Установка для подготовки глубоко обессоленной воды
Полезная модель относится к технологии очистки воды, конкретно к установкам для подготовки глубоко обессоленной воды и может быть использована для очистки природной или технической воды от взвесей, органических веществ, ионов тяжелых металлов, солей жесткости, радионуклидов в водоподготовке для использования в энергетике, химической, атомной промышленности, металлообработке и других отраслях промышленности.
Установка для подготовки глубоко обессоленной воды, состоящая из последовательно включенных модулей предварительной подготовки воды, модуля обратного осмоса, декарбонизации, промежуточной емкости, модуля ионообменного умягчения и электродеионизации. Модуль декарбонизации может быть выполнен, в частности, в виде системы мембранной дегазации.
Установка позволяет проводить обессоливание воды до уровня 5-10 мкСм/л.
Полезная модель относится к технологии очистки воды, конкретно к установкам для подготовки глубоко обессоленной воды и может быть использована для очистки природной или технической воды от взвесей, органических веществ, ионов тяжелых металлов, солей жесткости, радионуклидов в водоподготовке для использования в энергетике, химической, атомной промышленности, металлообработке и других отраслях промышленности.
Известны установки очистки воды, состоящие из последовательно включенных модулей предварительной подготовки воды, например ультрафильтрацией, модуля обратного осмоса и модуля глубокого обессоливания на ионообменных фильтрах (US 5833846, 1998). Недостатком таких установок является необходимость использования дополнительных реагентов - кислот и щелочей, что негативно сказывается на экологических показателях их работы.
Известны установки очистки воды, состоящие из последовательно включенных модулей предварительной подготовки воды, например ультрафильтрацией, модуля обратного осмоса и модуля глубокого обессоливания электродеионизацией (RU 56374, 2006).
Установки обеспечивают получение воды достаточно высокого качества, однако для них характерны сложность эксплуатации и высокие энергозатраты, связанные с наличием двух ступеней обратного осмоса.
Техническим решением, наиболее близким к заявляемому, является установка для подготовки глубоко обессоленной воды, состоящая из последовательно включенных модуля предварительной подготовки воды, модуля обратного осмоса, промежуточной емкости и модуля ионообменного умягчения (Первов А.Г., Юрчевский Е.Б. Использование мембранных технологий в системе водоподготовки энергетических объектов / Энергосбережение и водоподготовка, 2005, №5, с.10-14).
Такая установка позволяет получить глубоко умягченную воду со сниженным солесодержанием, однако она не позволяет получать воду с содержанием примесей менее 20 мкСм/л.
Технической задачей, решаемой авторами являлось создание установки обеспечивающей более высокую глубину обессоливания.
Технический результат достигается включением в состав установки дополнительно модулей декарбонизации и электродеионизации. Модуль декарбонизации может быть, в частности, выполнен в виде системы мембранной дегазации
Лучшие результаты достигаются когда модуль декарбонизации устанавливается после установки обратного осмоса, а модуль электродеионизации устанавливается после узла ионообменного умягчения.
Расположение модуля декарбонизации после установки обратного осмоса связано с тем, что после установки обратного осмоса рН очищенной воды уменьшается до значения 5,5-6,0 при этом до 80% углекислоты находится в виде растворенного углекислого газа СО2, который может
быть легко удален в узле декарбонизации. При расположение модуля декарбонизации после установки ионообменного умягчения рН воды возрастает примерно на 0,5 и количество растворенного углекислого газа уменьшается до 25-50%. При этом степень удаления углекислоты уменьшается, что негативно сказывается на качестве глубокообессоленной воды.
На Фиг.1 показана схема установки для подготовки глубоко обессоленной воды где введены следующие обозначения:
1 - модуль предварительной подготовки воды;
2 - модуль обратного осмоса;
3 - промежуточная емкость;
4 - насос;
5 - модуль декарбонизации;
6 - умягчитель раствора;
7 - модуль электродеионизации.
Установка работает следующим образом: исходная вода подается на модуль предварительной подготовки воды 1, например, с использованием ультрафильтрации, где происходит ее очистка от механических загрязнений, после чего она поступает на вход модуля обратного осмоса 2.
В модуле 2 происходит выделение из раствора основной массы солей, которые в виде концентрата выводятся в дренаж, и частично обессоленного пермеата, который поступает в промежуточную емкость 3. Откуда насосом 4 вода поступает на модуль декарбонизации 5, где из нее удаляется свободная углекислота. Декарбонизированная вода подается на модуль ионообменного умягчения 6, где в результате взаимодействия с катионитом в Na-форме, из нее глубоко извлекаются катионы солей жесткости, и поступает в модуль электродеионизации 7, где проходит окончательное обессоливание до уровня 5-10 мкСм/л.
1. Установка для подготовки глубоко обессоленной воды, состоящая из последовательно включенных модуля предварительной подготовки воды, модуля обратного осмоса, промежуточной емкости и модуля ионообменного умягчения, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит модули декарбонизации и электродеионизации на линии выхода пермеата из узла обратного осмоса установлен дополнительный модуль декарбонизации, а на линии выхода фильтрата из узла ионообменного умягчения установлен дополнительный модуль электродеионизации.
2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что узел декарбонизации установлен после установки обратного осмоса, а модуль электродеионизации - после узла ионообменного умягчения.
3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что модуль декарбонизации выполнен в виде системы мембранной дегазации.
