RU2323036C2 - Method and device for concentrating water solutions of biology-active agents - Google Patents
Method and device for concentrating water solutions of biology-active agents Download PDFInfo
- Publication number
- RU2323036C2 RU2323036C2 RU2006121054/15A RU2006121054A RU2323036C2 RU 2323036 C2 RU2323036 C2 RU 2323036C2 RU 2006121054/15 A RU2006121054/15 A RU 2006121054/15A RU 2006121054 A RU2006121054 A RU 2006121054A RU 2323036 C2 RU2323036 C2 RU 2323036C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- filtrate
- solution
- pressure
- membrane
- pump
- Prior art date
Links
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Description
Группа изобретений относится к области сгущения водных растворов в химической и медицинской промышленности, в частности путем обратного осмоса, и может быть использовано, например, для концентрации аминокислот.The group of inventions relates to the field of thickening of aqueous solutions in the chemical and medical industries, in particular by reverse osmosis, and can be used, for example, for the concentration of amino acids.
Мембраны и мембранная технология играют существенную роль при решении глобальных проблем, стоящих перед человечеством. Безреагентность, исключение фазовых переходов и применения растворителей, энергосбережение, экологическая чистота, сравнительная простота технологического оформления и относительно низкие температуры обуславливают высокую конкурентоспособность и широкое применение мембранных процессов практически во всех сферах деятельности человека.Membranes and membrane technology play a significant role in solving the global problems facing humanity. The non-reactivity, elimination of phase transitions and the use of solvents, energy saving, environmental friendliness, the comparative simplicity of technological design and relatively low temperatures determine the high competitiveness and widespread use of membrane processes in almost all areas of human activity.
Известен способ концентрирования водных растворов биологически активных веществ, предусматривающий концентрирование водного раствора, при котором исходный 15%-ный раствор концентрируют с помощью метода мембранной дистилляции до содержания сухих веществ 65-70% и охлаждают фильтрат, причем процесс проводят при температуре фильтрата 13-20°С и линейкой скорости их потоков 0,05-0,055 м/с. Также известна установка концентрирования водных растворов биологически активных веществ, содержащая емкость и мембранный модуль плоскорамного типа с вертикально расположенными мембранами МФФК 3 из сополимера тетрафторэтилена на полипропиленовой подложке (RU №2071818, 1997).A known method of concentrating aqueous solutions of biologically active substances, providing for the concentration of an aqueous solution, in which the initial 15% solution is concentrated using a membrane distillation method to a solids content of 65-70% and the filtrate is cooled, the process being carried out at a filtrate temperature of 13-20 ° With and a ruler of the speed of their flows of 0.05-0.055 m / s. Also known is the installation for concentrating aqueous solutions of biologically active substances, containing a container and a flat-type membrane module with vertically arranged MFFC 3 membranes from a tetrafluoroethylene copolymer on a polypropylene substrate (RU No. 2071818, 1997).
Недостатками этих способа и установки является низкая эффективность одноступенчатого разделения фильтрата и концентрата, не позволяющая проводить концентрацию низко концентрированных исходных растворов и получать высококонцентрированные концентраты, сложность обеспечения и поддержания параметров процесса.The disadvantages of this method and installation is the low efficiency of a single-stage separation of the filtrate and concentrate, which does not allow the concentration of low concentrated stock solutions and obtain highly concentrated concentrates, the difficulty of ensuring and maintaining process parameters.
Известен также способ концентрирования водных растворов биологически активных веществ, предусматривающий разделение фильтрата и концентрата методом обратного осмоса при давлении 3,0-5,0 МПа с помощью полупроницаемых композиционных мембран. Также известна установка концентрирования водных растворов биологически активных веществ, содержащая емкость, плунжерный насос, манометр, ресивер, игольчатый дроссель мембранный блок (RU №2165934, 2001).There is also a method of concentrating aqueous solutions of biologically active substances, providing for the separation of the filtrate and the concentrate by reverse osmosis at a pressure of 3.0-5.0 MPa using semipermeable composite membranes. Also known installation of the concentration of aqueous solutions of biologically active substances, containing a container, plunger pump, pressure gauge, receiver, needle throttle membrane unit (RU No. 2165934, 2001).
Недостатками этих способа и установки являются узость функциональных возможностей, ограничивающая концентрацию, достигаемую при одноразовом прохождении раствора через мембранный блок, длительность процесса, сложность ведения процесса под избыточным давлением ресивера и задания нужного расхода через мембранный блок, необходимость выравнивания расхода плунжерного насоса.The disadvantages of this method and installation are the narrowness of functionality that limits the concentration achieved with a single passage of the solution through the membrane unit, the duration of the process, the complexity of the process under excessive pressure of the receiver and setting the desired flow rate through the membrane unit, the need to equalize the flow rate of the plunger pump.
Технической задачей группы изобретений, связанных единым изобретательским замыслом, является создание эффективных способа и установки концентрирования водных растворов биологически активных веществ, а также расширение арсенала способов и установок концентрирования водных растворов биологически активных веществ.The technical task of the group of inventions related by a single inventive concept is to create an effective method and apparatus for concentrating aqueous solutions of biologically active substances, as well as expanding the arsenal of methods and apparatus for concentrating aqueous solutions of biologically active substances.
Технический результат, обеспечивающий решение поставленной задачи, заключается в повышении возможной концентрации раствора в емкости благодаря многократной циркуляции раствора по замкнутому контуру через мембранный блок, увеличении ресурса установки благодаря оптимизации условий работы мембранного блока по скорости потока и входной концентрации раствора, расширении функциональных возможностей для концентрирования разнообразных растворов, сокращение длительности процесса, упрощение конструкции, повышение технологичности за счет автоматизации контроля параметров процесса.The technical result that provides the solution of the problem lies in increasing the possible concentration of the solution in the tank due to the multiple circulation of the solution in a closed loop through the membrane unit, increasing the life of the installation by optimizing the working conditions of the membrane unit in terms of flow rate and input concentration of the solution, expanding the functionality for concentrating various solutions, reducing the duration of the process, simplifying the design, improving manufacturability due to t automation process control parameters.
Сущность изобретения в части способа состоит в том, что способ концентрирования водных растворов биологически активных веществ предусматривает, что насосом подают первичный раствор из накопительной емкости в мембранный блок, где на полупроницаемых мембранах происходит разделение исходного раствора на очищенный от растворенных веществ фильтрат и обогащенный растворенными веществами концентрат, который в качестве целевого продукта возвращают в накопительную емкость, причем вначале устанавливают с помощью соответствующего регулируемого дросселя расход фильтрата, а с помощью другого дросселя - перепад давления в пределах 3,2-19,5 бар между давлением исходного раствора, подаваемого насосом, и давлением концентрата, фиксируют указанный перепад и первоначальный расход фильтрата, а затем осуществляют циркуляцию объема этой емкости через мембранный блок, контролируя при этом расход сбрасываемого фильтрата и указанный перепад, а при снижении расхода фильтрата более чем на 15% от первоначального, или увеличении указанного перепада более чем на 20% от первоначального, прекращают циркуляцию раствора и опорожняют накопительную емкость, после чего промывают мембранный блок.The essence of the invention in terms of the method consists in the fact that the method of concentrating aqueous solutions of biologically active substances provides that the pump feeds the primary solution from the storage tank to the membrane unit, where on the semi-permeable membranes the initial solution is separated into a filtrate purified from dissolved substances and a concentrate enriched with dissolved substances , which as the target product is returned to the storage tank, and first set using the appropriate regulation the flow rate of the filtrate, and with the help of another throttle, the pressure drop in the range of 3.2-19.5 bar between the pressure of the initial solution supplied by the pump and the concentrate pressure, this pressure drop and the initial flow rate of the filtrate are recorded, and then the volume of this tank is circulated through the membrane block, while controlling the discharge rate of the filtrate and the specified drop, and if the filtrate consumption is reduced by more than 15% from the initial one, or if the specified difference is increased by more than 20% from the initial one, stop m circulating solution and the holding tank is emptied and then washed membrane unit.
Предпочтительно мембранный блок промывают, по меньшей мере, одной жидкостью из группы: щелочной раствор, кислотный раствор, раствор перекиси водорода, вода, очищенная от солей жесткости, хлора и коллоидного железа, консервирующий раствор.Preferably, the membrane block is washed with at least one liquid from the group: alkaline solution, acid solution, hydrogen peroxide solution, water purified from hardness salts, chlorine and colloidal iron, preservation solution.
Сущность изобретения в части устройства состоит в том, что установка для концентрирования водных растворов биологически активных веществ содержит накопительную емкость, соединенный с ней насос с реле давления на выходе, подключенный к входу мембранного блока, выполненного с выходом концентрата, соединенным с накопительной емкостью и выходом отвода фильтрата, расходомер на выходе отвода фильтрата мембранного блока, манометры на входе и на выходе концентрата мембранного блока, блок автоматического управления и запорно-регулирующую аппаратуру, причем мембранный блок содержит, по меньшей мере, один рулонный обратноосмотический элемент в пластиковом корпусе, а запорно-регулирующая аппаратура выполнена в виде вентиля на выходе накопительной емкости к насосу и регулируемых дросселей на выходах мембранного блока.The essence of the invention in terms of the device lies in the fact that the installation for concentrating aqueous solutions of biologically active substances contains a storage tank, a pump connected to it with an outlet pressure switch connected to the input of the membrane block made with the output of the concentrate connected to the storage tank and the outlet exit filtrate, flow meter at the outlet of the outlet of the filtrate of the membrane block, pressure gauges at the inlet and outlet of the concentrate of the membrane block, automatic control unit and shut-off and control app aratura, moreover, the membrane block contains at least one roll reverse osmosis element in a plastic case, and the shut-off and control equipment is made in the form of a valve at the output of the storage tank to the pump and adjustable chokes at the outputs of the membrane block.
Предпочтительно рулонные обратноосмотические элементы выполнены из гидрофильного материала, например ацетилцеллюлозы или полиамида, с селективностью не менее 97% по 2% раствору NaCl в дистиллированной воде при температуре 25°С, блок автоматического управления выполнен в виде программируемого контроллера с жидкокристаллической панелью, автоматическими выключателями и контактором с возможностью отключения насоса при отсутствии жидкости в накопительной емкости или низком давлении на входе мембранного блока, мембранный блок содержит четыре параллельно установленных рулонных обратноосмотических элемента в пластиковых корпусах, манометры выполнены с диапазоном измерений, по меньшей мере, до 20 бар, причем, по меньшей мере, один манометр заполнен глицерином, накопительная емкость снабжена дополнительным вентилем для ее опорожнения, а насос выполнен с возможностью подачи раствора под давлением 3,2-19,5 бар, а выходы концентрата и фильтрата мембранного блока выполнены с соотношением диаметров проходных сечений, как 8:6.Preferably, the roll reverse osmosis elements are made of a hydrophilic material, for example cellulose acetate or polyamide, with a selectivity of at least 97% for a 2% NaCl solution in distilled water at a temperature of 25 ° C, the automatic control unit is made in the form of a programmable controller with a liquid crystal panel, circuit breakers and contactor with the ability to turn off the pump in the absence of fluid in the storage tank or low pressure at the inlet of the membrane unit, the membrane unit contains four parallel installed roll-back osmosis element in plastic cases, pressure gauges are made with a measuring range of at least 20 bar, and at least one pressure gauge is filled with glycerin, the storage tank is equipped with an additional valve to empty it, and the pump is made with the possibility of feeding solution under pressure of 3.2-19.5 bar, and the outputs of the concentrate and filtrate of the membrane block are made with a ratio of the diameters of the bore sections, as 8: 6.
На чертеже изображена принципиальная схема установки для концентрирования водных растворов биологически активных веществ.The drawing shows a schematic diagram of an installation for concentrating aqueous solutions of biologically active substances.
Установка для концентрирования водных растворов биологически активных веществ содержит накопительную емкость 1, соединенный с ней насос 2 с реле 3 давления на выходе, подключенном к входу мембранного блока 4, выполненного с выходом концентрата, соединенным с накопительной емкостью 1 с образованием замкнутого контура для циркуляции концентрата, и выходом отвода фильтрата, расходомер 5 на выходе отвода фильтрата мембранного блока 4, манометры 6, 7 на входе и выходе концентрата мембранного блока 4, блок автоматического управления (не изображен). Мембранный блок 4 содержит, например, четыре рулонных обратноосмотических элемента (не обозначены) в пластиковом корпусе. Запорно-регулирующая аппаратура установки выполнена в виде вентиля 8 на выходе накопительной емкости 1 к насосу 2 и регулируемых дросселей 9, 10 на выходах мембранного блока 4. Выход концентрата блока 4 соединен с емкостью 1 трубопроводом рециркуляции.Installation for concentrating aqueous solutions of biologically active substances contains a storage tank 1, a pump 2 connected to it with a pressure switch 3 at the outlet connected to the input of the membrane unit 4, made with the output of the concentrate, connected to the storage tank 1 with the formation of a closed loop for the circulation of the concentrate, and the outlet of the filtrate outlet, a flow meter 5 at the outlet of the outlet of the filtrate of the membrane unit 4, manometers 6, 7 at the inlet and outlet of the concentrate of the membrane unit 4, an automatic control unit (not shown) . The membrane unit 4 contains, for example, four roll reverse osmosis elements (not indicated) in a plastic case. The shut-off and control apparatus of the installation is made in the form of a valve 8 at the output of the storage tank 1 to the pump 2 and adjustable chokes 9, 10 at the outputs of the membrane unit 4. The output of the concentrate of block 4 is connected to the capacity 1 by a recirculation pipeline.
Рулонные обратноосмотические элементы выполнены, предпочтительно, из гидрофильного материала, например ацетилцеллюлозы или полиамида, с селективностью не менее 97% по 2% раствору NaCl в дистиллированной воде при температуре 25°С.Roll reverse osmosis elements are preferably made of a hydrophilic material, for example cellulose acetate or polyamide, with a selectivity of at least 97% in a 2% solution of NaCl in distilled water at a temperature of 25 ° C.
Селективность S мембранного элемента определяется соотношением:The selectivity S of the membrane element is determined by the ratio:
S=100%·(qвх-qвых)/qвх, где qвх и qвых - солесодержание растворенных в воде солей (в частности NaCl) на входе и выходе мембраны.S = 100% · (q in -q out ) / q in , where q in and q out are the salt content of salts dissolved in water (in particular NaCl) at the inlet and outlet of the membrane.
Блок автоматического управления выполнен, предпочтительно, в виде программируемого контроллера с жидкокристаллической панелью, автоматическими выключателями и контактором (не изображены) с возможностью отключения насоса 2 при отсутствии жидкости в накопительной емкости 1 или низком давлении на входе мембранного блока 4.The automatic control unit is preferably made in the form of a programmable controller with a liquid crystal panel, circuit breakers and a contactor (not shown) with the ability to turn off the pump 2 in the absence of liquid in the storage tank 1 or low pressure at the inlet of the membrane unit 4.
Манометры выполнены, предпочтительно, с диапазоном измерений по меньшей мере, до 20 бар и заполнены глицерином.The pressure gauges are preferably made with a measuring range of at least 20 bar and are filled with glycerin.
Накопительная емкость 1 снабжена дополнительным вентилем 11 для ее опорожнения, а насос 2 выполнен с возможностью подачи раствора под давлением 3,2-19,5 бар.The storage tank 1 is equipped with an additional valve 11 for emptying it, and the pump 2 is configured to supply a solution under a pressure of 3.2-19.5 bar.
Выходы концентрата и фильтрата мембранного блока 4 выполнены с соотношением диаметров проходных сечений как 8:6, например диаметр выхода фильтрата с диаметром 3/8′′, а диаметр выхода концентрата с диаметром 1/2′′.Outputs of the concentrate and filtrate membrane unit 4 is formed with a ratio of diameters of the passage section as an 8: 6, for example with a filtrate outlet diameter of 3/8 '' and a concentrate exit diameter with a 1/2 ''.
Установка размещается таким образом, чтобы обеспечить, при необходимости, возможность подключения накопительной емкости 1 к источнику раствора биологически-активных веществ или к специальной емкости с этим раствором, а шланг вывода фильтрата - опустить в канализацию (с разрывом струи) или в дополнительную емкость (не изображено).The installation is placed in such a way as to provide, if necessary, the ability to connect the storage tank 1 to the source of the solution of biologically active substances or to a special container with this solution, and to lower the filtrate outlet hose into the sewer (with a rupture of the stream) or into an additional tank (not pictured).
Способ концентрирования водных растворов биологически активных веществ и работа установки для концентрирования водных растворов биологически активных веществ осуществляются следующим образом.The method of concentration of aqueous solutions of biologically active substances and the operation of the installation for concentrating aqueous solutions of biologically active substances are as follows.
Так как на время простоя (в исходном состоянии) установка заполнена консервантом (1,5% раствор NaHSO3), перед вводом в эксплуатацию установку промывают от консервантов. Для этого накопительную емкость 1 заполняют обессоленной или умягченной водой без содержания соединений железа, свободного хлора и бактерий. С помощью технологических трубок соединяют выход фильтрата мембранного блока 4 с емкостью 1. Открывают вентиль 8 и дроссель 10 полностью, а дроссель 9 примерно на половину. Подают электропитание на блок управления, после чего включается насос 2 и установка обеспечивает циркуляцию воды через мембранный блок 4 по замкнутому контуру в автоматическом режиме. С помощью дросселя 9 устанавливают по показаниям манометра 6 давление около 3 бар.Since the unit is filled with a preservative (1.5% NaHSO 3 solution) for a period of inactivity (in the initial state), the unit is rinsed from preservatives before commissioning. For this, the storage tank 1 is filled with demineralized or softened water without the content of iron compounds, free chlorine and bacteria. Using technological tubes, the output of the filtrate of the membrane unit 4 is connected with a capacity 1. Open valve 8 and throttle 10 completely, and throttle 9 about half. They supply power to the control unit, after which the pump 2 is turned on and the installation circulates water through the membrane unit 4 in a closed circuit in automatic mode. Using a throttle 9 set the pressure gauge 6 to a pressure of about 3 bar.
Циркуляцию воды продолжают в течение 30 часов, после чего оборудование выключают, а промывочную воду сливают через вентиль 11.The water circulation is continued for 30 hours, after which the equipment is turned off, and the washing water is drained through the valve 11.
Эту процедуру проводят, как правило, еще два раза. По завершении промывки вентиль 8 закрывают.This procedure is carried out, as a rule, two more times. At the end of the flushing, the valve 8 is closed.
После слива промывочной воды емкость 1 заполняют раствором биологически активного вещества, подлежащим концентрированию.After draining the wash water, the container 1 is filled with a solution of a biologically active substance to be concentrated.
Блок автоматического управления при неработающей установке позволяет задавать параметры программы - время промывки и отстаивания раствора, например 40 и 1 мин, соответственно, а также число циклов промывки (предпочтительно - 3 циклов) и длительность задержки срабатывания защиты по давлению насоса.The automatic control unit with a non-working installation allows you to set program parameters - the time of flushing and settling the solution, for example 40 and 1 min, respectively, as well as the number of flushing cycles (preferably 3 cycles) and the duration of the protection delay by pressure of the pump.
Для проведения концентрирования раствора открывают вентиль 8. Фильтрат отводят в дополнительную емкость или в дренаж (канализацию).To concentrate the solution, open valve 8. The filtrate is diverted to an additional container or to drainage (sewage).
Открывают дроссель 10 полностью, дроссель 9 примерно на половину. Подают электропитание на блок управления, после чего включается насос 2 и установка обеспечивает циркуляцию раствора через мембранный блок 4 по замкнутому контуру в автоматическом режиме. С помощью дросселя 9 устанавливают по показаниям манометров 6, 7 перепад давления в пределах 3,2-19,5 бар. Дроссели 9 и 10 фиксируют от изменения их гидравлической проводимости.Open throttle 10 completely, throttle 9 about half. Power is supplied to the control unit, after which the pump 2 is turned on and the installation circulates the solution through the membrane unit 4 in a closed circuit in automatic mode. Using the throttle 9 set according to the testimony of pressure gauges 6, 7, the pressure drop in the range of 3.2-19.5 bar. Chokes 9 and 10 are fixed from changes in their hydraulic conductivity.
Раствор из емкости 1 поступает под давлением насоса 2 на вход мембранного блока 4, где на полупроницаемых мембранах происходит процесс обратного осмоса. Обратный осмос - процесс мембранного разделения, состоящий в преимущественном проникновении через полупроницаемую мембрану растворителя и некоторых низкомолекулярных компонентов раствора под действием давления, превышающего осмотическое давление раствора.The solution from the tank 1 is supplied under the pressure of the pump 2 to the input of the membrane unit 4, where the process of reverse osmosis occurs on semipermeable membranes. Reverse osmosis is the process of membrane separation, consisting in the predominant penetration through the semipermeable membrane of the solvent and some low molecular weight components of the solution under the action of a pressure exceeding the osmotic pressure of the solution.
Так как раствор с большей концентрацией находится с одной стороны мембраны под воздействием давления насоса 2, превышающего осмотическое, молекулы воды двигаются через полупроницаемую мембрану в «обратном» направлении, то есть из более концентрированного раствора в менее концентрированный. Этот процесс называется "обратным осмосом". При проведении обратного осмоса получают два раствора: концентрат (ретант), обогащенный растворенными веществами, и фильтрат (пермеат), обедненный ими.Since a solution with a higher concentration is located on one side of the membrane under the influence of a pump pressure 2 exceeding the osmotic pressure, water molecules move through the semipermeable membrane in the “opposite” direction, that is, from a more concentrated solution to a less concentrated one. This process is called reverse osmosis. When conducting reverse osmosis, two solutions are obtained: a concentrate (retant) enriched with dissolved substances, and a filtrate (permeate) depleted in them.
Концентрат в качестве целевого продукта направляется обратно в емкость 1 по трубопроводу 12 рециркуляции через дроссель 9. Таким образом, концентрация раствора в емкости 1 непрерывно нарастает. Концентрацию раствора в емкости 1 контролируют, например, по его электропроводности.The concentrate as the target product is sent back to the tank 1 through the recirculation pipe 12 through the throttle 9. Thus, the concentration of the solution in the tank 1 is continuously increasing. The concentration of the solution in the tank 1 is controlled, for example, by its electrical conductivity.
Блок автоматического управления в случае отсутствия жидкости в емкости 1 или аварийного падения давления насоса 2 (по сухому ходу) останавливает двигатель насоса 2 с задержкой пять секунд с момента срабатывания реле 3, а на экране контроллера появляется соответствующая надпись.The automatic control unit in the absence of fluid in the tank 1 or an emergency pressure drop of the pump 2 (dry run) stops the motor of the pump 2 with a delay of five seconds from the moment of operation of the relay 3, and the corresponding message appears on the controller screen.
Обратный осмос обеспечивает гораздо более высокую степень разделения, чем большинство традиционных методов фильтрации, основанных на фильтрации механических частиц и адсорбции ряда веществ, например, с помощью активированного угля. Разделение обратным осмосом осуществляется при температуре окружающей среды без фазовых превращений, поэтому затраты энергии значительно меньше, чем в большинстве других методах разделения (таких как ректификация, кристаллизация, выпаривание и др.). Малая энергоемкость и сравнительная простота аппаратурного оформления обеспечивают высокую экономическую эффективность процесса.Reverse osmosis provides a much higher degree of separation than most traditional filtration methods based on the filtration of mechanical particles and the adsorption of a number of substances, for example, using activated carbon. Separation by reverse osmosis is carried out at ambient temperature without phase transformations, so the energy consumption is much less than in most other separation methods (such as rectification, crystallization, evaporation, etc.). The low energy consumption and the comparative simplicity of the hardware design ensure high economic efficiency of the process.
Диапазон допустимых значений давления настройки дросселя 9 выбран из условия недопущения телескопирования мембранных элементов (которое может произойти при повышении расхода жидкости при давлении менее 3 бар) и недопущения их быстрого засорения (которое может произойти при резком увеличении съема фильтрата, по сравнению с расходом концентрата, при давлении более 4, 5 бар). Заполнение манометров 6, 7 глицерином обеспечивает точность измерений по манометрам 6, 7, т.к. устраняет вибрацию стрелки.The range of permissible pressure settings of the throttle 9 is selected from the condition of preventing telescoping of the membrane elements (which can occur when the fluid flow rate increases at a pressure of less than 3 bar) and preventing their rapid clogging (which can occur with a sharp increase in filtrate removal, compared with the concentrate flow rate, when pressure over 4, 5 bar). Filling the pressure gauges 6, 7 with glycerin ensures the accuracy of measurements on pressure gauges 6, 7, because eliminates vibration arrows.
В процессе эксплуатации мембранный блок 4 «забивается» наслоениями солей жесткости, коагулировавшими коллоидными эмульсиями, органическими отложениями. Если мембранный блок 4 своевременно не очищать от загрязнений, это может привести к «оштукатуриванию» поверхности мембран и даже к необратимым разрушениям мембран. Признаками недопустимого загрязнения мембран являются снижение производительности мембран по фильтрату более, чем на 15% от первоначальной, или увеличение перепада давления по манометрам 9 и 10 более чем на 20%.During operation, the membrane unit 4 is "clogged" with layers of hardness salts, coagulated with colloidal emulsions, organic deposits. If the membrane unit 4 is not promptly cleaned of impurities, this can lead to “plastering” of the membrane surface and even to irreversible destruction of the membranes. Signs of unacceptable membrane contamination are a decrease in the membrane productivity of the filtrate by more than 15% of the original, or an increase in pressure drop by manometers 9 and 10 by more than 20%.
В этом случае производится регенерация мембранного блока 4 путем обработки моющим средством, растворенным в дистиллированной воде, удаляющим с поверхности мембран накопившиеся отложения. Регенерация производится в несколько этапов. На первом этапе мойка осуществляется щелочным раствором (NaOH), на втором этапе - кислотным раствором (лимонная кислота). При необходимости далее проводится мойка дезинфицирующим и/или консервирующим растворами.In this case, the membrane unit 4 is regenerated by treatment with a detergent dissolved in distilled water, which removes accumulated deposits from the membrane surface. Regeneration is carried out in several stages. At the first stage, washing is carried out with an alkaline solution (NaOH), at the second stage, with an acid solution (citric acid). If necessary, washing with disinfectant and / or preservative solutions is further carried out.
Процесс промывки при регенерации аналогичен процессу, изложенному выше при вводе в эксплуатацию. Количество циклов устанавливается равным 4, время работы насоса 15 мин, пауза между циклами - 45 мин.The flushing process during regeneration is similar to the process described above during commissioning. The number of cycles is set equal to 4, the pump run time is 15 minutes, the pause between cycles is 45 minutes.
После завершения регенерации установку промывают от моечных растворов и консервантов обессоленной или умягченной водой, как при вводе в эксплуатацию.After the regeneration is completed, the installation is washed from washing solutions and preservatives with demineralized or softened water, as during commissioning.
Периодически (один раз в три месяца) должна производиться санация мембранного блока 4 раствором перекиси водорода 0,2% (Н2O2) в течение 20-25 мин, после чего мембранный блок 4 промывается чистой водой.Periodically (once every three months), the membrane block 4 should be sanitized with a solution of hydrogen peroxide 0.2% (H 2 O 2 ) for 20-25 minutes, after which the membrane block 4 is washed with clean water.
Для хранения установка вновь заполняется консервантом.For storage, the unit is again filled with a preservative.
Таким образом, созданы эффективный способ и установка концентрирования водных растворов биологически активных веществ, а также расширен арсенал способов и установок концентрирования водных растворов биологически активных веществ.Thus, an effective method and installation for concentrating aqueous solutions of biologically active substances has been created, and the arsenal of methods and installations for concentrating aqueous solutions of biologically active substances has been expanded.
При этом повышена возможная концентрация раствора в емкости благодаря многократной циркуляции раствора по замкнутому контуру через мембранный блок, увеличен ресурс установки благодаря оптимизации условий работы мембранного блока по скорости потока и входной концентрации раствора, расширены функциональные возможности для концентрирования разнообразных растворов, сокращена длительность процесса, упрощена конструкция, повышена технологичности за счет автоматизации контроля параметров процесса.At the same time, the possible concentration of the solution in the tank is increased due to the multiple circulation of the solution in a closed loop through the membrane block, the installation life is increased due to the optimization of the working conditions of the membrane block in terms of flow rate and inlet concentration of the solution, the functionality for concentrating various solutions is expanded, the process time is shortened, the design is simplified , improved manufacturability by automating the control of process parameters.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006121054/15A RU2323036C2 (en) | 2006-06-15 | 2006-06-15 | Method and device for concentrating water solutions of biology-active agents |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006121054/15A RU2323036C2 (en) | 2006-06-15 | 2006-06-15 | Method and device for concentrating water solutions of biology-active agents |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006121054A RU2006121054A (en) | 2008-01-10 |
| RU2323036C2 true RU2323036C2 (en) | 2008-04-27 |
Family
ID=39019521
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006121054/15A RU2323036C2 (en) | 2006-06-15 | 2006-06-15 | Method and device for concentrating water solutions of biology-active agents |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2323036C2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2585191C1 (en) * | 2014-12-30 | 2016-05-27 | Закрытое Акционерное Общество "Аквафор Продакшн" (Зао "Аквафор Продакшн") | Fluid cleaning system |
| RU2751715C2 (en) * | 2019-03-18 | 2021-07-16 | Общество с ограниченной ответственностью "ГИДРОТЕХ" | Unit for concentration of salt solution |
| US11103830B2 (en) | 2015-09-02 | 2021-08-31 | Electrophor, Inc. | Method for purifying a liquid |
| US11439955B2 (en) | 2015-09-02 | 2022-09-13 | Electrophor, Inc. | System for purifying a liquid |
-
2006
- 2006-06-15 RU RU2006121054/15A patent/RU2323036C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Брок Т. Мембранная фильтрация. М.: Мир, 1987, с.168, 176. * |
| Химическая энциклопедия. - М.: «Большая Российская энцикл.», 1992, т.3, с.25. * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2585191C1 (en) * | 2014-12-30 | 2016-05-27 | Закрытое Акционерное Общество "Аквафор Продакшн" (Зао "Аквафор Продакшн") | Fluid cleaning system |
| WO2016108733A1 (en) * | 2014-12-30 | 2016-07-07 | Закрытое Акционерное Общество "Аквафор Продакшн" (Зао "Аквафор Продакшн") | Method for purifying liquid |
| US11103830B2 (en) | 2015-09-02 | 2021-08-31 | Electrophor, Inc. | Method for purifying a liquid |
| US11439955B2 (en) | 2015-09-02 | 2022-09-13 | Electrophor, Inc. | System for purifying a liquid |
| RU2751715C2 (en) * | 2019-03-18 | 2021-07-16 | Общество с ограниченной ответственностью "ГИДРОТЕХ" | Unit for concentration of salt solution |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2006121054A (en) | 2008-01-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2003283788B2 (en) | Direct osmosis cleaning | |
| JP6762258B2 (en) | Reverse osmosis treatment system and reverse osmosis treatment method | |
| CN110536742B (en) | High recovery integrated UF/RO system | |
| JP4996067B2 (en) | Water treatment apparatus using reverse osmosis membrane and method of using the same | |
| JP2007505727A (en) | Improved cleaning method for membrane modules | |
| JPH06277664A (en) | Method and apparatus for clarifying surface flowing water with membrane | |
| CN102471100A (en) | Water producing system | |
| US20110315612A1 (en) | Desalination apparatus and method of cleaning the same | |
| JP2008542007A (en) | Product membrane filtration | |
| US20180104652A1 (en) | Reverse osmosis membrane cleaning method and reverse osmosis membrane cleaning apparatus | |
| JP2017209654A (en) | Reverse osmosis membrane device and operation method of reverse osmosis membrane device | |
| RU2323036C2 (en) | Method and device for concentrating water solutions of biology-active agents | |
| CN206437955U (en) | With preventing the water purifier of reverse osmosis membrane secondary pollution function | |
| JP2013212497A (en) | Water treating method | |
| KR101603785B1 (en) | Hydrogen peroxide refined system using reverse osmosis and hydrogen peroxide produced thereof | |
| RU2199377C1 (en) | Membrane plant for separation of solutions | |
| JP2015231591A (en) | Remote supervisory control system | |
| KR101973738B1 (en) | Method for cleaning of ceramic membrane filtration system using submerged membrane and pressurized membrane | |
| RU131713U1 (en) | DEVICE FOR PURIFICATION OF WATER FOR MEDICAL PURPOSES BY THE REVERSE OSMOSIS METHOD | |
| JP4454922B2 (en) | Control method of filtration apparatus using hollow fiber type separation membrane | |
| WO2011108589A1 (en) | Method for washing porous membrane module, and fresh water generator | |
| RU2434812C1 (en) | Membrane water treatment plant | |
| RU22434U1 (en) | SOLUTION SEPARATION INSTALLATION | |
| Ghomshe | Cleaning strategy of fouled reverse osmosis membrane: direct osmosis at high salinities (DO-HS) as on-line technique without interruption of RO operation | |
| JPWO2016030945A1 (en) | Water treatment apparatus and operation method thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180616 |