Способ контроля загрязненности растворов,поступающих на обратноосмотическую обработку Советский патент 1988 года по МПК B01D13/00 

4 4а

СО

ю

со

Изобретение относится к водоснабжению и очистке сточных вод в различ- ных отраслях промышленности, а именно к опреснению и обессоливанию при- родных и сточных вод обратным осмосом, и может быть использовано для выбора рациональной технологии и технологических параметров осветления воды перед обратноосмотическим опресне- нием и обессоливанием.

Цель изобретения - повышение достоверности .и точности способа контроля загрязненности.

На чертеже схематически изображе- на установка для реализации йредла- гаемого способа.

Установка содержит насос 1 высокого давления, обратноосмотическую ячейку 2, микрофильтрационную ячейку 3 и редукционный клапан 4,

Способ осуществляют следующим образом.

Обрабатываемый раствор подают с помощью насоса 1 под повышенным дав- лением в обратноосмотическую ячейку 2. В ней раствор концентрируется до определенного уровня, а концентрат под тем ж давлением поступает.,в мик рофильтрационную ячейку 3 двумя рав- ными порциями. Определяют продолжительность фильтрования каждой порции после чего-рассчитывают параметр загрязненности раствора и удельную производительность мембран в обратноос- мотическом промышленном аппарате загрязненности раствора по формулам (1) и (2):

(1)

-5г--7Г - -

де Р - давление процесса, Па;.

4t - разность продолжительности

фильтрования двух порций, с; g : - количество воды, прошедшей

через единицу поверхности 45 фильтрования, |U. , f - коэффициент .динамической вязкости воды при 20°С.и при температуре контроля. Па-с.

50

(2)

,

-р -о

V Ve(,t)удельная производительность

обратноосмотической мембраны, м /м -с;

удельная производительность в начальньй момент времени, м ; давление процесса. Па;

0

5 0

0

5

0

5

t - продолжительность эксплуатации мембранного аппарата, с.

Параметр Ф пригоден для оценки загрязненности воды перед обратным осмосом, так как позволяет интеграль- но учесть влияние как количества частиц различной к.рупности, находящихся в воде, так и структуру образовавшегося на мембранах осадка.

Параметр « определяется в концентрате обратноосмотической ячейки, на которую подается обрабатываемый раствор, степень загрязненности которого и оценивается. Величина степени об- ратноосмотического ко нцентрирования в ячейке 2 определяется физико-химическими показателями исходного раствора и задачами, решаемьти при реализации промышленного процесса обратного осмоса. Степень концентрирования не регламентируется предлагаемым способом. Напротив, именно вследствие того, что в процессе обратного осмоса происходит концентрирование загрязнений, оценку степени предварительной очистки воды перед промьшшен- ным осмосом предлагается осуществлять по величине параметра Ф концент- рата обратноосмотической ячейки,

П Р и м ,е р. Производится контроль загрязненности сточной воды кар- тонно-бумажного комбината. Согласно прототипу фильтруют порцию воды объемом 20 мл через микрофильтрационную мембрану fФA МА № 5 с площадью фильтрования 5 см под давлением 5 МПа, температуре . Замеряют время фильтрования 67 с. Фильтруют через ту мембрану без перерыва при аналогичных условиях вторую порцию воды объемом 20 мл. Замеряют время ее фильтрования 84 с. По расчетной формуле определяют

, 5 -10 84-67) . .

,3-10 Па-с.м-2 .

(20-10 /5 -10 )

Согласно предлагаемому способу в соответствии с режимом промышленной , обратноосмотической обработки воды контролируемую воду пропускают через обратноосмотическую мембрану МГА-100, причем расход концентрата обратноосмотической ячейки составляет 10% от расхода контролируемой воды. Фильтруют порцию концентрата обратноосмотической ячейки объемом 20 мл через микрофильтрационную мембрану МФА МА

№ 5 с площадью фильтрования 5 см под давлением 5 МПа и температуре 20°С. Замеряют время фильтрования 118 с. Фильтруют через ту же мембрану без перерыва при аналогичных условиях вторую порцию концентрата объемом 20 мл. Замеряют время ее фильтрования 629 с.

По расчетной формуле определяют

(1,5 -10-)2x2,6-10 0,460,

Относительная погрешность при количественном прогнозировании влияния загрязненности воды на обратноосмоти- ческую обработку равно

57945

100% - 51,21%,

Изобретение может быть использовано в любой отрасли при обессоли- вании и концентрировании природных и сточНых вод обратным осмосом и позволяет повысить достоверность и точность контроля загрязненности обрабатываемых растворов, что необходимо для прогнозирования параметров работы обратноосмотических мембран. Способ включает последовательное фильтрование двух равных порций контролируемой воды через микрофильтрационную мембрану под обратноосмотическим давлением с одновременным определением продолжительности фильтрования каждой порции, после чего рассчитывают производительность обратноосмотической мембраны по разности скоростей фильтрования каждой порции. Новым в способе контроля является предварительное концентрирование контролируемого раствора в обратноосмотической ячейке на мембране той же марки, которая используется в промьгашенном мембранном аппарате. 1 ил. а S (Л

.-6/

Ф

в

пен ц

160-10 Па-см

() ,-« /г 10)2

в 30 раз выше Ф с

(20 .10 /5 Показатель t

конц

что свидетельствует о занижении действительного значения показателя, а следовательно, недостоверном контроле по известной методике процесса осветления сточной воды.

Согласно прототипу относительное снижение производительности обратно- осмотических мембран марки МГА-100 (начальная скорость фильтрования Vo 1,510 м/с) за время эксплуатаци 1 мес ной

(2,610 с) оценивается величи

Ф

Y..()- tU25-3-i .

« 5-10

х(1,5 -10 ),6Чо ,- 0,943,

Согласно предлагаемому способу это снижение составляет

Ф

«.онц

)

-VI

U2

160-10

5 -10

Таким образом, контроль осветления сточной воды, проведенньй согласно Предлагаемому способу, позволяет повысить достоверность результатов более чем на 50% по сравнению со способом-прототипом,.

Формула изобретения

25

30

Способ контроля загрязненности растворов, поступающих на обратноос- мотическую обработку, включающий последовательное пропускание двух равных порций раствора через микрофильтрационную мембрану, измерение удельной производительности мембраны по каждой порции и определение степени загрязненности раствора по разности величин удельной производительности, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности и точности способа, перед микрофильтрованием обрабатываемый раствор кон- 35 центрируют методом обратного осмоса.

4

с

т

iX}-