HU215762B - Eljárás és berendezés tisztított víz előállítására - Google Patents

Description

A leírás terjedelme 8 oldal (ezen belül 2 lap ábra)

HU 215 762 Β

A találmány eljárás tisztított víz előállítására, amelynél nyersvizet vagy tápvizet legalább egy szemipermeábilis membránnal rendelkező víztisztító berendezésbe vezetjük, ahol a szennyvíz egy részét nyomáskülönbség hajtóerejének hatására a membránon átvezetjük, és a membrán mentén tovább áramló nyersvíz maradék mennyisége a tisztítóberendezést mint koncentrátum hagyja el, miközben egy második redukálással vagy a tisztítottvíz-elvezetés megszakításával a membrán tisztítottvíz-oldalán a statikus víznyomás növekedését idézzük elő, és a tisztavíz-oldali nyomásnövekedés után, és különösen a membrán két oldalán a nyomások kiegyenlítődése után a víztisztító berendezés nyersvízoldalán a statikus víznyomást a tisztítottvíz-oldali víznyomáshoz képest időszakonként rövid időre, előnyösen ütésszerűen csökkentjük. A találmány továbbá tisztítóberendezés az eljárás foganatosítására, azaz tiszta víz előállítására, amely legalább egy szemipermeábilis membránnal rendelkezik, amely a tisztítóberendezésben a nyersvízoldalt vagy tápvízoldalt a tisztavíz-oldaltól úgy választ el, hogy a membrán mentén tovaáramló nyersvíz vagy tápvíz egy részmennyisége a nyomáskülönbség hajtóereje következtében a membránon mint tiszta víz áramlik át, míg a tisztítóberendezésnek két, a nyersvíz- vagy tápvízoldalhoz vezető nyílása van, amely nyílások közül az egyik a nyersvíznek vagy tápvíznek a membránhoz történő vezetését biztosító vízbevezető, míg a másik nyílás a koncentrátum számára szolgáló vízelvezető, és a tisztítóberendezés a tisztavíz-oldalán legalább egy vízelvezetővel rendelkezik, és változó nyomáskiegyenlítések és nyomásváltozások előidézésére a tisztítóberendezés a nyersvíz- és tisztavíz-oldalain zárószelepek, vagy hasonló zárószervek, vagy szabályozószervek vannak.

Ultraszűréses, mikroszűréses és különösen fordított ozmózisos technikával működő különböző eljárások ismeretesek tiszta víz előállítására, amelyeknél egy anyagkeverékkel szennyezett nyersvízből szemipermeábilis membrán segítségével kisebb szennyezettségterheltségű tiszta vizet állítanak elő.

Ily módon ismeretes például olyan tisztítóberendezés, ahol egy házban úgynevezett tekercsmodult alkalmaznak. Ez a tekercsmodul több kettős falú lapos membránból áll, amelyek egy szűrleménygyűjtő csőre vannak spirál alakban feltekercselve. Míg a szűrleménygyűjtő cső, valamint a membrán mindkét fala által bezárt membrán belső tér a tisztítóberendezés tisztavíz-tartományának a részét képezi, addig a lapos membránnak kismértékben egymástól távolságban tartott külső falai a nyersvíztartományt határolják. A nyersvíz a tekercsmodul egyik homlokoldalán áramlik be, hogy ezt a nyersvíztartományt a szemben fekvő modulvégen mint koncentrátum hagyja el. A lapos membrán mentén áramló nyersvíznek csak egy része áramlik keresztül a lapos membránon a nyomáskülönbség hajtóereje hatására, és hagyja el a berendezést mint tiszta víz.

Tekintettel arra, hogy az ismert tisztítóberendezések tekercsmodulján a nyersvíz csak egy irányban áramlik át, a tekercsmodul csak egyik, homlokoldalán rendelkezik gyűrűs tömítéssel, amely áramlási iránnyal szemben a házfalhoz mint tömítőajak mutat, és a ház belső fala és a cső alakú tekercsmodul külső oldala közötti gyűrűs rést tömíti.

Ugyanúgy, mint más membránmodulok, az ilyen tekercsmodul érzékeny a szennyeződésekkel és hulladékokkal szemben. Ilyen modulok elé ezért időnként szitaszerű előszűrőket kapcsolnak, amelyek a nagyobb részecskék kiszűrésével a membrán szennyeződését késleltetik, és erősen szennyezett szennyvíz esetén az ilyen előszűrőket gyakran cserélni kell. Azonban mindezek dacára a membránok szennyeződése üzem közben bekövetkezik, különösen a tekercsmodulnak a nyersvízáramlással szembeni végtartománya.

Az EP-A-0355.632 számú leírásból ismeretes eljárás folyadék előkészítésére elektromos eróziós gép esetén, ahol az előkészítés, illetve tisztítás membránszűrő segítségével történik. Itt a membránszűrő eldugulását oly módon kívánják megakadályozni, hogy a koncentrátum áramlási irányát periodikusan megfordítják. A koncentrátumáramlás ilyen megfordítása esetén a nyersvízből kapott szilárd anyagrészekből álló szennyeződés - amely a membránnak a nyersvízoldalán gyűlik fel - leválasztásra kerül.

Az EP-A-470.015 számú leírásból ismeretes eljárás, valamint berendezés - amelyek a bevezetőben említett típushoz tartoznak -, és itt a víz körfolyamatban áramló nyersvíz-keresztáramlással egy mikroszűrőn jut keresztül, míg a nyersvíz egy részmennyisége a mikroszűrőt mint szűrlemény hagyja el. A mikroszűrő mind a nyersvízoldalon, mind a tisztavíz-oldalon egy utánkapcsolt állítható zárószervvel rendelkezik, amelyek az ismert berendezés szűrési fázisai alatt nyitva vannak. A két szűrési fázis közé iktatott tisztítási fázisban a tisztavíz-oldali zárószerv zárva van, míg a mikroszűrő nyersvízoldalán lévő zárószerv ütésszerűen kinyitásra kerül. A dinamikus víznyomás hirtelen növekedésére a tisztítóberendezésnél bekövetkezik a szűrlemény visszaöblítése - mégpedig a tisztított víz segítségével a nyersvízoldal felé, és így a mikroszűrő tisztítása.

Mind az EP-A-0355.632 számú, mind pedig az EP-A-0470.015 számú leírások szerinti megoldásoknál a szilárd részecskék egy mikroszűrőn kerülnek leválasztásra. A mikroszűréssel ugyan nagy tisztaságfok, azonban csak korlátozott tisztítás érhető el a bevezetett nyersvíz vagy tápvíz esetén. A nyert tisztított víz minősége a membrán pólusnagyságától függ.

Jobb tisztavíz-minőség érhető el különösen a fordítottozmózis-technikával, mégpedig tekercsmodul segítségével. Ezeknél a tekercsmoduloknál visszaöblítésre vagy áramlásiirány-változtatásra nem kerül sor, mint például a már fent említett egy oldalon tömített berendezéseknél. A nyomólevegővel vagy szállítószivattyúval nyomás alá helyezett tisztavíz-oldali visszaöblítéssel az érzékeny membránfal nem tisztítható meg a szennyeződésektől, mivel a hajtogatott vagy spirál alakban tekercselt membránfalak közötti belső oldalon lévő tisztavíztartomány igen kicsire van méretezve, és így a nyomólevegő alá helyezés nem éri el a kívánt tisztítóhatást.

A találmány feladata tehát egy olyan eljárás létesítése tiszta víz előállítására, amelynél a nyersvizet vagy

HU 215 762 Β tápvizet jó tisztított minőségű vízzé lehet felkészíteni, és ahol még hosszabb üzemidő után is alkalmazni lehet a szemipermeábilis membránt, és nagyobb időközönként van szükség karbantartásra. A találmány feladata továbbá tisztítóberendezés létesítése, különösen az eljárás foganatosítására. A találmány tehát eljárás tisztított víz előállítására, amelynél nyersvizet vagy tápvizet legalább egy szemipermeábilis membránnal rendelkező víztisztító berendezésbe vezetjük, ahol a nyersvíz egy része nyomáskülönbség hajtóerejének hatására a membránon áthatol, és a membrán mentén tovább áramló nyersvíz maradék mennyisége a tisztítóberendezést mint koncentrátum hagyja el, miközben egy második redukálással vagy a tisztítottvíz-elvezetés megszakításával a membrán tisztítottvíz-oldalán a statikus víznyomás növekedését idézzük elő, és a tisztavíz-oldali nyomásnövekedés után, és különösen a membrán két oldalán a nyomások kiegyenlítődése után a víztisztító berendezés nyersvízoldalán a statikus víznyomást a tisztítottvíz-oldali víznyomáshoz képest időszakonként rövid időre, előnyösen ütésszerűen csökkentjük. A találmány szerinti eljárás lényege, hogy a nyersvizet vagy tápvizet tekercsmodulként kialakított membránhoz vezetjük, a nyersvízelvezetést, valamint a tisztavíz-elvezetést a membránon időszakonként rövid időre redukáljuk vagy megszakítjuk, és a tisztavíz-elvezetés megnyitása vagy fokozása előtt a szennyvíz-elvezetés nyitását vagy fokozását a membránon a redukálás vagy megszakítás előtt a membrán mentén áramló nyersvíz áramlásával ellentétes folyásirányban idézzük elő. Ha tehát például rövid időközökre időnként a nyersvíz vagy a tiszta víz elfolyását a membránon leállítjuk, akkor a membrán mindkét oldalán először ugyanazok a statikus nyomások keletkeznek. Ezután, ha a nyersvízelfolyást nyitjuk, akkor a tisztavíz-oldalon statikus nyomás keletkezik, a membrán nyersvízoldali nyomásával szemben (Bemoulli-egyenlet). Ez az átmeneti statikus nyomáskülönbség a tisztított víz előállítás alatti nyomáskülönbséghez képest ellentétes nyomásviszonyokat létesít, és előidézi a tiszta víz hirtelen visszaáramlását a membránon keresztül a nyersvízoldal felé, amely visszaáramlás a nyersvízoldalán lerakodott szennyeződésrészecskéket leöblíti. Az ez utáni tisztavízelfolyás újra megnyitásával ezek a nyomásviszonyok megszűnnek, és visszaáll a nyersvízoldali relatív nagyobb nyomás, amely a tiszta víz előállításához szükséges. A folyásirány változása révén a változás előtti áramlási irányban elülső membrán végtartománya áramlási irányban hátsó végtartománnyá változik, amelyben a szennyeződések erősebben rakódnak le. A membrán az áramlási irány megváltoztatásával vagy a membrán mellett tovaáramló víz áramlási irányának megváltoztatásával a modul mindkét végtartománya használatba kerül. Amellett a szennyeződésrészecskék kiöblítésre kerülnek, amelyek az áramlási irány változtatása előtt, mindenekelőtt a nyersvízáramlásban a hozzá tartozó végtartományban rakódtak le, míg a szennyeződő részecskékkel kevésbé terhelt modulvégtartomány a következő áramlásiirány-változásig az áramlás tekintetében elülső tartományt alkotja. A membrán mindkét oldalán a nyomásviszonyok állandó változtatásával, valamint a nyersvíz áramlása irányának változtatásával a tisztítóberendezés folyamatosan tisztításra kerül a szennyező részecskéktől, ami hosszú üzemidőt és membránélettartamot eredményez. Tekintettel arra, hogy a nyersvíz vagy tápvíz a találmány szerinti eljárásnál egy tekercsként kialakított membránhoz kerül vezetésre, nagyon jó tisztavíz-minőség érhető el, és ugyanakkor biztosított a szemipermeábilis membrán hosszú üzem- és életideje.

A találmány értelmében előnyös, ha a folyásirányváltoztatás és/vagy a membránon a víznyomás-változtatás időszakait és/vagy a membránon a víznyomás-változtatás nagyságát a nyersvíz vagy tápvíz szennyezettségi fokától függően választjuk meg. Az irányváltások változtatásának sűrűsége és idejének megválasztása révén a találmány szerinti eljárás optimálisan hozzáigazítható a felhasznált nyersvízhez. Ehelyett azonban, vagy járulékosan a fent említettekhez, ez a hozzáigazítás történhet a tisztítottvíz-oldali statikus relatív nyomásnak a növelésével vagy süllyesztésével, mikor az öblítési vagy tisztítási fázisban a nyersvízoldalon kisebb statikus relatív nyomás van, és a víz a membránon keresztül a tisztavíz-oldalról a nyersvízoldalra lép át.

Lehetséges tisztítóberendezésbe minden folyásirány-változtatás után nyersvizet vagy ugyanúgy tápvizet ugyanabból a nyersvízforrásból vezetni. Itt tápvíz alatt mindenfajta tisztavíz-előállításhoz alkalmazott, illetve ilyen célból a tisztítóberendezésbe betáplált vizet értünk. Amennyiben a nyersvíz felkoncentrálódása, valamint annak magas sótartalma miatt nem kívánt magas ozmotikus nyomástól kell tartani, amely megnehezíti a tisztavíz-oldali nyomásnövekedést vagy akár meg is akadályozza azt, akkor előnyös lehet, ha a tisztítóberendezésbe ellentétes folyásirányba időszakonként a nyersvízoldali statikus víznyomásnak a tisztavíz-oldali víznyomáshoz képesti rövid idejű csökkentés alatt átmenetileg tiszta vizet vagy az eddigi nyersvízhez képest kisebb sótartalmú vizet mint tápvizet vezetünk. Ilyen módon a két folyásirány egyikénél, különösen a tisztavíz-előállítási fázisban a tápvízforrásból nyersvízzel kerül ellátásra, és ehhez csatlakozóan egy folyásirány-változtatás után az öblítési fázisban a nyersvízoldali statikus víznyomás következtében az előállított tiszta víz vagy a kisebb sótartalmú víz a másik fordított irányba áramlik el a membrán mellett. Különösen a szitaszerű előszűrő elmaradása esetén célszerű lehet, ha a nyersvízhez vagy tápvízhez áramlási irányban a membrán előtt kémiai iszapolószert, adszorpciós szert és/vagy abszorpciós szert vezetünk.

A találmány továbbá tisztítóberendezés tiszta víz előállítására, illetve a találmány szerinti eljárás foganatosítására, amelynek legalább egy szemiperbeábilis membránja van, amely a tisztítóberendezésben a nyersvízoldalt vagy tápvízoldalt a tisztavíz-oldaltól úgy választ el, hogy a membrán mentén tovaáramló nyersvíz vagy tápvíz egy részmennyisége a nyomáskülönbség hajtóereje következtében a membránon mint tiszta víz áramlik át, miközben a tisztítóberendezésnek két, a nyersvíz- vagy tápvízoldalhoz vezető nyílása van, amelyek közül az egyik a nyersvíznek vagy tápvíznek a membránhoz történő vezetését biztosító vízbevezető,

HU 215 762 Β míg a másik nyílás a koncentrátum számára szolgáló vízelvezető, és a tisztavíz-oldalán legalább egy tisztítottvíz-elvezetővel rendelkezik, és a változó nyomáskiegyenlítések és nyomásváltozások előidézésére a tisztítóberendezés nyersvíz- és tisztavíz-oldalán zárószelepek, vagy hasonló zárószervek, vagy szabályozószervek vannak. A találmány szerinti berendezés lényege, hogy a szemipermeábilis membrán mint tekercsmodul van kialakítva, a membrán mentén tovaáramló nyersvíz vagy tápvíz áramlási irányának megváltoztatására pedig eszközei vannak, és váltakozva vízbevezető vagy vízelvezető nyílásokként működő berendezés nyílásokkal van ellátva, továbbá, hogy a tisztítottvíz-elvezetőhöz és a nyersvízoldalhoz vezető nyílásokhoz záró- vagy szabályozószervek vannak rendelve.

Ezek a nyílásokhoz rendelt záró- vagy szabályozószervek biztosítják mindkét oldalon, azaz a nyersvízoldalon és a tisztavíz-oldalon a nyomások csökkenthetőségét és növelését, és ezáltal a visszaöblíthetőséget, illetve a fent említett nyomásváltoztatások időtartamát. A zárószervek és szabályzószervek segítségével a berendezésben a nyersvíz- és tisztavíz-oldali víznyomáshoz lehet a nyomásokat és nyomásváltozásokat igazítani.

Amellett a membrán tiszta vízzel történő átmeneti átáramoltatása előnyösen befolyásolható, ha a zárószelepek mint golyósszelepek vagy hasonló gyorszárású armatúrák vannak kialakítva.

Abból a célból, hogy öblítési fázisban a tisztítóberendezés membránja egy bizonyos időtartam alatt alaposan átöblítésre kerülhessen, a találmány szerint célszerű, ha a membrán tisztavíz-oldala, valamint a tisztavíz-kivezetés zárószelepe között egy, a tisztavíz-tartománnyal visszacsapószelep-mentesen összekapcsolt, közbenső tároló van, és így nagyobb mennyiségű tiszta víz tud megfelelő nyomásviszonyok esetén a membránon keresztül a nyersvízoldalra átlépni.

Egy igen egyszerű, előnyös kivitel esetén lehetséges, ha legalább a tekercsmodul egyik oldala, előnyösen mint iszapoló és/vagy előszűrő működik.

A találmány egy előnyös kivitel esetén célszerű lehet, ha a tisztítóberendezésnek a tekercsmodul felvételére szolgáló háza van, és a ház belső tere beömlőés kiömlőoldali nyersvíz-, illetve tápvízvezetékekkel áll kapcsolatban, és a tekercsmodul és a berendezésházak közötti gyűrűs résben egy gyűrűs tömítés van, előnyösen a tekercsmodul végtartományában elrendezve, és a gyűrűs rést csak egyik áramlási irányba tömíti, és a másik áramlási irányba átengedő. Ennél a kiviteli változatnál a külső ház és a tekercsmodul között kialakult gyűrűs tér legalább egyik áramlási irányban a gyűrűs tömítés zárási irányával szemben átöblítésre kerül, és a nem kívánt szennyeződés, lerakódás ebben a berendezéstartományban is kiküszöbölésre kerül.

A találmány részleteit, illetve kiviteli változatait az igénypontok és a rajzok, valamint a rajzokhoz kapcsolódó leírás ismerteti.

A találmányt részletesen kiviteli példák kapcsán, azok alapján ismertetjük, ahol az

1. ábra sematikus ábrázolásban egy tiszta víz előállítására szolgáló tisztítóberendezést szemléltet, amely egy nyersvízvezetékben vagy hasonló házban elrendezett, nyersvíz révén átáramolt tekercsmodullal rendelkezik, a

2. ábra az 1. ábra szerinti berendezés járulékosan egyszerűsített rajza, ahol a nyersvíz a berendezésen az 1. ábrához képest fordított áramlási irányban halad át, a

3. ábra az 1. és 2. ábra szerinti berendezés, ahol azonban a nyersvíz- és a tisztavíz-áramlás egy-egy zárószeleppel le van zárva, a

4. ábra az 1-3. ábrák szerinti tisztítóberendezést szemlélteti, úgynevezett öblítési fázisban, amelyben csak a tisztavíz-elfolyás van lezárva, és a tisztavíz-oldali statikus víznyomás van a kisebb nyersvízoldali statikus víznyomással szemben, és így a nyomáskülönbség a tiszta víznek a membránon keresztül a nyersvízoldalra történő áramlását idézi elő, az

5. ábra a tisztítóberendezést ugyancsak az öblítési fázisban szemlélteti, amely tisztítóberendezés hasonló az 1 -4. ábrák szerinti megoldáshoz.

Az 1. ábra tisztavíz előállítására szolgáló 1 tisztítóberendezést mutat be, amely egy cső alakú 2 berendezésházzal és abban elrendezett 3 tekercsmodullal rendelkezik. A 3 tekercsmodulnak legalább egy szemipermeábilis 4 membránja van, amely itt cső alakú és szaggatott vonallal van jelölve. A szemipermeábilis 4 membrán az

I tisztítóberendezés 5 nyersvízoldalát 6 tisztavíz-oldalától választja el.

A 3 tekercsmodul külső oldala és a 2 berendezésház belső oldala között kialakuló 7 gyűrűs rész a 3 tekercsmodul 8 gyűrűs tömítésével van lezárva, illetve tömítve, amelynek külső 9 tömítőajka vagy hasonló más szabad vége a 3 tekercsmodulnak a szomszédos homlokoldala irányába mutat. A 8 gyűrűs tömítés ilyen kialakítása következtében az a 7 gyűrűs részt csak az 1. ábrán jelzett nyersvízáramlási irányba tömíti, míg a nyersvíz ellentétes irányú áramlásakor azt legalább részben átengedi.

A 3 tekercsmodul mindkét homlokoldalán mindig legalább egy - itt gyűrű alakú - 10,11 berendezésnyílás van kialakítva, amely nyílások közül az 1. ábra szerinti 10 berendezésnyílás mint vízbevezető a bevezetendő nyersvíz vagy tápvíz számára van kialakítva, és a másik

II berendezésnyílás vízkivezetőként a 4 membrán mentén tovaáramló koncentrátum elvezetésére. Az 1 tisztítóberendezés 6 tisztítóvíz-oldala 12 szűrleménygyűjtő csőben folytatódik, amely a 3 tekercsmodul mindkét oldalán a modulon túlnyúlik, és a 13 tisztítottvíz-elvezetőt alkotja (összehasonlítva a 3-5. ábrákkal).

Az ismert tekercsmoduloknál a tiszta víz előállításának 1. ábra szerinti fázisában a tisztítóberendezésbe vezetett nyersvíz a 10 berendezésnyíláson keresztül a Pfl nyíl irányába az 5 nyersvízoldalra áramlik. Mivel ebben az 5 nyersvízoldalban a tisztavíz-előállítás fázisában a 6 tisztavíz-oldalhoz képest nagyobb víznyomás

HU 215 762 Β uralkodik, a 4 membrán mentén tovaáramló nyersvíz vagy tápvíz egy részmennyisége a nyomáskülönbség hatására a 4 membránon átáramlik, amely mint tiszta víz a 10 szűrleménygyűjtő cső bal vagy jobb végén elvezethető.

A tisztavíz-előállítás 1. ábra szerinti fázisában a nyersvíz által tartalmazott szennyeződések elsősorban a tekercsmodul elülső végtartományában rakódnak le, így az áramlási irányban hátsó végtartomány kisebb mértékben van szennyeződéssel terhelve. Abból a célból, hogy a 3 tekercsmodulnak a kisebb mértékben szennyezett végtartományát is kihasználjuk, és nagyobb membránhasználati időket éljünk el, a találmány szerinti 1 tisztítóberendezésnél időintervallumonként a membrán mellett áramló szennyvíz áramlási irányát megváltoztatjuk.

A 2. ábra az 1 tisztítóberendezést egy ilyen áramlási irány változása utáni helyzetben mutatja, egyszerűbb formában. A 2. ábrából világos, hogy az áramlási irányba a 4 membrán mellett elhaladó nyersvíz időszakonként irányváltásra van kényszerítve. Az 1. ábrán mint vízbevezető működő 10 berendezésnyílás a 2. ábrán vízkibocsátó nyílásként szolgáló 11 berendezésnyílás a 2. ábrán vízbevezetőként szolgál, és hasonlóan a Pf2 nyíl irányában elülső 3 tekercsmodul-tartományhoz, erősebben van szennyeződésnek kitéve.

A 3. ábrából látható, hogy a tiszta víz-ki vezetés és az nyersvízoldalhoz vezető 10, 11 berendezésnyílások mindegyike 14, 15 zárószelepekkel szabályozhatók. A 10, 11 berendezésnyílásokhoz hozzárendelt zárószelepek közül csak a 14 zárószelep van a 10 berendezésnyílásnál ábrázolva. A 14, 15 zárószelepek zárása és a nyersvíz- és tisztavíz-áramlás megszakítása révén a membránon mind az 5 nyersvízoldalon, mind pedig a tisztavíz-oldalon megközelítőleg azonos víznyomás keletkezik. Abból a célból, hogy ezután az 5 nyersvízoldalon uralkodó statikus víznyomást a 6 tisztavíz-oldali statikus víznyomáshoz képest időszakonként rövid időre, ütésszerűen csökkentsük, a 4. ábrán látható módon a tisztavíz-elvezetés megnyitása előtt először a nyersvízbevezetést tesszük szabaddá, és így a 6 tisztavíz-oldalon uralkodó statikus nyomással szemben az nyersvízoldalon viszonylag alacsonyabb statikus nyomás, és ennek megfelelően nagyobb dinamikus víznyomás van. Ebben a 4. ábrában ábrázolt öblítési fázisban az 5 nyersvízoldalon az 1 tisztítóberendezés 6 tisztavízoldalával szemben kisebb statikus víznyomás van, aminek következtében a tiszta víz a 6 tisztavíz-oldalról a 4 membránon keresztül az 5 nyersvízoldalra lép át, és emellett a nyersvízoldalon a 4 membránon lerakodott szennyeződésrészecskéket leöblíti. Emellett a 4 membrán mentén áramló nyersvíz statikus nyomása áramlási sebesség növelése révén még járulékosan csökkenthető, és ezáltal az 1 tisztítóberendezésbe Pf2 nyíl irányába bevezetett nyersvíz dinamikus nyomása is csökkenthető. A 4. ábrán a nyersvíz ezen áramlásisebesség-növekedését a kettős nyilak jelzik.

A tisztítási hatás növelésére az öblítési fázis alatt lehetséges a nyersvízelfolyást zárt tisztítottvíz-elfolyás mellett felváltva többször kinyitni és lezárni. Ezáltal többszörös impulzusszerű nyomásváltozás érhető el a membrán mindkét oldalán, valamint hirtelen tisztavízvisszaáramlási fázisok a membránon keresztül.

Amennyiben ezután a 13 tisztítottvíz-elvezetőt, illetve a 15 zárószelepet nyitjuk, és a tisztavíz-elfolyást lehetővé tesszük, akkor az 5 nyersvízoldali víznyomás meghaladja az 1 tisztítóberendezés 6 tiszta víz-oldali víznyomását, és így a berendezés a következő áramlási irány-változtatásig újra tisztavíz-előállítási fázisban működik. Egy bizonyos üzemidő után újra létrehozhatjuk a nyersvíz áramlási irányának a megváltoztatását az

I -4. ábrák szerinti módon, a nyersvíz áramlási irányának megfordításával.

Célszerű, ha az áramlásiirány-változtatáshoz és/vagy a víznyomás változtatásához tervezett időintervallumokat vagy a víznyomásnak a 4 membránon történő változtatásának nagyságát a nyers-, illetve tápvíz szennyezettségi fokától függően választjuk meg. Előnyös lehet, ha az 1 tisztítóberendezést, különösen az 1-3. ábrák szerinti öblítési fázisban a 10 vagy 11 nyílások valamelyikén keresztül átmenetileg tiszta vízzel vagy kisebb sótartalmú vízzel, mint nyersvízzel látjuk el, amely Pf2 nyíl irányában áramlik el a membrán mentén.

Egyrészt az 1. ábra, és másrészt a 2-4. ábrák szerinti folyásirány-változtatás, valamint a tiszta víznek a 10, 11 berendezésnyílásokon keresztül az 1 tisztítóberendezés nyersvízoldalára történő vezetése megfelelő többutas szelepek segítségével történhet, amelyek egy áramlásátváltó berendezés részei.

Abból a célból, hogy öblítési fázisban ütésszerű statikus nyomásváltozásokat érjünk el az 5 nyersvízoldalon a 6 tisztavíz-oldallal szemben, célszerű, ha a 10,

II berendezésnyílásokhoz, valamint a 13 tisztítottvízelvezetőhöz hozzárendelt 14, 15 zárószelepek golyósszelepekként vagy hasonló gyorszárású armatúrákként vannak kialakítva.

Abból a célból, hogy a 4 membránt ebben az öblítési fázisban lehetőleg hosszan és hatásosan lehessen tisztítani, az 5. ábra szerinti 1 tisztítóberendezés 6 tisztavíz-oldal és a 13 tisztítottvíz-elvezető 15 zárószelepe között egy, a 6 tisztavíz-oldallal visszacsapószelep-menetesen kapcsolt 16 közbenső tárolóval rendelkezik, amely a tiszta víznek hosszabb tisztító visszafolyását teszi lehetővé a 4 membrán pólusain keresztül az 5 nyersvízoldal felé, és a visszaöblítési intenzitás fokozására egy nyomáspámát képez. Amellett a 4. és 5. ábrákon ábrázolt öblítési fázis a 4 membrán mentén áramló nyersvíz áramlási irányának változtatása előtt, alatt vagy után történhet.

Az 1-5. ábrák szerinti nyersvízáramok Pfl és Pf2 nyilakkal vannak jelölve, a tisztavíz-áramok a Pf3 és Pf4 nyilakkal, ahol a Pf3 nyíl a tisztavíz-előállítási fázisban, a Pf4 nyíl az öblítési fázisban érvényes.

Tekintettel arra, hogy a találmány szerinti 1 tisztítóberendezés tekercsmodulja a 4 membrán 5 nyersvízoldalán tovaáramló nyersvíz irányváltoztatásakor a rövid időre ütésszerűen a tisztavíz-oldalról a membránon keresztül visszaáramló tiszta víz hatására a nyersvízoldalon tisztításra kerül, elmaradhat az előszűrő, ami eddig

HU 215 762 Β jelentékeny helyet igényelt, és költségeket okozott. Az 1 tisztítóberendezésnél nagyobb részecskék a 10, 11 berendezésnyílásokban felfogásra kerülnek, miközben a tekercsmodul homlokoldalai iszapoló- és előszűrőként működnek. Abból a célból, hogy a 10, 11 berendezésnyílások tisztítási fokát javítsuk, célszerű lehet, ha a nyersvízhez folyásirányban a 4 membrán előtt egyrészt az 1. ábra, másrészt a 2-4. ábrák szerinti áramlási irányba kémiai iszapoló adszorpciós és/vagy abszorpciós szereket vezetünk. Előnyös lehet a találmány szerinti tisztítóberendezésnél, ha a 3 tekercsmodul és a 2 berendezésház közötti gyűrűs résben a Pf2 nyíl irányában a 3 tekercsmodul mentén tovaáramló nyersvizet tisztítjuk, amely ebben az áramlási irányban a 8 gyűrűs tömítés 9 tömítőajkát a 2 berendezésház belső oldaláról felemeli, és így a 8 gyűrűs tömítés mellett el tud áramolni.

Az előnyösen fordításos ozmózisos technikával üzemeltetett 1 tisztítóberendezés hosszú üzemeltetési időt és hosszú membránélettartamot biztosít.

Claims (9)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Eljárás tisztított víz előállítására, amelynél nyersvizet vagy tápvizet legalább egy szemipermeábilis membránnal (4) rendelkező víztisztító berendezésbe (1) vezetjük, ahol a nyersvíz egy része nyomáskülönbség hajtóerejének hatására a membránon (4) áthatol, és a membrán (4) mentén tovaáramló nyersvíz maradék mennyisége a tisztítóberendezést (1) mint koncentrátum hagyja el, miközben egy második redukálással vagy a tisztítottvíz-elvezetés megszakításával a membrán (4) tisztítottvíz-oldalán a statikus víznyomás növekedését idézzük elő, és a tisztavíz-oldali (6) nyomásnövekedés után, és különösen a membrán két oldalán a nyomások kiegyenlítődése után a víztisztító berendezés (1) nyersvízoldalán (5) a statikus víznyomást a tisztítottvíz-oldali (6) víznyomáshoz képest időszakonként, rövid időre, előnyösen ütésszerűen csökkentjük, azzal jellemezve, hogy a nyersvizet vagy tápvizet tekercsmodulként (3) kialakított membránhoz (4) vezetjük, a nyersvíz elvezetését, valamint a tisztavíz-elvezetést a membránon időszakonként rövid időre redukáljuk vagy megszakítjuk, és a tisztavíz-elvezetés megnyitása vagy fokozása előtt a nyersvízelvezetés nyitását vagy fokozását a membránon a redukálás vagy megszakítás előtt a membrán mentén áramló nyersvíz áramlásával ellentétes folyásirányban idézzük elő.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a folyásirány-változtatás és/vagy a membránon (4) a víznyomás-változtatás időszakaszait és/vagy a membránon (4) a víznyomásváltozás nagyságát a nyersvíz vagy tápvíz szennyezettségi fokától függően választjuk meg.
3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a tisztítóberendezésbe (1) előnyösen az időszakonkénti ellentétes irányú folyásirányhoz, különösen a nyersvízoldali (5) statikus víznyomáshoz a tisztavíz-oldali (6) víznyomáshoz képesti rövid idejű csökkenése alatt átmenetileg tiszta vizet vagy az eddigi nyersvízhez képest kisebb sótartalmú vizet mint tápvizet vezetünk.
4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a nyersvízhez vagy tápvízhez áramlási irányban a membrán (4) előtt kémiai iszapolószert, adszorpciós szert és/vagy abszorpciós szert vezetünk.
5. 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a tiszta víz előállításához különösen szennyvíztisztításhoz alkalmazott eljárás egy fordított ozmotikus eljárás.
6. 6. Tisztítóberendezés tiszta víz előállítására, különösen az 1-5. igénypontok szerinti eljárás foganatosítására, legalább egy szemipermeábilis membránnal (4), amely a tisztítóberendezésben (1) egy nyersvízoldalt vagy tápvízoldalt (5) a tisztavíz-oldaltól (6) úgy választ el, hogy a membrán (4) mentén tovaáramló nyersvíz vagy tápvíz egy részmennyisége a nyomáskülönbség hajtóereje következtében a membránon (4) mint tiszta víz áramlik át, miközben a tisztítóberendezéssel (1) két, a nyersvíz- vagy tápvízoldalhoz (5) vezető berendezésnyílása (10, 11) van, amely nyílások közül az egyik a nyersvíznek vagy tápvíznek a membránhoz (4) történő vezetését biztosító vízbevezető, míg a másik berendezés nyílás a koncentrátum számára szolgáló vízelvezető, míg a tisztítóberendezés (1) a tisztavíz-oldalán legalább egy tisztítottvíz-elvezetővel (13) rendelkezik, és a váltakozó nyomáskiegyenlítések és nyomásváltozások előidézésére a tisztítóberendezés (1) a nyersvíz- (5) és tisztavíz-oldalakon (6) zárószelepek (14, 15), vagy hasonló zárószervek, vagy szabályozószervek vannak, azzal jellemezve, hogy a tisztítóberendezés (1) szemipermeábilis membránja (4) mint tekercsmodul van kialakítva, továbbá a membrán (4) mentén tovaáramló nyersvíz vagy tápvíz áramlási irányának megváltoztatására szolgáló eszköze, és váltakozva vízbevezető vagy vízelvezető nyílásokként működő berendezésnyílásai (10, 11) vannak, továbbá a tisztítóttvíz-elvezetőhöz (13) és a nyersvízoldalhoz (5) vezető berendezésnyílásokhoz (10, 11) záró- vagy szabályozószervek vannak rendelve.
7. 7. A 6. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a zárószelepek (14, 15), mint golyósszelepek vagy más gyorszáró armatúrák vannak kialakítva.
8. 8. A 7. vagy 8. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a tekercsmodul legalább egyik homlokoldala mint iszapoló- és/vagy előszűrő van kialakítva.
9. 9. A 6-8. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a tisztítóberendezésnek (1) egy tekercsmodul (3) felvételére szolgáló háza (2) van, és a ház belső tere beömlő- és kiömlőoldali nyersvíz-, illetve tápvízvezetékekkel áll kapcsolatban, és a tekercsmodul (3) és a berendezés háza (2) közötti gyűrűs résben (7) egy gyűrűs tömítés (8) van előnyösen a tekercsmodul (3) végtartományában elrendezve, és a gyűrűs rést (7) csak egyik áramlási irányba (Pfl) tömíti, és a másik áramlási irányba (Pf2) átengedő.