игорь Александрович (RU); Аскерния Афрасияб Абдулла оглы (RU) 
(98) Адрес для переписки: 143982, Московская обл., г. Железнодорожный, ул. Лесные Поляны, 4, кв. 64, И.А. Малахову 

(54) СИСТЕМА ОБЕССОЛИВАНИЯ И ДОУМЯГЧЕНИЯ МИНЕРАЛИЗОВАННЫХ И МОРСКИХ ВОД
Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для получения обессоленной воды из минерализованных и морских вод. Система обессоливания воды содержит последовательно включенные осветлительную установку с линией осветленной воды и обессоливающую мембранную установку обратного осмоса (УОО) с линиями пермеата и отвода концентрата, а также установку дозирования раствора ингибитора солеотложений перед УОО, причем к входу УОО подключены противоточные Na-катионитные фильтры осветленной воды, а к выходу УОО - Na-катионитные фильтры пермеата, линия отвода концентрата из УОО подключена к входу Na-катионитных фильтров пермеата, а линия отвода отработанного концентрата от этих фильтров подключена к выходу Na-катионитных фильтров осветленной воды, установленных перед УОО. Технический результат - снижение содержания жесткости в обессоленной воде, увеличение выхода пермеата с установки обратного осмоса (УОО), уменьшение сброса концентрата и повышение регенерирующей способности концентрата УОО. 2 ил. 




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для получения обессоленной воды из минерализованных и морских вод.

Известна система обессоливания морских или океанских вод, содержащая последовательно включенные установку предварительной подготовки и одноступенчатую обессоливающую установку обратного осмоса (УОО) [1] - аналог. Недостатком такой системы является низкий выход пермеата (35÷50% от расхода поступающей воды).

Известна наиболее близкая к предлагаемому изобретению по назначению и достигаемому эффекту система обессоливания минерализованных и морских или океанских вод, содержащая последовательно включенные осветлительную установку и обессоливающую мембранную УОО, а также установку дозирования раствора ингибитора солеотложений перед УОО [2] - прототип.

Недостатками такой системы являются:

- относительно невысокий выход пермеата (53% на первой ступени и 94,5% - на второй ступени), суммарно по установке 50% от исходного расхода;

- повышенный расход концентрата (продувочной воды) - порядка 50% от расхода исходной воды;

- высокое содержание общей жесткости в поступающей на УОО после предварительной очистки воде (Ж=134,4 мг-экв/л), эквивалентное ее содержанию в исходной воде (Са - 451 мг/л или 22,5 мг-экв/л и Mg - 1342 мг/л или 111,8 мг-экв/л);

- низкое качество пермеата по накипеобразующим ионам (Са=3,4 мг/л или 0,17 мг-экв/л), то есть пермеат даже двухступенчатой УОО не удовлетворяет нормам качества добавочной воды по жесткости, установленным для котлов различных параметров.

Достигаемыми результатами изобретения по сравнению с прототипом являются снижение содержания жесткости в обессоленной воде, увеличение выхода пермеата при уменьшении сброса концентрата, а также повышение регенерирующей способности концентрата УОО за счет увеличения содержания в нем натрия и снижения содержания катионов жесткости.

Указанные результаты обеспечиваются тем, что в системе обессоливания минерализованных и морских или океанских вод, содержащей последовательно включенные осветлительную установку с линией осветленной воды и обессоливающую мембранную УОО с линиями пермеата и отвода концентрата, а также установку дозирования раствора ингибитора солеотложений перед УОО, согласно изобретению к входу УОО подключены противоточные Na-катионитные фильтры осветленной воды, а к выходу УОО - Na-катионитные фильтры пермеата, причем линия отвода концентрата из УОО подключена к входу Na-катионитных фильтров пермеата, а линия отвода отработанного концентрата от этих фильтров подключена к выходу Na-катионитных фильтров осветленной воды, установленных перед УОО.

То есть Na-катионитные фильтры пермеата работают по параллельноточной схеме, а Na-катионитные фильтры осветленной воды, установленные перед УОО, работают по противоточной схеме.

В системе согласно изобретению качество концентрата УОО характеризуется содержанием Na 1000÷1200 мг-экв/л и Ж=13÷20 мг-экв/л. Благодаря этому концентрат УОО обладает достаточной регенерирующей способностью по отношению к Na-катионитным фильтрам пермеата и осветленной воды.

На фиг.1 в качестве одного из примеров реализации изобретения схематически изображена система обессоливания согласно изобретению с одноступенчатой УОО; на фиг.2 - такая же система с двухступенчатой УОО.

Система обессоливания минерализованных и морских или океанских вод согласно изобретению содержит последовательно включенные осветлительную установку 1 с линией 1.1 осветленной воды, а также обессоливающую мембранную УОО 2 одноступенчатую (фиг.1) или двухступенчатую (фиг.2) с первой ступенью УОО 2.1 и второй ступенью УОО 2.2. Каждая ступень УОО оборудована линией 2.3 пермеата (обессоленной воды) и линией 2.4 отвода концентрата, а также устройством (не показано) дозирования подаваемого по линии 2.5 раствора ингибитора солеотложений перед УОО. К входу УОО 2 подключены противоточные Na-катионитные фильтры 3 осветленной воды, а к выходу УОО 2 - Na-катионитные фильтры 4 пермеата, причем линия 2.4 отвода концентрата из УОО 2 подключена к входу Na-катионитных фильтров 4 пермеата, а линия 4.1 отвода отработанного концентрата от этих фильтров подключена к выходу Na-катионитных фильтров 3, осветленной воды, установленных перед УОО 2. Линия 5 служит для подачи исходной воды на осветление, линия 6 - для подачи готовой глубоко обессоленной воды потребителю.

Система согласно изобретению работает следующим образом. Исходная вода по линии 5 подается на осветлительную установку 1, далее осветленная вода, подаваемая по линии 1.1, частично умягчается на Na-катионитных фильтрах 3 и поступает в УОО 2. Пермеат собирается в емкости (не показана) и подается на Na-катионитные фильтры 4. Концентрат УОО 2 также собирается в емкости (не показана) и подается по линии 2.4 на регенерацию Na-катионитных фильтров 4, установленных на линии 2.3 пермеата. Отработанный концентрат после этих фильтров собирается в емкости (не показана) и подается на регенерацию Na-катионитных фильтров 3, установленных на линии 1.2 осветленной воды перед ООУ 2. Готовая обессоленная вода по линии 6 подается потребителю.

Пример 1. Вода Каспийского моря после очистки на осветлительной установке 1 поступает на умягчение на противоточных Na-катионитных фильтрах 3, загруженных сильнокислотным катионитом КУ-2-8. Далее частично умягченная вода с кальциевой жесткостью Ж=0,7 мг-экв/л и с содержанием ингибитора 3 мг/л подается на обессоливание в одноступенчатой УОО 2 (фиг.1), оснащенной мембранными элементами Filmtec SW 30 HR-380. Пермеат УОО 2 с жесткостью Ж=50 мкг-экв/л подается на доумягчение на Na-катионитные фильтры 4. Остаточная жесткость пермеата после Na-катионитных фильтров 4 Ж 1 мкг-экв/л. Выход пермеата составляет 80% от расхода исходной воды. Концентрат УОО 2 с содержанием Na=1040 мг-экв/л и Ж=13 мг-экв/л подается на регенерацию Na-катионитных фильтров 4, установленных на линии 2.3 пермеата. Отработанный концентрат после этих фильтров подается на регенерацию противоточных Na-катионитных фильтров 3, установленных на линии 1.1 осветленной воды перед УОО 2.

Для двухступенчатой УОО 2 (фиг.2) при работе на частично умягченной каспийской воде жесткость пермеата второй ступени 2.2 УОО 2 составляет Ж=8÷10 мкг-экв/л. Пермеат с указанной жесткостью подается на доумягчение на Na-катионитных фильтрах 4. Остаточная жесткость пермеата после Na-катионитных фильтров 4 Ж 1 мкг-экв/л. Выход пермеата на первой ступени 80%, на второй ступени - 90%. Концентрат второй ступени 2.2 УОО 2 подается в линию 1.1 исходной осветленной воды перед УОО 2. Концентрат первой ступени 2.1 УОО 2 подается на регенерацию Na-катионитных фильтров 4, установленных на линии 2.3 пермеата. Отработанный концентрат после этих фильтров подается на регенерацию противоточных Na-катионитных фильтров 3, установленных на линии 1.1 осветленной воды перед УОО 2.

Пример 2. Океанская вода после очистки на осветлительной установке 1 поступает на умягчение на противоточных Na-катионитных фильтрах 3, загруженных сильнокислотным катионитом КУ-2-8. Далее частично умягченная вода с кальциевой жесткостью Ж=1 мг-экв/л и с содержанием ингибитора 4 мг/л подается на обессоливание в одноступенчатую УОО 2 (фиг.1), оснащенную мембранными элементами Filmtec SW 30 HR-380. Пермеат УОО 2 с жесткостью Ж=100-130 мкг-экв/л подается на доумягчение на Na-катионитные фильтры 4. Остаточная жесткость пермеата после этих фильтров Ж 1 мкг-экв/л. Выход пермеата составляет 60% от расхода исходной воды. Концентрат УОО 2 с содержанием Na=1200 мг-экв/л и Ж=20 мг-экв/л, подается на регенерацию Na-катионитных фильтров 4, установленных на линии 2.3 пермеата. Отработанный концентрат после этих фильтров подается на регенерацию противоточных Na-катионитных фильтров 3, установленных на линии 1.1 осветленной воды перед УОО 2.

Для двухступенчатой УОО 2 (фиг.2) при работе на частично умягченной океанской воде жесткость пермеата второй ступени 2.2 составляет Ж=15-20 мкг-экв/л. Пермеат с указанной жесткостью подается на доумягчение на Na-катионитных фильтрах 4. Остаточная жесткость пермеата после этих фильтров Ж 1 мкг-экв/л. Выход пермеата на первой ступени 60%, на второй ступени - 90%. Концентрат второй ступени 2.2 УОО 2 подается в линию 1.1 исходной осветленной воды перед УОО 2. Концентрат первой ступени 2.1 УОО 2 подается на регенерацию Na-катионитных фильтров 4, установленных на линии 2.3 пермеата. Отработанный концентрат после этих фильтров подается на регенерацию противоточных Na-катионитных фильтров 3, установленных на линии 1.1 осветленной воды перед УОО 2.

Источники информации

1. Higher Recovery with Improved Hollow Fiber Membrane Modules. - Atsuo Kumano and others.- Desalination & Water Reuse. - November/December 2003, vol. 13/3, p.39,40.

2. Higher Recovery with Improved Hollow Fiber Membrane Modules. - Atsuo Kumano and others. - Desalination & Water Reuse. - November/December 2003, vol. 13/3, p.13-16.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Система обессоливания минерализованных и морских или океанских вод, содержащая последовательно включенные осветлительную установку с линией осветленной воды и обессоливающую мембранную установку обратного осмоса (УОО) с линиями пермеата и отвода концентрата, а также установку дозирования раствора ингибитора солеотложений перед УОО, отличающаяся тем, что ко входу УОО подключены противоточные Na-катионитные фильтры осветленной воды, а к выходу УОО - Na-катионитные фильтры пермеата, причем линия отвода концентрата из УОО подключена ко входу Na-катионитных фильтров пермеата, а линия отвода отработанного концентрата от этих фильтров подключена к выходу Na-катионитных фильтров осветленной воды, установленных перед УОО.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Воздухо- и водоочистка. Опреснительные установки






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "очистка воды" будет найдено словосочетание "очистка воды". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("очистка" или "воды").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+очистка -воды".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "сток" будут найдены слова "стоков", "стоки" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "сток!".


Устройства и способы водоочистки | Опреснительные установки. Дистилляторы | Устройства и способы воздухоочистки


Рейтинг@Mail.ru