RU2429901C2 - Способ усовершенствования производительности технологии мембранной ультрафильтрации или микрофильтрации в обработке промывочной воды - Google Patents

Способ усовершенствования производительности технологии мембранной ультрафильтрации или микрофильтрации в обработке промывочной воды Download PDF

Info

Publication number
RU2429901C2
RU2429901C2 RU2008147544/05A RU2008147544A RU2429901C2 RU 2429901 C2 RU2429901 C2 RU 2429901C2 RU 2008147544/05 A RU2008147544/05 A RU 2008147544/05A RU 2008147544 A RU2008147544 A RU 2008147544A RU 2429901 C2 RU2429901 C2 RU 2429901C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
membrane
polymers
water
cationic
mol
Prior art date
Application number
RU2008147544/05A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2008147544A (ru
Inventor
Деепак А. МУСАЛЕ (US)
Деепак А. МУСАЛЕ
Original Assignee
Налко Компани
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 Налко Компани filed Critical Налко Компани
Publication of RU2008147544A publication Critical patent/RU2008147544A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2429901C2 publication Critical patent/RU2429901C2/ru

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/14—Ultrafiltration; Microfiltration
    • B01D61/145—Ultrafiltration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/14—Ultrafiltration; Microfiltration
    • B01D61/147—Microfiltration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/14—Ultrafiltration; Microfiltration
    • B01D61/16—Feed pretreatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/58—Multistep processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D65/00—Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
    • B01D65/02—Membrane cleaning or sterilisation ; Membrane regeneration
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • C02F1/444—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by ultrafiltration or microfiltration
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/54—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using organic material
    • C02F1/56—Macromolecular compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2311/00—Details relating to membrane separation process operations and control
    • B01D2311/04—Specific process operations in the feed stream; Feed pretreatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2311/00—Details relating to membrane separation process operations and control
    • B01D2311/16—Flow or flux control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2315/00—Details relating to the membrane module operation
    • B01D2315/06—Submerged-type; Immersion type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2317/00—Membrane module arrangements within a plant or an apparatus
    • B01D2317/02—Elements in series
    • B01D2317/025—Permeate series
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2317/00—Membrane module arrangements within a plant or an apparatus
    • B01D2317/08—Use of membrane modules of different kinds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2321/00—Details relating to membrane cleaning, regeneration, sterilization or to the prevention of fouling
    • B01D2321/04—Backflushing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
    • B01D61/025—Reverse osmosis; Hyperfiltration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
    • B01D61/027—Nanofiltration
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • C02F1/441—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by reverse osmosis

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

Описан способ обработки промывочной воды посредством использования технологии мембранного разделения. В частности, в способе обработки промывочной воды имеются следующие стадии: сбор промывочной воды в приемнике, пригодном для удержания такой промывочной воды, обработка указанной промывочной воды одним или более чем одним водорастворимым полимером, при этом указанные водорастворимые полимеры выбирают из группы, включающей амфотерные полимеры, катионные полимеры, где указанная плотность загрузки составляет от приблизительно 5% мол. до приблизительно 100 мол.%, цвиттер-ионные полимеры и их сочетание; возможно смешивание указанных водорастворимых полимеров с указанной промывной водой; пропускание указанной промывной воды через мембрану. Указанная мембрана является мембраной ультрафильтрации или микрофильтрации. Возможна обратная промывка мембраны для удаления сухого вещества с поверхности мембраны. 19 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл.

Description

Настоящее изобретение относится к способу обработку промывочных вод с использованием мембранной системы, включающей мембрану микрофильтрации или ультрафильтрации.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Промывочная вода - это поток сточной воды, полученный после фильтрации сырой воды через среду, такую как фильтрующая среда, мембрану ультрафильтрации (УФ) или мембрану микрофильтрации (МФ), и промывки для удаления накопившихся сухих веществ с наполнителя фильтра или с поверхности мембран УФ или МФ. Эта промывочная вода, представляющая собой относительно концентрированный поток по сравнению с сырой водой, содержит высокие уровни загрязнений, таких как взвешенные вещества, коллоидный материал, бактерии, вирусы и прочие водорастворимые органические вещества. Извлечение чистой воды после пропускания через фильтрующую среду или после первой стадии УФ или МФ системы составляет примерно 85-90%, что означает, что 10-15% подаваемой воды превращают в концентрированную или промывочную воду. Эту воду в дальнейшем обрабатывают на второй стадии УФ или МФ системы для повышения извлечения чистой до 96-98%. Водный фильтрат, полученный на этой второй стадии УФ/МФ, представляет собой такую же чистую воду, как после первой стадии УФ/МФ системы, и может быть использован в технологических системах или как питьевая вода. Однако из-за более высокого уровня загрязнений в промывочной воде после первой стадии УФ/МФ мембраны второй стадии УФ/МФ системы быстро загрязняются и должны использоваться при более низких расходах по сравнению с мембранами первой стадии УФ/МФ системы. Это приводит как к повышению капитальных затрат (большее количество мембран) и повышению эксплуатационных затрат (частая очистка мембран). Поэтому имеется заинтересованность в минимизации загрязнения мембран на второй стадии УФ/МФ системы, чтобы при этом мембраны работали более длительный период времени между чистками, работали на скорости потока в соответствии с выбранными мембранами, работали с более высокими расходами по сравнению с достигаемыми, или осуществлялось сочетание указанных преимуществ. Дополнительно имеется заинтересованность в снижении количества и/или размера мембран, чтобы снизить капитальные затраты на новую систему, содержащую мембраны второй стадии УФ/МФ для регенерации промывочной воды.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение предлагает способ обработки промывочной воды с использованием технологии мембранного разделения, включающий следующие стадии: сбор промывочной воды в приемнике, пригодном для удержания указанной промывочной воды, обработку указанной промывочной воды одним или более чем одним водорастворимым полимером, где указанные водорастворимые полимеры выбирают из группы, содержащей амфотерные полимеры, катионные полимеры, где указанная плотность заряда составляет приблизительно от 5 до приблизительно 100 мол.%, цвитттер-ионные полимеры и их сочетания, возможно смешивание указанных водорастворимых полимеров с указанной промывочной водой, пропускание указанной обработанной промывочной воды через мембрану, где указанная мембрана является мембраной ультрафильтрации или микрофильтрации, и возможно обратная промывка указанной мембраны для удаления сухого остатка с поверхности мембраны.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 иллюстрирует общую технологическую схему обработки промывочной воды, которая включает мембрану микрофильтрации/ультрафильтрации, где мембрана погружена в резервуар, а также дополнительную мембрану для дополнительной обработки пермеата с указанной мембраны микрофильтрации/ультрафильтрации.
Фиг.2 иллюстрирует общую технологическую схему обработки промывочной воды, которая включает резервуар для смешивания, осветлитель/предварительный фильтр и мембрану микрофильтрации/ультрафильтрации, где мембрана погружена в резервуар, а также дополнительную мембрану для дополнительной обработки пермеата с указанной мембраны микрофильтрации/ультрафильтрации.
Фиг.3 иллюстрирует общую технологическую схему обработки промывочной воды, которая включает резервуар для смешивания, осветлитель/ предварительный фильтр и мембрану микрофильтрации/ультрафильтрации, где мембрана находится снаружи сырьевого резервуара, содержащего промывочную воду, а также дополнительную мембрану для дополнительной обработки пермеата с указанной мембраны микрофильтрации/ультрафильтрации.
На Фиг.4 показана эффективность обработки промывочной воды продуктом Core Shell, ДМАЭА.МХЧ/АкАм, фильтрации ее через УФ мембрану при отслеживании потока пермеата как функции показателя объемной концентрации. На Фиг.4 сравнивают контрольный образец с профильтрованной и предварительно осажденной водой.
На фиг.5 показано сравнение контрольного образца с образцом промывочной воды, обработанной двумя различными дозировками продукта В, ДМАЭА.МХЧ/БХЧ/АкАм.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Определение терминологии:
«УФ» означает ультрафильтрацию. «МФ» означает микрофильтрацию.
«Амфотерный полимер» означает полимер, полученный из катионных мономеров и анионных мономеров и, возможно, другого(-их) неионного(-ых) мономера(-ов). Амфотерные полимеры могут иметь положительный или отрицательный заряд. Амфотерный полимер может быть также получен из цвиттер-ионных мономеров и катионных или анионных мономеров и, возможно, неионных мономеров. Амфотерный полимер является водорастворимым.
«Катионный полимер» означает полимер, имеющий общий положительный заряд. Катионные полимеры по изобретению готовят полимеризацией одного или более катионных мономеров; сополимеризацией одного или более неионных мономеров и одного или более катионных мономеров; конденсацией эпихлоргидрина и диамина или полиамина, или конденсацией этилендихлорида и аммиака, или формальдегида и соли амина. Катионный полимер является водорастворимым.
«Цвиттер-ионный полимер» означает полимер, состоящий из цвиттер-ионных мономеров и, возможно, другого неионного мономера(-ов). В цвиттер-ионных полимерах все полимерные цепочки и сегменты внутри этих цепочек являются электрически строго нейтральными. Поэтому цвиттер-ионные полимеры представляют собой подгруппу амфотерных полимеров и обязательно имеют нейтральный заряд по всем полимерным цепям и сегментам, поскольку и заряд аниона и заряд катиона находятся на одном цвиттер-ионном мономере. Цвиттер-ионный полимер является водорастворимым.
Предпочтительные воплощения изобретения
Как указывалось выше, изобретение предлагает способ обработки промывочной воды с использованием мембраны микрофильтрации или ультрафильтрации.
После того как промывочную воду собрали и обработали одним или более чем одним водорастворимым полимером, промывочную воду пропускают через мембрану. По одному из воплощений изобретения мембрана может быть погружена в резервуар. По другому воплощению изобретения мембрана находится снаружи сырьевого резервуара, содержащего указанную промывочную воду.
По другому воплощению изобретения промывочную воду, которая проходит через мембрану микрофильтрации или ультрафильтрации, можно дополнительно обработать с помощью одной или более мембран. Еще по одному воплощению изобретения дополнительная мембрана является либо обратноосмотической мембраной или мембраной нанофильтрации.
Разнообразные схемы обработки промывочной воды очевидны любому специалисту. По одному воплощению изобретения собранные сточные воды свалок перед пропусканием их через мембрану ультрафильтрации или микрофильтрации можно пропустить через один или более фильтров или осветлителей. По другому воплощению изобретения фильтр выбирают из группы, состоящей из песчаного фильтра, фильтра со множественной загрузкой, тканого фильтра, кассетного фильтра и мешочного фильтра.
Мембраны, используемые в способе обработки промывочной воды, могут иметь разные типы физических и химических параметров.
Что касается физических параметров, по одному из воплощений изобретения мембрана ультрафильтрации имеет размер пор в интервале от 0,003 до 0,1 мкм. По другому воплощению изобретения мембрана микрофильтрации имеет размер пор в интервале от 0,1 до 0,4 мкм. По другому воплощению изобретения мембрана имеет половолоконную конфигурацию с режимом движения фильтруемого материала от периферии к центру или от центра к периферии. По другому воплощению изобретения мембрана имеет плоскую конфигурацию. По другому воплощению изобретения мембрана имеет трубчатую конфигурацию. По еще одному воплощению изобретения мембрана имеет структуру с множеством отверстий.
Что касается химических параметров, по одному из воплощений изобретения мембрана является полимерной. По другому воплощению изобретения мембрана является неорганической. Еще по одному воплощению изобретения мембрана выполнена из нержавеющей стали.
Существуют другие физические и химические параметры мембраны, которые можно использовать в заявленном изобретении.
Для обработки промывочной воды можно использовать различные типы и количества химических составов. По одному из воплощений изобретения промывочную воду, собранную после пропускания через фильтрующую среду или после первой стадии УФ/МФ процесса, обрабатывают одним или более чем одним водорастворимым полимером. Возможно смешивают промывочную воду с добавленным полимером с помощью смешивающих устройств. Существует множество различных типов смешивающих устройств, известных специалистам.
По другому воплощению изобретения эти водорастворимые полимеры обычно имеют молекулярную массу приблизительно от 2000 до приблизительно 10000000 дальтон.
По другому воплощению изобретения эти водорастворимые полимеры выбирают из группы, состоящей из амфотерных полимеров, катионных полимеров и цвиттер-ионных полимеров.
По другому воплощению изобретения амфотерные полимеры выбирают из группы, состоящей из сополимера четвертичной соли диметиламиноэтил-акрилат-метилхлорид (ДМАЭА.МХЧ)/акриловой кислоты, сополимера хлорида диаллилдиметиламмония/акриловой кислоты, сополимера соли диметиламиноэтил-акрилатметилхлорида/N,N-диметил-N-метакриламидопропил-N-(3-сульфопропил)-аммоний-бетаина, сополимера акриловой кислоты/N,N-диметил-N-метакриламинопропил-N-(3-сульфопропил)-аммоний-бетаина и терполимера ДМАЭА.МХЧ/акриловой кислоты/N,N-диметил-N-метакриламидопропил-N-(3-сульфопропил)-аммоний-бетаина.
По другому воплощению изобретения водорастворимые полимеры имеют молекулярную массу приблизительно от 2000 до приблизительно 10000000 дальтон. Еще по одному воплощению изобретения водорастворимые полимеры имеют молекулярную массу приблизительно от 100000 до приблизительно 2000000 дальтон.
По другому воплощению изобретения дозировка амфотерных полимеров составляет приблизительно от 1 части на млн (ppm) до приблизительно 2000 частей на млн активных сухих веществ.
По другому воплощению изобретения амфотерные полимеры имеют молекулярную массу от приблизительно 5000 до приблизительно 2000000 дальтон.
По другому воплощению изобретения амфотерные полимеры имеют отношение эквивалента катионного заряда к эквиваленту анионного заряда приблизительно от 3,0:7,0 до приблизительно 9,8:0,2.
По другому воплощению изобретения катионные полимеры выбирают из группы, состоящей из полидиаллилдиметиламмонийхлорида (полиДАДМАХ), полиэтиленимина, полиэпиамина, полиэпиамина, сшитого аммиком или этилендиамином, конденсационного полимера этилендихлорида и аммиака, конденсационного полимера триэтаноламина и жирной кислоты таллового масла, поли(соли диметиламиноэтилметакрилата серной кислоты) и поли(четвертичной соли диметиламиноэтилакрилата-метилхлорида).
По другому воплощению изобретения катионные полимеры являются сополимерами акриламида (АкАм) и одного или более катионных мономеров, выбранных из группы, состоящей из диаллилметиламмония хлорида, четвертичной соли диметиламиноэтилакрилата-метилхлорида; четвертичной соли диметиламиноэтилметакрилата-метилхлорида и четвертичной соли диметиламиноэтилакрилата-бензилхлорида (ДМАЭА.БХЧ).
По другому воплощению изобретения катионные полимеры имеют катионный заряд от 20% моль до 50% моль.
По другому воплощению изобретения дозировка катионных полимеров составляет приблизительно от 0,1 части на млн до приблизительно 1000 частей на млн активных сухих веществ.
По другому воплощению изобретения катионные полимеры имеют катионный заряд по меньшей мере приблизительно 5 мол.%.
По другому воплощению изобретения катионные полимеры имеют катионный заряд 100 мол.%.
По другому воплощению изобретения катионные полимеры имеют молекулярную массу от приблизительно 100000 до приблизительно 10000000 дальтон.
По другому воплощению изобретения в состав цвиттер-ионных полимеров входит приблизительно от 1 до 99 мол.% N,N-диметил-N-метакриламидопропил-N-(3-сульфопропил)-аммоний-бетаина и приблизительно от 90 до приблизительно 1 мол.%, одного или более чем одного неионного мономера.
На фиг.1-3 представлены три потенциальные схемы обработки промывочной воды.
На фиг.1 промывочную воду после пропускания через фильтрующую среду или после первой стадии УФ или МФ системы собирают в приемнике (1) промывочной воды. Промывочную воду затем направляют по трубопроводу, в котором происходит указанное по ходу добавление (3) одного или более чем одного полимера. Обработанную промывочную воду затем направляют в мембранный узел (6), который погружен в резервуар (11). Также полимер (10) можно добавлять в резервуар (11), содержащий погруженную мембрану. Погруженная мембрана может быть мембраной ультрафильтрации или мембраной микрофильтрации. Возможно последующий пермеат (8) затем направляют через дополнительную мембрану (9), которая может являться либо обратноосмотической мембраной или мембраной нанофильтрации.
Со ссылкой на фиг.2 промывочную воду собирают в приемнике (1) промывочной воды. Промывочную воду затем направляют по трубопроводу, в котором происходит указанное по ходу добавление (3) одного или более чем одного полимера. Обработанную промывочную воду затем направляют в резервуар (2) для смешивания, в котором ее смешивают смешивающим устройством (7), при этом возможно добавляют в резервуар (2) для смешивания дополнительный полимер (4). Обработанную промывочную воду пропускают через предварительный фильтр (5) или осветлитель (5). Обработанную промывочную воду затем направляют по трубопроводу в мембранный узел (6), погруженный в резервуар (11). Возможно в резервуар (11), содержащий погруженную мембрану, добавляют полимер (10). Погруженная мембрана может быть мембраной микрофильтрации или мембраной ультрафильтрации. Возможно последующий фильтрат (8) затем направляют через дополнительную мембрану (9), которая может быть либо обратноосмотической мембраной или мембраной нанофильтрации.
Со ссылкой на фиг.3 промывочную воду собирают в приемнике (1) промывочной воды. Промывочную воду затем направляют по трубопроводу, в котором происходит указанное по ходу добавление (3) одного или более чем одного полимера. Обработанную промывочную воду затем направляют в резервуар (2) для смешивания, в котором ее смешивают смешивающим устройством (7), при этом возможно добавляют в резервуар (2) для смешивания дополнительный полимер (4). Обработанную промывочную воду пропускают через предварительный фильтр (5) или осветлитель (5). Обработанную промывочную воду затем направляют по трубопроводу в мембранный узел (6), содержащий мембрану микрофильтрации или мембрану ультрафильтрации. Возможно последующий фильтрат (8) затем направляют через дополнительную мембрану (9), которая может быть либо обратноосмотической мембраной или мембраной нанофильтрации. Полученный пермеат собирают для различных целей, что известно специалистам.
По другому воплощению изобретения технологию мембранного разделения выбирают из группы, состоящей из мембранного разделения в перекрестном потоке, мембранного разделения в полутупиковом режиме, мембранного разделения в тупиковом режиме.
Следующие примеры не ставят своей целью ограничение сущности и объема патентных притязаний.
ПРИМЕРЫ
Производительность мембраны изучали, проводя измерения мутности и изучая мембранную фильтрацию на образцах промывочной воды, обработанной полимером. Мутность измеряли на нефелометре Hach (Hach, Эймс, Айова), чувствительного до 0,06 НЕМ (нефелометрическая единица мутности), и проводили изучение мембранной фильтрации в перемешиваемой кювете для фильтрации в тупиковом режиме (Millipore, Бэдфорд, Массачусетс) с площадью мембраны 42 см2 при скорости перемешивания 50 об/мин, трансмембранном давлении (ТМД) 68,9 кПа манометрических (10 фунтов/дюйм2 манометрических) и с УФ мембраной на 100000 дальтон.
Пример 1
В отдельные банки с образцом промывочной воды (полученной с установки микрофильтрации сырой воды юга США) медленно добавляли при перемешивании в магнитной мешалке в течение примерно 3 минут увеличивающееся количество органических (катионных и анионных) полимеров, неорганических продуктов и сочетаний неорганических и органических продуктов. Мутность надосадочной жидкости измеряли после того как обработанные твердые вещества оседали в течение 10 минут на дно банки (см. табл.1).
Таблица 1
Мутность обработанного и необработанного образца промывочной жидкости
Продукт Дозировка активного в-ва (ppm) Надосадочная жидкость, мутность∗ (НЕМ)
Отсутствие   525
Продукт-А (пр-ва Core Shell, ДМАЭА.МХЧ/АкАм, 50% мол. катионный заряд) 5,25 195
Продукт-В (ДМАЭА.МХЧ/БХЧ /АкАм, 35% мол. катионный заряд) 2,5 321
Продукт-С (Хлоргидрат алюминия+полиДАДМАХ) 1,1 3,1 544
Хлорид железа 4,5 496
Хлоргидрат алюминия 6.25 543
∗после осаждения в течение 10 минут
Из табл. 1 понятно, что мутность значительно снижается с катионными органическими полимерами, но не с катионными неорганическими продуктами, или смесью неорганического продукта и органического полимера.
Пример 2
Используя методику, описанную в примере 1, промывочную воду, обработанную продуктом А (пр-ва Core Shell, ДМАЭА.МХЧ/АкАм), непосредственно фильтровали через УФ мембрану, и поток пермеата отслеживали как функцию показателя объемной концентрации («ПОК») (т.е. отношение подаваемого объема к удерживаемому объему). Результаты показаны на фиг.4. Фиг.4 также иллюстрирует результаты фильтрации обработанной, а затем предварительно осажденной промывочной воды.
Из фиг.4 становится очевидным, что при данном показателе объемной концентрации поток пермеата был примерно на 100% больше, чем контрольный, а после предварительного осаждения обработанных твердых веществ поток пермеата был на 200% больше контрольного.
Пример 3
Используя методику, описанную выше в примере 1, промывочную воду обработали двумя различными дозировками Продукта В (ДМАЭА.МХЧ/БХЧ/АкАм) перед фильтрацией через УФ мембрану. Результаты показаны на фиг.5.
Из фиг.5 становится очевидным, что увеличенная доза Продукта В привела к увеличению потока пермеата, который был на 100% больше, чем контрольный с 625 частями на млн (ppm) продукта В, например, при ПОК равном 1,3.

Claims (20)

1. Способ обработки промывочной воды использованием технологии мембранного разделения, включающий следующие стадии: а) сбор промывочной воды в приемнике, пригодном для удержания указанной промывочной воды; b) обработка указанной промывочной воды одним или более чем одним водорастворимым полимером, где указанные водорастворимые полимеры выбирают из группы, содержащей: амфотерные полимеры, катионные полимеры, где указанная плотность заряда составляет приблизительно от 5 мол.% до приблизительно 100 мол.%, цвитттер-ионные полимеры, и их сочетания; с) возможно смешивание указанных водорастворимых полимеров с указанной промывочной водой; d) пропускание указанной обрабатываемой промывочной воды через мембрану, где указанная мембрана является мембраной ультрафильтрации или микрофильтрации, и е) возможно обратная промывка указанной мембраны для удаления сухого остатка с поверхности мембраны.
2. Способ по п.1, в котором движущей силой пропускания указанной промывочной воды через указанную мембрану является положительное или отрицательное давление.
3. Способ по п.1, в котором указанная мембрана ультрафильтрации имеет размер пор в интервале от 0,003 до 0,1 мкм.
4. Способ по п.1, в котором указанная мембрана микрофильтрации имеет размер пор в интервале от 0,1 до 0,4 мкм.
5. Способ по п.1, в котором указанная мембрана погружена в резервуар.
6. Способ по п.1, в котором указанная мембрана находится снаружи сырьевого резервуара, содержащего указанную промывочную воду.
7. Способ по п.1, в котором водорастворимые полимеры имеют молекулярную массу от приблизительно 2000 до приблизительно 10000000 Да.
8. Способ по п.1, в котором амфотерные полимеры выбирают из группы, состоящей из сополимера четвертичной соли диметиламиноэтил-акрилат-метилхлорид/акриловой кислоты, сополимера хлорида диаллилдиметиламмония/акриловой кислоты, сополимера соли диметиламиноэтил-акрилатметилхлорида/N,N-диметил-N-метакриламидопропил-N-(3-сульфопропил)-аммоний-бетаина, сополимера акриловой кислоты/N,N-диметил-N-метакриламинопропил-N(3-сульфопропил)-аммоний-бетаина и терполимера ДМАЭА.МХЧ / акриловой кислоты/N,N-диметил-N-метакриламидопропил-N-(3-сульфопропил)-аммоний-бетаина.
9. Способ по п.1, в котором дозировка аморфных полимеров составляет приблизительно от 1 ч./млн до приблизительно 2000 ч./млн активных сухих веществ.
10. Способ по п.1, в котором амфотерные полимеры имеют молекулярную массу от приблизительно 5000 до приблизительно 2000000 Да.
11. Способ по п.1, в котором амфотерные полимеры имеют отношение эквивалента катионного заряда к эквиваленту анионного заряда приблизительно от 3,0:7,0 до приблизительно 9,8:0,2.
12. Способ по п.1, в котором катионные полимеры выбирают из группы, состоящей из полидиаллилдиметиламмонийхлорида, полиэтиленимина, полиэпиамина, полиэпиамина, сшитого аммиком или этилендиамином, конденсационного полимера этилендихлорида и аммиака, конденсационного полимера триэтаноламина и жирной кислоты таллового масла, поли(соли диметиламиноэтилметакрилата-серной кислоты), и поли(четвертичной соли диметиламиноэтилакрилата-метилхлорида).
13. Способ по п.1, в котором катионные полимеры являются сополимерами акриламида и одного или более катионных мономеров, выбранных из группы, состоящей из диаллилметиламмония хлорида, четвертичной соли диметиламиноэтилакрилат-метилхлорида; четвертичной соли диметиламиноэтилметакрилат-метилхлорида, и четвертичной соли диметиламиноэтилакрилат-бензилхлорида.
14. Способ по п.1, в котором дозировка катионных полимеров составляет приблизительно от 0,1 ч./млн до приблизительно 1000 ч./млн активных сухих веществ.
15. Способ по п.1, в котором катионные полимеры имеют катионный заряд по меньшей мере приблизительно 5 мол.%.
16. Способ по п.1, в котором катионные полимеры имеют катионный заряд 100 мол.%.
17. Способ по п.1, в котором катионные полимеры имеют молекулярную массу от приблизительно 500000 до приблизительно 10000000 Да.
18. Способ по п.1, в котором в состав цвиттер-ионных полимеров входит приблизительно от 1 до 99 мол.% N,N-диметил-N-метакриламидопропил-N-(3-сульфопропил)-аммоний-бетаина и приблизительно от 90 до приблизительно 1 мол.% одного или более чем одного неионного мономера.
19. Способ по п.1, дополнительно включающий пропускание указанной промывочной воды после обработки полимером через фильтр или осветлитель перед пропусканием указанной промывочной воды через указанную мембрану.
20. Способ по п.1, дополнительно включающий пропускание пермеата с указанной мембраны через дополнительную мембрану.
RU2008147544/05A 2006-05-31 2007-05-29 Способ усовершенствования производительности технологии мембранной ультрафильтрации или микрофильтрации в обработке промывочной воды RU2429901C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/421,172 2006-05-31
US11/421,172 US20070278151A1 (en) 2006-05-31 2006-05-31 Method of improving performance of ultrafiltration or microfiltration membrane processes in backwash water treatment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008147544A RU2008147544A (ru) 2010-07-10
RU2429901C2 true RU2429901C2 (ru) 2011-09-27

Family

ID=38788863

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008147544/05A RU2429901C2 (ru) 2006-05-31 2007-05-29 Способ усовершенствования производительности технологии мембранной ультрафильтрации или микрофильтрации в обработке промывочной воды

Country Status (12)

Country Link
US (1) US20070278151A1 (ru)
EP (1) EP2021106B1 (ru)
CN (1) CN101454066B (ru)
AU (1) AU2007256957B2 (ru)
BR (1) BRPI0711233B1 (ru)
CA (1) CA2660597C (ru)
MX (1) MX318441B (ru)
RU (1) RU2429901C2 (ru)
TW (1) TWI446956B (ru)
UA (1) UA98109C2 (ru)
WO (1) WO2007143448A1 (ru)
ZA (1) ZA200809562B (ru)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8513147B2 (en) 2003-06-19 2013-08-20 Eastman Chemical Company Nonwovens produced from multicomponent fibers
US20040260034A1 (en) 2003-06-19 2004-12-23 Haile William Alston Water-dispersible fibers and fibrous articles
US7892993B2 (en) 2003-06-19 2011-02-22 Eastman Chemical Company Water-dispersible and multicomponent fibers from sulfopolyesters
US7662289B2 (en) * 2007-01-16 2010-02-16 Nalco Company Method of cleaning fouled or scaled membranes
US7674382B2 (en) * 2007-05-03 2010-03-09 Nalco Company Method of cleaning fouled and/or scaled membranes
US8512519B2 (en) 2009-04-24 2013-08-20 Eastman Chemical Company Sulfopolyesters for paper strength and process
WO2011137557A1 (en) * 2010-05-05 2011-11-10 General Electric Company Mixed liquor filterability treatment in a membrane bioreactor
US9273417B2 (en) 2010-10-21 2016-03-01 Eastman Chemical Company Wet-Laid process to produce a bound nonwoven article
US8840758B2 (en) 2012-01-31 2014-09-23 Eastman Chemical Company Processes to produce short cut microfibers
US9617685B2 (en) 2013-04-19 2017-04-11 Eastman Chemical Company Process for making paper and nonwoven articles comprising synthetic microfiber binders
CN103588324B (zh) * 2013-11-16 2015-02-04 康乃尔化学工业股份有限公司 全流过滤超滤反洗水回收工艺
US20170274325A1 (en) * 2013-12-02 2017-09-28 Toray Industries, Inc. Water treatment method
US9598802B2 (en) 2013-12-17 2017-03-21 Eastman Chemical Company Ultrafiltration process for producing a sulfopolyester concentrate
US9605126B2 (en) 2013-12-17 2017-03-28 Eastman Chemical Company Ultrafiltration process for the recovery of concentrated sulfopolyester dispersion
US9850154B2 (en) * 2013-12-30 2017-12-26 Ecolab Usa Inc. Method of reducing industrial water use
EP3116831B1 (en) * 2014-03-12 2020-03-25 Ecolab USA Inc. Waste water decontamination
ITUA20164377A1 (it) * 2016-06-15 2017-12-15 I F T International Filtration Tech S R L Via Felice Pusterla 29 22070 Grandate Como Dispositivo e processo di purificazione dell’acqua mediante nano e ultrafiltrazione
CN107158949A (zh) * 2017-07-10 2017-09-15 北京赛诺膜技术有限公司 一种高回收率的超滤净水处理工艺
CN108928948B (zh) * 2018-08-28 2021-02-19 山东禹王生态食业有限公司 一种过滤器清洗系统
CN111533322B (zh) * 2020-05-25 2021-08-13 南京农业大学 一种超滤处理微生物污染废水的膜污染控制方法
CN112142243A (zh) * 2020-09-30 2020-12-29 上海城市水资源开发利用国家工程中心有限公司 一种水处理装置及处理方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3657402A (en) * 1970-04-15 1972-04-18 Westinghouse Electric Corp Casting tubular reverse osmosis membranes in place
US4028241A (en) * 1975-08-25 1977-06-07 Hungerford & Terry, Inc. Apparatus for and method of recovering water used to backwash and rinse a filter
EP0592698B1 (de) * 1991-04-15 1995-12-20 Klaus Jörgens Ultrafiltrationsseparator
US5346627A (en) * 1992-03-03 1994-09-13 Nalco Chemical Company Method for removing metals from a fluid stream
FR2697446B1 (fr) * 1992-11-03 1994-12-02 Aquasource Procédé de traitement d'un fluide contenant des matières en suspension et en solution, par utilisation de membranes de séparation.
US5766478A (en) * 1995-05-30 1998-06-16 The Regents Of The University Of California, Office Of Technology Transfer Water-soluble polymers for recovery of metal ions from aqueous streams
DE19810388B4 (de) 1998-03-11 2007-10-11 Krüger WABAG GmbH Verfahren zur Aufbereitung von verbrauchtem Rückspülwasser
US6313246B1 (en) * 1999-07-07 2001-11-06 Nalco Chemical Company High molecular weight zwitterionic polymers
US6416668B1 (en) * 1999-09-01 2002-07-09 Riad A. Al-Samadi Water treatment process for membranes
US6613232B2 (en) * 2000-03-21 2003-09-02 Warren Howard Chesner Mobile floating water treatment vessel
US20040168980A1 (en) * 2002-01-04 2004-09-02 Musale Deepak A. Combination polymer treatment for flux enhancement in MBR
US6723245B1 (en) * 2002-01-04 2004-04-20 Nalco Company Method of using water soluble cationic polymers in membrane biological reactors
US20040065613A1 (en) * 2002-10-02 2004-04-08 Jason Cadera Use of polymer as flocculation aid in membrane filtration
US7879229B2 (en) * 2003-10-29 2011-02-01 Zenon Technology Partnership Water treatment plant with immersed membranes
CA2552768A1 (en) * 2004-01-22 2005-08-04 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Method for treating raw water containing hardly decomposable substance
WO2005092799A1 (en) * 2004-03-26 2005-10-06 U.S. Filter Wastewater Group, Inc. Process and apparatus for purifying impure water using microfiltration or ultrafiltration in combination with reverse osmosis
JP2007021347A (ja) 2005-07-14 2007-02-01 Idemitsu Kosan Co Ltd 難分解性物質含有水の処理方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP2021106A1 (en) 2009-02-11
ZA200809562B (en) 2009-11-25
EP2021106B1 (en) 2020-01-22
EP2021106A4 (en) 2011-06-08
TW200817083A (en) 2008-04-16
BRPI0711233A2 (pt) 2011-08-23
UA98109C2 (ru) 2012-04-25
CN101454066B (zh) 2013-01-16
MX2008015302A (es) 2009-04-07
MX318441B (es) 2014-03-07
WO2007143448A1 (en) 2007-12-13
BRPI0711233B1 (pt) 2018-12-26
CN101454066A (zh) 2009-06-10
CA2660597A1 (en) 2007-12-13
CA2660597C (en) 2015-07-14
AU2007256957A1 (en) 2007-12-13
US20070278151A1 (en) 2007-12-06
RU2008147544A (ru) 2010-07-10
TWI446956B (zh) 2014-08-01
AU2007256957B2 (en) 2012-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2429901C2 (ru) Способ усовершенствования производительности технологии мембранной ультрафильтрации или микрофильтрации в обработке промывочной воды
TWI458543B (zh) 改善在掩埋場瀝取液處理中超濾或微濾膜程序表現的方法
KR101516827B1 (ko) 침지식 한외여과 또는 정밀여과 멤브레인들을 사용하여 산업용 폐수로부터 중금속을 제거하는 방법
Ghernaout et al. Water reuse: Extenuating membrane fouling in membrane processes
CA2704741C (en) Purification of oil sands pond water
WO2008030654A1 (en) Method of heavy metals removal from municipal wastewater
US20040065613A1 (en) Use of polymer as flocculation aid in membrane filtration
Gryta et al. Polyethersulfone membrane fouling mitigation during ultrafiltration of wastewaters from car washes
Nguyen Mitigation of membrane fouling in microfiltration and ultrafiltration of activated sludge effluent for water reuse
JP2016093781A (ja) 水処理方法及び水処理システム

Legal Events

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

Effective date: 20120530