RU2442756C1 - Way to get desalted water and highly pure water for nuclear power plants in research centres - Google Patents

Way to get desalted water and highly pure water for nuclear power plants in research centres Download PDF

Info

Publication number
RU2442756C1
RU2442756C1 RU2010128932/05A RU2010128932A RU2442756C1 RU 2442756 C1 RU2442756 C1 RU 2442756C1 RU 2010128932/05 A RU2010128932/05 A RU 2010128932/05A RU 2010128932 A RU2010128932 A RU 2010128932A RU 2442756 C1 RU2442756 C1 RU 2442756C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
filter
concentrate
reverse osmosis
tank
Prior art date
Application number
RU2010128932/05A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виталий Николаевич Епимахов (RU)
Виталий Николаевич Епимахов
Михаил Сергеевич Олейник (RU)
Михаил Сергеевич Олейник
Тимофей Витальевич Епимахов (RU)
Тимофей Витальевич Епимахов
Сергей Владимирович Прохоркин (RU)
Сергей Владимирович Прохоркин
Андрей Фёдорович Ганюшкин (RU)
Андрей Фёдорович Ганюшкин
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт имени А.П. Александрова"
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 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт имени А.П. Александрова" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт имени А.П. Александрова"
Priority to RU2010128932/05A priority Critical patent/RU2442756C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2442756C1 publication Critical patent/RU2442756C1/en

Links

Images

Classifications

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

Landscapes

  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

FIELD: getting of highly pure water for heat carriers of nuclear power plants.
SUBSTANCE: invention refers to the field of getting highly pure water for heat carriers of nuclear power plants with the help of diaphragm and absorption methods. In the course of getting of desalted water and highly pure water the water is fed from the initial water tank in order to remove organic matters and available chlorine from it with the packless coal filter and suspended matters in the micro filter. Further water desalination on two subsequent reverse-osmotic filters by means of directing the first filtrate through the intermediate tank to the inlet of the second one, and the second filtrate - to additional purification in the ion-exchange filter; accumulation of the purified water in the clean water tank; returning of the concentrate from the second reverse-osmotic filter and a part of the concentrate volume of the first reverse-osmotic filter that is enough for banding of free carbon dioxide to the initial water tank, and directing of the rest concentrate from the first reverse-osmotic filter to discharge if it does not contain radioactive or poisonous pollutants, otherwise - to detoxification.
EFFECT: considerable expansion of the operation life of the ion-exchange filters and reduction of consumption of the initial water in order to get highly pure water.
1 dwg, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области получения воды высокой чистоты (ВВЧ) для теплоносителей ядерных энергетических установок (ЯЭУ) мембранно-сорбционными методами и может быть также использовано для получения обессоленной воды для ЯЭУ при очистке маломинерализованных низкоактивных жидких радиоактивных отходов (ЖРО).The invention relates to the field of producing high purity water (VHF) for the coolants of nuclear power plants (NPP) by membrane-sorption methods and can also be used to produce demineralized water for NPP during the purification of low-mineralized low-level liquid radioactive waste (LRW).

При эксплуатации ЯЭУ научных центров ВВЧ (с солесодержанием менее 1 мг/л) используется для приготовления теплоносителя, а обессоленная (с солесодержанием до 10 мг/л) вода - для приготовления регенерационных и дезактивационных растворов, обмыва оборудования, промывки фильтров и т.д. При этом обессоленную воду получают из пресных природных вод или маломинерализованных низкоактивных ЖРО путем дистилляции, электродиализа, обратного осмоса и др., а ВВЧ - путем ионообменной очистки обессоленной воды на ионообменных смолах (ИОС), сульфоуглях, цеолитах и др. [Кульский Л.А., Страхов Э.Б., Волошина A.M. Технология водоочистки на атомных энергетических установках, - Киев: Наук. Думка, 1986. С.132-139].In the operation of nuclear power plants at VHF scientific centers (with salinity of less than 1 mg / l), water is used for the preparation of coolant, and desalinated (with salinity of up to 10 mg / l) water is used to prepare regeneration and decontamination solutions, washing equipment, washing filters, etc. In this case, demineralized water is obtained from fresh natural waters or low-mineralized low-active LRW by distillation, electrodialysis, reverse osmosis, etc., and VVCh - by ion-exchange purification of demineralized water on ion-exchange resins (IOS), sulfonates, zeolites, etc. [Kulsky L.A. ., Strakhov EB, Voloshina AM Water purification technology at nuclear power plants, - Kiev: Science. Dumka, 1986. P.132-139].

Научные центры с ЯЭУ в отличие от атомных электростанций не располагают избытком тепловой или электрической энергии и поэтому для обессоливания на них предпочтительнее использование обратного осмоса - менее энергоемкого, чем электродиализ, а тем более дистилляция [Milligan T.J.Treatment of industrial wastewaters. - Chem. Engng., 1976, v.83, №22 (Deskbook Issue), p.49-66]. Наиболее эффективными сорбентами являются ионообменные смолы, обеспечивающие практически полное удаление всех солей, но их применение экономически оправдано только при очистке растворов с солесодержанием не более 1 г/л. Даже при очистке маломинерализованных вод требуется периодическая регенерация, приводящая к образованию дополнительных солевых концентратов (химически токсичных регенератов), требующих обезвреживания [Хоникевич А.А. Очистка радиоактивно-загрязненных вод лабораторий и исследовательских ядерных реакторов. - М.: Атомиздат, 1974, с.85-90].Scientific centers with nuclear power plants, unlike nuclear power plants, do not have an excess of thermal or electric energy, and therefore, desalination is preferable to the use of reverse osmosis — less energy-intensive than electrodialysis, and especially distillation [Milligan T.J. Creative of industrial wastewaters. - Chem. Engng., 1976, v. 83, No. 22 (Deskbook Issue), p. 49-66]. The most effective sorbents are ion-exchange resins, providing almost complete removal of all salts, but their use is economically justified only when cleaning solutions with a salinity of not more than 1 g / l. Even when treating low-saline waters, periodic regeneration is required, leading to the formation of additional salt concentrates (chemically toxic regenerates) that require neutralization [A. Khonikevich. Treatment of radioactive contaminated water in laboratories and research nuclear reactors. - M .: Atomizdat, 1974, p. 85-90].

Известен способ обращения с теплоносителями и техническими растворами ядерных энергетических установок научных центров, включающий при их приготовлении удаление макрокомпонентов - солей щелочных и щелочноземельных металлов и микрокомпонентов - радионуклидов (обессоливание), например, на обратноосмотическом аппарате (фильтре) и доочистку раствора (фильтрата) на ионообменных сорбентах (ионообменном фильтре). Образующиеся при этом солевые концентраты при наличии в них радиоактивных или химических загрязнений направляют на обезвреживание [Патент РФ №2168221, бюл. №15, 2001].A known method of handling coolants and technical solutions of nuclear power plants of scientific centers, including during their preparation, the removal of macrocomponents - salts of alkali and alkaline earth metals and microcomponents - radionuclides (desalination), for example, on the reverse osmosis apparatus (filter) and the post-treatment of the solution (filtrate) on ion exchange sorbents (ion-exchange filter). The resulting salt concentrates in the presence of radioactive or chemical contaminants are sent for neutralization [RF Patent No. 2168221, bull. No. 15, 2001].

Недостатком этого способа является то, что обратноосмотическая очистка не обеспечивает эффективного обессоливания (очистка от одновалентных ионов в 2-5 раз ниже, чем от двухвалентных) и в результате происходит быстрое насыщение ионообменных фильтров, загруженных катионообменными и анионообменными смолами, что вызывает необходимость регенерации фильтров. Соответственно за счет образования отработанных регенерационных растворов сброс концентратов в окружающую среду невозможен даже при отсутствии в исходных водах радиоактивных или химически токсичных загрязнений. Кроме того, по данной технологической схеме получают, в основном, обессоленную воду, тогда как для ВВЧ ограничивается не только общее солесодержание (электропроводность не более 0,1 мкСм/см), но и содержание хлорид-иона (не более 0,004 мг/л), окислов железа (не более 0,01 мг/л) и окислов меди (не более 0,002 мг/л) [Ганчев Б.Г., Калишевский Л.Л., Демишев Р.С. и др. Ядерные энергетические установки. - М.: Энергоатомиздат, 1983, с.425], которые, также как и органические загрязнения, мешают и обратноосмотической очистке.The disadvantage of this method is that reverse osmosis purification does not provide effective desalination (purification from monovalent ions is 2-5 times lower than from divalent ones) and as a result, ion-exchange filters loaded with cation-exchange and anion-exchange resins are rapidly saturated, which necessitates filter regeneration. Accordingly, due to the formation of spent regeneration solutions, the discharge of concentrates into the environment is impossible even if there are no radioactive or chemically toxic contaminants in the source water. In addition, according to this technological scheme, mainly demineralized water is obtained, while for VHF not only the total salt content (electrical conductivity is not more than 0.1 μS / cm) is limited, but also the content of chloride ion (not more than 0.004 mg / l) , iron oxides (not more than 0.01 mg / l) and copper oxides (not more than 0.002 mg / l) [Ganchev B.G., Kalishevsky L.L., Demishev R.S. and other nuclear power plants. - M .: Energoatomizdat, 1983, p.425], which, like organic pollution, interfere with reverse osmosis treatment.

Известен способ получения обессоленной воды и воды высокой чистоты для ядерных энергетических установок научных центров, включающий забор из емкости исходных вод маломинерализованных (до 1 г/л) вод или низкоактивных ЖРО, предочистку вод на насыпном угольном фильтре, очистку на механическом фильтре, обессоливание предварительно очищенных вод на двух последовательных обратноосмотических фильтрах, доочистку фильтрата на ионообменном фильтре и накопление очищенной воды в конечной емкости. Причем фильтрат первого обратноосмотического фильтра направляют через промежуточную емкость на вход второго обратноосмотического фильтра, фильтрат второго направляют на доочистку на ионообменный фильтр, концентрат второго возвращают в емкость исходных вод, а концентрат первого направляют на сброс при отсутствии в нем радиоактивных или химически токсичных загрязнений, а при их наличии направляют на обезвреживание [Патент РФ №2276110, бюл. №13, 2006]. По своей технологической сущности и достигаемому результату этот способ наиболее близок к заявляемому и выбран в качестве прототипа.A known method of producing demineralized water and high purity water for nuclear power plants of scientific centers, including the intake of low-mineralized (up to 1 g / l) water or low-level LRW from the source water tank, pretreatment of water on a bulk carbon filter, purification on a mechanical filter, desalination of previously purified water on two consecutive reverse osmosis filters, post-treatment of the filtrate on the ion-exchange filter and the accumulation of purified water in the final tank. Moreover, the filtrate of the first reverse osmosis filter is sent through an intermediate container to the inlet of the second reverse osmosis filter, the filtrate of the second is sent for purification to an ion exchange filter, the concentrate of the second is returned to the source water tank, and the concentrate of the first is sent to discharge in the absence of radioactive or chemically toxic contaminants, and when their availability is sent for neutralization [RF Patent No. 2276110, bull. No. 13, 2006]. By its technological essence and the achieved result, this method is the closest to the claimed one and is selected as a prototype.

Недостатком данного способа является то, что в обессоливаемой воде при обратном осмосе удаляются только бикарбонат-ионы, составляющие в качестве солей щелочноземельных металлов основу солесодержания большинства рек России [Кульский Л.А., Страхов Э.Б., Волошина A.M. Технология водоочистки на атомных энергетических установках. - Киев: Наук. Думка, 1986. С.132-139], тогда как растворенная в воде двуокись углерода (CO2) практически не задерживается мембранами, проходя беспрепятственно в фильтрат, и взаимодействуя с молекулами воды, вновь образует в нем бикарбонат-ионы. Таким образом, возрастает нагрузка на анионообменные смолы по сравнению с катионообменными. Кроме того, большая часть исходной воды (весь концентрат первого обратноосмотического фильтра) идет на сброс. В случае же присутствия в исходных водах радиоактивных или химически токсичных загрязнений на обезвреживание отправляют слишком большой объем малосолевого концентрата.The disadvantage of this method is that in demineralized water during reverse osmosis, only bicarbonate ions are removed, which, as alkaline earth metal salts, form the basis of the salt content of most rivers in Russia [Kulsky LA, Strakhov EB, Voloshina AM Atomic energy treatment technology installations. - Kiev: Science. Dumka, 1986. P.132-139], while carbon dioxide (CO 2 ) dissolved in water is practically not retained by membranes, passing unhindered into the filtrate, and interacting with water molecules, forms bicarbonate ions in it again. Thus, the load on the anion-exchange resins increases compared to cation-exchange resins. In addition, most of the source water (the entire concentrate of the first reverse osmosis filter) is discharged. If radioactive or chemically toxic contaminants are present in the source water, too much light-salt concentrate is sent for neutralization.

Задачей изобретения является создание способа получения обессоленной воды и ВВЧ из маломинерализованных (до 1 г/л) вод или низкоактивных ЖРО, позволяющего повысить степень обессоливания воды, увеличить ресурс работы ионообменного фильтра и снизить расход исходных вод на получение ВВЧ.The objective of the invention is to provide a method for producing demineralized water and VHF from low-mineralized (up to 1 g / l) water or low-level LRW, which allows to increase the degree of desalination of water, increase the life of the ion-exchange filter and reduce the flow of source water to obtain VHF.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе, включающем подачу очищаемых вод из емкости исходных вод на предочистку вод на насыпном угольном фильтре и на микрофильтре, дальнейшее обессоливание вод на двух последовательных обратноосмотических фильтрах путем направления фильтрата первого через промежуточную емкость на вход второго, а фильтрата второго - на доочистку на ионообменный фильтр, накопление очищенной воды в емкости очищенной воды, возврат концентрата второго обратноосмотического фильтра в емкость исходных вод и направление концентрата первого обратноосмотического фильтра на сброс при отсутствии в нем радиоактивных или химически токсичных загрязнений, а при их наличии - на обезвреживание, согласно изобретению на сброс или обезвреживание направляется часть объема концентрата первого обратноосмотического фильтра, достаточная для связывания свободной СО2, а остальной объем концентрата первого обратноосмотического фильтра возвращается в емкость исходных вод.The essence of the invention lies in the fact that in a method comprising supplying purified water from a source water tank to pretreat the water on a bulk carbon filter and a microfilter, further desalting the water on two consecutive reverse osmosis filters by directing the filtrate of the first through an intermediate container to the inlet of the second, and the filtrate the second - for purification on the ion-exchange filter, the accumulation of purified water in the treated water tank, the return of the concentrate of the second reverse osmosis filter into the source water tank and The pressure of the first reverse osmosis filter concentrate to reset the absence therein of radioactive or chemically toxic contaminants, and if present - for neutralization, according to the invention on reset or defusing directed part of the volume of the concentrate of the first reverse osmosis filter, sufficient for binding of free SO 2 and the remaining concentrate volume The first reverse osmosis filter returns to the source water tank.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

Маломинерализованные (до 1 г/л) воды или низкоактивные ЖРО из емкости исходных вод направляют на предочистку на насыпной угольный фильтр (заполненный активированным углем) для удаления железа, меди, органических растворителей, мешающих эффективной работе обратноосмотических мембран. Фильтрат угольного фильтра направляют на механическую очистку на механический фильтр для удаления взвесей. Фильтрат механического фильтра направляют на обессоливание в первый обратноосмотический фильтр для удаления солей жесткости. Умягченный фильтрат первого обратноосмотического фильтра направляют через промежуточную емкость на дальнейшее обессоливание во второй обратноосмотический фильтр для удаления остатков солей жесткости и солей щелочных металлов. Часть объема концентрата солей жесткости из первого обратноосмотического фильтра, достаточную для связывания свободной CO2, направляют на сброс при отсутствии в нем радиоактивных или химически токсичных загрязнений, а при их наличии направляют на обезвреживание - концентрирование и цементирование (вне данной технологической схемы). Остальной объем концентрата первого обратноосмотического фильтра возвращается в емкость исходных вод, в которой соли, пришедшие с концентратом жесткости, связывают свободную углекислоту в исходной воде. Обессоленный фильтрат второго обратноосмотического фильтра направляют на доочистку на ионообменный фильтр (заполненный катионо- и анионообменной смолой) для получения ВВЧ, а концентрат солей второго обратноосмотического фильтра также возвращают в емкость исходных вод. Поскольку за счет возврата части концентрата первого обратноосмотического фильтра в исходную воду количество катионов и анионов близко к стехиометрическому, то при двухступенчатой обратноосмотической обработке достигается степень очистки от солей не менее 99%. В результате солевая нагрузка на ионитовый фильтр в целом снижается почти на порядок.Low-mineralized (up to 1 g / l) water or low-level LRW from the source water tank is sent for pretreatment to a bulk carbon filter (filled with activated carbon) to remove iron, copper, and organic solvents that interfere with the effective operation of reverse osmosis membranes. The carbon filter filtrate is sent for mechanical cleaning to a mechanical filter to remove suspended matter. The filtrate of the mechanical filter is sent for desalination to the first reverse osmosis filter to remove hardness salts. The softened filtrate of the first reverse osmosis filter is sent through an intermediate tank for further desalination to a second reverse osmosis filter to remove residual hardness salts and alkali metal salts. Part of the volume of hardness salts concentrate from the first reverse osmosis filter, sufficient to bind free CO 2 , is sent to discharge if there are no radioactive or chemically toxic contaminants in it, and if they are available, they are sent to neutralization - concentration and cementing (outside this technological scheme). The remaining volume of the concentrate of the first reverse osmosis filter is returned to the source water tank, in which the salts that came with the hardness concentrate bind free carbon dioxide in the source water. The desalted filtrate of the second reverse osmosis filter is sent for purification to an ion-exchange filter (filled with a cationic and anion-exchange resin) to obtain VHF, and the salt concentrate of the second reverse osmosis filter is also returned to the source water tank. Since the amount of cations and anions is close to stoichiometric due to the return of a part of the concentrate of the first reverse osmosis filter to the source water, a two-stage reverse osmosis treatment achieves a degree of salt purification of at least 99%. As a result, the salt load on the ion exchange filter as a whole decreases by almost an order of magnitude.

По сравнению с известными мембранно-сорбционными способами очистки вод в предлагаемом способе за счет возврата части концентрата первого обратноосмотического фильтра в исходную воду обеспечивается получение ВВЧ без применения регенерации ионообменных фильтров, что не следует явным образом из уровня техники, так как солевая нагрузка на обратноосмотические фильтры при этом повышается и, следовательно, заявляемый способ соответствует критерию изобретательского уровня.Compared with the known membrane-sorption methods of water purification in the proposed method, by returning part of the concentrate of the first reverse osmosis filter to the source water, it is possible to obtain high-frequency filters without using regeneration of ion-exchange filters, which does not follow explicitly from the prior art, since the salt load on reverse osmosis filters is this increases and, therefore, the claimed method meets the criteria of an inventive step.

Предлагаемый способ поясняется чертежом, на котором изображена схема получения обессоленной воды и воды высокой чистоты для ЯЭУ научных центров.The proposed method is illustrated in the drawing, which shows a diagram of the production of demineralized water and high purity water for nuclear power research centers.

Технологическая схема, представленная на фиг., включает: емкость 1 с исходными водами, насосы 2, 5 и 8, угольный фильтр 3, механический фильтр 4, первый 6 и второй 9 обратноосмотические фильтры, промежуточную емкость 7, ионообменный фильтр 10 и емкость для накопления очищенной воды 11.The technological scheme shown in Fig. Includes: a tank 1 with source water, pumps 2, 5 and 8, a carbon filter 3, a mechanical filter 4, a first 6 and a second 9 reverse osmosis filters, an intermediate tank 7, an ion exchange filter 10 and a storage tank purified water 11.

Получение ВВЧ осуществляли следующим образом. Исходные воды из емкости 1 насосом 2 направляли на предварительную очистку на угольный фильтр 3 и механический 4. Предварительно очищенную воду с помощью насоса 5 подавали на вход первого обратноосмотического фильтра 6. Часть объема концентрата с фильтра 6, достаточную для связывания свободной СО2, направляли на сброс в канализацию, а остальную часть концентрата возвращали в емкость 1 исходных вод. Фильтрат с выхода фильтра 6 направляли через промежуточную емкость 7 насосом 8 на вход второго обратноосмотического фильтра 9. Концентрат с фильтра 9 возвращали в емкость 1 исходных вод. Фильтрат с выхода фильтра 9 направляли на ионообменный фильтр 10. Очищенную воду с выхода ионообменного фильтра 10 направляли в емкость 11.Getting VHF was carried out as follows. The source water from tank 1 by pump 2 was sent for pre-treatment to carbon filter 3 and mechanical 4. The pre-treated water was pumped to pump 5 of the first reverse osmosis filter 6 using a pump 5. Part of the volume of concentrate from filter 6 sufficient to bind free CO 2 was sent to discharge into the sewer, and the rest of the concentrate was returned to the reservoir 1 of the source water. The filtrate from the outlet of the filter 6 was sent through an intermediate tank 7 by a pump 8 to the inlet of the second reverse osmosis filter 9. The concentrate from the filter 9 was returned to the tank 1 of the source water. The filtrate from the outlet of the filter 9 was sent to an ion-exchange filter 10. The purified water from the outlet of the ion-exchange filter 10 was sent to a container 11.

Примеры конкретного исполненияExamples of specific performance

Пример 1 (прототип). Исходная маломинерализованная вода имела солесодержание 300 мг/л, жесткость 4,5 мг-экв/л и щелочность (гидрокарбонатная жесткость) 3,5 мг-экв/л (рН 7,0). Получение ВВЧ осуществляли по описанной выше схеме без возврата части концентрата первого обратноосмотического фильтра в емкость исходных вод. Солесодержание воды после обратноосмотических фильтров составляло 15 мг/л, жесткость не более 0,5 мг-экв/л, щелочность не более 0,25 мг-экв/л. Солесодержание воды после ионообменного фильтра составляло не более 0,1 мг/л, что позволяет использовать ее в качестве ВВЧ для приготовления теплоносителя ЯЭУ.Example 1 (prototype). The initial low-mineralized water had a salinity of 300 mg / l, hardness of 4.5 mEq / l and alkalinity (bicarbonate hardness) of 3.5 mEq / l (pH 7.0). UHF was produced according to the scheme described above without returning part of the concentrate of the first reverse osmosis filter to the source water tank. The salinity of the water after reverse osmosis filters was 15 mg / l, hardness not more than 0.5 mEq / l, alkalinity not more than 0.25 mEq / l. The salinity of the water after the ion-exchange filter was not more than 0.1 mg / l, which makes it possible to use it as a high-frequency filter for the preparation of the coolant of a nuclear power plant.

Пример 2 (заявляемый способ). Отличается от примера 1 тем, что получение ВВЧ осуществляли по описанной выше схеме с возвратом части объема концентрата первого обратноосмотического фильтра в емкость исходных вод и сливом части объема концентрата, равной объему фильтрата этого фильтра, в канализацию. Солесодержание воды после обратноосмотических фильтров составляло 2,0 мг/л, жесткость не более 0,1 мг-экв/л, щелочность не более 0,005 мг-экв/л. Солесодержание воды после ионообменного фильтра составляло не более 0,1 мг/л, что позволяет использовать ее в качестве ВВЧ для приготовления теплоносителя ЯЭУ. При этом расход анионообменных смол сокращается в 7,5 раз и, соответственно, возрастает ресурс работы ионообменного фильтра.Example 2 (the inventive method). It differs from Example 1 in that the VHF was produced according to the scheme described above with the return of a part of the concentrate volume of the first reverse osmosis filter to the source water tank and discharge of a part of the concentrate volume equal to the filtrate volume of this filter to the sewer. The salinity of water after reverse osmosis filters was 2.0 mg / L, hardness not more than 0.1 mEq / L, alkalinity not more than 0.005 mEq / L. The salinity of the water after the ion-exchange filter was not more than 0.1 mg / l, which makes it possible to use it as a high-frequency filter for the preparation of the coolant of a nuclear power plant. In this case, the consumption of anion-exchange resins is reduced by 7.5 times and, accordingly, the life of the ion-exchange filter increases.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет при получении ВВЧ из маломинерализованных (до 1 г/л) растворов повысить ресурс ионообменного фильтра и исключить необходимость его регенерации. Кроме того, этот способ по сравнению с прототипом приводит к уменьшению расхода исходной воды на получение ВВЧ и объема сбрасываемого концентрата.Thus, the proposed method allows to obtain the resource of the ion-exchange filter and to eliminate the need for its regeneration when receiving high-frequency substances from low-mineralized (up to 1 g / l) solutions. In addition, this method in comparison with the prototype leads to a decrease in the flow rate of the source water to produce high-frequency and volume discharged concentrate.

Предлагаемый способ может осуществляться на том же отечественном оборудовании, что и прототип, т.е. промышленно применим. Способ не требует регенерации ионообменных смол, т.е. его использование не приводит к химическому загрязнению (сбрасываемые растворы обогащаются только карбонатами натрия, являющимися распространенными природными солями), что является важным экологическим аспектом. При этом способ пригоден для получения обессоленных вод и ВВЧ не только из маломинерализованных хозяйственно-питьевых вод, но и из низкоактивных маломинерализованных ЖРО, что позволяет возвращать их для вторичного использования для нужд ЯЭУ научных центров.The proposed method can be carried out on the same domestic equipment as the prototype, i.e. industrially applicable. The method does not require regeneration of ion exchange resins, i.e. its use does not lead to chemical pollution (discharged solutions are enriched only in sodium carbonates, which are common natural salts), which is an important environmental aspect. Moreover, the method is suitable for producing demineralized water and high-frequency water not only from low-mineralized drinking water, but also from low-active low-mineralized LRW, which allows them to be returned for secondary use for the needs of nuclear power research centers.

Claims (1)

Способ получения обессоленной воды и воды высокой чистоты для ядерных энергетических установок научных центров, включающий подачу очищаемых вод из емкости исходных вод на предочистку на насыпном угольном фильтре и на микрофильтре, дальнейшее обессоливание вод на двух последовательных обратноосмотическом фильтрах путем направления фильтрата первого через промежуточную емкость на вход второго, а фильтрата второго - на доочистку на ионообменный фильтр, накопление очищенной воды в емкости очищенной воды, возврат концентрата второго обратноосмотического фильтра в емкость исходных вод и направление концентрата первого обратноосмотического фильтра на сброс при отсутствии в нем радиоактивных или химически токсичных загрязнений, а при их наличии - на обезвреживание, отличающийся тем, что на сброс или обезвреживание направляют часть объема концентрата первого обратноосмотического фильтра, достаточную для связывания свободной двуокиси углерода, а остальной объем концентрата первого обратноосмотического фильтра возвращают в емкость исходных вод. A method of producing demineralized water and high purity water for nuclear power plants of scientific centers, including the supply of purified water from the source water tank for pre-treatment on a bulk carbon filter and a microfilter, further desalination of water on two successive reverse osmosis filters by directing the filtrate of the first through an intermediate tank to the inlet the second, and the filtrate of the second - for purification on the ion-exchange filter, the accumulation of purified water in the tank of purified water, the return of the concentrate of the second sample osnosmoticheskogo filter in the source water tank and the direction of the concentrate of the first reverse osmosis filter for discharge in the absence of radioactive or chemically toxic contaminants, and if they are present - for disposal, characterized in that a portion of the volume of the concentrate of the first reverse osmosis filter is sent for discharge or neutralization, sufficient for binding of free carbon dioxide, and the remaining volume of the concentrate of the first reverse osmosis filter is returned to the source water tank.
RU2010128932/05A 2010-07-12 2010-07-12 Way to get desalted water and highly pure water for nuclear power plants in research centres RU2442756C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010128932/05A RU2442756C1 (en) 2010-07-12 2010-07-12 Way to get desalted water and highly pure water for nuclear power plants in research centres

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010128932/05A RU2442756C1 (en) 2010-07-12 2010-07-12 Way to get desalted water and highly pure water for nuclear power plants in research centres

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2442756C1 true RU2442756C1 (en) 2012-02-20

Family

ID=45854594

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010128932/05A RU2442756C1 (en) 2010-07-12 2010-07-12 Way to get desalted water and highly pure water for nuclear power plants in research centres

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2442756C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2513904C1 (en) * 2012-09-24 2014-04-20 Общество С Ограниченной Ответственностью Производственная Фирма "Ливам" (Ооо Пф "Ливам") Method of producing ultra-clean water and device to this end
RU2598432C1 (en) * 2015-05-22 2016-09-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет" (СПбГУ) Method of producing desalinated and demineralised water for nuclear power plants from saline water
WO2024008201A1 (en) * 2023-02-20 2024-01-11 中广核工程有限公司 Water island system of nuclear power plant

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4808287A (en) * 1987-12-21 1989-02-28 Hark Ernst F Water purification process
RU2221292C2 (en) * 2002-01-23 2004-01-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт им. А.П. Александрова" Method for recovering low- and medium-demineralized low-active liquid wastes
RU2276110C1 (en) * 2004-10-26 2006-05-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт им. А.П. Александрова" Method of production of the desalted water and the water of the high purity for the nuclear power plants of the research centers
RU2007114636A (en) * 2007-04-18 2008-10-27 Геннадий Моисеевич Чечельницкий (RU) METHOD AND DEVICE FOR CEMENTING LIQUID RADIOACTIVE WASTE OF NPPs AND OTHER OBJECTS OF ATOMIC ENERGY

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4808287A (en) * 1987-12-21 1989-02-28 Hark Ernst F Water purification process
RU2221292C2 (en) * 2002-01-23 2004-01-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт им. А.П. Александрова" Method for recovering low- and medium-demineralized low-active liquid wastes
RU2276110C1 (en) * 2004-10-26 2006-05-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт им. А.П. Александрова" Method of production of the desalted water and the water of the high purity for the nuclear power plants of the research centers
RU2007114636A (en) * 2007-04-18 2008-10-27 Геннадий Моисеевич Чечельницкий (RU) METHOD AND DEVICE FOR CEMENTING LIQUID RADIOACTIVE WASTE OF NPPs AND OTHER OBJECTS OF ATOMIC ENERGY

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2513904C1 (en) * 2012-09-24 2014-04-20 Общество С Ограниченной Ответственностью Производственная Фирма "Ливам" (Ооо Пф "Ливам") Method of producing ultra-clean water and device to this end
RU2598432C1 (en) * 2015-05-22 2016-09-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет" (СПбГУ) Method of producing desalinated and demineralised water for nuclear power plants from saline water
WO2024008201A1 (en) * 2023-02-20 2024-01-11 中广核工程有限公司 Water island system of nuclear power plant

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ogunbiyi et al. Sustainable brine management from the perspectives of water, energy and mineral recovery: A comprehensive review
Xu et al. Critical review of desalination concentrate management, treatment and beneficial use
Al Abdulgader et al. Hybrid ion exchange–Pressure driven membrane processes in water treatment: A review
CN107381886B (en) Method for realizing near-zero emission of reverse osmosis concentrated water
US20010052495A1 (en) Method and apparatus for the removal of arsenic from water
CN105217872A (en) A kind for the treatment of process of coal chemical industrial waste water
WO2002026344A1 (en) Purification of produced water from coal seam natural gas wells using ion exchange and reverse osmosis
CN104108813B (en) Refinery sewage desalination integrated processing technique and device
CN203768159U (en) Small seawater desalination device
CN206901952U (en) Dense salt wastewater zero discharge and resources apparatus
WO2013031689A1 (en) Method and apparatus for purifying water containing radioactive substance and/or heavy metal
Birnhack et al. A membrane-based recycling process for minimizing environmental effects inflicted by ion-exchange softening applications
WO2011155281A1 (en) Freshwater-generating device, and freshwater-generating method
Smith et al. Integrating tunable anion exchange with reverse osmosis for enhanced recovery during inland brackish water desalination
Sorlini et al. Survey on full-scale drinking water treatment plants for arsenic removal in Italy
CN101935111B (en) Wastewater recycling preparation system with low energy consumption
CN1810675B (en) Water treating method and water treating apparatus comprising biologically treated water
RU2442756C1 (en) Way to get desalted water and highly pure water for nuclear power plants in research centres
RU2383498C1 (en) Method of obtaining desalinated water and high-purity water for nuclear power plants for research centres
US20120080376A1 (en) Use of desalination brine for ion exchange regeneration
CN107098526A (en) The film concentrator and handling process of strong brine zero-emission sub-prime crystallization
CN205740639U (en) A kind of strong brine zero discharge treatment device
RU2686074C1 (en) Method of processing liquid radioactive wastes
US7371326B2 (en) Water treatment/remediation system
RU2276110C1 (en) Method of production of the desalted water and the water of the high purity for the nuclear power plants of the research centers