Устройство для обессоливания воды

фЭ СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ 8 А 178 ЕСПУБЛИ(51)5 В 01 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ЕДОМСТВО СССР ГОСПАТЕНТ СССР АТЕНТНО В( )ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЪСТВ К АВТОРСКО ВИД 54) УСТРОЙСТВВОДЫ ОБЕССОЛИВАНИ ия: в источнике иса емкость со стенмой мембраны, мкнутый контур с и обратноосмоти.,1 ил,ность изобретен воды установлен полупроницае о.бьединена в 3 ционным насосом ппаратом. 2 табл ходнои кой иэ которая циркуля ческим а 1(56) Патент США 1 ч. 3552574,кл. В 01 0 13/00, 1971,Изобретение относится к области деминерализации воды в системах хозяйственно-питьевого водоснабжения и втехнических системах,Преимущественная область использования - обессоливание воды в системах водоснабжения небольших населенных .пунктов и отдельных объектов,Наиболее близкой к заявленномутехническому решению является установка, включающая насос и камеру высокого давленияобратноосмотического аппарата, объединенные посредством трубопроводов в замкнутый циркуляционный контур,В процессе очистки воду нагнетают втрубопровод контура перед всасывающейполостью насоса, а сток обессоленной водыиз контура организуют через мембрану об- .ратноосмотического аппарата,Сброс рассола иэ контура осуществляется периодически или непрерывно по мередостижения предельной концентрации через присоединенный к контуру патрубок,Недостатком установки является низкое качество обессоленной воды и высокиезатраты на очистку исходной воды, обусловленные высокими требованиями мембран ккачеству последней, Очистка мембран от загрязнений со стороны камеры высокого давления затруднена, поэтому высокая очисткаводы от взвешенных веществ и от солей жесткости является обязательной ступеньюпроцесса обессоливания воды.Целью устройства является повышениекачества обессоливания воды.Цель достигается тем, что циркуляционный контур дополнительно оборудован емкостью со стенкой из полупроницаемоймембраны, установленной в контуре передвсасывающей полостью насоса.Сущность заявленного устройства поясняется чертежом,Оно включает обратноосмотический аппарат 1, насос 2, всасывающий трубопровод4, соединяющий насос с погруженной подуровень воды 5 емкостью 6 с мембраной 7.Обратноосмотический аппарат содержит мембрану 9, а также камеры фильтрата10 с патрубком 11 для отвода фильтрата ирассола ,камеры высокого давления) 12. Нагнетательный патрубок насоса и вход камеры рассола соединены между собойтрубопроводом 13,Работа устройства осуществляется сщдующим образом,Циркуляционный контур заполняют искусственно приготовленным раствором соли например, поваренной), осмотическоедавление которого превышает осмотическое давление исходной воды, и обеспечивают контакт этого раствора с исходнойводой через полупроницаемую мембрану30 35 40 45 50 55 путем погружения емкости б под уровеньводы 5,Заполнение контура раствором осуществляют через вентиль 3, который затем закрывают,После этих операций включают насос 2и начинают процесс обессоливания воды.Под действием давления, развиваемогонасосом 2, фильтрат проникает через мембрану 9, поступает в камеру фильтрата 10 иотводится к потребителю, В результате проникновения воды через мембрану 9 концентрация раствора на выходе из камеры 10повышается. Раствор с повышенной концентрацией по трубопроводу 8 поступает в" емкость со стенкой из полупроницаемоймембраны 7,Вследствие того, что давление внутриэтой емкости значительно ниже, чем в других точках контура (при увеличении потерьнапора в камере концентрированияэтодав.ление можно снизить до атмосферного именее), через полупроницаемую мембрану7 в циркуляционный контур из источникабудет поступать только вода, а соли останутся в источнике.,Проникновение воды через мембрану 7в емкость 6 обусловлено естественным осмосом. Этот процесс зависит от разности концентраций с одной и другой стороны мембраны. При этом, чем выше концентрация раствора в емкости б, тем интенсивнее протекает процесс поступления воды в емкость;Раствор, разбавленный поступившей через мембрану 7 водой, с помощью насоса 2 снова подают в камеру 12 обратноосмотического аппарата 1.При накоплении загрязнений на наружной поверхности мембраны 7 осуществляют их удаление механическим путем; например, с помощью щетки,Преимуществом предложенного решения по сравнению с прототипом является более высокое качество обессоливания. в известной установке исходная вода проходит через мембрану 1 раз, а в предлагаемой - дважды. При этом первьй проход воды через мембрану не требует дополнительных затрат, т. к, осуществляется за счет энергии концентрата (рассола), контактирующего через мембрану с исходной водой.В предлагаемой установке поверхность мембраны 7, на которой могут осаждаться взвешенные вещества, соли жесткости и железа, доступна для удаления с нее слоя 5 10 15 20 25 загрязнений. Это обстоятельство позволяет снизить затраты на органиэацию предварительной очистки воды, подаваемой на обессоливание.Пример.Имитат исходной воды:- концентрация бора - 1,0 мг/л (создана путем добавки в раствор НзВОз),Давление в нагнетательном патрубке насоса (перед обратноосмотическим аппаратом) - 3,5 МПа.Давление во всасывающем патрубке насоса и в емкости - 0,01 МПа,Поверхность мембран обратноосмотического аппарата - 0,24 м .гПоверхность мембран 7 в емкости 6 - 0,6 м .Параметры установки при очистке воды от солей бора приведейы в таблицах 1, 2, В таблицах приняты следующие обозначения;Ор 1 - циркуляционный расход в контуре;Ср 1, Срг - концентрация раствора на входе в емкость б и на выходе из нее;цф - расход фильтрата;ъ удельная проницаемость мембран 7;. Св.и - концентрация ионов бора в исходной воде;Ск.н, Сф - концентрация ионов бора в контуре и в фильтрате.Концентрация ионов бора в фильтрате при обессоливании воды известными способами (без емкости 6 и при заборе через всасывающий патрубок исходной воды) составляла 0,7.0,75 мг/л.Из табл. 1, 2 видно, что концентрация бора снижается до 0,5 мг/л, т, е, эффект очистки по сравнению с известными методами увеличивается на 45%. Формула изобретения Устройство для обессоливания воды, содержащее источник исходной воды и объединенные в циркуляционный контур насос и обратноосмотический аппарат, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения качества обессоливания воды, оно снабжено по крайней мере одной емкостью со стенкой из полупроницаемой мембраны, установленной в источнике исходной воды и включенной в циркуляционный контур между выходным патрубком обратноосмотического аппарата и входным патрубком насоса,1780818 Таблица 1 Технологические параметры очистки воды от бора при постоянном циркуляционном расходеТаблица 2 Технологические параметры очистки воды от бора при постоянной концентрации искусственно приготовленного раствора едактор Заказ 4232 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-ЗБ, Раушская наб 4/5