Способ контроля загрязненности растворов, поступающих на обратноосмотическую обработку

(504 В 01 Э 13 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ ИДЕТЕЛЬСТВ Н АВТОРСКОМ спольессолиодныхм и по ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт атомного энергетического машиностроения(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ЗАГРЯЗНЕННОСТИРАСТВОРОВ, ПОСТУПАЮЩИХ НА ОБРАТНООСМОТИЧЕСКУЮ ОБРАБОТКУ(57) Изобретение может быть изовано в любой отрасли при обванин и концентрировании прири сточных вод обратным осмосо.801443923 эволяет повысить достоверность и точ"ность контроля загрязненности обрабатываемых растворов, что необходимодля прогнозирования параметров работыобратноосмотических мембран. Способвключает последовательное фильтрование двух равных порций контролируемой воды через микрофильтрационнуюмембрану под обратноосмотическим давлением с одновременным определениемпродолжительности фильтрования каждойпорции, после чего рассчитывают про"иэводительность обратноосмотическоймембраны по разности скоростей фильтрования каждой порции. Новым в спо"собе контроля является предварительное концентрирование контролируемогораствора в обратноосмотической ячейкена мембране той же марки, котораяиспользуется в промьппленном мембранном аппарате. 1 ил .Изобретение относится к водоснабжению и очистке сточных вод в различ-,ных отраслях промышленности, а именно к опреснению и обессолинанию при 5родных и сточных нод обратным осмосом, и может быть использовано длявыбора рациональной технологии и технологических параметров оснетления воды перед обратноосмотическим опресне Онием и обессоливанием."Цель изобретения - повышение дос"товерности.и точности способа контроля загрязненности.На чертеже схематически изображена устанонка для реализации 2 редлагаемого способа.Установка содержит насос 1 нысокого давления, обратноосмотическуюячейку 2, микрофильтрационную ячейку3 и редукционный клапан 4,Способ осуществляют следующим образом.Обрабатываемый раствор подают спомощью насоса 1 под повышенным дав" 25лением в обратноосмотическую ячейку2. В ней раствор концентрируется доопределенного уровня, а концентратпод тем же давлением поступаетв мик"рофильтрационную ячейку 3 двумя равными порциями. Определяют продолжи"тельность фильтрования каждой порции,после чего" рассчитывают параметр загрязненности раствора и удельную про"изводительность мембран в обратноосмотическом промышленном аппарате загрязненности раствора по формулам (1)и (2);Ф -= в в , Па с м г,Р "ЛЙ 82040,г 1 фгде Р - давление процесса, Па;,В 1 - разно сть продолжительно с тифильтрования двух порций, с;количество воды, прошедшейчерез единицу поверхности 45фильтрования, и /м;, р - коэффициент .динамической вяз.2 огокости ноды при 20 Си притемпературе контроля, Па с.ф 1 г 50Ч =Ч (1+2- Ч Т) (2)где Ч - удельная производительностьобратноосмотической мембраны,м /мс;Ч - удельная производительностьн начальный момент времени,мз /мг, сР - давление процесса, Па;- продолжительность эксплуатации мембранного аппарата, с.Параметр ф пригоден для оценки загрязненности воды перед обратным осмосом, так как позволяет интегрально учесть влияние как количества частиц различной крупности, находящихся в воде, так и структуру образовавшегося на мембранах осадка.Параметр Ф определяется в концентрате обратноосмотической ячейки, на которую подается обрабатываемый раствор, степень загрязненности которого и оценивается. Величина степени обратноосмотического кбнцентрирования в ячейке 2 определяется физико-хими" ческими показателями исходного раствора и задачами, решаемыми при реализации промышленного процесса обратного осмоса. Степень концентрирования не регламентируется предлагаемым способом. Напротив, именно вследствие того, что в процессе обратного осмоса происходит концентрирование загрязнейий, оценку степени предварительной очистки воды перед промышленным осмосом предлагается осуществхлять по величине параметра Ф концент-рата обратноосмотической ячейки.П р и м .е р. Производится контроль загрязненности сточной воды картонно-бумажного комбината. Согласнопрототипу фильтруют порцию воды обьемом 20 мл через микрофильтрационную мембрану МФА МА В 5 с площадью фильтрования 5 см под давлением 5 МПа, температуре 20 С. Замеряют времяфильтрования 67 с, Фильтруют через ту мембрану без перерыва при аналогичных условиях вторую порцию воды объемом 20 мл, Замеряют время еефильтрования 84 с. По расчетной формуле определяют510 (84-67)ф -- -"-" 5 3 10Па с мисх(20 10 /5 10 ) ф г Согласно предлагаемому способу в соответствии с режимом промышленной обратноосмотической обработки воды контролируемую воду пропускают через обратноосмотическую мембрану МГА, причем расход концентрата обратноосмотической ячейки составляет 1 ОХ от расхода контролируемой воды. Фильтруют порцию концентрата обратноосмотической ячейки объемом 20 мл через микрофильтрационную мембрану МФА МАдписно 42 Заказ 6420 го к ий и митетд СССоткрытийя наб д. В 11 ИИПИ Государствен по делам изобрет13035, Москва, Ж,аушс роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужг д, ул. Проектн М 5 с площадью фильтрования 5 см под давлением 5 МПа и температуре 20 С. Замеряют время фильтрования 118 с, Фильтруют через ту же мембра ну без перерыва при аналогичных условиях вторую порцию концентрата объемом 20 мл. Замеряют время ее фильтрования 629 с.По расчетной формуле определяют 10(20 10 /5 10)Показатель ф , в 30 раз выше ф что свидетельствует о занижении дей ствительного значения показателя, а следовательно, недостоверном контроле по известной методике процесса осветления сточной воды.Согласно прототипу относительное 20 снижение производительности обратно" осмотических мембран марки МГА(начальная скорость фильтрования Ч 1,5 10 м/с) за время эксплуатации 1 мес (2,6 10 с) оценивается величиьной Ч иск -/ 5 3 10" (1+2 Ч 2 Е) =11+2 -х(1,5 10 )2,6" 10 3 =0,943. 30 Согласно предлагаемому способу этоснижение составляет 7 фконц -11 р г 160 10- =(1+2 -, - 12 ) = 1+25 10 х(1,5 10 )2 х 2,6 10 2 =0,460. Относительная погрешность при количественном прогнозировании влияния загрязненности воды на обратноосмоти" ческую. обработку равно Таким образом, контроль осветления сточной воды, проведенный согласно предлагаемому способу, позволяет повысить достоверность результатов более чем на 50% по сравнению со способом-прототипом. формула изобретения Способ контроля загрязненности растворов, поступающих на обратноосмотическую обработку, включающий последовательное пропускание двух равных порций раствора через микрофильтрационную мембрану измерение удельной производительности мембраны по каждой порции и определение степени загрязненности раствора по разности величин удельной производительности, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности и точности способа, перед микрофильтрованием обрабатываемый раствор кон" центрируют методом обратного осмоса.