SE505028C2 - Förfarande och anordning för rening av vatten - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 40 505 028 z det tryckbegränsat returflöde, vilket återförs till inflödet.

Genom att på detta sätt det återförda flödet uppdelas i två returflöden, kan det ena flödet vara ett oföränderligt stort och konstant högtrycksflöde för bästa renspolningsverkan på re- ningsaggregatet och med ett stort tryck för att övervinna reningsaggregatets mottryck, medan det andra returflödet via en tryckstyrningsventil, såsom en tryckregulator eller tryckbe- gränsningsventil, kan tillåtas variera och omhänderta tryckän- dringarna i beroende av ändringarna i uttaget av det renade vattnet. Med andra ord kan avgränsas ett högcirkulationsflöde i en av övriga driftsbetingelser väsentligen oberoende hög- trycksmodul för reningsarbetet. Därigenom behöver högtryckspum- pen ej heller vara varvtalsreglerad, utan kan drivas av en prisbillig växelströmsmotor.

Andra särdrag och fördelar hos uppfinningen framgår av övriga krav och följande detaljerade beskrivning.

Utföringsexempel av uppfinningen beskrivs närmare nedan med hänvisning till bifogad ritning, på vilken FIG. 1 visar ett förenklat blockschema av en anordning enligt uppfinningen och FIG. 2 visar en mer detaljerad schematisk framställning av en modifierad utföringsform av uppfinningen.

I utföringsexemplet enligt FIG. 1 matas ett renings- eller filteraggregat 10 av det vatten som skall renas via en inloppsledning 14, en högtryckspump 12 och en tryckledning 16.

Från filteraggregatet 10 sträcker sig en utloppsledning 18 för renat vatten och en utloppsledning 22 för det rejekt eller orenade vatten som passerat genom filteraggregatet. Högtrycks- pumpen 12 är lämpligen av deplacementstyp, t.ex. en lamellpump, vilken kan tillhandahålla ett till varvtalet väsentligen proportionellt flöde.

Filteraggregatet 10 är av i och för sig känd typ och kan alltefter önskan innefatta antingen semipermeabla membran arbetande enligt principen omvänd osmos eller filter av nano- eller ultratyp.

Ett sådant filteraggregat 10 innefattar vanligen en huvudsakligen rörformad avskiljningsenhet (ej visad) uppvisande en stödkonstruktion som uppbär nämnda membran eller filter.

Vattnet som skall renas strömmas eller spolas förbi enhetens utsida under övertryck, så att en viss del därav pressas genom enheten till dennas rörformade inre för att transporteras 10 15 20 25 30 35 40 e. S05 D28 vidare som renat vatten. För att hålla tryckfallet över filter- aggregatet så lågt som möjligt, i syfte att minska energikost- naden för det erfordrade pumparbetet, eftersträvas vid mem- branens resp. filtrens utsidor en låg koncentration av de lösta eller partikelformade föroreningar som annars tenderar att ansamlas därpå och därigenom öka tryckfallet genom ökat osmo- tiskt mottryck resp. igensättning. Som inledningsvis omnämnts är det känt att återföra en viss del av det trycksatta ofiltre- rade vattnet eller rejektet till filteraggregatet för att kontinuerligt renspola detta från föroreningarna.

I utföringsexemplet enligt FIG. 1 är anordnad en sådan renspolningskrets genom en från utloppsledningen 22 förgrenad returledning 24, i vilken är inkopplad en cirkulationspump 26 av centrifugaltyp, t.ex. en sidokanalspump, med ett stort flöde, vilket är mer än åtminstone fem och företrädesvis mer än tio gånger större än det flöde som levereras av högtryckspumpen 12. Det i returledningen 24 cirkulerande vattnet är anordnat att hållas på ett av högtryckspumpen 12 alstrat högt tryck, vilket bestäms av en i utloppsledningen 22, nedströms om en i returledningen inkopplad tryckstyrningsventil i form av en tryckbegränsningsventil 28. Denna är förstyrd via en styrled- ning 30 i beroende av det tryck som råder i utloppsledningen 18 för det renade vattnet. Detta tryck är i sin tur bestämt av tryckfallet över en avtappningsventil eller -kran 32 för det renade vattnet, så att tryckbegränsningsventilen 28 vid liten öppningsgrad hos avtappningsventilen 32 släpper igenom mer rejekt till returledningen 34 för att ej det höga trycket i returledningen 24 skall stiga över en förutbestämd nivå. I utloppsledningen 18 för det renade vattnet kan även vara anordnad en backventil 20 som vid stängd avtappningsventil 32 kvarhåller styrtrycket i ledningen till tryckbegränsnings- ventilen 28.

Nedströms om tryckbegränsningsventilen 28 är från ut- loppsledningen 22 förgrenad en andra returledning 34, vilken återför en del av det flöde som passerar genom tryckbegräns- ningsventilen 28 till inloppsledningen 14, dvs. till en punkt uppströms om högtryckspumpen 12. Den del orenade vatten som alltid lämnar systemet till ett avlopp passerar därvid en strypning eller företrädesvis en konstantflödesventil 36.

Med det beskrivna arrangemanget av de dubbla returled- 10 15 20 25 30 35 40 505 028 4 ningarna 24, 34 och tryckbegränsningsventilen 28 uppnås med andra ord på ett reglertekniskt enkelt sätt dels ett cirkula- tionsflöde med högt tryck och stort väsentligen konstant flöde, dels ett cirkulationsflöde med lågt tryck, vilket tillåts variera i beroende av uttaget av det renade vattnet. Därigenom kan ej endast cirkulationspumpen 26, utan även högtryckspumpen 12 drivas med konstant varvtal, så att pumparnas drivmotorer kan utgöras av prisbilliga växelströmsmotorer, t.ex. asynkron- motorer.

I FIG. 2 visas mer detaljerat en med avseende på FIG. 1 något modifierad utföringsform av uppfinningen. Delar vilkas funktion motsvaras av delarna i FIG. 1 har därvid tilldelats hänvisningstal som överensstämmer med de i FIG. 1.

Utföringsformen enligt FIG. 2 skiljer sig principiellt från den i FIG. 1 huvudsakligen genom att tryckbegränsnings- ventilen 28, som i beroende av trycket hos det utgående renade vattnet omhändertar de därav betingade flödesvariationerna, är placerad i returledningen för det variabla flödet i stället för i utloppsledningen mellan de båda returledningarna enligt FIG. 1. I detta fall är därvid inuti filteraggregatet 10 utloppsled- ningen för det orenade vattnet på ett endast schematiskt visat sätt uppdelad i en returledning 46 och en rejektledning 22.

Rejektledningen 22, som via konstantflödesventilen 36 i till- hörande ledning 38 sträcker sig till ett avlopp 44, är även försedd med en shunt- eller förbiledning 40 i vilken är in- kopplad en magnetstyrd spolventil 42. Den normalt stängda spolventilen 42 kan via en ej visad styrenhet öppnas ifall filteraggregatet behöver utsättas för extra renspolning.

Den andra grenen 46 av den i detta fall under högt tryck stående utloppsledningen förgrenas dels till cirkulationsled- ningen 24 med pumpen 26, dels till en första högtrycksdel av den andra returledningen 34, vilken avslutas i tryckbegräns- ningsventilen 28, varefter det tryckbegränsade returflödet återförs till en inloppsledning 56 där det blandas med nyinkom- mande vatten för vidarebefordran till högtryckspumpen 12.

Genom att, som antytts i det föregående, pumparna kan arbeta med konstant varvtal, kan med lämplig dimensionering även pumparna drivas av en gemensam motor 58 via en gemensam axel 60, 60 såsom visas i FIG. 2. Därigenom kan erhållas en enkel konstruktion till låg kostnad. 10 s 505 028 I inloppsledningen 14 för det vatten som skall renas är i exemplet enligt FIG. 2 även anordnad en inloppsventil 48 och två medelst en ledning 52 i serie med varandra inkopplade filterhus 50 resp. 54, av vilka det första, 50, kan innehålla ett partikelfilter och det andra, 54, ett filter med aktivt kol för förberedande rening av det inkommande vattnet.

I utloppsledningen 18 för det renade vattnet är lämpligen även anordnad en tryckströmställare 62 avsedd att via en ej visad elektronisk reglerkrets omställa motorn 58 och/eller ventilen 48 vid uppnående av förinställda maximi- och mini- mitryck i ledningen 18.

Claims (7)

10 15 20 25 30 35 40 505 028 6 Patentkrav

1. Förfarande för rening av vatten, innefattande att ett orenat inflöde av vatten omvandlas till ett tryckhöjt flöde, vilket genom omvänd osmos eller nano- eller ultrafiltrering i ett reningsaggregat uppdelas i ett renat utflöde och ett orenat utflöde, vilket i sin tur delas i ett återfört flöde och ett rejektflöde, k ä n n e t e c k n a t av att det återförda flödet innefattar dels ett första returflöde, vilket återförs till det tryckhöjda flödet och vilket är väsentligen större än inflödet, dels ett andra, med avseende på det första returflö- det tryckbegränsat returflöde, vilket återförs till inflödet.

2. Förfarande enligt något av föregående krav , k ä n - n e t e c_k n a t av att det första returflödet matas med mer än ca. fem gånger, särskilt mer än ca. tio gånger så stort volymflöde som inflödet inklusive det andra returflödet.

3. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä n - n e t e c k n a t av att det tryckbegränsade returflödet bringas variera i beroende av trycket hos det renade utflödet.

4. Anordning för genomförande av förfarandet enligt något av föregående krav, innefattande en i en inloppsledning (14, 16) inkopplad högtryckspump (12) för inmatning av orenat vatten till ett genom omvänd osmos eller nano- eller ultrafiltrering arbetande reningsaggregat (10) uppvisande en utloppsledning (18) för renat vatten och en utloppsledning (22) för orenat vatten, från vilken sträcker sig en returledning (24) till inloppsledningen, k ä n n e t e c k n a d av att returled- ningen (24) sträcker sig till en högtrycksida av inloppsled- ningen (14, 16) och är försedd med en cirkulationspump (26), att parallellt med'returledningen (24) är anordnad en andra returledning (34) som sträcker sig till en lågtrycksida av inloppsledningen (14, 16) och att en tryckstyrningsventil (28) är anordnad att hålla returledningen (24) på ett högre tryck än den andra returledningen (34).

5. S. Anordning enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d av att högtryckspumpen (12) är en deplacementspump.

6. Anordning enligt något av kraven 4 och 5, k ä n n e - t e c k n a d av att cirkulationsspumpen (26) är en sidoka- nalspump.

7. Anordning enligt något av kraven 4-6, k ä n n e - t e c k n a d av att tryckstyrningsventilen (28) är inkopplad v 505 028 i ett med utloppsledningen (22) gemensamt stycke av den andra returledningen.