SU1725992A1 - Установка ультрафильтрационной очистки воды - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области очистки воды и может быть использовано дл  очистки отработанных эмульсий. Цель изобретени  - упрощение конструкции и эксплуатации установки. Установка фильтрационной очистки воды включает средства дл  подачи очищаемой воды под давлением, ультрафильтрационные блоки, последовательно соединенные в секции по линии очищаемой воды, которые соединены между собой параллельно, устройства дл  отвода концентрата из каждой секции и устройства отвода фильтрата из каждого блока , средства дл  создани  противодавлени  и приемные камеры фильтрата. Количество приемных камер равно или на единицу меньше числа ультрафильтрационных блоков в секции, причем кажда  камера снабжена фланцем с заглушкой, дроссельным устройством и штуцерами в количестве, равном числу секций. Линии вывода фильтрата из блоков одного пор дка каждой секции соединены с приемной камерой того же пор дка . 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к очистке воды и может быть использовано, например, при очистке отработанных эмульсий станов холодной прокатки в металлургии.

Цель изобретени  - упрощение конст- . рукции и эксплуатации установки.

На фиг. 1 изображена схема ультрафильтрационной установки; на фиг. 2 - приемна  камера фильтрата, общий вид; на фиг. 3 - вид А на фиг. 2.

Установка состоит из бака-отстойника 1 с патрубками подвода очищаемой воды 2 и отвода концентрата 3, скребкового конвейера 4 дл  уборки загр зн ющего масл ного продукта, циркул ционного насоса 5. ультрафильтрационных блоков 6. Ультрафильтрационные блоки последовательно соединены в секции. В изображенной на фиг. 1 установке имеетс  3 секции по 3 блока в каждой секции. Каждый ультрафильтрационный блок вложен в кожух со штуцером 7 дл  отвода фильтрата. Секции по линии очищаемой воды соединены между собой параллельно .

На трубопроводах подвода и отвода циркулирующей эмульсии в,секции ультрафильтров установлены задвижки 8 и манометры 9 и 10. Могут быть установлены и промежуточные манометры 11 и 12 между секци ми. Установка оборудована приемными камерами 13 фильтрата по количеству блоков в секции. Кажда  камера имеет приемные штуцеры 14 по количеству секций. Кажда  камера соединена с блоками одного

пор дка всех секций (на фиг. 1 одна из камер соединена со всеми первыми блоками секций, втора  - со всеми вторыми, треть  - со всеми третьими). Камеры снабжены манометрами 15-17, а также дроссельным устройством 18 в виде вентил . Вблизи штуцеров 14 в каждой камере на шлангах установлены вставки 19 из стекл нных трубок (или другого прозрачного материала ). Кажда  камера имеет патрубок дл  выпуска воздуха с вентилем 20 и снабжена смотровым люком 21, закрываемым заглушкой 22.

Установка работает следующим образом .

В бак 1 по патрубку 2 подаетс  очищаема  вода в количестве, позвол ющем поддерживать посто нный уровень в баке. Насосом 5 вода прокачиваетс  по циркул ционному контуру, включающему ультрафильтрационные блоки 6. Фильтрат, проникающий через мембраны в кожухи ультрафильтров, отводитс  через штуцеры 7. С помощью задвижек 8 устанавливаетс  заданный расход, обеспечивающий требуемую скорость протока очищаемой жидкости по трубам ультрафильтров, а также давление Р на входе в ультрафильтры, контролируемое манометром 9. Кажда  секци , в общем случае, состоит из п последовательно соединенных ультрафильтрационных

блоков с камерами 1,2j,..., n(j -текущий

пор дковый номер блока). При течении циркулирующей жидкости через секцию имеют место потери давлени  ДРтр, главным образом , за счет гидравлического сопротивлени  блоков. Так, если давление до секции Pi, то после секции Ртр. Потери давлени  на каждом блоке равны А Ртр/n. Давление перед первым блоком , перед вторым: Pi -Pi- A PTp/n, перед третьим: Pi3 Pi-2x ДРтр/n, перед j-ным блоком: (j-1)xA Ртр/n. Часть жидкости , котора  протекает через блок, фильтруетс  через боковые стенки, покрытые пленкой, котора  и  вл етс  ультрафильтром . Эта часть жидкости и есть фильтрат. При течении фильтрата через пленку каждому значению трансмембранного давлени , т.е. перепаду давлений, равному разности давлений внутри трубки и снаружи , соответствует определенный расход и определенна  эффективность очистки, причем с увеличением трансмембранного давлени  производительность увеличиваетс , но эффективность очистки падает. То значение трансмембранного давлени , которое соответствует допустимой степени очистки, обозначено через ДРф, Давление

Рф на выходе из блока с пор дковым номером j равно

-дрФ

или, если пренебречь величиной

котора  зачастую бывает мала по сравнению с А Рф, то

, причем АРтр

При работе установки (фиг. 1) могут быть

прин ты следующие значени  давлений:

,2 МПа (давление до ультрафильтров),

,02 МПа (давление после ультрафильтров ), ,2-0,,18 МПа, ,2 МПа,

0,14 МПа, ,

0,08 МПа.

Если оптимальный перепад давлени  имеет место на третьем блоке и равн етс  (при свободном изливе фильтрата)

РГ + Р2

0,05 МПа, то 0,05 МПа и есть

трансмембранное давление.

Тогда в третьей приемной камере давление , во второй камере Рф Рф3+

4. АРТР-Г

0,0+0,,06 МПа.

5

0

5

0

5

0

Давление в первой приемной камере APJL. 0,06+0,,12 МПа.

В начальный момент работы установки дроссельные устройства (вентили 18) закрыты , а вентили дл  выпуска воздуха открыты до тех пор, пока приемные камеры 13 не заполн тс  фильтратом. Затем вентили 20 закрываютс , а дроссельное устройство на каждой камере открываетс , пока давление, показываемое манометрами 15-17, не станет равным разности А Рф.

Поскольку все блоки ультрафильтров и соединени  между ними идентичны, можно считать, что на первых блоках во второй и третьей секци х установлена така  же разность давлений на входе очищаемой жидкости и на выходе фильтрата, как и на первом блоке первой секции. То же относитс  к вторым и третьим блокам.

Дл  контрол  эффективности работы отдельных блоков на шлангах перед приемными штуцерами 14 установлены прозрачные вставки 19 из стекл нных трубок. При прорыве мембраны по шлангу соответствующего блока пойдет очищаема  (загр зненна ) вода, что будет замечено через прозрачную вставку 19. Кроме того, периодически (один раз в смену, в сутки и т.д.) можно опорожнить камеру, сн ть заглушку 22 и через смотровой люк 21 визуально (а при

необходимости и путем замеров) оценить расход и качество фильтрата после каждого ультрафильтрационного блока. Дл  этого предварительно необходимо полностью открыть дроссельное устройство 18 и вентиль дл  выпуска воздуха, что приводит к опорожнению камеры 13.

Последн   камера приемки фильтрата, котора  служит дл  установки заданного перепада давлений А Рф на последних блоках в каждой секции, не  вл етс  об зательным элементом. На последних блоках необходимый перепад давлени  может быть достигнут с помощью задвижек 8. Однако наличие последней камеры, полезно при необходимости совсем исключить выход фильтрата при осуществлении циркул ции жидкости по контуру (что может потребоватьс  при промывке ультрафильтров), а также дл  осуществлени  обратной промывки блоков.

При использовании предлагаемой установки требуетс  меньшее количество приборов и арматуры и облегчаетс  их эксплуатаци . Дл  оборудовани  установки , изображенной на фиг. 1, потребовалось бы 9 регулирующих устройств и 9 манометров (по общему числу блоков), тогда как в предлагаемом техническом решении всего 3 манометра и 3 вентил  на выходе из приемных камер (по числу блоков в секции). В процессе эксплуатации необходимо осуществл ть регулировку трех единиц обору- довани  (трех приемных камер), а в прототипе - 9.

0

5

0

5

0

5

Если учесть, что в промышленных установках может быть до 300-400 ультрафильтрационных блоков, причем в секции их обычно 5-6 штук, то при выполнении ультрафильтрационной установки в соответствии с прототипом понадобилось бы 300-400 вентилей и манометров, а при выполнении в соответствии с предлагаемым техническим решением 5-6 шт. (по числу приемных камер, которое равно количеству блоков в секции).

Claims (1)

1. Формула изобретени  Установка ультрафильтрационной очистки воды, включающа  средства дл  подачи очищаемой воды под давлением, ультрафильтрационные блоки, последовательно соединенные в секции по линии очищаемой воды, устройства дл  отвода концентрата из каждой секции и устройства отвода фильтрата из каждого блока, средства дл  создани  противодавлени , отличающа с  тем, что, с целью упрощени  конструкции и эксплуатации установки, она снабжена приемными камерами фильтрата в количестве, равном или на единицу меньшем числа ультрафильтрационных блоков в секции, причем кажда  камера снабжена фланцем с заглушкой, дроссельным устройством и штуцерами в количестве, равном числу секций, а секции по линии очищаемой воды соединены между собой параллельно, причем линии вывода фильтрата из блоков одного пор дка каждой секции соединены с приемной камерой того же пор дка.

   фиг. 2 &ЯА

   фиг.З