RU217873U1 - REVERSE OSMOSIS ASSEMBLY OF AQUAVENDING APPARATUS - Google Patents

REVERSE OSMOSIS ASSEMBLY OF AQUAVENDING APPARATUS Download PDF

Info

Publication number
RU217873U1
RU217873U1 RU2023103155U RU2023103155U RU217873U1 RU 217873 U1 RU217873 U1 RU 217873U1 RU 2023103155 U RU2023103155 U RU 2023103155U RU 2023103155 U RU2023103155 U RU 2023103155U RU 217873 U1 RU217873 U1 RU 217873U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
membrane
permeate
pump
accumulator
reverse osmosis
Prior art date
Application number
RU2023103155U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вячеслав Владимирович Вяткин
Original Assignee
Вячеслав Владимирович Вяткин
Filing date
Publication date
Application filed by Вячеслав Владимирович Вяткин filed Critical Вячеслав Владимирович Вяткин
Application granted granted Critical
Publication of RU217873U1 publication Critical patent/RU217873U1/en

Links

Images

Abstract

Полезная модель относится к автоматам продажи питьевой воды, полученной из воды сети общего водоснабжения путем ее очистки, характеризующимся прерывистым характером своего функционирования, объективно обусловленным характером аквавендинга. Обратноосмотический узел содержит установленные в корпусе аквавендингового аппарата управляемый клапан (1), обратноосмотическую мембрану (2) с входом (3) и выходами пермеата (4) и концентрата (5), гидравлическое сопротивление (6) отвода этого концентрата в канализацию (8), гидроаккумулятор (9) для пермеата, взятого с выхода (4) мембраны (2), насос (10) выдачи пермеата из гидроаккумулятора (9) потребителю, контроллер (11). Контроллер электрически соединен с выходом датчика уровня пермеата в гидроаккумуляторе (9), цепью электропитания насоса (10), а также с управляющим входом клапана (1) для подачи исходной воды, поступающей под давлением, на вход (3) мембраны (2). Узел содержит установленный в корпусе аквавендингового аппарата насос (12) возвращающей подачи пермеата. Вход этого насоса гидравлически соединен с выходом гидроаккумулятора (9). Выход насоса гидравлически через обратный клапан (13) соединен с входом (3) мембраны (2). Цепь электропитания насоса соединена с контроллером (11). Технический результат: повышение эффективности нехимической очистки мембраны. 1 ил.

Figure 00000001
The utility model relates to vending machines for drinking water obtained from the water of the public water supply network by purifying it, characterized by the intermittent nature of its functioning, objectively due to the nature of aqua vending. The reverse osmosis unit contains a controlled valve (1), a reverse osmosis membrane (2) with an inlet (3) and outlets for permeate (4) and concentrate (5), a hydraulic resistance (6) for discharging this concentrate into the sewer (8), hydraulic accumulator (9) for permeate taken from outlet (4) of membrane (2), pump (10) for dispensing permeate from accumulator (9) to consumer, controller (11). The controller is electrically connected to the output of the permeate level sensor in the accumulator (9), the power supply circuit of the pump (10), as well as to the control input of the valve (1) for supplying raw water under pressure to the input (3) of the membrane (2). The assembly contains a permeate return pump (12) installed in the body of the aqua vending machine. The input of this pump is hydraulically connected to the output of the accumulator (9). The pump outlet is hydraulically connected through the check valve (13) to the inlet (3) of the membrane (2). The power supply circuit of the pump is connected to the controller (11). EFFECT: increased efficiency of non-chemical cleaning of the membrane. 1 ill.
Figure 00000001

Description

Область техники, к которой относится полезная модельField of technology to which the utility model belongs

Полезная модель относится к аквавендингу, а именно к автоматам продажи питьевой воды, полученной из воды сети общего водоснабжения путем ее очистки с использованием обратного осмоса, характеризующегося прерывистым характером своего функционирования, объективно обусловленным характером аквавендинга.The utility model relates to aqua vending, namely to vending machines for drinking water obtained from the water of a public water supply network by cleaning it using reverse osmosis, characterized by an intermittent nature of its functioning, objectively due to the nature of aqua vending.

Уровень техникиState of the art

Общеизвестно использование обратного осмоса для очистки воды (https://ru.wikipedia.org./w/index.php?title=Обратный_осмос&stable=0&redirect=no).The use of reverse osmosis for water purification is well known (https://ru.wikipedia.org./w/index.php?title=Reverse osmosis&stable=0&redirect=no).

Известна и проблема такой очистки, связанная с забиванием пор обратноосмотической мембраны примесями, содержащимися в исходной воде, и отложением осадков этих примесей на ее поверхности. На это есть несколько причин: это и концентрационная поляризация, и адсорбция, и образование геля. Также известно и решение этой проблемы, заключающееся в химической очистке поверхности мембраны, которая заключается в использовании ряда химических реагентов как по отдельности, так и в различных сочетаниях. Такая химическая очистка включает рециркуляцию раствора химического агента в течение 20-30 минут, экспозицию этого раствора в течение 20-30 минут, дополнительную рециркуляцию в течение 15-20 минут, дальнейший смыв раствора с поверхности мембраны очищенной водой (см., например, https: //www.c-o-k.ru/articles/obratnyy-osmos-teoriya-praktika-rekomendacii).The problem of such purification is also known, associated with clogging of the pores of the reverse osmosis membrane with impurities contained in the source water, and the deposition of sediments of these impurities on its surface. There are several reasons for this: these are concentration polarization, adsorption, and gel formation. A solution to this problem is also known, which consists in chemical cleaning of the membrane surface, which consists in the use of a number of chemical reagents, both individually and in various combinations. Such chemical treatment includes recirculation of the chemical agent solution for 20-30 minutes, exposure of this solution for 20-30 minutes, additional recirculation for 15-20 minutes, further washing of the solution from the membrane surface with purified water (see, for example, https: //www.c-o-k.ru/articles/obratnyy-osmos-teoriya-praktika-rekomendacii).

Причина, препятствующая получению в указанном известном техническом решении технического результата, который обеспечивается заявленным для патентования обратноосмотическим узлом, заключается в использовании именно химической очистки, которая сложна технологически, требует значительного времени, предъявляет повышенные требования как к химической устойчивости мембраны к реагенту, так и к процедуре последующего удаления реагента из мембраны (очистки мембраны от реагента).The reason that prevents the technical result obtained in the specified known technical solution, which is provided by the reverse osmosis unit claimed for patenting, is the use of chemical cleaning, which is technologically complex, time-consuming, imposes increased requirements both on the chemical resistance of the membrane to the reagent and on the procedure subsequent removal of the reagent from the membrane (cleaning the membrane from the reagent).

Известен обратноосмотический узел аквавендингового аппарата (прототип), содержащий установленные в корпусе аквавендингового аппарата управляемый клапан, обратноосмотическую мембрану с входом и выходами пермеата и концентрата, гидравлическое сопротивление отвода этого концентрата в канализацию, гидроаккумулятор для временного аккумулирования пермеата, взятого с соответствующего выхода мембраны, насос выдачи пермеата из гидроаккумулятора потребителю пермеата, а также контроллер, который электрически соединен с выходом датчика уровня пермеата в гидроаккумуляторе, цепью электропитания упомянутого насоса, а также с управляющим входом упомянутого управляемого клапана, предназначенного для подачи исходной воды, поступающей под давлением, на вход мембраны (см. описание полезной модели по патенту RU №206266 U1, МПК C02F 9/00, G07F 13/00, опубликовано: 02.09.2021 Бюл. №25).A reverse osmosis unit of an aqua vending apparatus (prototype) is known, containing a controlled valve installed in the body of the aqua vending apparatus, a reverse osmosis membrane with the inlet and outlets of permeate and concentrate, hydraulic resistance for the removal of this concentrate into the sewer, a hydraulic accumulator for temporary accumulation of permeate taken from the corresponding outlet of the membrane, an output pump permeate from the accumulator to the permeate consumer, as well as a controller that is electrically connected to the output of the permeate level sensor in the accumulator, the power supply circuit of the said pump, and also to the control input of the said controlled valve, designed to supply source water under pressure to the membrane inlet (see description of the utility model according to the patent RU No. 206266 U1, IPC C02F 9/00, G07F 13/00, published: 02.09.2021 Bull. No. 25).

Признаки известного обратноосмотического узла (прототипа), общие с признаками заявленной полезной модели, есть перечисленные выше признаки прототипа.The features of a well-known reverse osmosis unit (prototype) that are common with the features of the claimed utility model are the features of the prototype listed above.

Причина, препятствующая получению в известном обратноосмотическом узле (прототипе) технического результата, который обеспечивается заявленной для патентования полезной моделью, заключается в том, что в прототипе очистку мембраны осуществляют промывкой пропускаемым через мембрану интенсивным потоком промывочной воды, в качестве которой берут исходную воду, направляемую в процессе промывки в канализацию через упомянутый открытый клапан. Это требует большого расхода очищающей воды, уходящей при этом в канализацию, и при этом характеризуется малой эффективностью очистки из-за сугубо механического воздействия потока очищающей воды на подлежащие удалению отложения осадков на поверхности мембраны.The reason that prevents the technical result obtained in the known reverse osmosis unit (prototype), which is provided by the utility model claimed for patenting, is that in the prototype, the membrane is cleaned by flushing through the membrane with an intense flow of washing water, which is taken as the source water sent to the process of flushing into the sewer through the mentioned open valve. This requires a large amount of cleansing water to be discharged into the sewer and is characterized by a low cleaning efficiency due to the purely mechanical effect of the cleansing water flow on the sediment deposits on the membrane surface to be removed.

Техническая проблема, на решение которой направлена заявленная для патентования полезная модель заключается в необходимости повышения эффективности нехимической очистки мембраны (т.е. очистки водой) и, как следствие, в увеличении продолжительности ее (мембраны) эффективной работы.The technical problem to be solved by the utility model claimed for patenting is the need to increase the efficiency of non-chemical cleaning of the membrane (i.e. cleaning with water) and, as a result, to increase the duration of its (membrane) effective operation.

Раскрытие сущности полезной моделиDisclosure of the essence of the utility model

Технический результат, опосредствующий решение данной технической проблемы, заключается в том, что очистка мембраны осуществляется в каждом перерыве в ее (мембраны) стандартной обратноосмотической работы, при этом используется диффузионная очистка внутренним (для этой мембраны) пермеатом, который для этого взят из гидроаккумулятора и подан в мембрану, где осуществляется его диффузионная экспозиция, очищающая мембрану, а после этого этот обогащенный примесями пермеат в следующем процессе стандартной обратноосмотической очистки подвергается стандартному разделению мембраной на пермеат и концентрат.The technical result, which mediates the solution of this technical problem, is that the membrane is cleaned at each break in its (membrane) standard reverse osmosis operation, while diffusion cleaning is used with an internal (for this membrane) permeate, which is taken from the accumulator and supplied for this purpose. into the membrane, where its diffusion exposure is carried out, which cleans the membrane, and after that this impurity-enriched permeate in the next process of standard reverse osmosis purification is subjected to standard membrane separation into permeate and concentrate.

Достигается технический результат тем, что заявленный обратноосмотический узел аквавендингового аппарата содержит (фиг.1) установленные в корпусе аквавендингового аппарата управляемый клапан (1), обратноосмотическую мембрану (2) с входом (3) и выходами пермеата (4) и концентрата (5), гидравлическое сопротивление (6) отвода этого концентрата в канализацию (8), гидроаккумулятор (9) для временного аккумулирования пермеата, взятого с выхода (4) мембраны (2), насос (10) выдачи пермеата из гидроаккумулятора (9) потребителю пермеата, контроллер (11), который электрически соединен с выходом датчика уровня пермеата в гидроаккумуляторе (9), цепью электропитания насоса (10), а также с управляющим входом клапана (1), предназначенного для подачи исходной воды, поступающей под давлением, на вход (3) мембраны (2), при этом данный обратноосмотический узел также содержит установленный в корпусе аквавендингового аппарата насос (12) возвращающей подачи пермеата, вход которого гидравлически соединен с выходом гидроаккумулятора (9), а выход - через обратный клапан (13) с входом (3) мембраны (2), а цепь электропитания этого насоса соединена с контроллером (11).The technical result is achieved by the fact that the claimed reverse osmosis unit of the aqua vending apparatus contains (Fig. 1) a controlled valve (1) installed in the body of the aqua vending apparatus, a reverse osmosis membrane (2) with an inlet (3) and outputs of permeate (4) and concentrate (5), hydraulic resistance (6) for discharging this concentrate to the sewerage (8), hydraulic accumulator (9) for temporary accumulation of permeate taken from the outlet (4) of the membrane (2), pump (10) for issuing permeate from the accumulator (9) to the permeate consumer, controller ( 11), which is electrically connected to the output of the permeate level sensor in the accumulator (9), the power supply circuit of the pump (10), as well as to the control input of the valve (1), designed to supply source water under pressure to the input (3) of the membrane (2), while this reverse osmosis unit also contains a permeate return pump (12) installed in the body of the aqua-vending apparatus, the inlet of which is hydraulically connected to the outlet of the hydraulic accumulator (9), and the outlet - through the check valve (13) with the inlet (3) of the membrane (2) and the power supply circuit of this pump is connected to the controller (11).

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

На чертеже (без номера) приведена функциональная схема заявленного обратноосмотического узла аквавендингового аппарата. При этом сплошными линиями показаны гидравлические линии (т.е. трубопроводы), а пунктирными линиями - электрические линии связи контроллера 11 с насосами 10, 12, с датчиком уровня пермеата гидроаккумулятора 9, с управляющими входами клапанов 1,7.The drawing (no number) shows a functional diagram of the claimed reverse osmosis unit aqua vending apparatus. In this case, the solid lines show the hydraulic lines (i.e. pipelines), and the dotted lines show the electrical communication lines of the controller 11 with the pumps 10, 12, with the permeate level sensor of the accumulator 9, with the control inputs of the valves 1.7.

Осуществление полезной моделиImplementation of the utility model

Обратноосмотический узел содержит: управляемый клапан 1 подачи исходной воды на вход узла под давлением, имеющим место в сети общего водоснабжения; полупроницаемую обратноосмотическую мембрану 2 с входом 3 для исходной воды, поступающей через клапан 1, и выходами пермеата 4 и концентрата 5; гидравлическое сопротивление 6 отвода концентрата в канализацию 8; управляемый клапан 7 для прямого отвода воды из мембраны 2 в канализацию 8 (т.е. той воды, которая не прошла обратноосмотическое разделение на пермеат и концентрат, и которая подлежит отводу в канализацию 8, минуя сопротивление 6); гидроаккумулятор 9 для временного хранения резерва пермеата и ультрафиолетовой дезинфекции этого пермеата при помощи расположенного в гидроаккумуляторе 9 источника ультрафиолетового излучения (источник не показан); насос 10 для выдачи пермеата потребителю пермеата из гидроаккумулятора 9; насос 12 возвращающей подачи пермеата из гидроаккумулятора 9 на вход 3 мембраны 2 через обратный клапан 13. При этом узел также содержит контроллер 11 для управления работой рассматриваемого узла, так что все управляемые клапаны, насосы и датчик уровня воды в гидроаккумуляторе электрически связаны с контроллером 11.The reverse osmosis unit contains: a controlled valve 1 for supplying source water to the inlet of the unit under pressure, which takes place in the public water supply network; a semi-permeable reverse osmosis membrane 2 with an inlet 3 for raw water entering through valve 1, and outlets for permeate 4 and concentrate 5; hydraulic resistance 6 discharge of the concentrate into the sewer 8; controlled valve 7 for direct removal of water from the membrane 2 to the sewer 8 (i.e. the water that has not passed the reverse osmosis separation into permeate and concentrate, and which is to be discharged to the sewer 8, bypassing the resistance 6); hydraulic accumulator 9 for temporary storage of the permeate reserve and ultraviolet disinfection of this permeate using a source of ultraviolet radiation located in the accumulator 9 (source not shown); pump 10 for issuing permeate to the consumer of permeate from the accumulator 9; the pump 12 for the return flow of permeate from the accumulator 9 to the inlet 3 of the membrane 2 through the check valve 13. At the same time, the assembly also contains a controller 11 for controlling the operation of the assembly in question, so that all controlled valves, pumps and a water level sensor in the accumulator are electrically connected to the controller 11.

Применяемая в аквавендинговых аппаратах мембрана 2 по экономическим причинам характеризуется относительно небольшой производительностью. При этом в аквавендинге, использующем в качестве исходной воды предварительно очищенную фильтрами воду из сети общего водоснабжения, мембрана 2 может применяться без повышающего насоса в том случае, когда давление воды в сети общего водоснабжения достаточно для работы мембраны 2 и приемлемо с точки зрения ее производительности. Однако в большинстве случаев указанное давление либо недостаточно для работы мембраны 2, либо достаточно, но дает слишком малую производительность мембраны 2, что делает целесообразным применение повышающего насоса. Но и в этом случае производительность мембраны 2, как правило, не является такой, что выдача пермеата потребителю пермеата могла бы осуществляться непосредственно с выхода 4 мембраны 2, так как для этого понадобилось бы слишком большое время выдачи пермеата потребителю пермеата, что и обусловливает необходимость применения гидроаккумулятора 9 и, соответственно, достаточно производительного насоса 10.Membrane 2 used in aqua vending machines is characterized by relatively low productivity due to economic reasons. At the same time, in aqua vending, which uses water previously purified by filters from the public water supply network as source water, membrane 2 can be used without a booster pump in the case when the water pressure in the public water supply network is sufficient for the operation of membrane 2 and is acceptable from the point of view of its performance. However, in most cases, the specified pressure is either insufficient for the operation of the membrane 2, or sufficient, but gives too little performance of the membrane 2, which makes it advisable to use a booster pump. But even in this case, the performance of the membrane 2, as a rule, is not such that the permeate output to the permeate consumer could be carried out directly from the outlet 4 of the membrane 2, since this would require too much time for the permeate output to the permeate consumer, which necessitates the use of hydraulic accumulator 9 and, accordingly, a sufficiently productive pump 10.

Выход пермеата 4 мембраны 2 гидравлически связан с входом гидроаккумулятора 9 (обычно выполненного в виде гравитационного гидроаккумулятора и при этом содержащего источник ультрафиолетового излучения), выход которого связан с насосом 10 для выдачи пермеата потребителю пермеата из гидроаккумулятора 9.The output of the permeate 4 of the membrane 2 is hydraulically connected to the inlet of the accumulator 9 (usually made in the form of a gravitational accumulator and at the same time containing a source of ultraviolet radiation), the output of which is connected to the pump 10 for issuing permeate to the consumer of the permeate from the accumulator 9.

Что касается выхода концентрата 5 мембраны 2, то он через сопротивление 6 гидравлически связан с канализацией 8, а параллельно ему (сопротивлению 6) включен управляемый клапан 7 для прямого (т.е. минуя сопротивление 6) отвода концентрата 5 в канализацию 8 на случай (как это предусмотрено в прототипе) промывки мембраны 2 потоком воды. Наличие сопротивления 6 является, как это широко известно, обязательным условием обратноосмотической работы мембраны 2, а наличие клапана 7 в данном узле связано прежде всего с выполнением функции заполнения мембраны 2 пермеатом (внутренним пермеатом мембраны), взятым из гидроаккумулятора 9 при помощи насоса 12. Однако наличие клапана 7 не является обязательным для возможности заполнения мембраны 2 пермеатом, взятым из гидроаккумулятора 9: мембрана 2 также может быть заполнена путем использования стандартного обратноосмотического разделения находящейся в мембране остатка воды на пермеат и концентрат с отведением концентрата в канализацию через сопротивление 6.As for the outlet of the concentrate 5 of the membrane 2, it is hydraulically connected to the sewer 8 through the resistance 6, and in parallel to it (resistance 6) a controlled valve 7 is connected for direct (i.e. bypassing the resistance 6) discharge of the concentrate 5 to the sewer 8 in case ( as provided in the prototype) washing the membrane 2 with a stream of water. The presence of resistance 6 is, as is widely known, a prerequisite for the reverse osmosis operation of membrane 2, and the presence of valve 7 in this node is primarily associated with the function of filling membrane 2 with permeate (internal permeate of the membrane) taken from hydraulic accumulator 9 using pump 12. However, the presence of valve 7 is not mandatory for the possibility of filling membrane 2 with permeate taken from accumulator 9: membrane 2 can also be filled by using a standard reverse osmosis separation of the remaining water in the membrane into permeate and concentrate with the concentrate discharged into the sewer through resistance 6.

Линия возвращающей подачи пермеата из гидроаккумулятора 9 на вход 3 мембраны 2 содержит насос 12 (преимущественно диафрагменный насос) и обратный клапан 13, гарантирующий невозможность движения воды по этой линии в сторону насоса 10.The permeate return line from the accumulator 9 to the inlet 3 of the membrane 2 contains a pump 12 (mainly a diaphragm pump) and a check valve 13, which guarantees the impossibility of water movement along this line towards the pump 10.

Работа обратноосмотического узла заключается в следующем.The operation of the reverse osmosis unit is as follows.

В период времени, предшествующий началу работы аквавендингового аппарата, все насосы узла выключены, все управляемые клапаны закрыты, а гидроаккумулятор 9 пуст.In the period of time preceding the start of operation of the aqua vending apparatus, all pumps of the unit are turned off, all controlled valves are closed, and the hydraulic accumulator 9 is empty.

При включении аквавендингового аппарата в работу контроллер 11 открывает клапан 1. Вследствие этого исходная вода (взятая из сети общего водоснабжения и предварительно очищенная фильтрами аквавендингового аппарата) поступает под давлением на вход 3 мембраны 2, в которой осуществляется ее (исходной воды) разделение на пермеат (выход 4 мембраны 2) и концентрат (выход 5 мембраны 2). При этом пермеат с выхода 4 поступает в гидроаккумулятор 9 до его заполнения, а концентрат с выхода 5 через гидравлическое сопротивление 6 поступает в канализацию 8.When the aqua-vending apparatus is switched on, the controller 11 opens valve 1. As a result, the source water (taken from the public water supply network and previously cleaned by the filters of the aqua-vending apparatus) enters under pressure at the inlet 3 of the membrane 2, in which it (the source water) is separated into permeate ( outlet 4 of membrane 2) and concentrate (outlet 5 of membrane 2). In this case, the permeate from outlet 4 enters the accumulator 9 until it is filled, and the concentrate from outlet 5 through the hydraulic resistance 6 enters the sewer 8.

В связи с этим надо заметить, что побочным и неизбежным продуктом любого процесса обратного осмоса является образование на внутренней поверхности мембраны 2 слоя отложений молекул веществ примесей, которые содержатся в исходной воде и которые не прошли через поры мембраны 2 и вследствие этого «забивают» поры мембраны, повышая тем сам гидравлическое сопротивление мембраны, снижающее со временем ее производительность. Отсюда актуальна эффективная очистка мембраны именно водой, максимально очищенной от примесей. Это как раз и позволяет предлагаемая здесь диффузионная очистка мембраны пермеатом в перерывах процесса аквавендинга, основанная на периодически повторяемой диффузионной экспозиции внутреннего пермеата мембраны.In this regard, it should be noted that a side and inevitable product of any reverse osmosis process is the formation on the inner surface of the membrane 2 of a layer of deposits of molecules of substances of impurities that are contained in the source water and which have not passed through the pores of the membrane 2 and, as a result, "clog" the pores of the membrane , thereby increasing the hydraulic resistance of the membrane, which reduces its performance over time. Hence, the effective cleaning of the membrane with water, which is maximally purified from impurities, is relevant. This is exactly what the diffusion cleaning of the membrane with permeate proposed here allows during interruptions in the aquavending process, based on the periodically repeated diffusion exposure of the internal permeate of the membrane.

По заполнении гидроаккумулятора 9, по сигналу, поступившему в контроллер 11 от датчика уровня пермеата в гидроаккумуляторе 9 (датчик не показан), контроллер 11 закрывает клапан 1, вследствие чего в работе мембраны 2 возникает первый перерыв, который длится до прихода первого потребителя пермеата.Upon filling the accumulator 9, according to the signal received by the controller 11 from the permeate level sensor in the accumulator 9 (the sensor is not shown), the controller 11 closes the valve 1, as a result of which the first break occurs in the operation of the membrane 2, which lasts until the arrival of the first permeate consumer.

При этом в самом начале этого перерыва контроллер 11 включает насос 12 и, как вариант, открывает клапан 7, вследствие чего из гидроаккумулятора 9 по данной линии возвращающей подачи пермеата на вход 3 мембраны 2 поступает пермеат и, поступая в мембрану 2, вытесняет содержащийся в мембране 2 остаток исходной воды, который выходит из мембраны 2 через клапан 7 в канализацию 8. При этом клапан 1 закрыт. Происходит, таким образом, заполнение мембраны 2 пермеатом, взятым из гидроаккумулятора 9. Однако это заполнение мембраны 2 пермеатом может быть осуществлено и без использования клапана 7; в этом случае вытесняемая из мембраны вода разделяется мембраной на пермеат и концентрат, так что пермеат направляется в гидроаккумулятор 9, а концентрат в канализацию 8 через сопротивление 6.At the same time, at the very beginning of this break, the controller 11 turns on the pump 12 and, as an option, opens the valve 7, as a result of which the permeate flows from the accumulator 9 through this line of the permeate return supply to the inlet 3 of the membrane 2 and, entering the membrane 2, displaces the permeate contained in the membrane 2 is the remainder of the source water that exits the membrane 2 through the valve 7 into the sewer 8. In this case, the valve 1 is closed. Thus, the membrane 2 is filled with permeate taken from the hydraulic accumulator 9. However, this filling of the membrane 2 with permeate can be carried out without using valve 7; in this case, the water displaced from the membrane is separated by the membrane into permeate and concentrate, so that the permeate is sent to the accumulator 9, and the concentrate to the sewer 8 through the resistance 6.

По окончании указанного процесса заполнения мембраны 2 пермеатом, взятым из гидроаккумулятора 9 (т.е. пермеатом, который теперь является внутренним пермеатом мембраны 2), контроллер 11 выключает насос 12 и закрывает клапан 7 (в варианте использования этого клапана, рассмотренном выше). При таких обстоятельствах далее осуществляется диффузионная экспозиция этого внутреннего пермеата мембраны 2 в течение всего рассматриваемого перерыва в ее работе. Эта диффузионная экспозиция внутреннего пермеата мембраны 2 заключается в том, что этот внутренний пермеат в течение всего дальнейшего времени рассматриваемого перерыва в работе мембраны 2 находится в мембране 2 без движения. При этом, поскольку концентрация молекул примесей в объеме этого внутреннего пермеата мембраны весьма мала (по определению), а в пристенном слое отложений мембраны 2 наоборот, весьма высока (по определению), то благодаря именно такой значительной разности концентраций примесей в течение всего рассматриваемого остатка времени перерыва осуществляется спонтанная диффузия молекул примесей из пристенного слоя мембраны 2 в объем внутреннего пермеата мембраны 2, в результате чего пристенный слой мембраны 2 обедняется молекулами примесей (т.е. происходит процесс диффузионной очистки мембраны 2), а внутренний пермеат мембраны наоборот обогащается, приближаясь тем самым по своему составу к исходной воде или даже становясь эквивалентным ей.At the end of this process of filling the membrane 2 with permeate taken from the accumulator 9 (i.e., the permeate, which is now the internal permeate of the membrane 2), the controller 11 turns off the pump 12 and closes the valve 7 (in the variant of using this valve discussed above). Under such circumstances, further diffusion exposure of this internal permeate of the membrane 2 is carried out during the entire considered break in its operation. This diffusion exposure of the internal permeate of the membrane 2 lies in the fact that this internal permeate remains in the membrane 2 without movement for the entire duration of the interruption in operation of the membrane 2 under consideration. At the same time, since the concentration of impurity molecules in the volume of this internal permeate of the membrane is very small (by definition), and in the near-wall layer of deposits of membrane 2, on the contrary, it is very high (by definition), it is precisely due to such a significant difference in impurity concentrations during the entire remaining time under consideration during the break, impurity molecules spontaneously diffuse from the near-wall layer of membrane 2 into the volume of the internal permeate of membrane 2, as a result of which the near-wall layer of membrane 2 becomes depleted in impurity molecules (i.e., the process of diffusion purification of membrane 2 occurs), while the internal permeate of the membrane, on the contrary, becomes enriched, approaching the most in its composition to the source water or even becoming equivalent to it.

Этот первый перерыв в работе узла заканчивается, когда до аквавендингового аппарата доходит первый потребитель пермеата и запускает процесс выдачи ему пермеата, а контроллер 11 вследствие этого включает насос 10, осуществляющий выдачу пермеата из гидроаккумулятора 9 в тару потребителя пермеата с приемлемой для этого автономной производительностью. В свою очередь эта выдача ведет к понижению уровня пермеата в гидроаккумуляторе 9, что требует соответствующей компенсации. Тогда, как раз для этой компенсации, по сигналу от датчика уровня пермеата в гидроаккумуляторе 9 контроллер 11 открывает клапан 1, запуская тем самым обычную обратноосмотическую работу мембраны 2. В результате этой обычной работы на вход 3 мембраны 2 поступает исходная вода, поток которой неизбежно интегрируется с внутренним (диффузионно обогащенным) пермеатом мембраны 2, и вся эта, образно говоря «интегрированная», вода проходит далее обычное обратноосмотическое разделение мембраной 2 на пермеат 4 и концентрат 5, так что пермеат 4 как обычно поступает в гидроаккумулятор 9, а концентрат 5 - в канализацию 8 через сопротивление 6.This first interruption in the operation of the unit ends when the first permeate consumer reaches the aqua vending machine and starts the process of issuing permeate to it, and the controller 11, as a result, turns on the pump 10, which discharges permeate from the accumulator 9 to the container of the permeate consumer with an autonomous capacity acceptable for this. In turn, this issue leads to a decrease in the level of permeate in the accumulator 9, which requires appropriate compensation. Then, just for this compensation, at the signal from the permeate level sensor in the accumulator 9, the controller 11 opens the valve 1, thereby starting the normal reverse osmosis operation of the membrane 2. As a result of this normal operation, the initial water enters the input 3 of the membrane 2, the flow of which inevitably with internal (diffusion-enriched) permeate of membrane 2, and all this, figuratively speaking "integrated", water passes further through the usual reverse osmosis separation by membrane 2 into permeate 4 and concentrate 5, so that permeate 4 enters accumulator 9 as usual, and concentrate 5 - into sewer 8 through resistance 6.

После окончания описанных выше процессов возникает второй перерыв с теми же процессами, что и в первом перерыве, после которого до аквавендингового аппарата доходит второй потребитель пермеата и так далее. Таким образом, процесс аквавендинга характеризуется наличием последовательности перерывов в работе мембраны 2 с неопределенным числом перерывов в этой последовательности и неопределенным временем каждого перерыва. И при этом каждый перерыв используется для диффузионной очистки мембраны 2 путем диффузионной экспозиции внутреннего пермеата в мембране 2. При этом высокая эффективность такой диффузионной очистки во многом обусловлена тем, что она производится в отношении частиц примесей на поверхности мембраны 2, которых еще мало на поверхности мембраны 2 и которые еще не успели как следует закрепиться на поверхности мембраны 2, так как процесс ее диффузионной очистки начинается сразу же, как только заканчивается очередной предшествующий этой очистке рабочий период обратного осмоса.After the completion of the processes described above, a second interruption occurs with the same processes as in the first interruption, after which the second permeate consumer reaches the aqua vending apparatus, and so on. Thus, the process of aquavending is characterized by the presence of a sequence of interruptions in the operation of the membrane 2 with an indefinite number of interruptions in this sequence and an indefinite time of each interruption. And at the same time, each break is used for diffusion purification of membrane 2 by diffusion exposure of the internal permeate in membrane 2. At the same time, the high efficiency of such diffusion purification is largely due to the fact that it is carried out in relation to impurity particles on the surface of membrane 2, which are still small on the surface of the membrane 2 and which have not yet had time to properly fix on the surface of the membrane 2, since the process of its diffusion cleaning begins immediately, as soon as the next working period of reverse osmosis preceding this cleaning ends.

Claims (1)

Обратноосмотический узел аквавендингового аппарата, содержащий установленные в корпусе аквавендингового аппарата управляемый клапан (1), обратноосмотическую мембрану (2) с входом (3) и выходами пермеата (4) и концентрата (5), гидравлическое сопротивление (6) отвода этого концентрата в канализацию (8), гидроаккумулятор (9) для временного аккумулирования пермеата, взятого с выхода (4) мембраны (2), насос (10) выдачи пермеата из гидроаккумулятора (9) потребителю пермеата, а также контроллер (11), который электрически соединен с выходом датчика уровня пермеата в гидроаккумуляторе (9), цепью электропитания насоса (10), а также с управляющим входом клапана (1), предназначенного для подачи исходной воды, поступающей под давлением, на вход (3) мембраны (2), отличающийся тем, что он содержит установленный в корпусе аквавендингового аппарата насос (12) возвращающей подачи пермеата, при этом вход этого насоса гидравлически соединен с выходом гидроаккумулятора (9), выход этого насоса гидравлически через обратный клапан (13) соединен с входом (3) мембраны (2), а цепь электропитания этого насоса соединена с контроллером (11).Reverse osmosis unit of the aqua vending apparatus, containing a controlled valve (1) installed in the body of the aqua vending apparatus, a reverse osmosis membrane (2) with an inlet (3) and outlets for permeate (4) and concentrate (5), hydraulic resistance (6) for discharging this concentrate into the sewer ( 8), a hydraulic accumulator (9) for temporary accumulation of permeate taken from the outlet (4) of the membrane (2), a pump (10) for dispensing permeate from the accumulator (9) to the permeate consumer, as well as a controller (11), which is electrically connected to the sensor output the permeate level in the accumulator (9), the power supply circuit of the pump (10), as well as with the control input of the valve (1), designed to supply source water under pressure to the input (3) of the membrane (2), characterized in that it contains a permeate return pump (12) installed in the body of the aqua-vending apparatus, while the inlet of this pump is hydraulically connected to the outlet of the hydraulic accumulator (9), the outlet of this pump is hydraulically connected through the check valve (13) to the inlet (3) of the membrane (2), and the power supply circuit of this pump is connected to the controller (11).
RU2023103155U 2023-02-13 REVERSE OSMOSIS ASSEMBLY OF AQUAVENDING APPARATUS RU217873U1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU217873U1 true RU217873U1 (en) 2023-04-21

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5911884A (en) * 1996-12-02 1999-06-15 Entre Pure Industries Contamination proof purified water dispenser and method of using same
WO2003031351A1 (en) * 2001-10-08 2003-04-17 Heyning Hendrik Willem Lambert System for purifying water and method for dispensing purified water
RU69289U1 (en) * 2007-02-12 2007-12-10 Федор Дмитриевич Освальд AUTOMATIC MACHINE FOR RETAIL PORTIONAL SALE OF WATER (OPTIONS)
RU2495496C2 (en) * 2011-02-24 2013-10-10 Общество с ограниченной ответственностью "Системы и технологии" Water vending machine
CN209237730U (en) * 2018-09-19 2019-08-13 北京碧水源净水工程技术股份有限公司 A kind of small movable Membrane cleaning device
RU206266U1 (en) * 2020-09-07 2021-09-02 Вячеслав Владимирович Вяткин PIPELINED WATER CONDITIONING DEVICE IN THE PROCESS OF AQUAVENDING DRINKING WATER

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5911884A (en) * 1996-12-02 1999-06-15 Entre Pure Industries Contamination proof purified water dispenser and method of using same
WO2003031351A1 (en) * 2001-10-08 2003-04-17 Heyning Hendrik Willem Lambert System for purifying water and method for dispensing purified water
RU69289U1 (en) * 2007-02-12 2007-12-10 Федор Дмитриевич Освальд AUTOMATIC MACHINE FOR RETAIL PORTIONAL SALE OF WATER (OPTIONS)
RU2495496C2 (en) * 2011-02-24 2013-10-10 Общество с ограниченной ответственностью "Системы и технологии" Water vending machine
CN209237730U (en) * 2018-09-19 2019-08-13 北京碧水源净水工程技术股份有限公司 A kind of small movable Membrane cleaning device
RU206266U1 (en) * 2020-09-07 2021-09-02 Вячеслав Владимирович Вяткин PIPELINED WATER CONDITIONING DEVICE IN THE PROCESS OF AQUAVENDING DRINKING WATER

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH06277664A (en) Method and apparatus for clarifying surface flowing water with membrane
CN104030475A (en) Water purification system with concentrated water making and backwashing functions and water purification method
JPH07313850A (en) Method for backward washing immersion-type ceramic membrane separator
CN108473341B (en) Method for purifying a liquid
RU2008152096A (en) EQUIPMENT WITH A BIOREACTOR AND MEMBRANE FILTRATION MODULE FOR CLEANING THE LIVING LIQUID
CN108726715B (en) Water treatment system and water purification equipment
RU2614287C2 (en) Fluid cleaning system
CN110756050A (en) Water purification system and water purification unit
JP2009538733A5 (en)
JPH06170364A (en) Filter device using permeation membrane
CN107486018A (en) Using the positive osmotic composition system of the nanofiltration of commercial NF membrane, forward osmosis membrane and its application
RU2585191C1 (en) Fluid cleaning system
RU2652705C1 (en) Water purification and disinfection unit
RU2668036C2 (en) Water purification and disinfection unit
RU217873U1 (en) REVERSE OSMOSIS ASSEMBLY OF AQUAVENDING APPARATUS
RU218041U1 (en) REVERSE OSMOSIS UNIT FOR DRINKING WATER PREPARATION FROM PUBLIC WATER SUPPLY
RU2806648C1 (en) System of intermittent purification of source water by reverse osmosis
RU2802040C1 (en) Method for intermittent water purification by reverse osmosis
JP3488535B2 (en) Chemical solution cleaning method for membrane in immersion type membrane filtration device and chemical solution cleaning device
CN208586129U (en) Water purifier
CN109019912A (en) Water treatment system, water purifier and control method of water treatment system
RU131713U1 (en) DEVICE FOR PURIFICATION OF WATER FOR MEDICAL PURPOSES BY THE REVERSE OSMOSIS METHOD
CN107596920A (en) Using the positive osmotic composition system of the nanofiltration of commercial NF membrane, forward osmosis membrane and its application
RU97109261A (en) METHOD FOR WATER CLEANING AND MEMBRANE INSTALLATION FOR ITS IMPLEMENTATION
KR101481075B1 (en) Continuous flow type apparatus for water treatment using submerged type membrane filtration and method for backwashing membrane thereof