Способ контроля процесса осветления природных и сточных вод

СООЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСЛУБЛИН 801286 2 Р 14 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТ ИЯ,;: А сооргии ек х огня28.СВЕТ СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт водоснабжения, канализации, гидротехнических у жений и инженерной гидрогеоло "Водгео"(56) Марквардт К. Коллоидный инд с как дополнительный параметр для определения содержания неионогенны веществ в воде - Химия и технол воды, 1982, т. 4, У 4, с. 326-3 (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА О ЛЕНИЯ ПРИРОДНЫХ И СТОЧНЫХ ВОД (57) Изобретение относится к способу контроля процесса осветления при родных и сточных вод, может быть использовано в водоподготовке и позволяет повысить точность контроля иодновременного количественного прогнозирования влияния осветляемойводы на обратноосмотическое опреснение, Определяют интервалы времени,за которые одинаковые порции водыпроизвольного объема, зависящего отколичества взвешенных и коллоидныхчастиц, профильтровывают последовательно под давлением обратноосмотического опреснения и обессоливаниячерез мембранный фильтр с размеромпор 0,1-1 мкм и определенной поверхностью фильтрования, Второй объемводы 4 кльтруют непосредственно после первого, а контроль ведут по скорости снижения производительностимембран фильтра. 1 ил.Изобретение относится к областиопреснения и обессоливания природных и сточных вод обратным осмосоми может быть использовано в водоподготовке,Цель изобретения - повышение точ"ности контроля и сцновременное количественное прогнозирование влиянияосветляемой воды на обратноосмотическое опреснение.Способ осуществляют следующимобразом,Определяют интервалы времени 1 ий, за которые одинаковые порцииконтролируемой воды произвольногообъема Я, зависящего от количествавзвешенных и коллоидных.частиц, профильтровываются последовательно поддавлением обратноосмотнческого опреФснения и обессоливания через мембранный фильтр с размером пор 0,11 мкм и поверхностью Р фильтрования.Вычисляют значение разности интервалов времени по формулей щ й -й (1).Вычисляют количество Ч контролируемой воды, прошедшей через единицу поверхности фильтрования, по формулеЧ ч/Р, (2)Определяют величину параметра Ф,.подставляя значения Р, ЬЧ 111 и1 н в формулуР 11Игоф = ---(3)ЧйВозможность одновременного количественного прогнозирования влияния осветляемой воды на обратноосмотическое опреснение достигается тем, что удельная производительность обратноосмотических мембран во времени при загрязнении их поверхности взвешенными и коллоидными вещест" вами изменяется в соответствии с соотношениемФ я -12Ч - Ч,(1+2 - Ч,е), (4)где 7 - удельная производительэность, м /м с;Ч - удельная производительоность в начальный моментвремени, м /м с;э 2г, " продолжительность фильтрования, с. Прн этом за три периода времений С и йз профильтровывается через единицу поверхности фильтрования количество воды Ч Ч и Ч 5 которые определяются формуламиф 2 Ч+ -- е =О, (7)2 Р э Чо э15 ПРинЯв Ч Ч, Чэ Ч=Ч из этиуравнений получим:Ч(Ч +Ч )+ - .-(Е -Е )=О. (В) Ф2 Р 1 2 ч э 1Ч(Ч +Ч )+ " -( -Е )1=0, (9)ф2 Рэ 7Вычитая из (9) (8), будем иметь:- Ч (Е,-Е,)-(Е,-С,), (10)Ф ЙВ правой части формулы (10) стоят разность интервалов времени,потребных для последовательного фильтрования двух равных объемов водыИэ (10) следует данное в формулеизобретения уравнение, в которомзначение ф приведено к стандартнойтемпературе 20 С.1Точность прогнозирования снижения удельной производительности мембран при контроле осветления природных и сточных вод по параметру Ф достигается за счет возможности полу чения в одном определении большогоколичества значений Ф для контролируемой воды путем вычисления Ф дляразных Ь С с последующим усреднением полученных результатов, Величина 45 Ф не зависит от размера пор мембрани для конкретной контролируемой воды принимает одно значение, Исключения ограничения по объему фильтруемой порции воды позволяет в зависимости от количества взвешенных коллоидных веществ в контролируемойводе фиксировать значение интервалов времени с достаточной точностью,фильтрование контролируемой воды через мембранный фильтр под давлением,равным обратноосмотическому, сопровождается образованием осадка, фильтрационные свойства которого соответствуют свойствам осадка, отлага 3 12865ющегося в процессе обратноосмотического опреснения и обессолинания,Достоверность прогнозированияснижения удельной производительностиобратноосмотических мембран при использовании определенного по предлагаемому способу параметра Ф подтверждена экспериментально,На чертеже изображен график изменения удельной производительности 10обратноосмотической мембраны во времени. На графике точками показанйзамеренные значения удельной производительности, а линиями - вычисленные по уравнению (4) при подстанов-15ке в него определенного по предлагаемому способу значения Ф, Видна хо"рошая сходимость наблюдаемой и прогнозируемой удельной производитель-,ности обратноосмотических мембран. 20П р и м е р 1. Проводится контроль осветления речной воды, обработанной реагентами, отстоенной ифильтрованной, Первую порцию водыобъемом Ч, = 1,2510 м профильтровывают за интервал времени й=30 с.Следующую порцию воды объемом Ч=Ч,=1,25 10 " м профильтровывают заинтервал времени й =74 с. Контрольведут под давлением Р = 5 1 ОПа, 30б4площадь фильтрования Р=5"10 мтемпература воды= 10 С,Количество ц воды, прошедшей через.единицу поверхности фильтрования, равноф35Ч 1 2510Э гЯ== - ---- = 0 25 м /м)5 1 ОРазность интервалов времени равна да=с -С =74-30=44 с гВеличина параметра Ф равнаРдИго 5 ф 10 44 1 002Ф= ---- = вв .йс 1 ц 025 1,3078 г45( 10-1 08 10"1, 10 " 31 Ч,-Ч100%Ч х 100 = 2,0% Разность интервалов времени Ь Сравна Ьс=с -е, =104-40=64 с Величина параметра Ф равнаРЬС 8 о 5 10 64 1002Ч о 0 04 1,307ю(Чо= 2,9 ф 10 м /мс) через 1 годэксплуатации при опреснении даннойконтролируемой воды будет равнаф г -Иг .б ГЧо (1+2 Чо) =29 101 ++2 - - - (2,9 10 ) 365864005 100,7 10 м/м с,т,е, удельная производительностьснизится на Упрощение способа достигается эа счет всего двух замеров интерналон времени Си СП р и м е р 2, Проводится контроль осветления сточной воды картонно-бумажного комбината, Первуюу э порцию воды объемом Ч =2,0 10 м профильтровывают за интервал времени Т = 40 с, Следующую порцию воды объемом Ч =Ч,= 2,0 10 м профильтэ ровывают эа интервал времени 104 с, Контроль, ведут под давлением Р = 510 Па, площадь фильтрования Р = 510 м , температура воды СФ г 9 10 С.Количество ц воды, прошедшей через. единицу поверхности фильтрования,равноЧ 2010 Э- 0 04 м /мР 5 104 Фх 100: 75,86%,55 Удельная производительность обратноосмотической мембраны МГА(Ч, = 1,1 10 м /м с) через 1 год эксплуатации при опреснении данной контролируемой воды будет равнаф г .г .Ф ГЧ =Ч (1+2 - Ч й) = 1,1 101+ 271 10 -6+2- ( 1 1 О )365 ф 864005 101,08 10 м /мс,т, е, удельная производительность снизится на Чо Ч - (2 А 9 Ог 7) 10 Упрощение способа достигается за счет всего двух замеров интервалов времени , иПредлагаемый способ (по сравнению с известным) обеспечивает упрощение контроля за счет исключения необходимости фиксации интервала времени между двумя профильтрован12865 оставитель Р, Клейманехред Л,Олейник Корректор А. Обруча едактор А, Реви э 7676/21 Тираж ВНИИПИ Гасудар ственн по делам иэобрете 1 13035, Москва, Ж, а одписно комитета СС открытий ская набПроизводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная,шимися объемамн контролируемой воды, а также снижение количества замеров с 3 до 2 (в прототипе фиксируется время Фильтрования первой порции воды, затем интервал времени 15или 5 мин и время Фильтрования второй порции воды), количественноепрогнозирование влияния осветляемойводы на обратноосмотическое опресненне эа счет учета загрязнения поверхности мембран взвешенными и коллоидными веществами, содержащимисяв контролируемой воде, что подтверждается сходимостью экспериментальных и прогноэируемых результатов, 15 Формула изобретения Способ контроля процесса осветления природных и сточных вод путем 20 Фильтрования под давлением двух равных объемов воды через мембранный .Фильтр с образованием на нем слоя осадки и Фиксировании интервалов времени фильтрования, о т л и ч а -31 6ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности контроля и одновременного количественного прогнозирования влияния осветляемой воды на обратноосмотическое опреснение, осуществляют фильтрование двух одинаковых порций воды произвольного объема под давлением, равным обратноосмотическому, при этом второй обьем воды Фильтруют непосредственно после первого, а контроль ведут по показателю скорости снижения производительности мембран Ф, определяемой по формуле Ра 1 1 аофтеур У где Р - давление процесса, Па;6 с - разность интервалов времени, с;количество воды, прошедшейчерез единицу поверхностифильтрования м/м- коэфФициент вязкости водыопри 20 С и при температуреконтроля, Пафс,