CS231838B1 - Zařízení na odsolováni vodných roztoků - Google Patents

Abstract

Vynález se týká zařízení na odsolováni vodných roztoků, které využívá principu reverzně osmotického procesu. Uěelem předmětu vynálezu jsou nová technické a technologické prvky, které umožňují sestavit kompaktní zařízení na kontinuální odsolováni vodných roztoků. Zařízení na odsolováni vodných roztoků je založeno na využívání odsolovecího efektu při průchodu vodných roztoků semipermeabilními reverzně osmotickými membránami, které jsou v plochém tvaru umístěny mezi základními deskami v soustavě rozváděčích desek, odváděčích desek, těsnění a kruhových podložek. Jednou z hlavních výhod navrhovaného zařízení je jednoduchá konstrukce základních desek, která dovoluje použití plochých, reverzně osmotických membrán, dále pak zabudování předúpravního filtru do dolní desky zařízeni a soustava kanálků, umožňující nepřetržitý chod odsolovacího procesu.

Description

Vynález se týká zařízení na odsolování vodných roztoků využívajících principu reverzně osmotického procesu, pomocí kterého lze z vodných roztoků kontinuálně odstraňovat 80 až 90 % iontových součástí.

Odsolování vodných roztoků se doposud provádí zejména fyzikálně chemickými procesy jako jsou iontová výměna, destilace, elektrolýza, elektrodialýza a dalSí. Zařízení, kterými se uvedené způsoby odsolování provádí, vykazují některé nevýhody, mezi které patří vysoká energetická náročnost provozu, diskontinuita odsolování a technická složitost zařízení.

Mezi nové, progresivní metody odsolování vodných roztoků patří membránové reverzně osmotické procesy. Zařízení pracující na principu reverzní osmózy jsou využívána při odsolování vodných roztoků obsahujících 0,5 až 10 g rozpuštěných látek na litr vody.

Zařízení jsou konstruována pro různé výkony a jejich princip spočívá ve využívání tlaku jako hnací síly pro překonání osmotického tlaku rozpuštěných látek v roztoku na polopropustné membráně, která dovoluje přechod čisté vody (permeátu) přes aktivní vrstvu membrány, zatímco rozpuštěné iontové součásti jsou zadržovány před membránou a jsou odváděny ve formě koncentrátu mimo zařízení.

Polopropustné reverzně osmotické membrány jsou v zařízeních instalovány ve formě dutých vláken, trubek nebo spirálově vinutých modulů.

Pro dokonalý provoz zařízení na odsolování vodných roztoků je nezbytné zajistit účinnou předúpravu, která odstraněním suspendovaných látek z vodného roztoku zabrání následnému nevratnému zanesení aktivní vrstvy membrány, a tím i znemožnění odsolovacího procesu. Zařízení zajištující předúprevní procesy jsou doposud u odsolovecích stanic konstruována odděleně, což je zejména u stanic meněích výkonů na úkor velikosti a konstrukční jednoduchosti celé odsolovací stanice.

Další nevýhodou doposud známých zařízení pracujících na principu reverzní osmózy je skutečnost, že lepidla nezbytná k zhotovení membránových modulů (trubky, dutá vlákna, spirálově vinuté moduly) velmi často vyplavují organické látky, která nepříznivě ovlivňují kvalitu odsolené vody.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny zařízením na odsolování vodných roztoků podle uvedeného vynálezu, využívajícím principu reverzně osmotického procesu, jehož podstata spočívá v tom, že zařízení sestává ze dvou základních desek, membránové jednotky a předúpravního filtru, přičemž horní deska je opatřena kanálkem pro odvod koncentrátu látek ve vodě rozpuštěných a škrticím ventilem a dolní deska má ve svá spodní části zabudován předúpravní filtr a je opatřena manometry pro zajišťování tlakové ztráty ne předúpravním filtru, odvzdušňovecím ventilkem, kanálky pro přívod vstupní vody, kanálky pro odvod odsolené vody a na dolní desce je umístěna soustava rozváděčích desek, odváděčích desek, kruhových podložek, těsnění a plochých reverzně osmotických membrán, přičemž je celá soustava upnuta šrouby mezi základní desky.

Mezi výhody takto navrhovaného zařízení na odsolování vodných roztoků patří konstrukce membránové jednotky, kde umístění plochých reverzně osmotických membrán s rozváděcími a odváděcími elementy mezi základní desky nevyžaduje lepidel, což je výhodné e ohledem na kvalitu odsolené vody.

Další výhodou zařízení podle uvedeného vynálezu je nízká hmotnost zařízení), malé rozměry a možnost kontinuálního sledování tlakové ztráty na předúpravním filtru pomocí manometrů též zabudovaných v dolní základní desce.

. .u

Zařízení na odsolování vodných roztoků lze s výhodou použít pro malé výkony s nízkými tlaky vstupní vody, které lze dosáhnout malými čerpadly, nebo přímo tlakem vstupní vody z vodovodní sítě, který· činí 0,2 až 0,7 MPa.

Zařízení dle uvedeného vynálezu pracuje kontinuálně s trvalou odsolovací účinností 80 až 95 % rozpuštěných látek. Při účinné předúpravě vstupní vody a optimálním provozu zařízení na odsolování vodných roztoků pracuje membránová jednotka bez jakýchkoli úprav % 15 měsíců až 3 roky.

Zařízení podle uvedeného vynálezu je zobrazeno na přiloženém obrázku.

Horní základní deska J. je opatřena kanálkem J, pro odvod koncentrátu látek ve vodě rozpuštěných a škrticím ventilem 14. Dolní základní deska 2 má ve své spodní ěásti zabudován předúpravní filtr £ a je opatřena manometry 5a. 5b pro zajišlování tlakové ztráty na předúpravním filtru £, odvzdušňovacím ventilkem 1 5. kanálky 6_ pro přívod vstupní vody, kanálky 2 pro odvod odsolené vody a dále je na dolní desce umístěna soustava rozváděčích desek 8, odváděčích desek j£, kruhových podložek 10. těsnění 11 a plochých reverzně osmotických membrán Ji,. Celá soustava je šrouby 13 upnuta mezi základní desky.

Takto vzniklá membránová jednotka zadržuje 80 až 95 % látek rozpuštěných ve vodě a odvádí je přes škrtiví ventil 14 ve formě koncentrátu kanálkem £ horní deskou J_. Odsolená voda odchází ve formě permeátu kanálkem 2 v dolní desce £.

Zařízení dle uvedeného vynálezu lze využívat v laboratorních i v průmyslových provozech, kde je nezbytná potřeba čisté vody zbavené suspendovaných látek a většina rozpuštěných iontových součástí z vody. Dále lze zařízení využívat jako první stupeň před dalšími úpravami, mezi které patří například ionexové dočištění, tepelná úprava nebo odstraňování mikrobiálního znečištění ultrafiltry.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Zařízení na odsolování vodných roztoků, využívající principu reverzně osmotického procesu, vyznačené tím, že sestává ze dvou základních desek, membránové jednotky a předúpravního filtru, přičemž horní deska (1) je opatřena kanálkem (3) pro odvod koncentrátu látek ve vodě rozpuštěných a škrticím ventilem (14) a dolní deska (2) má ve své spodní části zabudován předúpravní filtr (4) a je opatřena manometry (5a, 5b) pro zjišlování tlakové ztráty na předúpravním filtru (4), odvzdušňovacím ventilkem (15), kanálky (6) pro přívod vstupní vody, kanálky (7) pro odvod odsolené vody a na dolní desce (2) je umístěna soustava rozváděčích desek (8), odváděčích desek (9), kruhových podložek (10), těsnění (11) a plochých reverzně osmotických membrán (12), přičemž je celá soustava upnuty šrouby (13) mezi základní desky (1, 2).