RU2661590C1 - СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УЛЬТРАЧИСТОЙ ВОДЫ С СОПРОТИВЛЕНИЕМ 20 МОм - Google Patents
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УЛЬТРАЧИСТОЙ ВОДЫ С СОПРОТИВЛЕНИЕМ 20 МОм Download PDFInfo
- Publication number
- RU2661590C1 RU2661590C1 RU2016135915A RU2016135915A RU2661590C1 RU 2661590 C1 RU2661590 C1 RU 2661590C1 RU 2016135915 A RU2016135915 A RU 2016135915A RU 2016135915 A RU2016135915 A RU 2016135915A RU 2661590 C1 RU2661590 C1 RU 2661590C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- resistance
- distillation
- ultrapure water
- possibility
- Prior art date
Links
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 17
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 title claims abstract description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 45
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000002242 deionisation method Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 claims abstract description 6
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000005374 membrane filtration Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 claims abstract description 4
- 150000003839 salts Chemical group 0.000 claims abstract description 4
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 4
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims abstract description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000008399 tap water Substances 0.000 claims abstract description 3
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 claims abstract description 3
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 claims description 3
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 claims description 3
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 238000005349 anion exchange Methods 0.000 abstract 1
- 238000005341 cation exchange Methods 0.000 abstract 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 1
- 238000004457 water analysis Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано при проведении лабораторного анализа в медицинской, радиотехнической, электронной, фармацевтической промышленности. Водопроводную воду подвергают последовательной многостадийной очистке, включающей механическую фильтрацию, сорбцию на активированных углях, обратный осмос, дистилляцию и деионизацию с использованием фильтров с ионообменными смолами смешанного действия, предназначенных для удаления из воды остатков солей посредством катионного и анионного обмена. Очистку воды завершают мембранной фильтрацией с использованием мембранного фильтра с порогом отсечения 0,22 мкм, исключающего возможность попадания бактерий из окружающей среды внутрь канала разбора воды устройства. Предусмотрена возможность внутренней рециркуляции производимой воды в режиме ожидания, обеспечивающей улучшение ее качества, а также отбора воды после дистилляции. Изобретение позволяет получать ультрачистую воду с сопротивлением 20 МОм с высокой эффективностью, надежностью и экономичностью. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к способам и устройствам получения ультрачистой воды с сопротивлением 20 МОм для аналитического, лабораторного анализа и может быть использовано в области высоких технологий, научных учреждениях, на предприятиях медицинской, радиотехнической, электронной, фармацевтической промышленности.
Известны способы очистки воды по патентам №4808287 США, №4876014 США, №2073359 RU. Наиболее близким по технической сущности является способ получения особо чистой воды и устройство для его осуществления по патенту №2513904 RU. Недостатками данного способа являются низкие эксплуатационные качества, высокая стоимость устройства.
Сущность изобретения
Целью изобретения является повышение качества фильтрации воды путем освоения нового способа, обеспечивающего получение очищенной воды с сопротивлением 20 МОм с высокими эксплуатационными качествами при низкой стоимости.
Указанная цель достигается в устройстве получения ультрачистой воды с сопротивлением 20 МОм, где исходная водопроводная вода последовательно проходит комплексную очистку, состоящую из механической очистки, сорбции на активированных углях, обратного осмоса, дистилляции, деионизации и мембранной фильтрации. Схема очистки воды по данному способу приведена на фигуре 1. В схеме предусмотрены рециркуляция производимой воды в режиме ожидания и возможность отбора воды степени II с удельной электрической проводимостью не более 0,10 мСм/м.
Техническое решение обеспечивается тем, что полученная вода степени II с удельной электрической проводимостью не более 0,10 мСм/м после дистилляции (фигура 1) поступает в накопительную емкость, затем насосом подается на деионизацию, где очистка воды осуществляется с использованием фильтров с ионообменными смолами высшего (полупроводникового) качества смешанного действия, удаляющих из воды остатки солей посредством катионного и анионного обмена с последующей мембранной фильтрацией с порогом отсечения 0,22 мкм, после чего получаемая ультрачистая, с сопротивлением 20 МОм, вода готова к использованию.
На фигуре 2 показано устройство, реализующее способ получения ультрачистой воды с сопротивлением 20 МОм.
Работа устройства получения ультрачистой воды осуществляется следующим образом. Исходная вода из водопроводной магистрали через датчик низкого давления 1, электромагнитный клапан 2, вентиль регулировки подачи воды 3, давление исходной воды контролируется манометром 4, проходит последовательно механический фильтр 5, сорбционный угольный фильтр 6, повышающий насос 7 поступает в обратноосмотическую мембрану 8, где делится на два потока: пермеат - поступает через уравнитель 12 в камеру испарения аквадистиллятора 13, и концентрат - поступает через датчик высокого давления 9, вентиль 10, давление концентрата контролируется манометром 11, охладитель 14 в камеру конденсации аквадистиллятора 13. Полученная в аквадистилляторе вода степени II с удельной электрической проводимостью не более 0,10 мСм/м, проходя через охладитель дистиллята 14, охлаждается до температуры +25°C и поступает во встроенную емкость 15, откуда насосом 16 подается при закрытом клапане 18 (качество воды контролируется датчиком 17) через клапан 19 на фильтры 20 с ионообменной смолой смешанного действия. Качество воды на выходе из фильтров контролируется датчиком 21. При закрытом клапане 22 вода через клапан 23 подается на мембранный фильтр 24, и полученная вода с сопротивлением 20 МОм подается Потребителю. В устройстве получения ультрачистой воды предусмотрена внутренняя рециркуляция производимой воды в режиме ожидания, обеспечивающая улучшение ее качества. Поступившая во встроенную емкость 15 вода из аквадистиллятора 13 насосом 16 подается при закрытых клапанах 18 и 23 на фильтры 20 с ионообменной смолой и через клапан 22 возвращается в емкость 15.
Устройство получения ультрачистой воды имеет возможность отбора воды степени II с удельной электрической проводимостью не более 0,10 мСм/м. Поступившая во встроенную емкость 15 вода из аквадистиллятора 13 насосом 16 подается при закрытых клапанах 19 и 23 на мембранный фильтр 24, и полученная вода подается Потребителю.
На фигуре 3 представлен вариант конструктивного исполнения заявленного устройства получения ультрачистой воды с размещением в корпусе 25.
Заявляемое изобретение, в зависимости от предъявляемых к воде требований, может быть широко использовано во многих отраслях промышленности и поэтому отвечает критерию промышленно применимого изобретения.
Освоение нового способа и устройства позволяет по сравнению с прототипами получить следующие технико-экономические преимущества:
- производить деионизацию воды, используя фильтры с ионообменной смолой высшего (полупроводникового) качества, удаляющей из воды остатки солей посредством катионного и анионного обмена с последующей мембранной фильтрацией с порогом отсечения 0,22 мкм;
- получить воду с сопротивлением 20 МОм, что по показателю удельная электрическая проводимость составляет 0,050 мкСм/см, которая превышает параметры воды типа I по ГОСТ Р 52501-2005, Евростандарту ISO 3696-1987, Стандарту САР (Коллегия Американских Патологов), Стандарту NCCLS (Национальный Комитет Стандартов США для клинических лабораторий) сопротивление 10 МОм, показатель удельная электрическая проводимость 0,1 мкСм/см, по Стандарту ASTM (Американское Общество Контроля и Материалов) сопротивление 18 МОм, показатель удельная электрическая проводимость 0,056 мкСм/см;
- получить возможность внутренней рециркуляции производимой воды в режиме ожидания, обеспечивающей улучшение ее качества;
- получить возможность отбора воды степени II с удельной электрической проводимостью не более 0,10 мСм/м после дистилляции;
- получить возможность предотвратить попадания бактерий из окружающей среды внутрь канала разбора воды устройства, установив мембранный фильтр;
- повысить надежность, экономичность, эффективность и снизить стоимость устройства.
Перечень чертежей
На фигуре 1 показана схема предлагаемого способа получения ультрачистой воды с сопротивлением 20 МОм.
На фигуре 2 показано устройство, реализующее способ получения ультрачистой воды с сопротивлением 20 МОм.
На фигуре 3 представлена иллюстративная форма осуществления конструктивного исполнения устройства, реализующая способ получения ультрачистой воды с сопротивлением 20 МОм.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения.
Устройство, реализующее способ получения ультрачистой воды с сопротивлением 20 МОм производительностью 5 литров в час, согласно заявленному изобретению разработано и успешно прошло испытания.
ООО Производственная фирма «Ливам» г. Белгород (Россия) провела технологическую подготовку и запустила в серийное производство устройство получения ультрачистой воды с сопротивлением 20 МОм, производительностью 5 литров в час в 2016 г.
Claims (3)
1. Способ получения ультрачистой воды с сопротивлением 20 МОм, заключающийся в последовательной многостадийной очистке водопроводной воды, включающей механическую фильтрацию, сорбцию на активированных углях, обратный осмос, дистилляцию и деионизацию, отличающийся тем, что деионизацию осуществляют с использованием фильтров с ионообменными смолами смешанного действия, удаляющих из воды остатки солей посредством катионного и анионного обмена, и процесс очистки воды завершают мембранной фильтрацией с использованием мембранного фильтра с порогом отсечения 0,22 мкм, исключающего возможность попадания бактерий из окружающей среды внутрь канала разбора воды устройства.
2. Способ получения ультрачистой воды по п. 1, отличающийся тем, что предусмотрена возможность внутренней рециркуляции производимой воды в режиме ожидания, обеспечивающей улучшение ее качества.
3. Способ получения ультрачистой воды по п. 1, отличающийся тем, что предусмотрена возможность отбора воды после дистилляции.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016135915A RU2661590C1 (ru) | 2016-09-05 | 2016-09-05 | СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УЛЬТРАЧИСТОЙ ВОДЫ С СОПРОТИВЛЕНИЕМ 20 МОм |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016135915A RU2661590C1 (ru) | 2016-09-05 | 2016-09-05 | СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УЛЬТРАЧИСТОЙ ВОДЫ С СОПРОТИВЛЕНИЕМ 20 МОм |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2661590C1 true RU2661590C1 (ru) | 2018-07-17 |
Family
ID=62917065
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016135915A RU2661590C1 (ru) | 2016-09-05 | 2016-09-05 | СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УЛЬТРАЧИСТОЙ ВОДЫ С СОПРОТИВЛЕНИЕМ 20 МОм |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2661590C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2759283C2 (ru) * | 2019-12-30 | 2021-11-11 | Общество с ограниченной ответственностью "ГИДРУРУС" | Система получения сверхчистой воды |
| RU2799072C1 (ru) * | 2022-10-07 | 2023-07-03 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Способ водоподготовки для заполнения рабочих объемов электрофизической установки |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU729133A1 (ru) * | 1978-02-13 | 1980-04-25 | Предприятие П/Я Р-6007 | Устройство дл глубокой очистки деионизованной воды |
| SU1125203A1 (ru) * | 1983-07-21 | 1984-11-23 | Горьковский Ордена Трудового Красного Знамени Инженерно-Строительный Институт Им.В.П.Чкалова | Способ получени особо чистой воды |
| RU56893U1 (ru) * | 2006-03-06 | 2006-09-27 | Федеральное государственное научное учреждение "Научно-исследовательский институт ядерной физики" | Установка для получения глубокообессоленной воды |
| RU2513904C1 (ru) * | 2012-09-24 | 2014-04-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью Производственная Фирма "Ливам" (Ооо Пф "Ливам") | Способ получения особо чистой воды и устройство для его осуществления |
-
2016
- 2016-09-05 RU RU2016135915A patent/RU2661590C1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU729133A1 (ru) * | 1978-02-13 | 1980-04-25 | Предприятие П/Я Р-6007 | Устройство дл глубокой очистки деионизованной воды |
| SU1125203A1 (ru) * | 1983-07-21 | 1984-11-23 | Горьковский Ордена Трудового Красного Знамени Инженерно-Строительный Институт Им.В.П.Чкалова | Способ получени особо чистой воды |
| RU56893U1 (ru) * | 2006-03-06 | 2006-09-27 | Федеральное государственное научное учреждение "Научно-исследовательский институт ядерной физики" | Установка для получения глубокообессоленной воды |
| RU2513904C1 (ru) * | 2012-09-24 | 2014-04-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью Производственная Фирма "Ливам" (Ооо Пф "Ливам") | Способ получения особо чистой воды и устройство для его осуществления |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2759283C2 (ru) * | 2019-12-30 | 2021-11-11 | Общество с ограниченной ответственностью "ГИДРУРУС" | Система получения сверхчистой воды |
| RU2799072C1 (ru) * | 2022-10-07 | 2023-07-03 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Способ водоподготовки для заполнения рабочих объемов электрофизической установки |
| RU2805405C1 (ru) * | 2022-12-01 | 2023-10-16 | Алексей Валентинович Кузицын | Устройство для очистки питьевой воды |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI414486B (zh) | Pure water manufacturing apparatus and pure water manufacturing method | |
| Mroczek et al. | Lithium extraction from Wairakei geothermal fluid using electrodialysis | |
| Figueira et al. | Experimental and economic evaluation of nanofiltration as a pre-treatment for added-value elements recovery from seawater desalination brines | |
| Qiu et al. | Study on recovering high-concentration lithium salt from lithium-containing wastewater using a hybrid reverse osmosis (RO)–electrodialysis (ED) process | |
| Yavuz et al. | Removal of boron from geothermal water by RO system-II-effect of pH | |
| Du et al. | Treatment of brackish water RO brine via bipolar membrane electrodialysis | |
| CN104176866A (zh) | 多功能纯水处理装置 | |
| CN105236661A (zh) | 零废水排放的制备超纯水的系统和方法 | |
| Afifah et al. | Separation of lithium ion from lithium-cobalt mixture using electrodialysis monovalent membrane | |
| CN103762004A (zh) | 一种浓缩放射性废水的方法和系统 | |
| CN103408179A (zh) | 热膜耦合海水淡化的生产方法 | |
| RU2661590C1 (ru) | СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УЛЬТРАЧИСТОЙ ВОДЫ С СОПРОТИВЛЕНИЕМ 20 МОм | |
| Foo et al. | Sustainable lithium recovery from hypersaline salt-lakes by selective electrodialysis: Transport and thermodynamics | |
| Kabay et al. | Boron removal from seawater using reverse osmosis integrated processes | |
| JP2012223700A (ja) | 溶存性アルミニウムの除去方法及び装置 | |
| Turek et al. | Electrodialytic treatment of boron-containing wastewater | |
| JP6082192B2 (ja) | 純水製造装置 | |
| US20170341952A1 (en) | Chemical extraction from an aqueous solution and power generator cooling | |
| Genz et al. | The effect of pre-ozonation and subsequent coagulation on the filtration of WWTP effluent with low-pressure membranes | |
| KR20150143062A (ko) | 해수 중 음이온 제거 및 탄산이온 전환을 이용한 미네랄 농축수 제조방법 | |
| WO2016186852A1 (en) | Process of making alkaline and acidic water | |
| KR101829759B1 (ko) | 해수 내 리튬을 회수하는 방법 | |
| Genz et al. | Retention of Organic Micropollutants in Nutrient Recovery from Centrate by Electrodialysis─ Influence of Feed pH and Current Density | |
| CN203461910U (zh) | 一种用集成膜技术处理硝酸铵废水的装置 | |
| CN202379834U (zh) | Edi血液透析用水设备 |