CZ34617U1 - Zařízení na úpravu vody - Google Patents

Zařízení na úpravu vody Download PDF

Info

Publication number
CZ34617U1
CZ34617U1 CZ2020-38067U CZ202038067U CZ34617U1 CZ 34617 U1 CZ34617 U1 CZ 34617U1 CZ 202038067 U CZ202038067 U CZ 202038067U CZ 34617 U1 CZ34617 U1 CZ 34617U1
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
filter
water
membrane filter
reservoir
treated water
Prior art date
Application number
CZ2020-38067U
Other languages
English (en)
Inventor
Petra Hrušková
Milan Drda
Original Assignee
Envi-Pur, S.R.O.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Envi-Pur, S.R.O. filed Critical Envi-Pur, S.R.O.
Priority to CZ2020-38067U priority Critical patent/CZ34617U1/cs
Publication of CZ34617U1 publication Critical patent/CZ34617U1/cs

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D61/00Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/14Ultrafiltration; Microfiltration
    • B01D61/145Ultrafiltration
    • B01D61/146Ultrafiltration comprising multiple ultrafiltration steps
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D61/00Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/14Ultrafiltration; Microfiltration
    • B01D61/16Feed pretreatment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D61/00Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/14Ultrafiltration; Microfiltration
    • B01D61/20Accessories; Auxiliary operations
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D61/00Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/14Ultrafiltration; Microfiltration
    • B01D61/22Controlling or regulating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • C02F1/444Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by ultrafiltration or microfiltration
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/66Treatment of water, waste water, or sewage by neutralisation; pH adjustment

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Description

Zařízení na úpravu vody
Oblast techniky
Technické řešení se týká úpravy vody, využívající agregaci nečistot za pomoci oxidačních činidel a/nebo koagulantů a následnou filtraci, která může být doplněna o adsorpci na aktivním uhlí.
Dosavadní stav techniky
Vodárenství využívá různé technologické procesy a jejich řazení pro úpravu surové vody na pitnou, technologickou, užitkovou, napájecí, průmyslovou atd., vyhovující svým složením příslušným požadavkům. Na starších úpravnách vody, využívajících podzemní a infiltrovanou říční vodu, převládá jednostupňová úprava vody, sestávající např. z provzdušnění, koagulace, flokulace, odstraňování vzniklých vloček suspenze na filtru se zrnitým materiálem a následná hygienizace, tj. chlorace, ozonizace, ozáření ultrafialovými paprsky. Tyto technologie jsou schopné s menší adaptací odstraňovat také vyšší oxidační stupně železa a manganu.
Úprava povrchové vody vyžaduje, na rozdíl od vody podzemní a infiltrované, vždy složitější seskupení a řízení procesů vzhledem k výraznějšímu kolísání teploty a složení vody ak obvyklému výskytu mikroorganismů v povrchové vodě, např. aktinomycet, hub, zelených řas a sinic. Významný je také výskyt bakterií, virů a parazitů pocházejících ze zažívacího a močového traktu živočichů a lidí. V posledních několika desítiletích se úprava vody stává složitější a provozně náročněj ší také vzhledem k nežádoucímu výskytu residuí humánních a veterinárních farmak včetně antibiotik a také hormonů, pocházejících z hormonální antikoncepce, které se dostávají do povrchových vod z čištěných i nečištěných komunálních a průmyslových odpadních vod a splachů. Významné jsou také koncentrace pesticidů a herbicidů, pocházející ze zemědělství. Všechny tyto látky jsou v pitné vodě nežádoucí, a proto jsou vyvíjeny nové postupy úpravy vody, které mají jejich koncentraci snížit, případně je zcela odstranit.
U nových postupů je oceňována mj. jejich vyšší objemová účinnost, tedy větší průtok na jednotku objemu zařízení a vyšší účinnost odstranění závadných látek v jednotce objemu zařízení. Zařízení s vyšší objemovou účinností také umožňují vestavbu do existujících budov jako náhrada původních zařízení pro větší výkon.
Významným prvkem nových postupů je automatizované řízení provozu, zejména dávkování činidel v závislosti na proměnné jakosti a teplotě upravované vody.
Prvním membránovým procesem úspěšně použitým v technologii vody byla reverzní osmóza pro odsolování mořské vody v šedesátých letech minulého století. Aplikace membrán pro jiné procesy úpravy a čištění odpadních vod však byla pomalá, takže se v praxi začaly uplatňovat pro separační procesy, tedy usazování a filtraci, tj. micro-, ultra- a nanofiltraci, až začátkem tisíciletí. Procesní aplikace je náročná na hledání optimálních podmínek a použití vhodných pomocných činidel a řízení procesů.
Podstata technického řešení
Výše uvedené nedostatky jsou do značné míry odstraněny zařízením na úpravu vody, zejména na pitnou, technologickou, užitkovou, napájecí a průmyslovou, sestávající z flokulace, koagulace a filtrace a obsahující přítok vody, za kterým je flokulátor, filtr a zásobník upravené vody s odběrem upravené vody, podle tohoto technického řešení. Jeho podstatou je to, že za flokulátorem je umístěn membránový filtr, na jehož výstupu jsou umístěna čidla a řídící jednotka propojená
- 1 CZ 34617 UI s prvním zásobníkem kyseliny a zásady s jejich dávkovačem a druhým zásobníkem koagulantu a jeho dávkovačem před flokulátor.
Za membránovým filtrem je s výhodou tlakový nebo gravitační filtr s granulovaným aktivním uhlím. Membránový filtr je ve výhodném provedení opatřen přívodem upravené vody od třetího zásobníku upravené vody přes třetí čerpadlo a tlakovou nádrž, přičemž k přívodu upravené vody je připojen čtvrtý zásobník roztoku pro chemické čištění membránového filtru kyselinou a pátý zásobník roztoku pro chemické čištění membránového filtru chlornanem.
Mezi tlakovým filtrem s granulovaným aktivním uhlím a třetím zásobníkem je s výhodou druhé čerpadlo pro prací vodu tlakového filtru. K membránovému filtru a tlakovému filtru s granulovaným aktivním uhlím je s výhodou připojena odpadní nádrž na odpadní vodu. Membránový filtr má ve výhodném provedení velikost pórů 0,05 až 0,12 pm.
Podstatou technického řešení je filtrace upravované vody přes membránový filtr, obvykle s velikostí pórů v řádu desetin až setin mikrometru, s předřazeným koagulačním a flokulačním stupněm, který umožňuje odstranění, případně výrazné snížení koncentrací látek nežádoucích v upravené vodě bez tvorby sekundárních produktů, jakými jsou u obvyklých postupů úpravy vody látky s karcinogenním, teratogenním a mutagenním účinkem, např. chlorované a hromované organické látky nebo bromičnany a odstranění mikroorganismů. Technologická linka je sestavena z jednotlivých modulů, vždy obsahujících membránový filtr, schopný odstraňovat mikroorganismy a odolávat účinku chemicky asistovaného čištění kyselinou a oxidantem. Počet modulů je zvolen podle požadované účinnosti a výkonu úpravny vody.
Doba zdržení upravované vody je u dosavadní techniky v řádu desítek minut až hodin. U řešení podle tohoto technického řešení je v řádu desítek sekund až minut. Řešení podle technického řešení proto umožňuje rychle reagovat na změny kvality vstupní vody.
Technologická linka podle technického řešení je vybavena automatickým sledováním kvality upravené vody, případně i surové vody, podle nichž lze rychle a přesně měnit dávky koagulačního činidla a případně upravovat pH, a tím udržovat optimální koagulační podmínky, které zaručují stabilní a vyhovující kvalitu upravené vody. Toto uspořádání minimalizuje chybovost řízení koagulace u dosavadní techniky, ke kterému může docházet kvůli velké době zdržení vody v technologické lince při řízení procesu jen podle kvality surové vody, zejména při výrazných výkyvech její kvality, tj. okalové stavy apod.
Skladba procesů a jejich řízení umožňuje snížení celkové koncentrace závadných látek, které mají pravděpodobně aditivní negativní účinek na lidské zdraví, v upravené vodě. Nejnovější mezinárodní doporučení, např. Směrnice Světové zdravotní organizace WHO z r. 2017 (ISBN: 978-92-4-154995-0), takový přístup k ochraně zdraví konzumentů pitné vody doporučují.
Objasnění výkresů
Technické řešení bude podrobněji popsáno na konkrétním příkladu provedení s pomocí přiloženého výkresu, kde je na Obr. 1 znázorněno blokové schéma uvedeného technického řešení.
Příklad uskutečnění technického řešení
Příkladné zařízení obsahuj e přítok 1 vody, za kterým je flokulátor 6, filtr a zásobník upravené vody s odběrem 15 upravené vody. Za flokulátorem 6 je umístěn membránový filtr 7, který má velikost pórů 0,05 až 0,12 pm, na jehož výstupu jsou umístěna čidla a řídící jednotka 13 propojená s prvním zásobníkem 4 kyseliny a zásady s jejich dávkovačem a druhým zásobníkem 5 koagulantu a jeho dávkovačem před flokulátor 6. Za membránovým filtrem 7 je tlakový nebo gravitační filtr 10
-2 CZ 34617 UI s granulovaným aktivním uhlím. Membránový filtr 7 je opatřen přívodem upravené vody od třetího zásobníku 14 upravené vody přes třetí čerpadlo 16 a tlakovou nádrž 17. přičemž k přívodu upravené vody je připojen čtvrtý zásobník 8 roztoku pro chemické čištění membránového filtru 7 kyselinou a pátý zásobník 9 roztoku pro chemické čištění membránového filtru 7 chlornanem. Mezi tlakovým filtrem 10 s granulovaným aktivním uhlím a třetím zásobníkem 14 je druhé čerpadlo 12 pro prací vodu tlakového filtru 10. K membránovému filtru 7 a tlakovému filtru 10 s granulovaným aktivním uhlím je připojena odpadní nádrž 11 na odpadní vodu.
Na Obr. 1 je schematicky znázorněno uspořádání procesu úpravy vody, kde surová voda z přítoku 1 se čerpá prvním čerpadlem 2 do ochranného filtru 3 s porozitou v řádech desítek až stovek mikrometrů. Za tímto ochranným filtrem 3 je zařazena tlaková flokulace 6, před níž se dávkuje podle potřeby roztok kyseliny nebo zásady pro úpravu pH z prvního zásobníku 4 a roztok koagulantu z druhého zásobníku 5. Separace vloček vytvořených ve flokulaci 6 probíhá v membránovém filtru 7. Membránový filtr 7 je periodicky čištěn od zachycených vloček praním vodou z třetího zásobníku 14 upravené vody, z něhož je čerpána voda pro praní membránového filtru 7 třetím čerpadlem 16 do tlakové nádrže 17 pro praní systému. Proces flokulace je řízen na základě signálu z čidla řídící jednotky 13, které snímá hodnotu pH a hodnotu koncentrace organických látek, např. jako absorbanci ultrafialového záření, případně jiného ukazatele, jako je TOC, CHSK, barva apod. Jde vesměs o fýzikální měření bez použití chemikálií. To usnadňuje automatizované řízení procesu úpravy vody bez přítomnosti obsluhy.
Dosavadní jednostupňová úpravna vody s odběrem vody z údolní nádrže nedává v důsledku nutného zvýšení dávky koagulantu původní výkon. Filtrační rychlost klesá z původních návrhových hodnot 4 m/h až ke 2 m/h a úpravna musí být rekonstruována. Původní dávkování koagulantu a úprava pH zůstanou zachovány, ale úpravna je doplněna trubkovým flokulátorem, např. podle CZ 14553 U a místo pískové filtrace je použit membránový keramický filtr s charakteristickou velikostí pórů 0,1 mikrometru, následovaný tlakovým filtrem s granulovaným aktivním uhlím. Obě zařízení jsou vestavěna do prostoru původních pískových filtrů. Za keramickým membránovým filtrem 7 jsou čidla pro měření pH a absorbance ultrafialového záření. Signál z měření těchto veličin vstupuje do nové mikroprocesorové řídící jednotky 13, která ovládá dávkování koagulantu a úpravu pH.
Pro chemicky asistované praní membránového filtru 7 je instalováno dávkování roztoku chlornanu sodného a zředěné kyseliny sírové a odpadní nádrž 11 na odpadní vodu z praní filtru. Pro následné praní membránového filtru 7 čistou vodou je zřízen třetí 14 zásobník upravené vody s třetím čerpadlem 16.
Protože membránový filtr 7 produkuje vodu bez mikroorganismů, je původní chlorace omezena jen na dávku pro ochranu kvality vody v rozvodech k odběratelům.
Průmyslová využitelnost
Navržené zařízení na úpravy vody, zejména na pitnou, technologickou, užitkovou, napájecí a průmyslovou nalezne široké uplatnění v úpravnách vody, zejména z povrchových zdrojů, a přispívá ke zlepšení kvality upravené vody.

Claims (6)

NÁROKY NA OCHRANU
1. Zařízení na úpravu vody, zejména na pitnou, technologickou, užitkovou, napájecí a průmyslovou, obsahující přítok (1) vody, za kterým je flokulátor (6), filtr a zásobník upravené vody s odběrem (15) upravené vody, vyznačující se tím, že za flokulátorem (6) je umístěn membránový filtr (7), na jehož výstupu jsou umístěna čidla a řídící jednotka (13) propojená s prvním zásobníkem (4) kyseliny a zásady s jejich dávkovačem a druhým zásobníkem (5) koagulantu a jeho dávkovačem před flokulátor (6).
2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že za membránovým filtrem (7) je tlakový nebo gravitační filtr (10) s granulovaným aktivním uhlím.
3. Zařízení podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že membránový filtr (7) je opatřen přívodem upravené vody od třetího zásobníku (14) upravené vody přes třetí čerpadlo (16) a tlakovou nádrž (17), přičemž k přívodu upravené vody je připojen čtvrtý zásobník (8) roztoku pro chemické čištění membránového filtru (7) kyselinou a pátý zásobník (9) roztoku pro chemické čištění membránového filtru (7) chlornanem.
4. Zařízení podle nároku 2 nebo 3, vyznačující se tím, že mezi tlakovým filtrem (10) s granulovaným aktivním uhlím a třetím zásobníkem (14) je druhé čerpadlo (12) pro prací vodu tlakového filtru (10).
5. Zařízení podle kteréhokoli z nároku 2 až 4, vyznačující se tím, že k membránovému filtru (7) a tlakovému filtru (10) s granulovaným aktivním uhlím je připojena odpadní nádrž (11) na odpadní vodu.
6. Zařízení podle kteréhokoli z nároku 1 až 5, vyznačující se tím, že membránový filtr (7) má velikost pórů 0,05 až 0,12 pm.
CZ2020-38067U 2020-10-06 2020-10-06 Zařízení na úpravu vody CZ34617U1 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2020-38067U CZ34617U1 (cs) 2020-10-06 2020-10-06 Zařízení na úpravu vody

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2020-38067U CZ34617U1 (cs) 2020-10-06 2020-10-06 Zařízení na úpravu vody

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ34617U1 true CZ34617U1 (cs) 2020-11-30

Family

ID=73668823

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2020-38067U CZ34617U1 (cs) 2020-10-06 2020-10-06 Zařízení na úpravu vody

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ34617U1 (cs)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2016232986B2 (en) Process and apparatus for treating water
Decarolis et al. Fouling behavior of a pilot scale inside-out hollow fiber UF membrane during dead-end filtration of tertiary wastewater
JP6832710B2 (ja) 水を処理するためのシステム
KR100384668B1 (ko) 수처리 방법
JP2007245078A (ja) 水処理装置及び水処理方法
CN206970376U (zh) 含微污染水的净化控制系统
KR101550702B1 (ko) 높은 회수율로 정수 생산을 위한 막여과 정수 처리 시스템 및 방법
AU2009200113A1 (en) Water purification
JP4598643B2 (ja) 浄水処理システム及び浄水処理方法
CN207792867U (zh) 一种臭氧陶瓷膜组合工艺水处理装置
IE86828B1 (en) Rainwater purification system
CN206970356U (zh) 含微污染水的净化系统
CN111675376A (zh) 一种一体化集约式分布的饮用水净化供水工艺及装置
CN209537181U (zh) 一种智能直饮水设备
Reddy et al. Water treatment process in pharma industry-A review
CZ34617U1 (cs) Zařízení na úpravu vody
KR20170075085A (ko) 막여과 정수 시스템 및 이를 이용한 망간 저감방법
CN102329022A (zh) 一种基于超滤装置的饮用水处理装置
CZ2020544A3 (cs) Způsob úpravy vody a zařízení k provádění tohoto způsobu
KR20160103612A (ko) 스마트 막여과 수처리 시스템
RU153765U1 (ru) Установка для безреагентной очистки воды
KR101685929B1 (ko) 개개의 간이정수장치의 수질판단 및 계측확인이 가능한 근거리통신 기능을 갖는 간이정수장치
JP2005334777A (ja) 浄水設備
CN106495348A (zh) 一种基于水质检测器实时水质检测的净水处理器
CN109368898A (zh) 水净化设备

Legal Events

Date Code Title Description
FG1K Utility model registered

Effective date: 20201130

ND1K First or second extension of term of utility model

Effective date: 20240715