RU2522599C1 - Device for filtration of sewage waters with reverse osmosis membrane purification system - Google Patents

Device for filtration of sewage waters with reverse osmosis membrane purification system Download PDF

Info

Publication number
RU2522599C1
RU2522599C1 RU2012151551/05A RU2012151551A RU2522599C1 RU 2522599 C1 RU2522599 C1 RU 2522599C1 RU 2012151551/05 A RU2012151551/05 A RU 2012151551/05A RU 2012151551 A RU2012151551 A RU 2012151551A RU 2522599 C1 RU2522599 C1 RU 2522599C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
membrane
reverse osmosis
output
way high
input
Prior art date
Application number
RU2012151551/05A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Адам Михайлович Гонопольский
Владимир Ефимович Мурашов
Константин Владимирович Ладыгин
Семен Исаакович Стомпель
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный машиностроительный университет (МАМИ)"
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 бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный машиностроительный университет (МАМИ)" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный машиностроительный университет (МАМИ)"
Priority to RU2012151551/05A priority Critical patent/RU2522599C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2522599C1 publication Critical patent/RU2522599C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: device contains a receiving reservoir, the main forcing pump, an input three-way high-speed valve, a connecting pipe for input of water to be purified, a membrane unit, a connecting pipe for output of the purified sewage, an output three-way high-speed valve and a reservoir of the purified sewage, successively connected to each other by a pipeline for operation in a sewage purification mode. In their turn, the reservoir of the purified sewage, an additional pump, the output three-way high-speed valve, the connecting pipe for output of the purified sewage, the membrane unit , the input three-way high-speed valve and a settling tank are successively connected by an additional pipeline to operate in a mode of reverse osmosis membrane purification. The membrane unit is connected to an ultrasonic generator. A control unit, provided in the device, is connected to the input and output three-way high-speed valves, additional pump and ultrasonic generator.
EFFECT: increased efficiency of periodic purification of filtering elements and increase of their service term.
1 dwg

Description

Изобретение относится к технологии защиты окружающей среды, использующей фильтрующие обратноосмотические мембраны для очистки стоков, например, фильтрата полигонов захоронения твердых бытовых отходов.The invention relates to environmental protection technology using reverse osmosis filtering membranes for wastewater treatment, for example, the filtrate of solid waste landfills.

Известна рекуперационная обратноосмотическая очистка сточных вод (RU 2088537 С1, опублик. 27.08.1997). В известном решении сточную воду, со стадии промывки гальванопроизводств, подвергают механической фильтрации, затем подвергают обратноосмотическому разделению с получением фильтрата и концентрата и последующим возвращением фильтрата на стадию промывки и направлением концентрата на стадию извлечения металлов электрохимическим методом.Known recovery reverse osmosis wastewater treatment (RU 2088537 C1, published. 08.27.1997). In a known solution, the wastewater from the washing stage of the galvanic production is subjected to mechanical filtration, then subjected to reverse osmosis to obtain the filtrate and concentrate, and then the filtrate is returned to the washing stage and the concentrate is directed to the metal extraction stage by the electrochemical method.

Недостатком известного решения является снижение производительности установки за счет постоянного рекуперационного потока.A disadvantage of the known solution is the reduction in plant productivity due to the constant recovery flow.

Известна система автоматической очистки фильтрующего элемента (RU 212855810 С1, опублик. 10.04.1999) В изобретении обеспечивается увеличение эффективности очистки фильтрующего элемента путем исключения постепенного, сколько-нибудь заметного его забивания с помощью постоянной или периодической очистки последнего без нарушения режима основной очистки данным элементом какой-либо среды (газа или жидкости). В системе проводится прочистка фильтрующего элемента, по меньшей мере, средой повышенного давления. В качестве прочищающей среды используют как минимум одну сконцентрированную среду, имеющую большее давление и/или скорость, чем у среды, прочищаемой фильтрующим элементом. При этом применяют отдельно или совместно с очищающей средой как минимум одну другую среду, отличную по составу и/или по состоянию от первой. Система содержит, по меньшей мере один трубопровод подвода очищающей среды, по меньшей мере одну опору для закрепления фильтрующего элемента.A known system for the automatic cleaning of the filter element (RU 212855810 C1, published. 04/10/1999) The invention provides an increase in the efficiency of cleaning the filter element by eliminating its gradual, slightly noticeable clogging by means of constant or periodic cleaning of the latter without violating the main cleaning mode by this element which Any medium (gas or liquid). The system cleans the filter element with at least a pressure medium. At least one concentrated medium having a higher pressure and / or speed than the medium being cleaned by the filter element is used as a cleaning medium. At the same time, at least one other medium, different in composition and / or state from the first, is used separately or together with a cleaning medium. The system comprises at least one pipe for supplying a cleaning medium, at least one support for securing the filter element.

Недостатком системы является необходимость в применении столь высокого перепада давления на мембране для ее очистки, что существует реальная опасности повреждения полимерного материала мембраны. Объясняется это весьма малыми размерами ячеек мембран для обратного осмоса и их низкой механической прочностью.The disadvantage of the system is the need to use such a high pressure drop across the membrane to clean it that there is a real risk of damage to the polymer material of the membrane. This is explained by the very small size of the cell membranes for reverse osmosis and their low mechanical strength.

В изобретении достигается технический результат, заключающийся в повышении эффективности периодической очистки фильтрующих элементов - обратноосмотических мембран и увеличения срока их службы.The invention achieves the technical result, which consists in increasing the efficiency of periodic cleaning of filter elements - reverse osmosis membranes and increasing their service life.

Указанный технический результат достигается в изобретении следующим образом.The specified technical result is achieved in the invention as follows.

Устройство для фильтрации сточных вод с системой очистки обратноосмотических мембран содержит приемный резервуар, основной нагнетающий насос, входной трехпозиционный быстродействующий клапан, штуцер ввода очищаемого стока, мембранный блок, штуцер для вывода очищенного стока, выходной трехпозиционный быстродействующий клапан и резервуар очищенного стока, последовательно соединенные между собой трубопроводом для работы в режиме очистки стока.A device for filtering wastewater with a reverse osmosis membrane treatment system includes a receiving tank, a main injection pump, an inlet three-position quick-acting valve, a nozzle for inputting a cleaned drain, a membrane unit, a nozzle for discharging a cleaned drain, an outlet three-position quick-acting valve and a tank for cleaned drain, connected in series a pipeline for operation in drainage treatment mode.

В свою очередь резервуар очищенного стока, дополнительный насос, выходной трехпозиционный быстродействующий клапан, штуцер для вывода очищенного стока, мембранный блок, входной трехпозиционный быстродействующий клапан и отстойник последовательно соединены дополнительным трубопроводом для работы в режиме очистки обратноосмотической мембраны.In turn, the tank for cleaned drain, an additional pump, an outlet three-position quick-acting valve, a fitting for outputting a cleaned drain, a membrane unit, an inlet three-positioned quick-acting valve and a sump are connected in series by an additional pipeline for operation in the reverse osmosis membrane cleaning mode.

Мембранный блок соединен с ультразвуковым генератором.The membrane unit is connected to an ultrasonic generator.

Блок управления, которым снабжено устройство, соединен с входным и выходным трехпозиционными быстродействующими клапанами, дополнительным насосом и ультразвуковым генератором.The control unit, which is equipped with the device, is connected to the input and output three-position quick-acting valves, an additional pump and an ultrasonic generator.

Изобретение поясняется чертежом, на котором схематически изображено предложенное устройство.The invention is illustrated in the drawing, which schematically shows the proposed device.

Устройство содержит трубопровод 1 для работы в режиме очистки стока, приемный резервуар 2, основной нагнетающий насос 3, входной трехпозиционный быстродействующий клапан 4, мембранный блок 5, штуцер 6 ввода очищаемого стока, дополнительный трубопровод 7 для работы в режиме очистки обратноосмотической мембраны, резервуар 8 очищенного стока, штуцер 9 для вывода очищенного стока, выходной трехпозиционный быстродействующий клапан 10, дополнительный нагнетающий насос 11, отстойник 12, ультразвуковой генератор 13, блок управления 14, линии 15 управления.The device comprises a pipe 1 for operating in the drain cleaning mode, a receiving tank 2, a main injection pump 3, a three-position inlet quick-acting valve 4, a membrane unit 5, a nozzle 6 for entering the cleaned drain, an additional pipe 7 for operating in the reverse osmosis membrane cleaning mode, the cleaned tank 8 drain, nozzle 9 for the output of the cleaned drain, an output three-position quick-acting valve 10, an additional pressure pump 11, a settling tank 12, an ultrasonic generator 13, a control unit 14, control lines 15 I am.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Очищаемый сток, например, фильтрат полигона захоронения твердых бытовых отходов, по трубопроводу 1 поступает в приемный резервуар 2. Далее с помощью основного нагнетающего насоса 3 сток подают во входной трехпозиционный быстродействующий клапан 4.A cleaned effluent, for example, a filtrate of a landfill for solid domestic waste, is piped 1 to a receiving tank 2. Then, using the main injection pump 3, the effluent is fed to an inlet three-position quick-acting valve 4.

При превышении перепада давления на мембранном блоке 5, менее чем на 10% от номинального значения, клапан 4 вводит через штуцер 6 очищаемый сток в мембранный блок 5, в котором происходит очистка стока. Очищенный сток через штуцер 9 и выходной трехпозиционный быстродействующий клапан 10 поступает в резервуар 8.If the differential pressure across the membrane block 5 is exceeded by less than 10% of the nominal value, the valve 4 introduces a cleaned drain through the nozzle 6 into the membrane block 5, in which the drain is cleaned. The cleaned drain through the nozzle 9 and the output three-position quick-acting valve 10 enters the tank 8.

В процессе очистки стока на поверхности обратноосмотической мембраны блока 5 образуется слой осадка, препятствующий фильтрации.In the process of cleaning the drain on the surface of the reverse osmosis membrane of block 5, a precipitate layer is formed that prevents filtration.

При превышении перепада давления на мембранном блоке 5, более чем на 10% от номинального значения, регистрируемого датчиком давления, на блок управления 14 поступает соответствующий сигнал и по сигналу от блока управления 14 клапан 4 перекрывает ввод очищаемого стока в мембранный блок 5.If the differential pressure across the membrane unit 5 is exceeded by more than 10% of the nominal value recorded by the pressure sensor, a corresponding signal is sent to the control unit 14 and, according to the signal from the control unit 14, the valve 4 blocks the input of the cleaned drain to the membrane unit 5.

После этого происходит очистка мембраны следующим образом. Из резервуара 8 с помощью дополнительного нагнетающего насоса 11 по трубопроводу 7 для работы в режиме очистки обратноосмотической мембраны очищенный сток через клапан 10 и штуцер 9 поступает в мембранный блок 5. Происходит промывка мембраны и продукты промывки сбрасываются в отстойник 12.After this, the membrane is cleaned as follows. From the tank 8, with the help of an additional pump 11 through the pipeline 7 for operation in the reverse osmosis membrane cleaning mode, the cleaned drain through the valve 10 and the nozzle 9 enters the membrane unit 5. The membrane is flushed and the flushing products are discharged into the sump 12.

Таким образом происходит периодическая очистка мембранного блока 5 реверсивным потоком очищенного стока со сбросом продуктов промывки в отстойник 12.Thus, the membrane unit 5 is periodically cleaned with a reverse flow of purified effluent with the discharge of flushing products into the sump 12.

Для снижения давления, создаваемого дополнительным нагнетающим насосом 11 при промывке мембранного блока 5 и во избежание его повреждения мембранный блок 5 соединен с ультразвуковым генератором 13.To reduce the pressure created by the additional pressure pump 11 when flushing the membrane unit 5 and to avoid damage to it, the membrane unit 5 is connected to the ultrasonic generator 13.

Генератор 13 создает на мембране колебания с длиной волны и амплитудой, не меньшей среднего размера ячеек мембраны. В соответствие с теорией нелинейных колебаний наложенные колебания с длиной волны, соответствующей характерному размеру тела, к которому они приложены, вызывают колебательные процессы на его поверхности в слое, соответствующем по толщине амплитуде колебаний.The generator 13 creates oscillations on the membrane with a wavelength and amplitude not less than the average cell size of the membrane. In accordance with the theory of nonlinear oscillations, superimposed oscillations with a wavelength corresponding to the characteristic size of the body to which they are applied cause oscillatory processes on its surface in a layer corresponding to the amplitude of the oscillations in thickness.

Как показывают эксперименты по очистке фильтрата полигона твердых бытовых отходов, толщина слоя осадка на мембране, при котором прекращается фильтрация, составляет 22-26 мкм. Зависимость толщины слоя от времени работы мембранного блока носит линейный характер.As experiments on cleaning the filtrate of the solid waste landfill show, the thickness of the sediment layer on the membrane at which the filtration stops is 22-26 microns. The dependence of the layer thickness on the operating time of the membrane block is linear.

Наиболее рациональным на практике оказалось наложение ультразвуковых колебаний на слой толщиной 10-12 мкм. При этом уменьшение расхода фильтрата через мембранный блок составляло 20%-25% от номинального значения.The most rational practice turned out to be the application of ultrasonic vibrations to a layer 10-12 microns thick. Moreover, the decrease in the flow rate of the filtrate through the membrane block was 20% -25% of the nominal value.

Наложение ультразвуковых колебаний с частотой от 3,0 до 22,0 кГц в течение 30-50 секунд один раз за 10 суток работы позволило поддерживать постоянство объема очищаемого стока с точностью 1,5%.The application of ultrasonic vibrations with a frequency from 3.0 to 22.0 kHz for 30-50 seconds once in 10 days of operation made it possible to maintain the constancy of the volume of the treated stream with an accuracy of 1.5%.

Срок службы фильтрующих обратноосмотических мембран для очистки фильтрата без периодической промывки мембранного блока 6 реверсивным потоком очищенного стока 9 составил 92-96 суток.The service life of the filtering reverse osmosis membranes for cleaning the filtrate without periodic washing of the membrane block 6 with a reverse flow of purified runoff 9 was 92-96 days.

Срок службы фильтрующих обратноосмотических мембран для очистки фильтрата с периодической промывкой мембранного блока 6 реверсивным потоком очищенного стока 9 составил 205-215 суток.The service life of filtering reverse osmosis membranes for cleaning the filtrate with periodic washing of the membrane unit 6 with a reverse flow of purified effluent 9 was 205-215 days.

Срок службы фильтрующих обратноосмотических мембран для очистки фильтрата с периодической промывкой мембранного блока 6 реверсивным потоком очищенного стока 9 и наложением ультразвуковых колебаний с частотой от 3,0 до 22,0 кГц составил 725-760 суток.The service life of filtering reverse osmosis membranes for cleaning the filtrate with periodic washing of the membrane block 6 with a reverse flow of purified drain 9 and the application of ultrasonic vibrations with a frequency of 3.0 to 22.0 kHz was 725-760 days.

При наложении ультразвуковых колебаний осадок на поверхности фрагментов разрушается, образуя хорошо заметный визуально, псевдоожиженный слой, который удаляется реверсивным потоком.When ultrasonic vibrations are applied, the sediment on the surface of the fragments is destroyed, forming a visually well-visible fluidized bed, which is removed by a reverse flow.

Экономическая эффективность предлагаемого изобретения определяется значительным снижением потребности в мембранных блоках при очистке сточных водThe economic efficiency of the invention is determined by a significant reduction in the need for membrane blocks in wastewater treatment

Claims (1)

Устройство для фильтрации сточных вод с системой очистки обратноосмотических мембран, содержащее приемный резервуар, основной нагнетающий насос, входной трехпозиционный быстродействующий клапан, штуцер ввода очищаемого стока, мембранный блок, штуцер для вывода очищенного стока, выходной трехпозиционный быстродействующий клапан и резервуар очищенного стока, последовательно соединенные трубопроводом для работы в режиме очистки стока, при этом резервуар очищенного стока, дополнительный насос, выходной трехпозиционный быстродействующий клапан, штуцер для вывода очищенного стока, мембранный блок, входной трехпозиционный быстродействующий клапан и отстойник последовательно соединены дополнительным трубопроводом для работы в режиме очистки обратноосмотической мембраны, мембранный блок соединен с ультразвуковым генератором, а блок управления соединен с входным и выходным трехпозиционными быстродействующими клапанами, дополнительным насосом и ультразвуковым генератором. A device for filtering wastewater with a reverse osmosis membrane purification system, comprising a receiving tank, a main injection pump, an inlet three-position quick-acting valve, a nozzle for inputting a cleaned drain, a membrane unit, a nozzle for discharging a cleaned drain, an outlet three-position quick-acting valve and a tank for cleaned drain connected in series with a pipeline for work in the mode of effluent treatment, while the reservoir of purified effluent, an additional pump, an output three-position high-speed a control valve, a fitting for the outlet of the cleaned drain, a membrane block, an inlet three-position quick-acting valve and a sump are connected in series with an additional pipeline for operation in the reverse osmosis membrane cleaning mode, a membrane block is connected to an ultrasonic generator, and a control unit is connected to an inlet and outlet three-position quick-acting valves, additional pump and ultrasonic generator.
RU2012151551/05A 2012-12-03 2012-12-03 Device for filtration of sewage waters with reverse osmosis membrane purification system RU2522599C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012151551/05A RU2522599C1 (en) 2012-12-03 2012-12-03 Device for filtration of sewage waters with reverse osmosis membrane purification system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012151551/05A RU2522599C1 (en) 2012-12-03 2012-12-03 Device for filtration of sewage waters with reverse osmosis membrane purification system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2522599C1 true RU2522599C1 (en) 2014-07-20

Family

ID=51217430

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012151551/05A RU2522599C1 (en) 2012-12-03 2012-12-03 Device for filtration of sewage waters with reverse osmosis membrane purification system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2522599C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113666521A (en) * 2021-08-26 2021-11-19 广东仙津保健饮料食品有限公司 Beverage workshop water purification system
RU215789U1 (en) * 2020-12-15 2022-12-27 Общество с ограниченной ответственностью "УЛЬТРАПОР" Liquid purification device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1722211A3 (en) * 1987-03-06 1992-03-23 Ласлоне Сюч и Аттила Сюч (HU) Method of periodic treatment of liquids by semi-permeable membranes, and device therefor
WO1995003104A1 (en) * 1993-07-21 1995-02-02 Galik George M Liquid-liquid extraction
RU2128558C1 (en) * 1992-02-19 1999-04-10 Бухтияров Александр Иванович Method of automatic cleaning of filter element and system for its realization
RU2363663C2 (en) * 2003-08-17 2009-08-10 Ави ЕФРАТИЙ Device for continuous water demineralisation in closed circuit at alternate pressure in one tank

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1722211A3 (en) * 1987-03-06 1992-03-23 Ласлоне Сюч и Аттила Сюч (HU) Method of periodic treatment of liquids by semi-permeable membranes, and device therefor
RU2128558C1 (en) * 1992-02-19 1999-04-10 Бухтияров Александр Иванович Method of automatic cleaning of filter element and system for its realization
WO1995003104A1 (en) * 1993-07-21 1995-02-02 Galik George M Liquid-liquid extraction
RU2363663C2 (en) * 2003-08-17 2009-08-10 Ави ЕФРАТИЙ Device for continuous water demineralisation in closed circuit at alternate pressure in one tank

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU215789U1 (en) * 2020-12-15 2022-12-27 Общество с ограниченной ответственностью "УЛЬТРАПОР" Liquid purification device
CN113666521A (en) * 2021-08-26 2021-11-19 广东仙津保健饮料食品有限公司 Beverage workshop water purification system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPWO2011016410A1 (en) Water treatment apparatus and water treatment method
CN108473341B (en) Method for purifying a liquid
JP3924919B2 (en) Water filtration equipment
JP2013169511A (en) Membrane filtration system
CN104030402A (en) Combined direct drinking water purification device
AU2009341904A1 (en) Water desalination equipment and cleaning method for water desalination equipment
CN103030237B (en) Treatment device and treatment method for recycling coal slurry sewage
RU2522599C1 (en) Device for filtration of sewage waters with reverse osmosis membrane purification system
TW200404601A (en) Operating method of separation membrane module and separation membrane apparatus
JP5377553B2 (en) Membrane filtration system and its operation method
RU2112747C1 (en) Method and membrane installation for treating water
JP2013212497A (en) Water treating method
JP2011041907A (en) Water treatment system
JP6029904B2 (en) Membrane filtration system and operation control method thereof
RU2567319C1 (en) Device for liquid filtration
KR101973738B1 (en) Method for cleaning of ceramic membrane filtration system using submerged membrane and pressurized membrane
KR101400921B1 (en) Apparatus for water purification with continuous flow and method for water purification using the same
RU2144422C1 (en) Liquid filtering plant
JP2011121007A (en) Pretreatment apparatus of water treatment system and pretreatment method
JP3114411U (en) Direct reverse osmosis membrane water purifier with disaster countermeasures
CN105417680A (en) MBR capable of performing automatic back flush on membrane modules
RU2434812C1 (en) Membrane water treatment plant
JP3114411U7 (en)
JP2006136753A (en) High pressure type fine sand filter and filtering method using it
CN107311326B (en) Reverse osmosis water purifier

Legal Events

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

Effective date: 20141204