RU2389693C2 - Способ очистки высокоминерализованной воды - Google Patents
Способ очистки высокоминерализованной воды Download PDFInfo
- Publication number
- RU2389693C2 RU2389693C2 RU2007124710/15A RU2007124710A RU2389693C2 RU 2389693 C2 RU2389693 C2 RU 2389693C2 RU 2007124710/15 A RU2007124710/15 A RU 2007124710/15A RU 2007124710 A RU2007124710 A RU 2007124710A RU 2389693 C2 RU2389693 C2 RU 2389693C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- bromine
- boron
- reverse osmosis
- purification
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 43
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000012466 permeate Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 claims abstract 2
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 claims abstract 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 11
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 3
- 239000003957 anion exchange resin Substances 0.000 claims description 2
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 claims 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 abstract description 4
- 230000035622 drinking Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005115 demineralization Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 7
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 6
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 6
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 6
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 5
- 238000005349 anion exchange Methods 0.000 description 4
- 239000000645 desinfectant Substances 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000909 electrodialysis Methods 0.000 description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N hypochlorite Chemical compound Cl[O-] WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- -1 bromine ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000003014 ion exchange membrane Substances 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/124—Water desalination
- Y02A20/131—Reverse-osmosis
Landscapes
- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способам очистки высокоминерализованной воды, в частности морской, и может найти применение в системах водоподготовки питьевой воды. Способ очистки высокоминерализованной воды включает в себя стадии очистки от бора и брома и стадию опреснения воды и отличается тем, что вначале проводится деминерализация воды обратным осмосом, а затем вода подвергается очистке от брома и бора с помощью анионита в Сl--форме. В процессе деминерализации соотношение пермеата и концентрата составляет 1:(0,2-20). Технический результат заключается в очистке воды от бора и брома до нормативов питьевой, а также в упрощении технологического процесса и снижении энергозатрат. 3 з.п.ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к способам обработки высокоминерализованной воды и может найти применение в системах водоподготовки.
Известен способ опреснения высокоминерализованной, в частности морской, воды [1], включающий вакуумирование, нагрев, испарение воды и конденсацию водяного пара, при котором нагрев и испарение воды производят на одной стороне стенки плоской тепловой трубы, а конденсацию полученного водяного пара на прямо противоположной стенке другой плоской тепловой трубы, при этом периодически распыляют между стенками дистиллированную воду с температурой выше температуры водяного пара и осуществляют постоянное воздействие электромагнитным полем на водяной пар между плоскими тепловыми трубами, а вакуумирование осуществляется с перепадом высот не менее 10 м при нормальном атмосферном давлении.
Недостатком способа является сложность его реализации, обусловленная большим количеством специализированного оборудования и высокими энергозатратами.
Кроме того, полученная в результате этого способа опреснения морской воды очищенная вода является дистиллированной, обладает низкими вкусовыми характеристиками и не соответствует санитарно-гигиеническим требованиям, поскольку практически не содержит необходимых для организма солей и микроэлементов.
Известно, что для опреснения высокоминерализованной воды применяют мембранные методы (электродиализ и обратный осмос [2, 3]), однако при этом сталкиваются со следующей проблемой: после достижения низкого общего солесодержания в воде (менее 1000 мг/л), соответствующего требованиям санитарных норм, в очищенной воде присутствуют бор и бром в количествах, в несколько раз превосходящих допустимые нормы. Это связанно с высоким начальным содержанием указанных элементов в исходной высокоминерализованной воде и с недостаточной селективностью мембран в процессе очистки.
Повышенное содержание бора и брома в опресненной воде вредно для здоровья и делает непригодной эту воду для питья.
Известен способ извлечения брома из морской воды [4], заключающийся в сорбции ионов брома сильноосновным ионитом в последовательно расположенных колоннах при температуре 0-25°С с последующей десорбцией при температуре 50-95°С.
Этот способ обладает недостатком, обусловленным тем, что он не позволяет очистить воду от брома и других примесей до необходимых нормативов.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является способ [5], заключающийся в предварительной обработке воды флокулянтом и гипохлоритом с последующей фильтрацией через песчаный и угольный фильтры, умягчении с помощью ионитов, выделении брома и бора и опреснении последовательно электродиализом и обратным осмосом.
Недостатки такого способа связаны с многостадийностью и сложностью его технологического процесса. Существенным недостатком является также удаление брома и бора из морской воды, содержащей большое количество минеральных солей. В этом случае производительность оборудования по удалению бора и брома очень низка, причем требуется большой расход реагентов.
Технический результат предлагаемого изобретения заключается в устранении отмеченных недостатков и достигается в предлагаемом способе очистки высокоминерализованной воды, включающем стадии очистки от брома и бора и стадию опреснения воды и отличающемся тем, что в начале производится деминерализация воды обратным осмосом, а затем вода подвергается очистке от брома и бора с помощью анионита в Cl--форме.
Кроме того, способ отличается тем, что перед очисткой обратным осмосом воду подвергают обеззараживанию магнитным полем с напряженностью 105a/м в рабочем зазоре обеззараживателя.
В предлагаемом способе соотношение пермиата и концентрата в процессе обратного осмоса составляет 1:(0,2-20).
Сущность предлагаемого технического решения поясняется схемой (см. чертеж), где: 1 - насос; 2 - фильтр от механических примесей; 3 - микрофильтр; 4 - обеззараживатель; 5 - насос высокого давления; 6 - мембранный модуль; 7 - анионитовый фильтр; 8 - угольный фильтр.
Пример 1
Высокоминерализованная вода из источника с содержанием минеральных солей 36 г/л состава: NaCl - 77,5%, MgCl2 - 9,0%, MgSO4 - 7,1%, MgBr2 - 0,08%, CaSO4 - 3,8%, СаСО3 - 0,4%, KCl - 2,0%, Na2B4O7 - 0,03% подается насосом (1) в фильтр (2), где освобождается от механических примесей. Затем воду пропускают через микрофильтр (3) и магнитный обеззараживатель (4), где воду стерилизуют воздействием магнитного поля с напряженностью 105 а/м. После обеззараживателя (4) вода с помощью насоса высокого давления пропускается через мембранный обратноосмотический элемент (6), где при соотношении пермиат-концентрат 1÷(0,8÷1,2) происходит отделение большего количества минеральных солей. Предусмотрена рециркуляция 0,1 объемной части концентрата. Очищенная вода (пермиат) с содержанием минеральных солей 220,0 мг/л, бора 3,3 мг/л и брома 14,1 мг/л направляется на анионитовый фильтр (7). В фильтр (7) загружают анионит АВ-17-8 чс, который предварительно переводят в Cl--форму с помощью раствора поваренной соли. В воде, прошедшей фильтр (7), содержание бора 0,2 мг/л (при нормативе не более 0,5) и содержание брома 0,1 мг/л (при нормативе не более 0,2). После анионитового фильтра (7) воду пропускают через угольный фильтр (8) для придания ей хороших вкусовых качеств.
Пример 2
Высокоминерализованная вода из источника с содержанием минеральных солей 4,2 г/л состава: NaCl - 77,6%, MgCl -10,4%, MgSO4 - 5,7%, MgBr2 - 0,2%, CaSO4 - 2,0%, CaCl2 - 1,6%, СаСО3 - 0,2%, KCl - 2,1%, Na2B4O7 - 0,1%.
Освобождается от механических примесей, стерилизуется воздействием магнитного поля с напряженностью 105 а/м (4), пропускается через мембранный обратноосмотический элемент (6), где при соотношении пермиат - концентрат 1:(0,2÷0,8) отделяется основная часть минеральных солей 240 мг/л, бора 0,8 мг/л и брома 4,0 мг/л, проходит очистку на анионитовом фильтре (7) и угольном фильтре (8). Очищенная вода имела содержание бора 0,1 мг/л, содержание брома 0,05 мг/л.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Патент РФ №2142912.
2. Ионообменные мембраны в электродиализе.
Под. ред. К.М.Салдадзе. Л.: Химия, 1970, с.171-182.
3. Карелин Ф.Н. Обессоливание воды обратным осмосом. - М.: Стройиздат, 1988 - 208 с.
4. Патент РФ №1726387.
5. Патент РФ №2089511.
Claims (4)
1. Способ очистки высокоминерализованной воды до нормативов питьевой воды, включающий в себя стадии очистки от брома и бора и стадию опреснения воды, отличающийся тем, что вначале проводится деминерализация воды обратным осмосом, а затем вода подвергается очистке от брома и бора с помощью анионита в
Сl--форме.
Сl--форме.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед очисткой обратным осмосом воду обеззараживают с помощью магнитного поля.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что соотношение пермеата и концентрата в процессе обратного осмоса составляет 1:(0,2-20).
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что после ионообменного фильтра вода поступает в фильтр, заполненный активированным углем.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007124710/15A RU2389693C2 (ru) | 2007-06-29 | 2007-06-29 | Способ очистки высокоминерализованной воды |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007124710/15A RU2389693C2 (ru) | 2007-06-29 | 2007-06-29 | Способ очистки высокоминерализованной воды |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007124710A RU2007124710A (ru) | 2009-01-10 |
| RU2389693C2 true RU2389693C2 (ru) | 2010-05-20 |
Family
ID=40373788
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007124710/15A RU2389693C2 (ru) | 2007-06-29 | 2007-06-29 | Способ очистки высокоминерализованной воды |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2389693C2 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10167217B2 (en) | 2013-07-05 | 2019-01-01 | Steralmar Srl | Process for industrial production of sea water basically suitable for food use |
| RU2824159C1 (ru) * | 2024-03-12 | 2024-08-06 | Общество с ограниченной ответственностью научно-производственное предприятие "ЭКОФЕС" | Способ очистки природных вод от соединений бора |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1726387A1 (ru) * | 1990-04-12 | 1992-04-15 | Институт геохимии и аналитической химии им.В.И.Вернадского | Способ извлечени брома из морской воды |
| SU1836297A3 (ru) * | 1991-07-15 | 1993-08-23 | Иhctиtуt Koллoидhoй Xиmии И Xиmии Boды Иm.A.B.Дуmahckoгo | Cпocoб oпpechehия бopcoдepжaщиx boд |
| CA2165671A1 (en) * | 1994-07-22 | 1996-01-23 | Madoka Tanabe | Deionized water or high purity water producing method and apparatus |
| RU2089511C1 (ru) * | 1995-02-22 | 1997-09-10 | Институт геохимии и аналитической химии им.В.И.Вернадского РАН | Способ комплексной переработки морской воды |
| US5833846A (en) * | 1996-01-17 | 1998-11-10 | Orango Corporation | High-purity water producing apparatus utilizing boron-selective ion exchange resin |
| RU2142912C1 (ru) * | 1999-04-27 | 1999-12-20 | Моторин Виктор Николаевич | Способ моторина в.н. опреснения морской воды и устройство для его осуществления |
| JP2000271569A (ja) * | 1999-03-25 | 2000-10-03 | Kurita Water Ind Ltd | 純水の製造方法 |
| RU2225369C1 (ru) * | 2003-03-13 | 2004-03-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Исследовательский центр имени М.В.Келдыша" | Способ очистки природных вод |
-
2007
- 2007-06-29 RU RU2007124710/15A patent/RU2389693C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1726387A1 (ru) * | 1990-04-12 | 1992-04-15 | Институт геохимии и аналитической химии им.В.И.Вернадского | Способ извлечени брома из морской воды |
| SU1836297A3 (ru) * | 1991-07-15 | 1993-08-23 | Иhctиtуt Koллoидhoй Xиmии И Xиmии Boды Иm.A.B.Дуmahckoгo | Cпocoб oпpechehия бopcoдepжaщиx boд |
| CA2165671A1 (en) * | 1994-07-22 | 1996-01-23 | Madoka Tanabe | Deionized water or high purity water producing method and apparatus |
| RU2089511C1 (ru) * | 1995-02-22 | 1997-09-10 | Институт геохимии и аналитической химии им.В.И.Вернадского РАН | Способ комплексной переработки морской воды |
| US5833846A (en) * | 1996-01-17 | 1998-11-10 | Orango Corporation | High-purity water producing apparatus utilizing boron-selective ion exchange resin |
| JP2000271569A (ja) * | 1999-03-25 | 2000-10-03 | Kurita Water Ind Ltd | 純水の製造方法 |
| RU2142912C1 (ru) * | 1999-04-27 | 1999-12-20 | Моторин Виктор Николаевич | Способ моторина в.н. опреснения морской воды и устройство для его осуществления |
| RU2225369C1 (ru) * | 2003-03-13 | 2004-03-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Исследовательский центр имени М.В.Келдыша" | Способ очистки природных вод |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10167217B2 (en) | 2013-07-05 | 2019-01-01 | Steralmar Srl | Process for industrial production of sea water basically suitable for food use |
| RU2682638C2 (ru) * | 2013-07-05 | 2019-03-19 | Стеральмар Срл | Способ промышленного получения морской воды, подходящей для пищевого применения |
| RU2824159C1 (ru) * | 2024-03-12 | 2024-08-06 | Общество с ограниченной ответственностью научно-производственное предприятие "ЭКОФЕС" | Способ очистки природных вод от соединений бора |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2007124710A (ru) | 2009-01-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2663906C (en) | Method and apparatus for desalination | |
| KR101398352B1 (ko) | 열 담수화 | |
| US20090039020A1 (en) | Methods for reducing boron concentration in high salinity liquid | |
| JP2013528487A (ja) | 水処理プロセス | |
| 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 | |
| CN104071808A (zh) | 一种煤化工浓盐水分离蒸发结晶制备工业盐的方法 | |
| JP2003507183A (ja) | イオン選択性膜を用いる水脱塩プロセス | |
| SA110310429B1 (ar) | طريقة لمعالجة وتنقية مياه البحر لاستخلاص كلوريد صوديوم عالي النقاء للاستخدام الصناعي | |
| CN101928088A (zh) | 一种石化企业反渗透浓水的处理方法 | |
| AU2012222624B2 (en) | Treatment of raw brines from desalination plants | |
| KR101689059B1 (ko) | 해수 중 음이온 제거 및 탄산이온 전환을 이용한 미네랄 농축수 제조방법 | |
| US20210101814A1 (en) | High Recovery Desalination and Mineral Production System and Method | |
| RU2389693C2 (ru) | Способ очистки высокоминерализованной воды | |
| KR20060069237A (ko) | 수(水) 중의 붕소 함유량을 감소시켜 음용으로 적합한 물을제조하는 방법 | |
| RU2383498C1 (ru) | Способ получения обессоленной воды и воды высокой чистоты для ядерных энергетических установок научных центров | |
| US20170096355A1 (en) | Process and system for well water treatment | |
| RU2655995C1 (ru) | Способ опреснения воды (варианты) | |
| RU2442756C1 (ru) | Способ получения обессоленной воды и воды высокой чистоты для ядерных энергетических установок научных центров | |
| CN215712398U (zh) | 一种钢铁冶金高盐废水资源化利用的处理系统 | |
| RU2322402C2 (ru) | Система ионообменной химической очистки и обратноосмотического обессоливания воды для котлов тепловых электростанций | |
| KR101030192B1 (ko) | 결정화 공정을 채용한 해수 내 보론의 제거방법 | |
| RU2016637C1 (ru) | Способ получения сахара-песка из сахарных соков методом салдадзе | |
| RU2468456C1 (ru) | Способ получения обессоленной воды и воды высокой чистоты для ядерных энергетических установок научных центров | |
| IONS | Processes that remove the ionic constituents of water are alternatively called desalting, desalination, or demineralization, and it is possible to achieve this type of purification either by removing the pure water from the salt solution or by removing the salt from the solution. Examples of methods involving the removal of water from the salt solution are | |
| RU2004133939A (ru) | Способ глубокого обессоливания пресных и солоноватых вод (варианты) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FA92 | Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted) |
Effective date: 20090827 |
|
| FZ9A | Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal) |
Effective date: 20090929 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100630 |