RU2448057C1 - Method of producing desalinated water and high-purity water for nuclear power units for scientific centres - Google Patents
Method of producing desalinated water and high-purity water for nuclear power units for scientific centres Download PDFInfo
- Publication number
- RU2448057C1 RU2448057C1 RU2010148257/05A RU2010148257A RU2448057C1 RU 2448057 C1 RU2448057 C1 RU 2448057C1 RU 2010148257/05 A RU2010148257/05 A RU 2010148257/05A RU 2010148257 A RU2010148257 A RU 2010148257A RU 2448057 C1 RU2448057 C1 RU 2448057C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- filter
- water
- reverse osmosis
- filtrate
- osmosis filter
- Prior art date
Links
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
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
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 А.М. 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 E.B., Voloshina A.M. 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, for desalination, it is preferable to use reverse osmosis - less energy-intensive than electrodialysis, and especially distillation [Milligan T.J. Treatment 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 in the treatment of low-saline waters, periodic regeneration is required, leading to the formation of additional salt concentrates (chemically toxic regenerates) that require neutralization [A. Khonikevich. Purification of radioactively contaminated waters of 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 disposal [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 А.М. Технология водоочистки на атомных энергетических установках. - Киев: Наук. Думка, 1986, с.132-139], тогда как растворенная в воде углекислота практически не задерживается мембранами, проходя беспрепятственно в фильтрат и взаимодействуя с молекулами воды, вновь образует в нем бикарбонат-ионы. Таким образом, при понижении рН фильтрата до величин менее 6,4 (равновесие Н2СО3=Н++НСО3 -) возрастает нагрузка на анионообменные смолы.The disadvantage of this method is that in demineralized water during reverse osmosis, only bicarbonate ions are removed, which constitute the basis of the salt content of most rivers of Russia as salts of alkaline earth metals [Kulsky LA, Strakhov EB, Voloshina AM Water purification technology at nuclear power plants. - Kiev: Science. Dumka, 1986, p.132-139], while carbon dioxide dissolved in water is practically not retained by membranes, passing unhindered into the filtrate and interacting with water molecules, again forms bicarbonate ions in it. Thus, with a decrease in the pH of the filtrate to below 6.4 (equilibrium of H 2 CO 3 = H + + HCO 3 - ), the load on the anion exchange resins increases.
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 и увеличить ресурс работы ионообменного фильтра без снижения ресурса обратноосмотических фильтров.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 and increase the life of the ion-exchange filter without reducing the resource of reverse osmosis filters.
Сущность изобретения заключается в том, что в способе, включающем предочистку вод 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 исходную емкость 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 фильтрат первого обратноосмотического фильтра при жесткости свыше 0,5 мг-экв/л возвращают из промежуточной емкости в емкость исходной воды на повторную обработку в первом обратноосмотическом фильтре, а при жесткости до 0,5 мг-экв/л фильтрат первого обратноосмотического фильтра перед направлением на вход второго обратноосмотического фильтра корректируют подщелачиванием в промежуточной емкости до величины рН=8,3-9,0.The essence of the invention lies in the fact that in a method that includes the pretreatment of water on a bulk charcoal filter and on a microfilter, further desalination of the water on two consecutive reverse osmosis filters by directing the filtrate of the first through an intermediate tank to the inlet of the second, and the filtrate of the second - for purification to an ion exchange filter, the accumulation of purified water in the tank of purified water, the return of the concentrate of the second reverse osmosis filter to the original capacity and the direction of the concentrate of the first reverse osmosis filter for discharge in the absence of radioactive or chemically toxic contaminants in it, and if they are decontaminated, according to the invention, the filtrate of the first reverse osmosis filter with a hardness of more than 0.5 mEq / l is returned from the intermediate tank to the source water tank for reprocessing in the first reverse osmosis filter, and with a hardness of up to 0.5 mEq / l, the filtrate of the first reverse osmosis filter is adjusted by alkalization in an intermediate vessel before being sent to the input of the second reverse osmosis filter ty to pH = 8.3-9.0.
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 органических веществ, включая нефтепродукты и комплексные органические соединения железа, и активного хлора, мешающих эффективной работе обратноосмотических мембран. Фильтрат угольного фильтра подают на механическую очистку на микрофильтр для удаления взвесей, включая тонкодисперсные взвеси гидроксидов железа и силикаты. Фильтрат микрофильтра направляют на обессоливание в первый обратноосмотический фильтр для удаления солей жесткости. Концентрат солей жесткости из первого обратноосмотического фильтра направляют на сброс при отсутствии в нем радиоактивных или химически токсичных загрязнений, а при их наличии направляют на обезвреживание (дальнейшее концентрирование и цементирование) вне данной технологической схемы. При этом величина рН фильтрата первого обратноосмотического фильтра, умягченного вследствие удаления солей жесткости, понижается до величины менее 6,4, и большая часть соединений угольной кислоты находится в фильтрате в виде растворенной в воде СО2. Поэтому перед подачей фильтрата первого обратноосмотического фильтра на вход второго обратноосмотического фильтра его подвергают корректировке в промежуточной емкости путем подщелачивания до величины рН 8,3-9,0. При этом практически все соединения углекислоты находится в фильтрате в виде гидрокарбонатов (свободной СО2 не более 1,0%, а карбонатов не более 5,7%)[Лурье Ю.Ю. Унифицированные методы анализа вод. - М.: Химия, 1973, с.162], которые в отличие от растворенной в исходной воде CО2 эффективно удаляются обратноосмотическими мембранами. В то же время при рН не более 9,0 вся щелочь идет только на связывание свободной углекислоты и не образует избыточное количество катионов щелочных металлов, которые затем снижают ресурс ионообменного фильтра. Однако при жесткости фильтрата первого обратноосмотического фильтра свыше 0,5 мг-экв/л подщелачивание до рН 9 может привести к отложению солей жесткости в щелочной среде на мембранах второго обратноосмотического фильтра и соответственно к снижению ресурса данного обратноосмотического фильтра. Поэтому в этом случае фильтрат первого обратноосмотического фильтра из промежуточной емкости возвращают через емкость исходных вод на первый обратноосмотический фильтр для дополнительного умягчения до жесткости не более 0,5 мг-экв/л. В то же время вода, умягченная до остаточной жесткости не более 0,5 мг-экв/л (максимальное умягчение, достигаемое реагентными методами известкования [Клячко В.А., Апельцин И.Э. Очистка природных вод. - М.: Стройиздат, 1971, с.337]) является безопасной с точки зрения выделения солей жесткости при температуре воды не более 35-40°С. Умягченный фильтрат первого обратноосмотического фильтра жесткостью не более 0,5 мг-экв/л после корректировки рН в промежуточной емкости направляют на дальнейшее обессоливание во второй обратноосмотический фильтр. Поскольку в данном случае количество катионов и анионов близко к стехиометрическому, то при двухступенчатой обратноосмотической обработке достигается степень очистки от солей не менее 99%. Концентрат солей второго обратноосмотического фильтра возвращают в исходную емкость. Обессоленный фильтрат второго обратноосмотического фильтра с рН, близким к нейтральному, направляют на доочистку на ионообменный фильтр (заполненный катионо- и анионообменной смолой) для получения ВВЧ. При этом, несмотря на добавку в исходную воду некоторого дополнительного количества катионов при подщелачивании, солевая нагрузка на ионитовый фильтр в целом снижается 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 organic substances, including oil products and complex organic compounds of iron, and active chlorine, which interfere with the effective operation of reverse osmosis membranes . The carbon filter filtrate is fed for mechanical cleaning to a microfilter to remove suspensions, including fine suspensions of iron hydroxides and silicates. The microfilter filtrate is sent for desalination to the first reverse osmosis filter to remove hardness salts. The concentrate of hardness salts from the first reverse osmosis filter is sent for discharge in the absence of radioactive or chemically toxic contaminants in it, and if they are available, it is sent for neutralization (further concentration and cementing) outside this technological scheme. In this case, the pH of the filtrate of the first reverse osmosis filter, softened due to the removal of hardness salts, decreases to a value of less than 6.4, and most of the carbonic acid compounds are in the filtrate in the form of CO 2 dissolved in water. Therefore, before applying the filtrate of the first reverse osmosis filter to the inlet of the second reverse osmosis filter, it is subjected to correction in an intermediate tank by alkalization to a pH of 8.3–9.0. Thus virtually all the carbon dioxide compound in the filtrate is in the form of hydrocarbons (free of CO 2 is not more than 1.0% and not more than 5.7 carbonates%) [Lurie YY Unified methods of water analysis. - M .: Chemistry, 1973, p.162], which, in contrast to CO 2 dissolved in the source water, are effectively removed by reverse osmosis membranes. At the same time, at a pH of not more than 9.0, all alkali is only used to bind free carbon dioxide and does not form an excessive amount of alkali metal cations, which then reduce the life of the ion-exchange filter. However, if the filtrate of the first reverse osmosis filter is more than 0.5 mEq / L, alkalization to
По сравнению с известным мембранно-сорбционным способом очистки вод в предлагаемом способе за счет корректировки рН очищаемых вод щелочью после первого обратноосмотического фильтра при остаточной жесткости не более 0,5 мг-экв/л до величин рН=8,3-9,0 в промежуточной емкости перед направлением на второй обратноосмотический фильтр обеспечивается получение ВВЧ без применения регенерации ионообменных фильтров, что не следует явным образом из уровня техники, так как солесодержание исходных вод при этом повышается и, следовательно, заявляемый способ соответствует критерию изобретательского уровня.Compared with the known membrane-sorption method of water purification in the proposed method by adjusting the pH of the treated water with alkali after the first reverse osmosis filter with a residual hardness of not more than 0.5 mEq / l to pH values of 8.3-9.0 in the intermediate containers before being sent to the second reverse osmosis filter, HPF is obtained without the use of ion-exchange filter regeneration, which does not follow explicitly from the prior art, since the salt content of the source water is increased and, therefore, claimed with manual meets the criteria of 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 чертеже, включает емкость исходных вод 1, насосы 2, 5 и 8, угольный фильтр 3, микрофильтр 4, первый 6 и второй 9 обратноосмотические фильтры, промежуточную емкость 7, ионообменный фильтр 10 и емкость очищенной воды 11.The technological scheme shown in the drawing includes a
Получение ВВЧ осуществляли следующим образом. Исходные воды из емкости исходных вод 1 направляли насосом 2 на предварительную очистку на угольный фильтр 3 и механический фильтр 4. Затем очищенную от органических веществ и взвесей воду с помощью насоса 5 подавали на вход первого обратноосмотического фильтра 6. Концентрат с фильтра 6 направляли на сброс в канализацию. Умягченный фильтрат с выхода фильтра 6 после промежуточной емкости 7 в случае жесткости свыше 0,5 мг-экв/л возвращали через емкость исходных вод 1 на доумягчение на фильтр 6, а при жесткости не более 0,5 мг-экв/л проводили его подщелачивание до величины рН 8,3-9,0 в промежуточной емкости 7 и насосом 8 направляли на вход второго обратноосмотического фильтра 9. Концентрат с фильтра 9 возвращали в емкость исходных вод 1. Фильтрат с выхода фильтpa 9 направляли на ионообменный фильтр 10. Очищенную воду с выхода ионообменного фильтра 10 направляли в емкость очищенной воды 11.Getting VHF was carried out as follows. The source water from the
Примеры конкретного выполнения.Examples 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 корректировки рН подщелачиванием в промежуточной емкости. Жесткость воды после первого обратноосмотического фильтра составляла не более 0,5 мг-экв/л. Солесодержание воды после второго обратноосмотического фильтра составляло 15 мг/л, жесткость не более 0,1 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). The preparation of VHF was carried out according to the scheme described above without adjusting the pH by alkalization in an intermediate vessel. The water hardness after the first reverse osmosis filter was not more than 0.5 mEq / L. The salinity of the water after the second reverse osmosis filter was 15 mg / L, hardness not more than 0.1 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 проведением перед вторым обратноосмотическим фильтром подщелачивания NaOH воды в промежуточной емкости до рН 8,3-9,0. Солесодержание воды после второго обратноосмотического фильтра 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 preparation of the HFV was carried out according to the scheme described above, with alkalization of the NaOH water in an intermediate vessel to a pH of 8.3-9.0 before the second reverse osmosis filter. The salinity of the water after the second reverse osmosis filter 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. At the same time, the consumption of anion-exchange resins is reduced by 7.5 times and, accordingly, the service life of the ion-exchange filter increases.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет при получении ВВЧ из маломинерализованных (до 1 г/л) вод повысить ресурс ионообменного фильтра и исключить необходимость его регенерации.Thus, the proposed method allows to obtain the resource of the ion-exchange filter and eliminate the need for its regeneration when receiving high-frequency water from low-mineralized (up to 1 g / l) water.
Пример 3 (заявляемый способ). Отличается от примера 2 тем, что исходная вода (из Копорской губы Финского залива) имела солесодержание 4000 мг/л, жесткость 20 мг-экв/л и щелочность (гидрокарбонатная жесткость) 1,5 мг-экв/л (рН=7,5). После первого обратноосмотического фильтра жесткость воды составляла до 1 мг-экв/л и ее из промежуточной емкости возвращали через емкость исходных вод на доумягчение на первый обратноосмотический фильтр. Вторичный фильтрат первого обратноосмотического фильтра имел жесткость не более 0,1 мг-экв/л и после подщелачивания в промежуточной емкости до рН 8,3-9,0 его направляли на второй обратноосмотический фильтр и далее на ионообменный фильтр. Солесодержание воды после второго обратноосмотического фильтра составляло 10 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.Example 3 (the inventive method). It differs from example 2 in that the source water (from the Koporskaya Bay of the Gulf of Finland) had a salinity of 4000 mg / l, hardness of 20 mEq / l and alkalinity (bicarbonate hardness) of 1.5 mEq / l (pH = 7.5 ) After the first reverse osmosis filter, the water hardness was up to 1 mEq / L and it was returned from the intermediate tank through the source water tank to soften the first reverse osmosis filter. The secondary filtrate of the first reverse osmosis filter had a hardness of not more than 0.1 mEq / L and, after alkalization in an intermediate tank to pH 8.3-9.0, it was directed to a second reverse osmosis filter and then to an ion exchange filter. The salinity of water after the second reverse osmosis filter was 10 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.
При увеличении солесодержания исходной воды в примере 3 по сравнению с примером 2 более чем в 13 раз ресурс ионообменного фильтра снизился не более чем в 5 раз.With an increase in the salt content of the source water in Example 3 compared with Example 2 by more than 13 times, the resource of the ion-exchange filter decreased by no more than 5 times.
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 дополнительно 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 additionally enriched only with 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 plants of research centers.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010148257/05A RU2448057C1 (en) | 2010-11-25 | 2010-11-25 | Method of producing desalinated water and high-purity water for nuclear power units for scientific centres |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010148257/05A RU2448057C1 (en) | 2010-11-25 | 2010-11-25 | Method of producing desalinated water and high-purity water for nuclear power units for scientific centres |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2448057C1 true RU2448057C1 (en) | 2012-04-20 |
Family
ID=46032596
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010148257/05A RU2448057C1 (en) | 2010-11-25 | 2010-11-25 | Method of producing desalinated water and high-purity water for nuclear power units for scientific centres |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2448057C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2686146C1 (en) * | 2018-11-05 | 2019-04-24 | Иван Андреевич Тихонов | Water degassing method |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1125203A1 (en) * | 1983-07-21 | 1984-11-23 | Горьковский Ордена Трудового Красного Знамени Инженерно-Строительный Институт Им.В.П.Чкалова | Method for preparing high purity water |
| US5128042A (en) * | 1991-02-21 | 1992-07-07 | Union Oil Company Of California | Desalination of brackish water or brine from hydrocarbon wells |
| 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 |
| RU2383498C1 (en) * | 2008-07-21 | 2010-03-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт имени А.П. Александрова" | Method of obtaining desalinated water and high-purity water for nuclear power plants for research centres |
-
2010
- 2010-11-25 RU RU2010148257/05A patent/RU2448057C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1125203A1 (en) * | 1983-07-21 | 1984-11-23 | Горьковский Ордена Трудового Красного Знамени Инженерно-Строительный Институт Им.В.П.Чкалова | Method for preparing high purity water |
| US5128042A (en) * | 1991-02-21 | 1992-07-07 | Union Oil Company Of California | Desalination of brackish water or brine from hydrocarbon wells |
| 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 |
| RU2383498C1 (en) * | 2008-07-21 | 2010-03-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт имени А.П. Александрова" | Method of obtaining desalinated water and high-purity water for nuclear power plants for research centres |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2686146C1 (en) * | 2018-11-05 | 2019-04-24 | Иван Андреевич Тихонов | Water degassing method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6368510B2 (en) | Method and apparatus for the removal of arsenic from water | |
| MX2010010844A (en) | Low energy system and method of desalinating seawater. | |
| CN203878018U (en) | Desulfurization wastewater recycling and zero-discharge system | |
| WO2013031689A1 (en) | Method and apparatus for purifying water containing radioactive substance and/or heavy metal | |
| WO2002026344A1 (en) | Purification of produced water from coal seam natural gas wells using ion exchange and reverse osmosis | |
| CN206901952U (en) | Dense salt wastewater zero discharge and resources apparatus | |
| Sorlini et al. | Survey on full-scale drinking water treatment plants for arsenic removal in Italy | |
| RU2383498C1 (en) | Method of obtaining desalinated water and high-purity water for nuclear power plants for research centres | |
| RU2442756C1 (en) | Way to get desalted water and highly pure water for nuclear power plants in research centres | |
| CN107098526A (en) | The film concentrator and handling process of strong brine zero-emission sub-prime crystallization | |
| US20120080376A1 (en) | Use of desalination brine for ion exchange regeneration | |
| US7371326B2 (en) | Water treatment/remediation system | |
| JP2012225755A (en) | Radioactive contamination water processing system, barge type radioactive contamination water processing facility, radioactive contamination water processing method, and on-barge radioactive contamination water processing method | |
| Zhang et al. | Potential of coagulation/GAC adsorption combined with UV/H2O2 and ozonation for removing dissolved organic matter from secondary RO concentrate | |
| CN205740639U (en) | A kind of strong brine zero discharge treatment device | |
| RU2448057C1 (en) | Method of producing desalinated water and high-purity water for nuclear power units for scientific centres | |
| RU2686074C1 (en) | Method of processing liquid radioactive wastes | |
| 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 | |
| JP2677384B2 (en) | Treatment method of recycled waste liquid of ion exchange device | |
| Babu et al. | A comprehensive treatment method for defluoridation of drinking water | |
| CN107601729B (en) | Strong salt wastewater zero-discharge treatment process and system for steel industry | |
| CN107662987A (en) | The method and system of useful chemicals is produced from salt solution | |
| RU2598432C1 (en) | Method of producing desalinated and demineralised water for nuclear power plants from saline water | |
| JP5995747B2 (en) | Water treatment system and method for producing valuable materials from seawater | |
| KR100398417B1 (en) | A method for treating electrogalvanizing wastewaters |