RU2283288C2 - Способ глубокого обессоливания пресных и солоноватых вод - Google Patents

Способ глубокого обессоливания пресных и солоноватых вод Download PDF

Info

Publication number
RU2283288C2
RU2283288C2 RU2004133939/15A RU2004133939A RU2283288C2 RU 2283288 C2 RU2283288 C2 RU 2283288C2 RU 2004133939/15 A RU2004133939/15 A RU 2004133939/15A RU 2004133939 A RU2004133939 A RU 2004133939A RU 2283288 C2 RU2283288 C2 RU 2283288C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
concentrate
stage
reverse osmosis
water
desalination
Prior art date
Application number
RU2004133939/15A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2004133939A (ru
Inventor
Игорь Александрович Малахов (RU)
Игорь Александрович Малахов
Афраси б Абула оглы Аскерни (RU)
Афрасияб Абула оглы Аскерния
Глеб Игоревич Малахов (RU)
Глеб Игоревич Малахов
Original Assignee
Игорь Александрович Малахов
Афрасияб Абула оглы Аскерния
Глеб Игоревич Малахов
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 Игорь Александрович Малахов, Афрасияб Абула оглы Аскерния, Глеб Игоревич Малахов filed Critical Игорь Александрович Малахов
Priority to RU2004133939/15A priority Critical patent/RU2283288C2/ru
Publication of RU2004133939A publication Critical patent/RU2004133939A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2283288C2 publication Critical patent/RU2283288C2/ru

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/124Water desalination
    • Y02A20/131Reverse-osmosis

Landscapes

  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для получения глубоко обессоленной воды из пресных и солоноватых вод. Способ глубокого обессоливания пресных и солоноватых вод включает последовательные процессы по ступеням: осветление, обработку осветленной воды на ионообменных фильтрах и обессоливание в обратноосмотической ступени с отводом концентрата из каждой ступени очистки, причем процесс обратноосмотического обессоливания ведут, по меньшей мере, двухстадийно при более высоком давлении очищаемой воды на каждой последующей стадии обессоливания с соответствующими заданным давлением мембранами и отношении расходов пермеата к концентрату обратноосмотической ступени в целом в пределах n=7÷99, а отвод концентрата из обратноосмотической ступени производят в каждой стадии на регенерацию ионообменных фильтров. При повышенном содержании органических соединений осветленную воду дополнительно Cl-ионируют на фильтрах, загруженных органопоглощающим анионитом, отвод концентрата из обратноосмотической установки производят на регенерацию Cl-ионитного фильтра, затем - на регенерацию H-Na-катионитного фильтра, а щелочного раствора - на дорегенерацию Cl-ионитного фильтра. Способ обеспечивает существенное увеличение выхода пермеата и уменьшение расхода концентрата, при этом повышается качество обессоленной воды, а также сокращается сброс концентрата по ступеням обессоливания и уменьшается расход воды на собственные нужды установки. 2 з.п. ф-лы, 5 табл.

Description

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для получения глубоко обессоленной воды из пресных и солоноватых вод.
В настоящее время на ряде ТЭС для глубокого обессоливания воды применяют последовательно предварительную подготовку воды, обратный осмос в качестве первой ступени обессоливания и ионный обмен на Н-ОН-фильтрах в качестве второй ступени обессоливания [1, 2] - аналоги. Недостатками этого способа являются повышенный расход концентрата (продувочной воды) вследствие неглубокого концентрирования питательной воды в установке обратного осмоса (УОО) и соответственно низкий расход получаемого пермеата (обессоленной воды после УОО). Указанный недостаток способа является результатом неэффективной предварительной подготовки (коагуляция воды в осветлителях, осветление на механических фильтрах), которая совершенно недостаточна для глубокого концентрирования осветленной воды на ступени обратноосмотического обессоливания вследствие присутствия в ней карбонатной жесткости и щелочности.
Еще одним недостатком способа по [1, 2] является сброс отработанного концентрата от ступени Н-ОН-ионирования, содержащего высокие концентрации реакционноспособной кислоты и щелочи, которые в известном способе повторно не используются.
Известен принимаемый в качестве прототипа способ глубокого обессоливания пресных и солоноватых вод, включающий последовательные процессы по ступеням: осветление, обработка осветленной воды на ионообменных фильтрах и обессоливание на обратноосмотической установке с отводом концентрата из каждой ступени очистки [3].
По прототипу процесс обратноосмотического обессоливания осуществляют при постоянном значении приложенного давления ~1070 КПа в аппаратах с однотипными мембранными элементами, при значительных величинах сброса концентрата 15-30% от расхода питательной воды, которым соответствуют низкие значения отношения расходов пермеата к концентрату n=2,3÷5,7.
Такой способ обессоливания позволяет обеспечить режим работы обратноосмотических установок без образования минеральных отложений в мембранных элементах при относительно неглубоком концентрировании обрабатываемой воды. Вместе с тем этот способ, так же, как и предыдущие, не позволяет увеличить выработку пермеата и, следовательно, отношение расходов пермеата к концентрату, а также полезно использовать концентрат в качестве регенеранта Na-катионитных фильтров. В результате указанных особенностей прототипа расход воды на собственные нужды в целом по установке обессоливания остается достаточно высоким - 23,5-51,4% от расхода получаемой обессоленной воды. Кроме того, к недостаткам способа согласно [3] можно отнести неглубокое обессоливание воды (значения показателя электропроводности пермеата составляют от 7÷8 до 40÷50 мкСм/см) вследствие отсутствия дополнительной ступени Н-ОН-ионирования пермеата, а также в результате загрязнения мембран органосодержащими отложениями при работе на воде с повышенным содержанием органических веществ, особенно техногенной природы. Это обусловлено отсутствием на стадии предподготовки эффективной ступени очистки воды от растворенных органических веществ.
Достигаемыми результатами изобретения являются:
- существенное увеличение выхода пермеата с обратноосмотической установки и уменьшение расхода концентрата;
- повышение качества обессоленной воды (до <0,5 мкСм/см электропроводимости);
- сокращение сбросов концентрата по ступеням обессоливания и соответственно, уменьшение расходов воды на собственные нужды установки.
Указанные результаты обеспечиваются тем, что в способе глубокого обессоливания природных пресных и солоноватых вод, включающем последовательные процессы по ступеням: осветление, обработку осветленной воды на ионообменных фильтрах и обессоливание на обратноосмотической установке с отводом концентрата из каждой ступени очистки, согласно изобретению процесс обратноосмотического обессоливания ведут по меньшей мере двухстадийно при более высоком давлении очищаемой воды на каждой последующей стадии обессоливания с соответствующими заданным давлениям мембранами, причем давление очищаемой воды устанавливают в пределах на первой стадии не более 1,6 МПа и не более 4,0 МПа - на последней стадии при отношении расходов пермеата к концентрату обратноосмотической ступени в целом в пределах n=7÷99, отвод концентрата из обратноосмотической ступени производят в каждой стадии на регенерацию ионообменных фильтров, а пермеат после обратноосмотической ступени очистки подвергают Н-ОН-ионированию.
Осветленную воду согласно изобретению Н-Na-катионируют или подкисляют и Na-катионируют на фильтрах, загруженных слабо и сильно кислотными катионитами, отвод концентрата из обратноосмотической установки производят на регенерацию Na-катионитного фильтра, а отвод концентрированного кислого раствора от ступени Н-ОН-ионирования производят на регенерацию Н-катионитного фильтра или на подкисление осветленной воды перед Na-катионитным фильтром, а щелочного раствора - на дорегенерацию Na-катионитного фильтра или на подщелачивание исходной воды перед осветлением. При повышенном содержании органических соединений осветленную воду согласно изобретению дополнительно Cl-ионируют на фильтрах, загруженных органопоглощающим анионитом, а отвод концентрата из обратноосмотической установки производят на регенерацию Cl-ионитного фильтра, а затем - на регенерацию H-Na-катионитного фильтра, а щелочного раствора - на дорегенерацию Cl-ионитного фильтра или на подщелачивание исходной воды перед осветлением.
Глубокое умягчение и декарбонизация питательной воды обратноосмотической установки позволяют исключить загрязнение мембранных элементов при глубоком концентрировании обессоливаемой воды, соответствующем заявленным значениям отношения расходов пермеата к концентрату в пределах n=7÷99.
Достигаемое в предлагаемом способе повышение качества обессоленной воды относительно прототипа обеспечивается за счет дополнительного Н-ОН-ионирования пермеата.
Предотвращение органических отложений на поверхности мембран обеспечивается дополнительной очисткой осветленной воды на Cl-ионитном фильтре, загруженном органопоглощающим анионитом, а необходимая эффективность поглощения «органики» достигается за счет глубокой регенерации анионита концентратом обратноосмотической установки и отработанным щелочным раствором ОН-анионитного фильтра ступени Н-ОН-ионирования пермиата.
Выбранные диапазоны отношения расходов пермеата к концентрату обоснованы условиями работы обратноосмотической установки на глубоко умягченной и декарбонизованной пресной или солоноватой воде, а также получением регенерационноспособного (по отношению к Na-катионитным фильтрам) концентрата, т.е. с минимально достаточным содержанием натриевых солей ~10000 мг/дм3 или 1%.
Процесс обратноосмотического обессоливания воды реализуется под воздействием давления, значение которого превышает величину осмотического давления. Таким образом, значение рабочего давления, обеспечивающего процесс разделения очищаемой воды на пермеат и концентрат, определяется разностью между приложенным и осмотическим давлениями - ΔР.
По мере роста солесодержания концентрата, при неизменной величине приложенного давления, рабочее давление ΔР уменьшается, что приводит к снижению производительности мембран. Создаваемое давление ~1,6 МПа и ~4,0 МПа для соответствующего типа мембранных элементов обеспечивает необходимые параметры обратноосмотического процесса.
Характерный диапазон общей минерализации природных вод составляет 100÷1250 мг/л. В процессе обратноосмотического обессоливания происходит концентрирование до солесодержания соответственно солоноватых и засоленных вод. Приложенное давление (1,6 МПа и 4,0 МПа) для соответствующих типов обратноосмотических мембран достаточно для обеспечения номинальной их производительности и установки в целом, а также для обеспечения необходимого качества пермеата.
Рассмотрим процесс обессоливания на установке с последовательно смонтированными в две и более ступени (по ходу движения концентрата) блоками обратноосмотических мембранных аппаратов (модулей), собранных по параллельно-последовательной схеме и оснащенных двумя типами обратноосмотических мембранных элементов (например, BW для обессоливания солоноватой воды и SW для обессоливания засоленной воды). В установке предусмотрено повышение приложенного давления не более 1,6 МПа на I ступени (стадии) обессоливания и до 3,5-4,0 МПа на последней ступени (стадии) обессоливания при обеспечении необходимой скорости движения раствора (концентрата) в напорных каналах над поверхностью мембран в фильтрующих элементах (не менее 1 см/с).
Для маломинерализованных вод с солесодержанием 100 мг/л оптимальные условия обессоливания будут характеризоваться значением n=99, которому соответствует режим работы обратноосмотической установки с величиной расхода концентрата 1,0% от расхода питательной воды. При n<99 снижается солесодержание концентрата <1% и его регенерирующая способность по отношению к сильнокислотному катиониту Na-фильтра, кроме того, увеличивается расход концентрата и соответственно снижается выход пермеата. То есть режим работы обратноосмотической установки не оптимальный. При n>99 при несущественном увеличении солесодержания пермеата вследствие нарушения гидравлики может происходить ухудшение рабочих характеристик элементов последней ступени. Таким образом, даже для маломинерализованных вод с солесодержанием 100 мг/л верхнее значение n=99 уже обеспечивает получение регенерационно способного концентрата в пределах заявленных значений приложенного давления на последней стадии обессоливания 4 МПа.
Для вод с солесодержанием 1250 мг/л оптимальные условия обессоливания будут характеризоваться значениями n≥7. Значению n=7 соответствует режим работы обратноосмотической установки с величиной расхода концентрата 12,5% от расхода питательной воды. При n<7 снижается солесодержание концентрата менее 1% и его регенерирующая способность по отношению к сильнокислотному катиониту Na-фильтра, кроме того, увеличивается расход концентрата и соответственно снижается выход пермеата. То есть режим работы обратноосмотической установки не оптимальный.
Работа обратноосмотической установки при n>7 возможна до определенного предела, при котором приложенное давление 4,0 МПа для обратноосмотических мембран типа SW достаточно для обеспечения номинальной их производительности.
Таким образом, даже для вод повышенной минерализации с солесодержанием 1250 мг/л нижнее значение n=7 уже обеспечивает получение регенерационноспособного концентрата в пределах заявленных значений приложенного давления на последней стадии обессоливания 4 МПа.
В целом достижение заявленного технического результата обеспечивается во всем диапазоне параметра n=7-99, а граничные значения его обоснованы возможностью достижения регенерационноспособного концентрата для граничных солесодержаний пресных и солоноватых вод 100-1250 мг/л в пределах заявленных значений приложенного давления не более 1,6 МПа на первой стадии обессоливания и 4 МПа на последней стадии обессоливания. Последнее подтверждается приведенными ниже примерами 1-5.
Пример 1. Осветленная вода р. Кама после обработки в осветлителях и на механических фильтрах поступает на Н-Na-катионирование на фильтрах, загруженных соответственно слабо- и сильнокислотным катионитами (МАС-3 и КУ-2-8). Далее глубоко умягченную и декарбонизованную воду подают на обратноосмотическое обессоливание в последовательно смонтированных блоках мембранных аппаратов. Первая ступень аппаратов оснащена мембранными элементами BW, работающими при давлении не более 1,6 МПа. Последняя ступень этих аппаратов оснащена мембранными элементами SW, работающими под давлением не более 4,0 МПа. Полученный пермеат подают на ионообменное дообессоливание на Н-ОН-фильтрах, загруженных катионитом КУ-2-8 и анионитом АВ-17-8.
В таблице 1 приведены составы осветленной, Н- Na-катионированной воды, пермеата и концентрата обратноосмотической установки, обессоленного пермеата после Н-ОН-фильтров.
Процесс обессоливания ведут с расходом концентрата 2,86% от расхода питательной воды при отношении расхода пермеата к концентрату n=33,96.
На регенерацию Н-катионитного фильтра ступени Н- Na-катионирования подается отработанный раствор кислоты после регенерации Н-катионитного фильтра ступени Н-ОН-дообессоливания пермеата.
На регенерацию Na-катионитного фильтра подается концентрат обратноосмотической установки, а затем отработанный раствор щелочи после регенерации ОН-анионитного фильтра ступени дообессоливания пермеата.
Таблица 1
Показатели состава Осветленная вода Н-Na-катионированная вода Пермеат Концентрат Пермеат после Н-ОН-фильтров
Жесткость, мг-экв/дм3 1,0 0,005 0,00012 0,17 0,0
Са2+, -«- 0,6 0,003 0,00007 0,10 0,0
Mg2+, -«- 0,4 0,002 0,00005 0,07 0,0
Щелочность, -«- 0,6 0,2 0,005 6,82 0,0
Na, мг/дм3 91,2 105 2,625 3583 0,11
Cl-, -«- 122 122 3,05 4162 0,1
SO42-, -«- 43 43 1,075 1467 следы
SiO32-, -«- 3,0 3,0 0,075 102,4 0,005
Солесодержание, -«- 293 285 7,125 9727 <0,3
Электропроводн., -«- - 440 11 - <0,5
ХПК, мгО/дм3 1,2 1,0 0,3 24,7 -
Пример 2. Осветленную воду р. Кама после обработки в осветлителях и на механических фильтрах подкисляют отработанным раствором серной кислоты и подают на Na-катионирование на фильтрах, загруженных сильнокислотным катионитом (КУ-2-8). Далее глубоко умягченную и декарбонизованную воду подают на обратноосмотическое обессоливание в последовательно смонтированные блоки мембранных аппаратов. Первая ступень аппаратов оснащена мембранными элементами BW, работающими при давлении не более 1,6 МПа. Последняя ступень этих аппаратов оснащена мембранными элементами SW, работающими под давлением не более 4,0 МПа. Полученный пермеат подают на ионообменное дообессоливание на Н-ОН-фильтрах, загруженных катионитом КУ-2-8 и анионитом АВ-17-8.
В таблице 2 приведены составы осветленной, подкисленной Na-катионированной воды, пермеата и концентрата обратноосмотической установки, обессоленного пермеата после Н-ОН-фильтров.
Процесс обессоливания ведут с расходом концентрата 3,13% от расхода питательной воды при отношении расхода пермеата к концентрату n=30,94. Отработанный раствор Н-катионитного фильтра ступени Н-ОН-дообессоливания пермеата подается на подкисление осветленной воды перед Na-катионитным фильтром.
На регенерацию Na-катионитного фильтра подается концентрат обратноосмотической установки, а затем отработанный раствор щелочи после регенерации ОН-анионитного фильтра ступени дообессоливания пермеата.
Таблица 2
Показатели состава Осветленная вода Подкисленная и Na-катионированная вода Пермеат Концентрат Пермеат после Н-ОН-фильтров
Жесткость, мг-экв/дм3 1,0 0,005 0,00012 0,156 0,0
Са2+, -«- 0,6 0,003 0,00007 0,094 0,0
Mg2+, -«- 0.4 0,002 0,00005 0,062 0,0
Щелочность, -«- 0,6 0,2 0,005 6,23 0,0
Na, мг/дм3 91,2 114,2 2,85 3560 0,12
Cl-, -«- 122 122 3,05 3803 0,1
SO42+, - « - 43 62,2 1.55 1940 следы
SiO32-, -« - 3,0 3,0 0,075 93,5 0,005
Солесодержание, -«- 293 313,7 7,84 9780 <0.3
Электропроводн., -«- - 448 11,2 - <0.5
ХПК, мгО/дм3 1,2 1,0 0,3 22,7 -
Пример 3. Осветленная вода р. Кама после обработки в осветлителях и на механических фильтрах поступает на Н- Na-катионирование и Cl-ионирование на фильтрах, загруженных соответственно слабо- и сильнокислотным катионитами (MAC 3 и КУ-2-8) и органопоглощающим анионитом (Marathon 11), далее глубоко умягченная, декарбонизованная и очищенная от органических веществ вода подается на обратноосмотическое обессоливание в последовательно смонтированные блоки мембранных аппаратов. Первая ступень аппаратов оснащена мембранными элементами BW, работающими при давлении не более 1,6 МПа. Последняя ступень этих аппаратов оснащена мембранными элементами SW, работающими под давлением не более 4,0 МПа.
Полученный пермеат подается на ионнообменное дообессоливание на Н-ОН-фильтрах, загруженных катионитом КУ-2-8 и анионитом АВ-17-8.
В таблице 3 приведены составы осветленной, Н-Na-катионированной и Cl-ионированной воды, пермеата и концентрата обратноосмотической установки, обессоленного пермеата после Н-ОН-фильтров.
Процесс обессоливания ведут с расходом концентрата 2,77% от расхода питательной воды при отношении расхода пермеата к концентрату n=35,1.
На регенерацию Cl-ионитного фильтра подается концентрат обратноосмотической установки, а затем отработанный раствор щелочи после регенерации ОН-анионитного фильтра ступени дообессоливания пермеата.
На регенерацию Н-Na-катионитного фильтра ступени Н- Na-катионирования подаются отработанный раствор кислоты после регенерации Н-катионитного фильтра ступени Н-ОН-дообессоливания пермеата и отработанные растворы после Cl-ионитного фильтра.
Таблица 3
Показатели состава Осветленная вода H-Na-Cl-ионированная вода Пермеат Концентрат Пермеат после Н-ОН-фильтров
Жесткость, мг-экв/дм3 1,0 0,005 0,00012 0,176 0,0
Са2+, -«- 0,6 0,003 0,00007 0,1056 0,0
Mg2+, -«- 0,4 0,002 0,00005 0,07 0,0
Щелочность, -«- 0,6 0,2 0,005 7,04 0,0
Na, мг/дм3 91,2 105 2,625 3698 0,11
Cl-, -«- 122 147 3,675 5177 0,1
SO42-, - « - 43 9 0,225 317 следы
SiO32-, -«- 3,0 3,0 0,075 105,66 0,005
Солесодержание, -«- 293 276 6,9 9721 <0,3
Электропроводн., -«- - 436 10,9 - <0,5
ХПК, мгО/дм3 12 5 1,3 134 -
Пример 4. Осветленная вода р. Кама после обработки в осветлителях и на механических фильтрах поступает на Н-Na-катионирование на фильтрах, загруженных соответственно слабо- и сильнокислотным катионитами (МАС-3 и КУ-2-8). Далее глубоко умягченную и декарбонизованную воду подают на обратноосмотическое обессоливание в последовательно смонтированных блоках мембранных аппаратов. Первая ступень аппаратов оснащена мембранными элементами BW, работающими при давлении не более 1,6 Мпа. Последняя ступень этих аппаратов оснащена мембранными элементами SW, работающими под давлением не более 4,0 МПа. Полученный пермеат подают на ионообменное дообессоливание на Н-ОН-фильтрах, загруженных катионитом КУ-2-8 и анионитом АВ-17-8.
В таблице 4 приведены составы осветленной, Н-Na-катионированной воды, пермеата и концентрата обратноосмотической установки, обессоленного пермеата после Н-ОН-фильтров.
Процесс обессоливания ведут с расходом концентрата 1,0% от расхода питательной воды при отношении расхода пермеата к концентрату n=99.
На регенерацию Н-катионитного фильтра ступени Н-Na-катионирования подается отработанный раствор кислоты после регенерации Н-катионитного фильтра ступени Н-ОН-дообессоливания пермеата.
На регенерацию Na-катионитного фильтра подается концентрат обратноосмотической установки, а затем отработанный раствор щелочи после регенерации ОН-анионитного фильтра ступени дообессоливания пермеата.
Таблица 4
Показатели состава Осветленная вода Н-Na-катионированная вода Пермеат Концентрат Пермеат после Н-ОН-фильтров
Жесткость, мг-экв/дм3 0,8 0,005 0* 0,17 0,0
Са2+, -«- 0,5 0,003 0* 0,1 0,0
Mg2+, -«- 0,3 0,002 0* 0,07 0,0
Щелочность, -«- 0,6 0,2 0,005 11,5 0,0
Na, мг/дм3 27,6 36,8 0,74 3610 0,015
Cl-, -«- 35,5 35,5 0,72 3490 0,02
SO42-, - « - 19,2 19,2 0,3 1900 следы
SiO32-, -«- 2,0 2,0 0,04 196 0,0
Солесодержание, -«- 116 105 2,1 9890 0,05
Электропроводн., -«- 240 220 4,3 17400 0,1
ХПК, мгО/ дм3 1.2 1.0 0,3 65 -
* Примечание: концентрации компонентов ниже возможности метода определения.
Пример 5. Осветленную воду р. Кама после обработки в осветлителе и на механических фильтрах установки подкисляют отработанным раствором серной кислоты и подают на Na-катионирование на фильтрах, загруженных сильнокислотным катионитом (КУ-2-8), далее глубоко умягченную и декарбонизованную воду подают на обратноосмотическое обессоливание в последовательно смонтированные блоки мембранных аппаратов УОО 7 и 9. Первая ступень 7 оснащена мембранными элементами BW, работающими при давлении до 1,6 МПа. Последняя ступень этих аппаратов оснащена мембранными элементами HR, работающими под давлением не более 4,0 МПа.
Полученный пермеат подают на ионообменное дообессоливание на Н-ОН-ионообменных фильтрах, загруженных соответственно катионитом КУ-2-8 и анионитом АВ-17-8.
В таблице 5 приведены составы осветленной, подкисленной Na-катионированной воды, пермеата и концентрата обратноосмотической установки, обессоленного пермеата после Н-ОН-фильтров.
Процесс обессоливания ведут с расходом концентрата 12,5% от расхода питательной воды при отношении расхода пермеата к концентрату n=7,0. На подкисление осветленной воды подается отработанный раствор Н-катионитного фильтра ступени Н-ОН-дообессоливания пермеата. На регенерацию Na-катионитного фильтра подается концентрат обратноосмотической установки, а затем отработанный раствор щелочи после регенерации ОН-анионитного фильтра ступени дообессоливания пермеата.
Таблица 5
Показатели состава Осветленная вода Подкисленная и Na-катионированная вода Пермеат Концентрат Пермеат после Н-ОН-фильтров
Жесткость, мг-экв/дм3 4,0 0,1 0,002 0,8 0,0
Са2+, -«- 3,0 0,07 0,0014 0,6 0,0
Mg2+, -«- 1,0 0,03 0,0006 0,2 0,0
Щелочность, -«- 4,0 1,0 0,04 480 0,001
Na, мг/дм3 345 435 5,6 3430 0,08
Cl-, -«- 355 355 5,2 2800 0,038
SO42-, - « - 240 388 5,0 3050 следы
SiO32-, -«- 3,0 3,0 0,05 25 0,002
Солесодержание, -«- 1259 1247 18,5 9800 0,009
Электропроводн., -«- 2490 2470 38 17260 0,18
ХПК, мгО/дм3 1,2 1,0 0,2 7,0 -
Как видно из приведенных примеров, более низкие содержания жесткости и щелочности в питательной воде УОО в предлагаемом способе относительно прототипа [3] достигаются за счет более эффективной обработки осветленной воды перед обратноосмотической установкой.
В свою очередь глубокое умягчение и декарбонизация питательной воды позволяют исключить загрязнение мембран и образование отложений в рулонных фильтрующих элементах УОО при глубоком концентрировании воды, соответствующем заявленным значениям отношения расходов пермеата к концентрату в пределах 7-99.
Достигаемое в предлагаемом способе повышение качества обессоленной воды относительно прототипа обеспечивается за счет дополнительного Н-ОН-ионирования пермеата.
Достигаемое в предлагаемом способе предотвращение органических отложений на поверхности мембран обеспечивается дополнительной очисткой осветленной воды на Cl-ионитном фильтре, загруженном органопоглощающим анионитом. Высокая эффективность поглощения органики достигается за счет глубокой регенерации анионита солещелочным раствором - концентратом УОО и отработанным щелочным раствором ОН-анионитного фильтра ступени Н-ОН-ионирования пермеата.
Источники информации:
1. Применение обратного осмоса при обессоливании воды для питания парогенераторов ТЭС и АЭС. - Мамет А.П., Ситняковский Ю.А. - Теплоэнергетика, 2000, №7, с.20-22.
2. Сравнение экономичности ионитного и обратноосмотического обессоливания воды. - Мамет А.П., Ситняковский Ю.А.- Электрические станции, 2002, №6, с.63-66.
3. Опыт внедрения установки обратного осмоса УОО-166 на Нижнекамской ТЭЦ-1. - Ходырев Б.Н. и др. Электрические станции, 2002 №6, с.54-62.

Claims (3)

1. Способ глубокого обессоливания пресных и солоноватых вод, включающий последовательные процессы по ступеням: осветление, обработку осветленной воды на ионообменных фильтрах и обессоливание в обратноосмотической ступени с отводом концентрата из каждой ступени очистки, отличающийся тем, что процесс обратноосмотического обессоливания ведут по меньшей мере двухстадийно при более высоком давлении очищаемой воды на каждой последующей стадии обессоливания с соответствующими заданным давлениям мембранами, причем давление очищаемой воды устанавливают в пределах на первой стадии не более 1,6 МПа и не более 4,0 МПа - на последней стадии при отношении расходов пермеата к концентрату обратноосмотической ступени в целом в пределах n=7-99, отвод концентрата из обратноосмотической ступени производят в каждой стадии на регенерацию ионообменных фильтров, а пермеат после обратноосмотической ступени очистки подвергают Н-ОН-ионированию.
2. Способ глубокого обессоливания по п.1, отличающийся тем, что осветленную воду H-Na-катионируют или подкисляют и Na-катионируют на фильтрах, загруженных слабо- и сильнокислотными катионитами, отвод концентрата из обратноосмотической ступени производят на регенерацию Na-катионитного фильтра, а отвод концентрированного кислого раствора от ступени Н-ОН-ионирования производят на регенерацию Н-катионитного фильтра или на подкисление осветленной воды, а щелочного раствора - на дорегенерацию Na-катионитного фильтра.
3. Способ глубокого обессоливания по п.1, отличающийся тем, что при повышенном содержании органических соединений осветленную воду дополнительно Cl-ионируют на фильтрах, загруженных органопоглощающим анионитом, а отвод концентрата из обратноосмотической установки производят на регенерацию Cl-ионитного фильтра, а затем - на регенерацию H-Na-катионитного фильтра, а щелочного раствора - на дорегенерацию Cl-ионитного фильтра.
RU2004133939/15A 2004-11-23 2004-11-23 Способ глубокого обессоливания пресных и солоноватых вод RU2283288C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004133939/15A RU2283288C2 (ru) 2004-11-23 2004-11-23 Способ глубокого обессоливания пресных и солоноватых вод

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004133939/15A RU2283288C2 (ru) 2004-11-23 2004-11-23 Способ глубокого обессоливания пресных и солоноватых вод

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004133939A RU2004133939A (ru) 2006-05-10
RU2283288C2 true RU2283288C2 (ru) 2006-09-10

Family

ID=36656433

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004133939/15A RU2283288C2 (ru) 2004-11-23 2004-11-23 Способ глубокого обессоливания пресных и солоноватых вод

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2283288C2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2655995C1 (ru) * 2017-11-21 2018-05-30 Иван Андреевич Тихонов Способ опреснения воды (варианты)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ХОДЫРЕВ Б.Н. и др. Опыт внедрения установки обратного осмоса УОО-166 на Нижнекамской ТЭЦ-1. Электрические станции. 2002, №6, с.54-62. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2655995C1 (ru) * 2017-11-21 2018-05-30 Иван Андреевич Тихонов Способ опреснения воды (варианты)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004133939A (ru) 2006-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107055713B (zh) 一种基于单价阳离子选择性电渗析的高硬度含盐水浓缩方法
CA2264619A1 (en) Method and apparatus for high efficiency reverse osmosis operation
KR100498583B1 (ko) 이온선택성막을 사용한 물 담수화 방법
CN108275817A (zh) 一种高硬度高盐分废水资源化的处理方法
EP1102621A1 (en) Method for reducing scaling in electrodeionization systems
WO2015012054A1 (ja) ホウ素含有水の処理方法及び装置
CN110683709A (zh) 一种含氟废水零排放的处理方法
JP3800450B2 (ja) 高濃度の塩類を含有する有機性廃水の処理方法及び装置
CN113562924A (zh) 一种钢铁冶金高盐废水资源化利用的处理系统及方法
JP3800449B2 (ja) 高濃度の塩類を含有する有機性廃水の処理方法及び装置
JPS62294484A (ja) 高濃度のシリカを含む水の逆浸透処理法
JP2007307561A (ja) 高純度水の製造装置および方法
JP3137831B2 (ja) 膜処理装置
JP3413883B2 (ja) 純水製造装置
JP2000051665A (ja) 脱塩方法
JP3656458B2 (ja) 純水の製造方法
JPH08108184A (ja) 水処理システム
JP2000015257A (ja) 高純度水の製造装置および方法
JP2004167423A (ja) 純水製造装置及び純水製造方法
RU2322402C2 (ru) Система ионообменной химической очистки и обратноосмотического обессоливания воды для котлов тепловых электростанций
RU2283288C2 (ru) Способ глубокого обессоливания пресных и солоноватых вод
JP2001191080A (ja) 電気脱イオン装置及びそれを用いた電気脱イオン化処理方法
RU44670U1 (ru) Система глубокого обессоливания пресных и солоноватых вод
JP2000271569A (ja) 純水の製造方法
JPH11244854A (ja) 純水の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20121124