PL173335B1 - Sposób wytwarzania roztworu wodnego o wysokim stężeniu NaCl - Google Patents
Sposób wytwarzania roztworu wodnego o wysokim stężeniu NaClInfo
- Publication number
- PL173335B1 PL173335B1 PL91290803A PL29080391A PL173335B1 PL 173335 B1 PL173335 B1 PL 173335B1 PL 91290803 A PL91290803 A PL 91290803A PL 29080391 A PL29080391 A PL 29080391A PL 173335 B1 PL173335 B1 PL 173335B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- solution
- nacl
- reverse osmosis
- concentration
- ppm
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 84
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 claims abstract description 146
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 98
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 48
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims abstract description 46
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 claims abstract description 21
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 272
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 183
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 136
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 34
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 31
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 claims description 18
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 6
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 abstract description 31
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 5
- 235000012206 bottled water Nutrition 0.000 abstract description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 41
- 230000003204 osmotic effect Effects 0.000 description 13
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 9
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 9
- 238000000909 electrodialysis Methods 0.000 description 9
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 9
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 8
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 238000011033 desalting Methods 0.000 description 4
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 description 3
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 3
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 2
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- 241000510672 Cuminum Species 0.000 description 1
- 235000007129 Cuminum cyminum Nutrition 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 1
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000012045 crude solution Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000035622 drinking Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 1
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
- C02F1/441—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by reverse osmosis
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
- B01D61/025—Reverse osmosis; Hyperfiltration
- B01D61/026—Reverse osmosis; Hyperfiltration comprising multiple reverse osmosis steps
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/124—Water desalination
- Y02A20/131—Reverse-osmosis
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
1. Sposób wytwarzania roztworu wod- nego o wysokim stezeniu NaCI, w którym za- solona wode przepuszcza sie przez szereg modulów blony do osmozy odwróconej dla rozdzielenia jej na roztwór rozcienczony o ja kosci wody pitnej i na roztwór o wysokim ste- zeniu NaCI, znamienny tym, ze jeden z modulów wstepnych (10) zasila sie woda za- solona o zawartosci 30.000 do 60.000 ppm NaCI, przy cisnieniu wynoszacym co najwy- zej 686 • 104 Pa (70 kG/cm2 ), a stezony roz- twór z tego modulu (10) podaje sie na nastepny modul (12) bez dalszego zwieksza- nia cisnienia, dla wytworzenia roztworu o wysokim stezeniu NaCl wynoszacym 80.000 do 120.000 ppm. PL
Description
Przedmiotem wynalazkujest sposób wytwarzania roztworu wodnego o wysokim stężeniu NaCl, korzystnie z zasolonej wody kopalnianej lub z wody morskiej.
Woda wypływająca z kopalni węgla wykazuje bardzo często nadmiernie wysoki stopień zasolenia, wynoszący 30.000 do 80.000 ppm NaCl. W związku z tym taka zasolona woda wpadająca do rzek, jezior czy bagien, powoduje w pewnych regionach poważne zanieczyszczenie środowiska.
Dla przezwyciężenia powyższych zagrożeń i jednocześnie zapobieżenia zanieczyszczeniu wtórnemu, staje się konieczne całkowite oczyszczenie zasolonej wody w taki sposób, że zostaje rozdzielona na wodę pitnąlub przemysłowąi stężony roztwórNaCl lub NaCl w postaci stałej, zapobiegając dostawaniu się wody zasolonej do rzek, jezior czy bagien.
Osiągnięcie powyższego celujest możliwe różnymi sposobami: np. przez zastosowanie samego odparowania, przez użycie jednej błony do osmozy odwróconej i odparowania, oraz połączenie elektrodializy z odparowaniem.
W rozwiązaniu stosującymjedynie sposób odparowania, całkowitą ilość wody pitnej uzyskuje się z odparowania i skraplania, co pociąga za sobą nadmierne straty energii (ponieważ w sposobie odparowania zachodzi przemiana fazowa, to koszty energii nie mogąbyć niższe od kosztów ponoszonych w sposobie otrzymywania wody pitnej z użyciem błony do osmozy odwróconej lub podobnym).
Przy zastosowaniu sposobu z jedną błoną do osmozy odwróconej i odparowania, można osiągnąć stosunkowo duże obniżenie zużycia energii w porównaniu ze sposobem samego odparowania. Jednak przy sposobie zjedną błoną do osmozy odwróconej możliwy do uzyskania stopień stężenia roztworu jest niezadowalający, powodując konieczność odparowania znacznej ilości wody. Wobec tego, nie można zmniejszyć wystarczająco zużycia energii. Co więcej, jeśli stopień zasolenia wody doprowadzanej do błony do osmozy odwróconej przekracza 60.000 ppm NaCl, nie można zastosować zwykłych błon do osmozy odwróconej z powodu ograniczeń, stwarzanych przez ciśnienie osmotyczne (ciśnienie to nadmiernie rośnie). Z drugiej strony, błona do osmozy odwróconej pod niskim ciśnieniem nie może wytworzyć wody odsolonej ojakościwody pitnej.
Przy połączeniu sposobu elektrodializy i odparowania, następuje nadmierne zużycie energii w elektrodializie, ajej ilość jest proporcjonalna do stopnia zasolenia. Chociaż do zwiększania stężenia można stosować elektrodializę, nie jest ona korzystna, też z tego względu, że duża ilość wody o średnim zasoleniu niepożądanie uchodzi ze strony odsalającej aparatu do elektrodializy.
W japońskim zgłoszeniu patentowym nr 55-31459 opisano układ otrzymywania wody słodkiej zwody morskiej. Tutaj stopień zwiększania stężenia NaCl jaki można uzyskać wczasie oczyszczania wody jest stosunkowo niski w porównaniu ze sposobem opisanym w niniejszym wynalazku. Co gorsze, stężony roztwór wodny NaCl jest porzucany.
Układ opisany wjapońskim zgłoszeniu wzoru użytkowego nr 58-107195 poleganatym, że woda zasolona, której ciśnienie podniesiono do określonego poziomu przechodzi kolejno przez szereg modułów błony półprzepuszczalnej. Jednak w powyższym systemie nie podano koncepcji technologicznej obniżenia ciśnienia roztworu o średnim stężeniu NaCl, który należy doprowadzić do niskociśnieniowego modułu błony, stanowiącej pierwszy stopień rozdzielania oraz koncepcji podniesienia ciśnienia roztworu odsalanego wstępnie, który należy doprowadzić do niskociśnieniowego modułu błony półprzepuszczalnej stanowiącego drugi stopień.
Dotychczas na skalę przemysłową zwiększano stężenie wodnego roztworu zawierającego NaCl sposobem odparowania, sposobem elektrodializy, sposobem osmozy odwróconej lub podobnymi. Ponieważ sposób odparowania pociąga za sobąprzemianę fazową, wymagane jest stosowanie nadmiernie dużej energii w porównaniu ze sposobem elektrodializy i sposobem osmozy odwróconej.
Z drugiej strony, ponieważ sposób elektrodializy i sposób osmozy odwróconej nie pociąga za sobąprzemiany fazowej, można odnieść korzyści w postaci znacznego obniżenia zużycia energii. Jednak sposób elektrodializy można stosować wyłącznie do roztworów elektrolitycznych, w przeciwieństwie do sposobu osmozy odwróconej, który ma zastosowanie do oczyszczania różnych roztworów, włącznie z roztworami elektrolitycznymi.
Dotychczas, przy zwiększaniu stężenia roztworu przy użyciu błony do osmozy odwróconej, dla poprawy sprawności stężania, stosowano błonę, wykazującą wysoki współczynnik rozdzielania. W tym przypadku, zwiększanie stężenia można wykonywać skutecznie przy stosunkowo niskim stężeniu soli w doprowadzanej cieczy surowej. Jednak, gdy stężenie soli w dostarczanej cieczy surowej jest wysokie, różnica gęstości rozpuszczonej substancji między
173 335 stroną stężoną, a stronąprzepuszczoną nadmiernie się zwiększa, powodując zwiększenie różnicy ciśnienia osmotycznego.
W związku z tym powstają następujące problemy:
Ponieważ dla wykonania operacji z osmoząodwróconąnależy użyć bardzo wysokiego ciśnienia, trzeba zastosować dużą. ilość energii.
Błona, element błony i naczynie, do którego element błony jest przymocowany, muszą mieć wystarczającą wytrzymałość na ciśnienie.
Ponieważ ilość cieczy, zdolnej do przeniknięcia przez błonę jest poważnie zmniejszona, nie można uzyskać odpowiednio wysokiego stężenia.
Jeśli stężenie soli w danym roztworze chcemy odpowiednio zwiększyć, to w technologii konwencjonalnej należy stosować przykładowo proces odparowania, w czasie którego roztwór o zwiększonym stężeniu rozpuszczonej substancji jest poddawany obróbce w punkcie pośrednim operacji, przy czym proces odparowania lub podobny zużywa nadmiernąilość energii, nawetjeśli najpierw stosuje się sposób z osmozą odwróconą
W japońskim zgłoszeniu patentowym nr 55-1827 opisano sposób obróbki z uży ciem osmozy odwróconej, który polega na tym, że w przypadku oczyszczania cieczy sposobem osmozy odwróconej, temperatura roztworu bogatego jest wyższa od temperatury roztworu rozcieńczonego (przepuszczanego).
Ponadto, sposób zwiększania stężenia roztworu został opisany wjapońskim zgłoszeniu patentowym nr 49-134576. Polega on na tym, że roztwór pod ciśnieniem wysokim, który ma być poddany obróbce,jest wprowadzany do pierwszej komory naczyń zawierających błony doosmozy odwróconej, a ciecz (przykładowo woda zasolona) o wyższym ciśnieniu osmotycznym niż ciśnienie cieczy przepuszczanej z pierwszej komory, jest wprowadzana do drugiej komory.
W przypadku zwiększania stężenia soli w cieczy surowej przy użyciu konwencjonalnej wysokociśnieniowej błony do osmozy odwróconej, ciśnienie którego należy użyć w celudokonania obróbki rośnie ponad poziom ciśnienia dopuszczalnego ze Wzgłędu na trwałość błony lub naczynia, gdyż wzrasta różnica ciśnienia osmotycznego między roztworem stężonym, a roztworem rozcieńczonym zgodnie ze wzrostem gęstości cieczy surowej.
Powyższe ciśnienie wynosi przeważnie 392 · 104 Pa - 686 -104 Pa (40 do 70 kG/cm2) lub więcej, chociaż zależy to od danej rozpuszczonej substancji.
Wobec tego, gdy stężenie przekracza wyżej opisany poziom, do obróbki cieczy surowej nie można użyć konwencjonalnej wysokociśniowej błony do osmozy odwróconej.
W poprzednio wymienionym japońskim zgłoszeniu patentowym nr 55-1827, opisano zwiększanie stężenia roztworu przy użyciu błony do osmozy odwróconej. Rozwiązanie to polega na tym, że temperatura cieczy od strony błony do osmozy odwróconej o zwiększonym stężeniu jest wyższa od temperatury cieczy rozcieńczonej. W wyniku tego wytwarza się ciśnienie osmotyczne w zależności od różnicy temperatur między tą stronąbłony, gdzie stężeniejest zwiększone, a tą stroną, gdzie jest ciecz rozcieńczona (wyższe ciśnienie osmotyczne działa od strony o zwiększonym stężeniu w kierunu strony charakteryzującej się rozcieńczeniem). W konsekwencji, ciśnienie panujące od strony o zwiększonym stężeniu soli obniża się. W tym przypadku, stopień stężenia można zwiększyć, jeśli poziom ciśnienia, które należy zastosować jest taki sam, jak w przypadku gdy nie ma różnicy temperatur. Jak podano poprzednio, sposób opisany wjapońskim zgłoszeniu patentowym nr 55-1827 charakteryzuje się tym, że temperatura cieczy po stronie o zwiększonym stężeniu soli różni się od temperatury po stronie o zmniejszonym stężeniu soli. Również rozwiązanie opisane w japońskim zgłoszeniu patentowym nr 49-134576 dotyczy sposobu zwiększania stężenia roztworu przy użyciu błony do osmozy odwróconej. Ten sposób zwiększania stężenia roztworu charakteryzuje się tym, że ciecz, której stężenie ma być zwiększone, jest doprowadzana od strony wysokiego ciśnienia (od strony o zwiększonym stężeniu soli) błony do osmozy odwróconej, a ciecz o ciśnieniu osmotycznym wyższym niż ciśnienie przepuszczania cieczy przepuszczanej od strony o zwiększonym stężeniu w kierunku strony o mniejszym stężeniujest wprowadzana od strony niskiego ciśnienia (strona o mniejszym stężeniu) błony od osmozy odwróconej.
173 335
Oba opisane sposoby konwencjonalne majątaki sam cel technologicznyjak sposób według niniejszego wynalazkujakimjest zmniejszenie różnicy ciśnienia osmotycznego między stronąo zwiększonym stężeniu, a stronąo mniejszym stężeniu błony do osmozy odwróconej. Jednak niniejszy wynalazek różni się od wynalazku opisanego w japońskim zgłoszeniu patentowym nr 55-1827, gdzie wytwarza się ciśnienie osmotyczne w zależności od różnicy temperatur. Ponadto, niniejszy wynalazek różni się od wynalazku opisanego w japońskim zgłoszeniu nr 49-134567, charakteryzującym się tym, że ciecz o ciśnieniu osmotycznym wyższym, niż ciśnienie cieczy przepuszczanej,jest w sposób wymuszony wprowadzana od strony rozcieńczania. Niniejszy wynalazek wykorzystuje cechę błony do osmozy odwróconej pod niskim ciśnieniem dla zmniejszenia różnicy ciśnienia osmotycznego, dzięki czemu uzyskuje się wysoki stopień stężania.
Celem wynalazku jest sposób wytwarzania wodnego roztworu o wysokim stężeniu (392 · 104 Pa - 686,104 Pa) NaCl.
Sposób wytwarzania roztworu wodnego o wysokim stężeniu NaCl, w którym zasoloną wodę przepuszcza się przez szereg modułów błony do osmozy odwróconej dla rozdzieleniajej na roztwór rozcieńczony o jakości wody pitnej i na roztwór o wysokim stężeniu NaCl, polega według wynalazku na tym, że jeden z modułów wstępnych zasila się wodązasolonąo zawartości 30.000 do 60.000 ppm NaCl, przy ciśnieniu wynoszącym co najwyżej 686 -104pa (70 kG/cm2), a stężony roztwór z tego modułu podaje się na następny moduł bez dalszego zwiększania ciśnienia, dla wytworzenia roztworu o wysokim stężeniu NaCl wynoszącym 80.000 do 120.000 ppm.
Korzystnie, w wysokociśnieniowym module wstępnym do osmozy odwróconej, rozdziela się roztwór NaCl o stężeniu, wynoszącym 30.000 do 60.000 ppm, na roztwór odsolony o jakości wody pitnej i na roztwór o zawartości NaCl, wynoszącej 40.000 do 70.000 ppm, po czym roztwór zawierający 40.000 do 70.000 ppmNaCl podaje się na niskociśnieniowy moduł błony do osmozy odwróconej, dla rozdzielenia roztworu na roztwór odsolony wstępnie, zawierający 10.000 do 40.000 ppm NaCl i na roztwór o wysokim stężeniu NaCl, wynoszącym 80.000 do 120.000 ppm.
Korzystnie, roztwór odsolony wstępnie zawierający 10.000 do 40.000 ppm NaCl dostarczony z niskociśnieniowego modułu błony do osmozy odwróconej podaje się na wysokociśnieniowy moduł błony do osmozy odwróconej.
Korzystnie, roztwór o wysokim stężeniu NaCl, odprowadzony z niskociśnieniowego modułu błony do osmozy odwróconej, o stężeniu NaCl 80.000 do 120.000 ppm, dostarcza się do procesu odparowania.
Według odmiany sposobu według wynalazku przepuszcza się zasoloną wodę o stężeniu NaCl wynoszącym 50.000 do 80.000 ppm, przez niskociśnieniowy moduł (20) błony do osmozy odwróconej pod ciśnieniem wynoszącym 294 -104do686 -104 Pa (30 do 70 kG/cm2), gdzie rozdziela się go na roztwór odsolony wstępnie, zawierający 10.000 do 40.000 ppm NaCl i na roztwór o wysokim stężeniu NaCl, wynoszącym 80.000 do 120.000 ppmNaCl, po czym zwiększa się ciśnienie roztworu odsolonego wstępnie do 329 -104 do 686 -104 Pa (40 - 70 kG/cm2) i wprowadza się roztwór odsolony wstępnie na wysokociśnieniowy moduł (22) błony do osmozy odwróconej gdzie rozdziela się go na roztwór odsolony o jakości wody pitnej i na roztwór stężony, zawierający 40.000 do 70.000 ppm NaCl.
Korzystnie, roztwór stężony, zawierający 40.000 do 70.000 ppm NaCl, odbierany z wysokociśnieniowego modułu błony do osmozy odwróconej doprowadza się do niskociśnieniowego modułu błony do osmozy odwróconej.
Korzystnie, roztwór o wysokim stężeniu NaCl, odprowadzony z niskociśnieniowego modułu błony do osmozy odwróconej, zawierający 80.000 do 120.000 ppmNaCl, dostarcza się do procesu odparowania.
Dzięki sposobowi według wynalazku, można uzyskać następujące efekty:
Zgodnie z niniejszym wynalazkiem, roztwór o wysokim stężeniu NaCl, który można było poddawać obróbce tylko sposobem odparowania może być dalej zatężany metodą osmozy odwróconej, przy czym można uzyskać oszczędności energii w całym procesie zwiększania stężenia. Ale, ponieważ istniejąjednak ograniczenia w osiąganiu wysokiego stopnia stężenia zgodnie z niniejszym wynalazkiem, dla uzyskaniajeszcze większego stężenia, można też dodatkowo za6
173 335 stosować sposób odparowania. Jednak i w tym przypadku można zaoszczędzić energię, ponieważ ilość odparowanej wody jest zmniejszona w stopniu, który odpowiada zwiększaniu stężenia soli przy pomocy błony do osmozy odwróconej.
Sposób według wynalazku można zastosować do obróbki różnych roztworów, jak różne roztwory soli, ścieki pochodzące z procesów galwanicznych (przez zwiększanie stężenia można odzyskać cenne metale), ścieki zawierające substancje organiczne, roztwór sacharozy. Wszystkie te roztwory nadają się do obróbki przy pomocy błony do osmozy odwróconej.
Sposób według wynalazku objaśniony jest w przykładach wykonania w oparciu o rysunki, na których fig. 1 przedstawia schemat technologiczny sposobu wytwarzania roztworu wodnego o wysokim stężeniu NaCl według wynalazku, fig. 2 schemat technologiczny sposobu według wynalazku, w drugim przykładzie wykonania, fig. 3 - schemat technologiczny procesu uzdatniania wody o stosunkowo niskim stężeniu NaCl (44.000 ppm), fig. 4 - schemat technologiczny procesu uzdatniania wody o stosunkowo wysokim stężeniu soli (70.000 ppm), fig. 5 - schemat technologiczny procesu do zwiększania stężenia roztworu przy użyciu błony do osmozy odwróconej, fig. 6 - schemat technologiczny według innego przykładu wykonania powyższego sposobu, fig 7 schemat technologiczny jeszcze innego przykładu wykonania powyższego sposobu, fig. 8 błonę do osmozy odwróconej w pionowym przekroju poprzecznym, przedstawioną w schematach blokowych na figurach 5 do 7, w przypadku zastosowania modułu typu spiralnego, fig. 9 przedstawia urządzenie według fig. 8 w przekroju poprzecznym wzdłuż linii A-A w powiększeniu, fig. 10 - błonę do osmozy odwróconej z fig. 9, w widoku częściowo powiększonym, fig. 11schematyczny wykres zależności między stężeniem cieczy surowej, a stężeniem roztworu o zwiększonym stężeniu soli i cieczy przepuszczanej w czasie zwiększania stężenia roztworu przy zastosowaniu błony do osmozy odwróconej pod niskim ciśnieniem, oraz fig. 12 - schemat działania urządzenia doświadczalnego do wykonywania eksperymetów nad zwiększaniem stężenia zgodnie z przykładami eksperymentów 3 i 4.
Jak przedstawiono na fig. 1, przy prowadzeniu sposobu według wynalazku, ciśnienie roztworu, który ma stosunkowo niską zawartość NaCl wynoszącą 30.000 do 60.000 ppm, zostaje podniesione do 392 · 104Pa-686 · 104Pa (40-70 kG/cm2) za pomocapompy ciśnieniowej 14. Następnie roztwór zasolony przechodzi przez wysokociśnieniowy moduł błony do osmozy odwróconej, przy czym zostaje rozdzielony na roztwór odsolony o jakości wody pitnej (o stężeniu NaCl 1.000 ppm lub mniej) i na roztwór o średnim stężeniu NaCl. Następnie roztwór o średnim stężeniu NaCl przechodzi przez zawór 16 do redukcji ciśnienia i niskociśnieniowy moduł 12 błony od osmozy odwróconej, na skutek czego zostaje rozdzielony na roztwór wstępnie odsolony (o stężeniu NaCl 10.000 - 40.000 ppm) i na roztwór o wysokim stężeniu NaCl, wynoszącym 80.000 do 120.000 ppm. Roztwór wstępnie odsolony dostarczany z modułu 12 błony do osmozy odwróconej zostaje następnie doprowadzony do wysokociśnieniowego modułu 10 błony do osmozy odwróconej.
Zgodnie z tym przykładem wykonania przedstawionym na fig. 1, stopień zasolenia roztworu o średnim stężeniu NaCl, dostarczanego z wysokociśnieniowego modułu błony do osmozy odwróconej, wynosi 40.000 do 70.000 ppm. Wysokociśnieniowy moduł 10 błony do osmozy odwróconej jest zdolny do wytworzenia roztworu odsolonego o jakości wody pitnej, której stopień zasolenia wynosi co najwyżej 1.000 ppm, korzystnie co najwyżej 500 ppm.
Zgodnie z drugim przykładem wykonania przedstawionym na fig. 2, roztwór zasolony o stosunkowo wysokim stężeniu NaCl wynoszącym 50.000 do 80.000 ppm pod ciśnieniem 294 ·104 - 686 ·104 Pa (od 30 do 70 kG/cm2) przechodzi przez niskociśnieniowy moduł 20 błony do osmozy odwróconej, dzięki czemu zostaje rozdzielony na roztwór odsolony wstępnie zawierający (294 · 104 - 686 · 104 Pa) w ilości 10.000 - 40.000 ppm i na roztwór o wysokim stężeniu NaCl, wynoszącym 80.000 do 120.000 ppm. Następnie ciśnienie tak otrzymanego roztworu odsolonego wstępnie (zawartość NaCl 10.000 - 40.000 ppm) zostaje podniesione za pomocąpompy wy sokociśnieniowej 24 do wielkości 392 · 104 Pa-686 · 104 Pa (40-70 kG/cm2), zanim przejdzie on przez wysokociśnieniowy moduł 22 błony do osmozy odwróconej. W wyniku tego, zostaje rozdzielony na roztwór odsolony o jakości wody pitnej (zawartość NaCl co najwyżej 1.000 ppm)
173 335 i na roztwór o średnim stężeniu NaCl (zawartość NaCl 40.000 - 70.000 ppm). Roztwór o średnim stężeniu NaCl (40.000 - 70.000 ppm), płynący z wysokociśnieniowego modułu 22 błony do osmozy odwróconej przepływa przez urządzenie 26 do redukcji ciśnienia,po czym zostaje doprowadzony do niskociśnienieniowego modułu 20 błony osmozy odwróconej. Pożądane jest skonstruowanie układu w taki sposób, żeby roztwór o wysokim stężeniu NaCl, wynoszącym 80.000 do 120.000 ppm, dostarczany z niskociśnieniowych modułów 12, 20 błony do osmozy odwróconej był doprowadzony do urządzenia odparowującego, celem otrzymania soli w postaci kryształów.
Zgodnie z przykładem wykonania przedstawionym na fig. 2, poziom zasolenia roztworu o średnim stężeniuNaCl, dostarczanego z wysokociśnieniowego modułu błony do osmozy odwróconej wynosi 40.000 do 70.000 ppm. Wysokociśnieniowy moduł 22 błony do osmozy odwróconej jest zdolny do wytworzenia roztworu odsolonego o jakości wody pitnej, w której stężenie NaCl wynosi co najwyżej 1.000 ppm, a korzystnie co najwyżej 500 ppm.
Zgodnie z niniejszym wynalazkiem “wysokociśnieniowy moduł błony do osmozy odwróconej” oznacza moduł błony wykazujący współczynnik oddzielenia soli (odsalania) wynoszący około 99% lub więcej, w którym stosuje się wysokie ciśnienie na poziomie 392 · 104 686 · 104Pa (40 do 70 kG/cm2), a najlepiej na poziomie 490 · 104 pa (50 kG/cm2).
Natomiast “niskociśnieniowy moduł błony do osmozy odwróconej” oznacza moduł błony odznaczający się współczynnikiem oddzielenia soli (odsalania) wynoszącym 90% lub mniej, w którym stosuje się niskie ciśnienie na poziomie 98 ·104 -393 · 104 pa (1θ do 40 kG/cm2), a najlepiej 294 · 104 Pa (30 kG/cm2) przy zawartości NaCl co najwyżej 5.000 ppm.
Każdy z opisanych dwóch rodzajów modułów błony do osmozy odwróconej może mieć formę wydrążonego włókna, spiralną, rurową, pofałdowaną, płaskiego talerzyka itp. i może być wykonany z materiału polimerowego, takiego jak octan celulozy. Zwłaszcza niskociśnieniowy moduł błony do osmozy odwróconej jest przeważnie wykonany ze związku polimerowego.
Niskociśnieniowa błona do osmozy odwróconej przeważnie przeznaczona jest do odsalania roztworu o niskim stężeniu NaCl, wynoszącym około 5.000 ppm. Zgodnie z tym przykładem wykonania, roztwór o stosunkowo wysokim stężeniu NaCl, wynoszącym około 50.000 do 80.000 ppm, poddaje się obróbce pod ciśnieniem wynoszącym około 294 · 102 - 686 · 104 pa (50 do 70 kG/cm2) wykorzystując tę cechę charakterystyczną, że niskociśnieniowa błona wykazuje niski współczynnik oddzielania soli.
Jako urządzenie 16, 26 do redukcji ciśnienia, stosuje się zawór redukcyjny ciśnienia lub otwór do ograniczania przepływu.
Poniżej zostaną opisane przykłady wykonania sposobu według wynalazku.
Przykładl.W oparciu o fig. 3 przedstawiono przykład, w którym roztwór zasolony o stężeniu NaCl wynoszącym 44.000 ppm i natężeniu przepływu 16.000 ton/dobę jest oczyszczany przez układ, w którym zastosowano dwie błony do osmozy odwróconej oraz urządzenia do odparowania.
Roztwór zasolony jest najpierw wprowadzany do urządzenia 13 do wstępnego oczyszczania, w którym z roztworu zasolonego usuwane są zarówno ciała stałe, jak również żelazo i mangan, występujące w roztworze w ilościach śladowych, przed usunięciem Ca i regulacją pH do około 6,5 (pH przed oczyszczaniem wstępnym roztworu wynosi około 7,5). Następnie podnosi się ciśnienie roztworu zasolonego do około 637 104 Pa (65 kG/cm2) przed doprowadzeniem go do pierwszego wysokociśnieniowego modułu 10 błony do osmozy odwróconej. W tym stadium, natężenie przepływu wynosi 22750 ton/dobę, a zawartości NaCl 38.500 ppm.
Stężenie NaCl w roztworze zasolonym, który należy dostarczyć do wysokociśnieniowego modułu 10 błony do osmozy odwróconej zostało obniżone do 38.500 ppm, ponieważ dołączony został roztwór odsolony o natężeniu przepływu 6750 ton/dobę i stężeniuNaCl 26.000 ppm, dostarczany z drugiego, niskociśnieniowego modułu 12 błony do osmozy odwróconej. Około40% roztworu zasolonego przechodzi przez wysokociśnieniowąbłonę do osmozy odwróconej, dzięki czemu otrzymuje się roztwór odsolony o jakości wody pitnej, którego natężenie przepływu wynosi 9100 ton/dobę, a stężenie NaCl co najwyżej 500 ppm. Tale otrzymany roztwór odsolonyjest
173 335 dostarczany do zbiornika wody uzdatnionej 19. Stężenie pozostałej części, tzn. około 60% dostarczanego roztworu zasolonego, zostaje zwiększone około 1,7 raza, tak że otrzymuje się roztwór o zwiększonym stężeniu NaCl wynoszącym 64.000 ppm i natężeniu przepływu 13650 ton/dobę.
Roztwór o zwiększonym stężeniu NaCI wytworzony w ten sposób przez wysokociśnieniową błonę 10 do osmozy odwróconej jest odprowadzany pod ciśnieniem wynoszącym około 588 -104 Pa(60 kG/cm2) do niskociśnieniowego modułu błony 12 do osmozy odwróconej, którego błona wykonanajest z materiału syntetycznego. Błona ta charakteryzuje się niskimciśnieniem roboczym i niskim współczynnikiem wytrącania soli. Na tym etapie, około 49% dostarczonej ilości roztworu przechodzi przez błonę 12 pod niskim ciśnieniem, w wyniku czego otrzymuje się roztwór odsolony o natężeniu przepływu 6750 ton/dobę i stężeniu NaCl 26.000 ppm. Stężenie pozostałej części, tzn. około 51%o dostarczonej ilości roztworu NaCl zostaje zwiększone do 102.000 ppm. Roztwór o zwiększonym stężeniu NaCl, otrzymany w ten sposób doprowadza się do urządzenia odparowującego 15 (przykładowo typu wielostopniowego).
Roztwór odsolony, otrzymany w niskociśnieniowym module błony 12 do osmozy odwróconej powraca do zasilania wysokociśnieniowego modułu błony 10 do osmozy odwróconej. Tam łączy się z roztworem zasolonym, który został uprzednio oczyszczony wstępnie, w urządzeniu 13, a następnie oba strumienie wpływają do wysokociśnieniowego modułu błony 10 do osmozy odwróconej. Ponadto na fig. 3 pokazano urządzenie 17 do oczyszczania ługu pozostałego po wykrystalizowaniu soli oraz zbiornik 19 do wody oczyszczonej.
Przykład II.W oparciu o fig. 4 pokazano przykład, w którym roztwór zasolony o stężeniu NaCl wynoszącym 70.000 ppm i natężeniu przepływa 5000 ton/dobę jest oczyszczany przez układ składający się z dwustopniowej błony do osmozy odwróconej i urządzenia do odparowania
Roztwór zasolony jest najpierw wprowadzany do urządzenia 23 do wstępnego oczyszczania, w którym usuwane są ciała stałe, jak również żelazo i mangan, występujące w roztworze zasolonym przed usunięciem Ca i regulacjąpH do około 6,5 (pH przed oczyszczaniem wstępnym wynosi około 7,5). Następnie podnosi się ciśnienie roztworu zasolonego do około 588 · 104 Pa (60 kG/cm2) przed doprowadzeniem go do pierwszego, niskociśnieniowego modułu 20 do osmozy odwróconej.
Pierwszy, niskociśnieniowy moduł 20 ma błonę wykonanąz materiału syntetycznego, charakteryzującą się niskim ciśnieniem roboczym i niskim współczynnikiem oddzielania soli. Około 50% dostarczonego roztworu przechodzi przez błonę pod niskim ciśnieniem i w ten sposób otrzymuje się roztwór odsolony o natężeniu przepływu 3340 ton/dobę i stężeniu NaCl około 27.000 ppm. Stt^2^t^ni^ NaCl w pozostałej czę^cć ro^rtworu, ttzi. około 50% aistaje zwiększone do 110.000 ppm, a otrzymany w ten sposób roztwór o zwiększonym stężeniu i o natężeniu przepływu 3370 ton/dobę doprowadza się do urządzenia odparowującego 25 (przykładowo typu wielostopniowego).
Ciśnienie roztworu ods^onego otrzymanego z pierwszego, niskociśnieniowego modułu 20 błony do osmozy odwróconej, zostaje zwiększone do około 637 ·104 (65 kG/cm2), przed doprowadzeniem go do drugiego, wysokociśnieniowego modułu błony 22 do osmozy odwróconą, w którym zastosowano zwykłą błonę do osmozy odwróconej do wytwarzania wody słodkiej z wody morskiej. Około 50% dostarczonego roztworu przechodzi przez błonę pod wysokim ciśnieniem, przy czym otrzymuje się roztwór odsolony o jakości wody pitnej, w którym stężenie NaCl wynosi co najwyżej 500 ppm, -a natężenie przepływu 1670 ton/dobę. Stężenie NaCl w pozostałej części, tzn. około 50% roztworu zostaje zwiększone do 54.000 ppm, a jego natężenie przepływu wynosi 1670 ton/dobę. Następnie tak otrzymany roztwór o zwiększonym stężeniu NaCl doprowadza się do zasilania pierwszego, niskociśnieniowego modułu 20 błony do osmozy odwróconej. Tam miesza się go roztworem zasolonym, który został poddany oczyszczaniu wstępnemu w urządzeniu 23. Następnie przechodzi on przez pierwszy, niskociśnieniowy moduł 20 błony do osmozy odwróconej zanim zostanie doprowadzony do urządzenia odparowującego 25. Ponadto na fig. 4 pokazano urządzenie 27 do oczyszczania ługu pozostałego po wykrystalizowaniu soli, oraz zbiornik 29 dla wody uzdatnionej.
Dzięki sposobowi według wynalazku, można uzyskać następujące korzyści.
Ponieważ w wyniku procesu obróbki roztworu zasolonego, zostaje on rozdzielony na roztwór odsolony o jakości wody pitnej i na roztwór o wysokim stężeniu NaCl, wynoszącym 60.000 do 12.000 ppm, w przypadku poddania wody o wysokim stężeniu procesowi odparowania-można otrzymać sól w postaci krystalicznej, przy czym ulega obniżeniu zużycie energii.
Tabela 1 przedstawia % otrzymanej wody uzdatnionej w poszczególnych elementach składowych układu, przy zastosowaniu konwencjonalnego sposobu samego odparowania, następnie sposobu polegającego na zastosowaniujednej błony do osmozy odwróconej i urządzenia do odparowania, oraz sposobu według niniejszego wynalazku przedstawionego na fig. 3, zgodnie z którym % otrzymanej wody uzdatnionej na poszczególnych odcinkach układu uzyskano popoddaniu roztworu zasolonego o stosunkowo niskim stężeniu NaCl, wynoszącym 44.000 ppm procesowi przepuszczania przez poszczególne błony do osmozy odwróconej, a następnie poddaniu go, procesowi odparowania. Z tabeli 1 wynika, że sposób przedstawiony schematycznie na fig. 3 wykazuje dosyć wysoki współczynnik otrzymywania wody uzdatnionej.
Tabela 1
| % otrzymywanej wody uzdatnionej na odcinku błon do osmozy odwróconej | % otrzymywanej wody uzdatnionej na odcinku odparowania | |
| Sposób odparowania | 0 | 100 |
| Jedna błona do osmozy + odparowanie | 37 | 63 |
| Sposób przedstawiony na fig. 3 | 61 | 39 |
Tabela 2 przedstawia % otrzymywanej wody uzdatnionej w poszczególnych elementach składowych układu, przy zastosowaniu konwencjonalnego sposobu samego odparowania, następnie sposobu polegającego na zastosowaniujednej błony do osmozy odwróconej oraz urządzenia do odparowania, oraz sposobu według niniejszego wynalazku przedstawionego na fig. 4. Zgodnie z tym ostatnim sposobem, % otrzymanej wody uzdatnionej na poszczególnych odcinkach układu uzyskano po poddaniu wody zasolonej o stosunkowo wysokim stężeniu, wynoszącym 70.000 ppm, procesowi przepuszczania przez poszczególne błony do osmozy odwróconej, a następnie procesowi odparowania (patrz fig. 4). Z tabeli 2 wynika, że sposób przedstawiony na fig. 4, wykazuje wysoki współczynnik otrzymywania wody uzdatnionej.
Tabela 2
| % otrzymywanej wody uzdatnionej na odcinku błony do osmozy odwróconej | % otrzymywanej wody na odcinku odparowania | |
| Sposób odparowania | 0 | 100 |
| Jedna błona do osmozy nawrotnej + odparowanie | Niemożliwe do zastosowania | 100 |
| Sposób przedstawiony na fig. 4 | 35 | 65 |
Zakłada się, że koszt energii przy otrzymywaniu wody uzdatnionej wynosi 25 kWh/m3 w przypadku zastosowania sposobu odparowania i 7 kWh/m3 w przypadku zastosowania sposobu z błoną do osmozy odwróconej (według danych opublikowanych przez “Water Generation Promotion Center”).
Następnie dokonano porównania kosztów energii między sposobem według niniejszego wynalazku przedstawionym na fig. 3, a sposobem przedstawionym na fig. 4. Uzyskano następujące wyniki przedstawione w tabeli 3.
173 335
Tabela 3
| Oczyszczanie roztworu o stosunkowo niskim stężeniu NaCl wynoszącym 44.000 ppm | Oczyszczanie roztworu o stosunkowo wysokim stężeniu NaCl wynoszącym 70.000 ppm | |
| Sposób odparowania | 100 | 100 |
| Jedna błona do osmozy + odparowanie | 73 | Niemożliwe do zastosowania |
| Sposób przedstawiony na fig. 3 zgodnie z wynalazkiem (włącznie z procesem odparowania) | 56 | 75 |
Jak wynika z tabeli 3, w przypadku oczyszczania roztworu o stosunkowo niskim stężeniu NaCl, sposób według wynalazku w połączeniu z procesem odparowania zapewnia bardzo korzystny efekt. Koszt energii został obniżony o ponad 40% w porównaniu ze sposobem samego odparowania. W przypadku oczyszczania wody o stosunkowo wysokim stężeniu soli, koszt energii został obniżony o około 25% jednak tu uzyskano stosunkowo mniejsze oszczędności, niż wprzypadku wody o niskim stężeniu.
Poniżej opisany zostanie inny przykład wykonania sposobu według wynalazku, w którym stężenie roztworu zostaje zwiększone przy pomocy niskociśnieniowej błony do osmozy odwróconej. Ten przykład wykonania dotyczy zwłaszcza sposobu służącego do jeszcze większego zwiększania stężenia NaCl surowej cieczy przy użyciu niskociśnieniowej błony do osmozy odwróconej, w przypadku kiedy ciecz surowa o wysokim stężeniu NaCl nie może być oczyszczana przez konwencjonalną wysokociśnieniową błonę do osmozy odwróconej.
Figura 5 przedstawia przykład realizacji sposobu zwiększania stężenia NaCl w roztworze przy pomocy błony do osmozy odwróconej. Zgodnie z tym przykładem, ciecz surowa o wysokin. stężeniuNaCl przechodzi przez niskociśnieniowąbłonę do osmozy odwróconej, po czym zostaje rozdzielona na roztwór o wysokim stężeniu NaCl i na roztwór rozcieńczony o średnim stężeniu NaCl. Błona 110 do osmozy odwróconej może być wykonana z elementów typu wydrążonego włókna, typu spiralnego, rurowego, pofałdowanego, płaskiego talerzyka itp.
Termin “roztwór o wysokim stężeniu NaCl” oznacza ciecz o takim poziomie stężenia rozpuszczonego NaCl, której nie można poddać obróbce przy użyciu konwencjonalnej wysokociśnieniowej błony do osmozy odwróconej. Gdy tym roztworemjest woda zasolona, wyrażenie “roztwóro wysokim stężeniu” oznacza, że zawartość rozpuszczonego w nim NaCl wynosi 5% wagowych lub więcej.
Inny przykład wykonania przedstawiony na fig. 6 pokazuje, że proces przepuszczania cieczy o stężeniu jeszcze wyższym niż opisana poprzednio “ciecz surowa o wysokim stężeniu NaCl”, przez błonę do osmozy odwróconej pod niskim ciśnieniem, jest powtarzany dwukrotnie lub więcej razy.
W tym przykładzie wykonania użyto trzech błon do osmozy odwróconej pod niskim ciśnieniem, to znaczy, roztwór o zwiększonym stężeniu NaCl, otrzymany z pierwszej, niskociśnieniowej błony 110 do osmozy odwróconej przechodzi przez drugą, niskociśnieniowąbłonę 112 do osmozy odwróconej, po czym roztwór o zwiększonym stężeniuNaCl otrzymany z drugiej, niskociśnieniowej błony 112 do osmozy odwróconej przechodzi przez trzecią, niskociśmieniowąbłonę 114 do osmozy odwróconej. W rezultacie roztwór zostaje rozdzielony na roztwór o wysokim stężeniu NaCl i na roztwór rozcieńczony.
Inny przykład wykonania przedstawia fig. 7, gdzie roztwór rozcieńczony przechodzi przez wysokociśnieniową błonę do osmozy odwróconej lub przez niskociśniemowąbłonę do osmozy odwróconej, zależnie od poziomu stężenia. Jak pokazano na fig. 7, ciecz surowa przechodzi przez pierwszą, niskociśnieniowąbłonę do osmozy odwróconej, po czym zostaje rozdzielona na ciecz o zwiększonym stężeniu i na roztwór rozcieńczony, który przechodzi przez wysokociśnieniową
173 335 błonę 116 do osmozy odwróconej, po czym zostaje rozdzielony na roztwór o zwiększonym stężeniu NaCl i na roztwór rozcieńczony o jakości wody pitnej. Następnie tak otrzymany roztwór o zwiększonym stężeniuNaCl przechodzi dalej przez niskociśnieniową błonę 118 do osmozy odwróconej, po czym zostaje rozdzielony na roztwór o zwiększonym stężeniu NaCl i na roztwór rozcieńczony. Zaletą zastosowania wysokociśnieniowej błony do osmozy odwróconej,jest otrzymar nie roztworu rozcieńczonego ojakości wody pitnej. Ale gdy nie wymagany jest roztwórrozcieńczony o jakości wody pitnej, można zastosować niskociśnieniową błonę do osmozy odwróconej zamiast wysokociśnieniowej błony 116 do osmozy odwróconej. Wynalazek nie ogranicza się do układu, w którym dalszej obróbce podda się roztwór rozcieńczony, otrzymany z pierwszego procesu. Obróbce może być poddawany roztwór rozcieńczony, otrzymany z drugiego lub dalszego procesu
W rozwiązaniach przedstawionych na fig. 6 i 7, poszczególne błony do osmozy odwróconej są połączone ze sobą.
Jak przedstawiono na fig. 6 i 7 pierwsza błona 110 do osmozy odwróconej do rozdzielania cieczy surowej o wysokim stężeniu NaCl na roztwór o zwiększonym stężeniu NaCl i na roztwór rozcieńczony o średnim stężeniu NaCl, za pośrednictwem odcinka 120 do ekstrahowania roztworu o zwiększonym stężeniu, łączy się z drugą, niskociś^^e^^^<^-w^ błoną 112 do osmozy odwróconej.
Figury 6 i 7 przedstawiają układ, w którym występujątrzy, niskociśnieniowe błony do osmozy odwróconej. Jednak możliwy jest również układ z dwoma, czterema lub więcej niskociśnieniowymi błonami do osmozy odwróconej.
, Zgodnie z niniejszym wynalazkiem, termin “wysokociśnieniowa błona do osmozy odwróconej” oznacza błonę wykazującą współczynnik odsalania około 98% lub wyższy w przypadku oczyszczania wody o stężeniu 1 do 5% wagowychNaCl, przy czym błonajest przeważnie stosowana do osmozy pod wysokim ciśnieniem, wynoszącym 490 ·104 Pa (50 kG/cm2) lub więcej.
Natomiast termin “niskociśnieniowa błona do osmozy odwróconej” oznacza błonę wykazującąwspółczynnik odsalania około 98% lub mniej, w przypadku oczyszczania wody o stężeniu soli około 0,1 do 1% wagowego, przy czym błonajest przeważnie stosowana do osmozy pod niskim ciśnieniem wynoszącym 294 · 104 Pa (30 kG/cm2) lub mniej. Każdy z powyższych dwóch rodzajów błony do osmozy odwróconej może być wykonany w postaci wydrążonego włókna, w postaci spiralnej, rurowej, pofałdowanej, płaskiego talerzyka itp. a użytym materiałem może być związek polimerowy, taki jak octan celulozy. Szczególnie moduł niskociśnieniowej błony do osmozy odwróconej jest przeważnie wykonany z syntetycznego polimeru.
W czasie konstruowania błony do osmozy odwróconej można rozważyć dwa rozwiązania. W pierwszym - element błony do osmozy odwróconej jest zbudowany jako jeden moduł, a zwiększanie stężenia odbywa się kolejno wjednostkach tego modułu. W drugim rozwiązaniu, szereg elementów jest połączone w jednym naczyniu, tworząc tzw. “szereg eliminacyjny” i jeden moduł, w którym zachodzi wymagane zwiększanie stężenia.
Na figurach 8 do 10 pokazano przykład błony do osmozy odwróconej tworzącej moduł spiralny.
Płaskie błony 126 do osmozy odwróconej nakładają się na siebie, tworząc łuki na obwodzie. Pomiędzy nimi znajdują się przekładki 128. Otaczają dookoła rurę środkową 124, mającą szereg otworków 122, w wyniku czego powstają elementy 130a, 130b i 130c do osmozy odwróconej.
Szereg tak utworzonych elementów jest umieszczonych szeregowo w naczyniu cylindrycznym 132. Na końcu znajduje się pokrywa 134, uszczelka 136 do uszczelnienia stężonej cieczy oraz łączniki 138 między poszczególnymi elementami błony.
Dostarczana ciecz (może to być ciecz surowa o wysokim stężeniu lub więcej, roztwór o zwiększonym stężeniu lub więcej, lub roztwór rozcieńczony, wprowadzana jest przez otwór 140 do cieczy, znajdujący się na końcu naczynia 132, przechodzi przez błonę 126 do osmozy odwróconej , to znaczy przez pierwszy element 13 0a. Roztwór rozcieńczony gromadzi się w rurze środ12
173 335 kowej 124, a roztwór stężony jest dostarczany do drugiego elementu 13 Ob błony do osmozy odwróconej. Roztwór rozcieńczony gromadzi się w rurze środkowej 124, a roztwór stężony zostaje doprowadzony do trzeciego elementu 130c błony do osmozy odwróconej.
Roztwór rozcieńczony gromadzi się w rurze środkowej 124, po czym jest doprowadzany przez otwór wylotowy 142 dla roztworu rozcieńczonego, natomiast ciecz o zwiększonym stężeniu jest odprowadzana przez otwór wylotowy 144 dla roztworu stężonego.
Chociaż fig. 8 przedstawia przypadek, gdy elementy błony do osmozy odwróconej są połączone tworząc trzy stopnie, to można też łączyć ze sobądwa, cztery lub więcej elementów:
Niskociśnieniową błonę do osmozy odwróconej zazwyczaj stosuje się w przypadku, gdy współczynnik odsalania wynosi 98% lub mniej, a ciśnienie robocze 294 -104 Pa (3,0 kG/cm2) lub mniej. Jest ona stosowana do obróbki cieczy o stosunkowo niskim stężeniu NaCl (około 1.000 do 10.000 ppm). Ponieważ błona powyższego typu była stosowana do obniżania stężenia roztworów rozcieńczonych, konstrukcje, w których byłaby stosowana do obróbki roztworu o wysokim stężeniu, były rzadko spotykane. Ponieważ jej współczynnik odsalania jest zbyt niski, znaczna ilość rozpuszczonej substancji przechodzi do obszaru roztworu rozcieńczonego, a w związku z tym, nie można osiągnąć pożądanego celu.
W sposobie według niniejszego wynalazku przeciwnie, wykorzystano powyższącechę niskociśnieniowej błony do osmozy odwróconej tak, że stężenie roztworu o wysokim stężeniuNaCljestjeszcze bardziej zwiększane. Wobec tego, zostanie teraz opisana zasada zwiększania stężenia.
Całkowite ciśnienie występujące w błonie do osmozy odwróconej składa się z ciśnienia osmotycznego zależnego od różnicy między gęstością roztworu od strony błony, gdzie panuje większe stężenie, a gęstościąpo stronie rozcieńczania i straty ciśnienia, kiedy ciecz ta przepływa przez błonę. Niskociśnieniowa błona do osmozy odwróconej wykazuje stosunkowo niski współczynnik oddzielania rozpuszczonej substancji w porównaniu z wysokociśnieniową błoną do osmozy odwróconej. Ponadto, wymieniony współczynnik oddzielania rozpuszczonej substancji będzie odwrotnie proporcjonalny do stężenia roztworu. Wobec tego, nawetjeśli doprowadzany jest roztwór o wysokim stężeniu, stężenie roztworu po stronie rozcieńczania nie zostaje nadmiernie obniżone, jak to ma miejsce w przypadku wysokociśnieniowej błony do osmozy odwróconej, wykazującej wysoki współczynnik oddzielania soli. W wyniku tego, można otrzymać roztwór o średnim stężeniu. Wobec tego, różnica między stężeniem po stronie zwiększania stężenia a stężeniem po stronie rozcieńczania niejest zbyt duża, a więc i różnica ciśnienia osmotycznego nie zwiększa się za bardzo.
Powyższe zjawisko przedstawiono schematycznie na fig. 11. Jest to wykres, który obrazuje charakterystykę zwiększania stężenia niskociśnieniowej błony do osmozy odwróconej pracującej pod niskim ciśnieniem na pewnym poziomie. To znaczy, po doprowadzeniu cieczy surowej, której stężenie wynosi a, otrzymuje się roztwór o zwiększonym stężeniu, którego stężenie wynosi b, to znaczy /b> a/, oraz roztwór rozcieńczony o stężeniu c, to znaczy /c <a/. Kiedy roztwór o zwiększonym stężeniu b zostanie doprowadzony do następnej błony do osmozy odwróconej, to otrzyma się roztwór o jeszcze większym stężeniu, której stężenie wynosi d /d> b/, oraz roztwór rozcieńczony o stężeniu e /e < d/. Przez powtarzanie powyższej operacji, uzyskuje się wysoki stopień stężenia. Jednak, ponieważ fig. 11 stanowi ujęcie schematyczne, przy zwiększaniu stopnia stężenia roztworu należy uwzględniać efektywność ekonomiczną, ponieważ sprawność stężania pogarsza się (w rzeczywistości odstęp między linią reprezentującą roztwór o zwiększonym stężeniu, a linią reprezentującą roztwór rozcieńczony stopniowo zmniejsza się) przy doprowadzaniu cieczy surowej o coraz wyższych stężeniach NaCl.
Dalej opisany zostanie przykład doświadczalny niniejszego wynalazku.
Wykonano doświadczenie nad zwiększaniem stężenia roztworu o wysokiej zawartości NaCl, wynoszącej 6,8 do 14,8%o wagowych (dotychczas zwiększanie stężenia takiego roztworu
173 335 było niemożliwe) przy użyciu elementu błony zawierającego niskociśnieniową, błonę A do osmozy odwróconej o następujących parametrach:
Współczynnik wytrącania soli:
Warunki oceny; Ciśnienie:
Temperatura: Stężenie roztworu
97% (147 · 104 Pa) 15 kG/cm2 25°C
500 mg/l NaCl
Urządzenie badawcze przedstawiono na fig. 12. Obejmuje ono następujące elementy składowe: zbiornik zasilający 150 dla cieczy surowej, chłodnicę 152, pompę wysokociśnieniową 154, moduł błony 156 do osmozy odwróconej, zawór 158 do regulacji ciśnienia, przepływomierz 160 dla cieczy o zwiększonym stężeniu oraz przepływomierz 162 dla cieczy rozcieńczonej.
Temperatura doprowadzanej cieczy: Doprowadzane ciśnienie:
Natężenie przepływu roztworu o zwiększonym stężeniu NaCl:
Uzyskane wyniki przedstawiono w tabeli 4.
30°C
637 · 104 Pa (65 kG/cm2) kmin.
Tabela 4
| Stężenie roztworu NaCl | Natężenie przepływu roztworu rozcieńczonego l/min. | Współczynnik wytrącania soli % | ||
| Surowego %wagowe | O zwiększonym stężeniu NaCl % wagowe | Rozcieńczonego % wagowe | ||
| 6,8 | 7,8 | 2,9 | 3,7 | 60,3 |
| 9,9 | 10,5 | 5,7 | 1,9 | 44,1 |
| 13,1 | 13,6 | 9,1 | 1,4 | 31,8 |
| 14,8 | 15,0 | 11,0 | 1,1 | 26,2 |
gdzie współczynnik wytrącania soli otrzymano z następującego równania:
Współczynnik wytrącania soli =
Stężenie roztworu rozcieńczonego 1 - Stężenie roztworu surowego + x 100 /%/ roztworu o zwiększonym stężeniu
Przykład IV. Wykonano doświadczenie nad zwiększaniem stężenia roztworu o wysokiej zawartości NaCl, wynoszącej 9,8 do 14,9% wagowych (dotychczas zwiększanie stężenia takiego roztworu było niemożliwe), przy użyciu elementu błony zawierającego niskociśnieniową błonę B do osmozy odwróconej o następujących parametrach:
Współczynnik wytrącania soli 98%
Warunki oceny:
Ciśnienie 147 · 104Pa 515 kG/cm2)
Temperatura 25°C
Stężenie wody 1500 mg/l NaCl
173 335
Urządzenie badawcze przedstawione na fig. 12 użyto w następujących warunkach badawczych:
Temperatura doprowadzonej cieczy 30°C
Doprowadzane ciśnienie 637 · 104Pa (65 kG/cm2)
Natężenie przepływu roztworu o zwiększonym stężeniu 15 1/min.
Uzyskane wyniki przedstawiono w tabeli 5.
Tabela 5
| Stężenie roztworu NaCl | Natężenie przepływu roztworu rozcieńczonego l/min. | Współczynnik wytrącania soli % | ||
| Surowego % wagowe | O zwiększonym stężeniu NaCl % wagowe | Rozcieńczonego % wagowe | ||
| 9,8 | 10,6 | 7,0 | 3,8 | 31,4 |
| 12,9 | 13,5 | 10,6 | 3,5 | 19,7 |
| 14,9 | 15,5 | 12,8 | 3,5 | 15,8 |
173 335
FIG. I
173 335
FIG. 2
173 335
173 335
FIG. 4
27
173 335
173 335
FIG. 7
173 335
FIG. 8
FIG. 9 FIG. 10
122
Υ13 335
FIG. II
FIG. 12
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 eg?
Cena 4,00 zł
Claims (7)
- Zastrzeżenia patentowe1. Sposób wytwarzania roztworu wodnego o wysokim stężeniu NaCl, w którym zasoloną wodę przepuszcza się przez szereg modułów błony do osmozy odwróconej dla rozdzieleniajej na roztwór rozcieńczony o jakości wody pitnej i na roztwór o wysokim stężeniu NaCl, znamienny tym, że jeden z modułów wstępnych (10) zasila się wodą zasoloną o zawartości 30.000 do 60.000 ppm NaCl, przy ciśnieniu wynoszącym co najwyżej 686 • 104Pa (70 kG/cm2), a stężony roztwór z tego modułu (10) podaje się na następny moduł (12) bez dalszego zwiększania ciśnienia, dla wytworzenia roztworu o wysokim stężeniuNaCl wynoszącym 80.000 do 120.000 ppm.
- 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w wysokociśnieniowym module wstępnym (10) do osmozy odwróconej, rozdziela się roztwór NaCl o stężeniu, wynoszącym 30.000 do 60.000 ppm, na roztwór odsolony o jakości wody pitnej i na roztwór o zawartości NaCl, wynoszącej 40.000 do 70.000 ppm, po czym roztwór zawierający 40.000 do 70.000 ppmNaCl podaje się na niskociśnieniowy moduł (12) błony do osmozy odwróconej, dla rozdzielenia roztworu na roztwór odsolony wstępnie zawierający 10.000 do 40.000 ppm NaCl i na roztwór o wysokim stężeniuNaCl, wynoszącym 80.000 do 120.000 ppm.
- 3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, ze roztwór odsolony wstępnie zawierający 10.000 do 40.000 ppm NaCl dostarczony z niskociśnieniowego modułu (12) błony do osmozy odwróconej podaje się na wysokociśnieniowy moduł (10) błony do osmozy odwróconej.
- 4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że roztwór o wysokim stężeniuNaCl, odprowadzony z niskociśnieniowego modułu (12) błony do odwróconej, o stężeniu NaCl 80.000 do 120.000 ppm, dostarcza się do procesu odparowania.
- 5. Sposób wytwarzania roztworu wodnego o wysokim stężeniu NaCl metodą osmozy odwróconej, znamienny tym, że przepuszcza się zasoloną wodę o stężeniu NaCl wynoszącym 50.000 do 80.000 ppm, przezniikociiniiniowy' modid (20) błony do osmozy od\wóconej,pod cii śnieniem wynoszącym 294 · 104do686 · 104pa (30 do 70 kG/cm2), gdzie rozdziela się go na roztwór odsolony wstępnie, zawierający 10.000 do 40.000 ppm NaCl i na roztwór o wysokim stężemuNaCl, wynoszącym 80.000 do 120.000 ppmNaCl, po czym zwiększa się ciśnienie roztworu odsolonego wstępnie do 329 · 104 do 686 · 104 pa (40 - 70 kG/cm2) i wprowadza się roztwór odsolony wstępnie na wysokociśnieniowy moduł (22) błony do osmozy odwróconej gdzie rozdziela się go na roztwór odsolony o jakości wody pitnej i na roztwór stężony, zawierający 40.000 do 70.000 ppm NaCl.
- 6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że roztwór stężony, zawierający 40.000 do 70.000 ppm NaCl odbierany z wysokociśnieniowego modułu (22) błony do osmozy odwróconej doprowadza się do niskociśnieniowego modułu (20) błony do osmozy odwróconej.
- 7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że roztwór o wysokim stężemuNaCl, odprowadzony z niskociśnieniowego modułu (20) błony do osmozy odwróconej, zawierający 80.000 do 120.000 ppm NaCl, dostarcza się do procesu odparowania.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2168097A JPH0822434B2 (ja) | 1990-06-25 | 1990-06-25 | 含塩分水の処理方法及び装置 |
| JP2275009A JP2538409B2 (ja) | 1990-10-12 | 1990-10-12 | 低圧用逆浸透膜による高濃度溶液の濃縮方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL290803A1 PL290803A1 (en) | 1992-09-07 |
| PL173335B1 true PL173335B1 (pl) | 1998-02-27 |
Family
ID=26491936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL91290803A PL173335B1 (pl) | 1990-06-25 | 1991-06-25 | Sposób wytwarzania roztworu wodnego o wysokim stężeniu NaCl |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5238574A (pl) |
| EP (1) | EP0463605B1 (pl) |
| DE (1) | DE69123644T2 (pl) |
| PL (1) | PL173335B1 (pl) |
Families Citing this family (81)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3187629B2 (ja) * | 1993-12-16 | 2001-07-11 | オルガノ株式会社 | 逆浸透膜処理方法 |
| AU2358395A (en) * | 1994-04-26 | 1995-11-16 | Seh America, Inc. | Water purification system and method |
| JPH08108048A (ja) * | 1994-10-12 | 1996-04-30 | Toray Ind Inc | 逆浸透分離装置及び逆浸透分離方法 |
| DE19517473A1 (de) * | 1995-05-12 | 1996-11-14 | Henkel Ecolab Gmbh & Co Ohg | Verfahren zur Abwasseraufbereitung unter Gewinnung von Trinkwasser in hohen Produktausbeuten |
| BR9612002A (pt) * | 1995-12-13 | 1999-12-28 | Garfield Int Invest Ltd | Dessanilização de água |
| JP2887105B2 (ja) * | 1996-04-24 | 1999-04-26 | 幸子 林 | 飲料水および塩の製造方法および製造装置 |
| US6508936B1 (en) * | 1997-10-01 | 2003-01-21 | Saline Water Conversion Corporation | Process for desalination of saline water, especially water, having increased product yield and quality |
| US6241892B1 (en) | 1998-06-29 | 2001-06-05 | Nm Tech Research Foundation | Method of reducing the contamination level of a solvent purification system, and such solvent purification system |
| RU2142329C1 (ru) * | 1998-09-22 | 1999-12-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Исследовательский центр им.М.В.Келдыша" | Способ обратноосмотического выделения кристаллов из минерализованной воды (варианты) |
| AU5888199A (en) * | 1998-09-22 | 2000-04-10 | Federalnoe Gosudarstvennoe Unitarnoe Predpriyatie "issledova telski Tsentr Imeni M. V. Keldysha" | Method for the reverse-osmosis separation of salt crystals from mineralised water, device for realising the same, membrane installation and membrane apparatus |
| US6190556B1 (en) | 1998-10-12 | 2001-02-20 | Robert A. Uhlinger | Desalination method and apparatus utilizing nanofiltration and reverse osmosis membranes |
| US6783682B1 (en) * | 1999-08-20 | 2004-08-31 | L.E.T., Leading Edge Technologies Limited | Salt water desalination process using ion selective membranes |
| CA2406208A1 (en) * | 2000-04-21 | 2001-11-01 | Watervisions International, Inc. | Formation of composite materials with expandable matter |
| US6645383B1 (en) | 2000-08-25 | 2003-11-11 | Usf Consumer & Commercial Watergroup, Inc. | Process and apparatus for blending product liquid from different TFC membranes |
| WO2002070104A1 (en) * | 2001-03-02 | 2002-09-12 | Watervisions International, Inc. | Purification materials and method of filtering using the same |
| US6946081B2 (en) * | 2001-12-31 | 2005-09-20 | Poseidon Resources Corporation | Desalination system |
| EP1329425A1 (en) * | 2002-01-18 | 2003-07-23 | Toray Industries, Inc. | Desalination method and desalination apparatus |
| US20040159605A1 (en) * | 2002-02-01 | 2004-08-19 | Hughes Kenneth D. | Compositions of insoluble magnesium containing minerals for use in fluid filtration |
| US7186344B2 (en) * | 2002-04-17 | 2007-03-06 | Water Visions International, Inc. | Membrane based fluid treatment systems |
| US7144511B2 (en) * | 2002-05-02 | 2006-12-05 | City Of Long Beach | Two stage nanofiltration seawater desalination system |
| WO2004013048A2 (en) * | 2002-08-02 | 2004-02-12 | University Of South Carolina | Production of purified water and high value chemicals from salt water |
| US7201841B2 (en) * | 2003-02-05 | 2007-04-10 | Water Visions International, Inc. | Composite materials for fluid treatment |
| AU2004212401B2 (en) * | 2003-02-14 | 2007-03-22 | Dainichiseika Color & Chemicals Mfg. Co., Ltd. | Method of desalting |
| GB0319042D0 (en) * | 2003-08-13 | 2003-09-17 | Univ Surrey | Osmotic energy |
| WO2005082497A1 (en) * | 2004-02-25 | 2005-09-09 | Dow Global Technologies, Inc. | Apparatus for treating solutions of high osmotic strength |
| US8636919B1 (en) | 2004-03-26 | 2014-01-28 | Kenneth D. Hughes | Reactive solutions |
| US7383946B2 (en) | 2004-03-26 | 2008-06-10 | Hughes Kenneth D | Materials for storing and releasing reactive gases |
| US7470366B2 (en) * | 2004-05-07 | 2008-12-30 | Ge Mobile Water, Inc. | Water purification system and method using reverse osmosis reject stream in an electrodeionization unit |
| ATE550090T1 (de) * | 2004-09-13 | 2012-04-15 | Univ South Carolina | Wasserentsalzungsverfahren und -vorrichtung |
| US20060091077A1 (en) * | 2004-10-29 | 2006-05-04 | Ecolochem, Inc. | Concentrate recycle loop with filtration module |
| US7416229B2 (en) * | 2005-07-06 | 2008-08-26 | Brose Schliesssysteme Gmbh & Co. Kg | Motor vehicle lock |
| GB2450269B (en) * | 2006-03-27 | 2011-05-04 | Shell Int Research | Water injection systems and methods |
| US8119008B2 (en) * | 2006-07-10 | 2012-02-21 | Christopher Heiss | Fluid purification methods and devices |
| US20080029456A1 (en) * | 2006-08-03 | 2008-02-07 | Southwest Turf Solutions, Inc. | Method and apparatus for removing minerals from a water source |
| WO2008149324A1 (fr) * | 2007-06-08 | 2008-12-11 | Swiss Fresh Water Sa | Systeme de purification de liquide par membrane a moyenne pression |
| CA2693896C (en) | 2007-07-19 | 2016-02-09 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Water processing systems and methods |
| US8790517B2 (en) | 2007-08-01 | 2014-07-29 | Rockwater Resource, LLC | Mobile station and methods for diagnosing and modeling site specific full-scale effluent treatment facility requirements |
| US20090032446A1 (en) * | 2007-08-01 | 2009-02-05 | Triwatech, L.L.C. | Mobile station and methods for diagnosing and modeling site specific effluent treatment facility requirements |
| US8206589B2 (en) | 2008-09-24 | 2012-06-26 | Poseidon Resources Ip Llc | Desalination system and method for integrated treatment of brackish concentrate and seawater |
| JP5383163B2 (ja) * | 2008-11-27 | 2014-01-08 | 三菱重工業株式会社 | 多段海水淡水化装置及び多段海水淡水化装置の運転制御方法 |
| US8696908B2 (en) * | 2009-05-13 | 2014-04-15 | Poseidon Resources Ip Llc | Desalination system and method of wastewater treatment |
| US9234413B2 (en) | 2009-06-25 | 2016-01-12 | Shell Oil Company | Water injection systems and methods |
| IL199700A (en) * | 2009-07-05 | 2017-06-29 | Desalitech Ltd | A closed circuit desalination device fitting to improve the performance of reverse osmosis systems |
| AT508549B1 (de) * | 2009-09-11 | 2011-02-15 | Univ Wien Tech | Verfahren und eine vorrichtung zur aufkonzentrierung von wertstofflösungen |
| US8771330B1 (en) | 2010-05-19 | 2014-07-08 | Hrl Laboratories, Llc | Personal artificial transpiration cooling system |
| US8857182B1 (en) * | 2010-05-19 | 2014-10-14 | Hrl Laboratories, Llc | Power generation through artificial transpiration |
| US8647509B2 (en) * | 2010-06-15 | 2014-02-11 | General Electric Company | Seawater desalination plant and production of high purity salt |
| FR2966144B1 (fr) * | 2010-10-14 | 2013-04-12 | Total Sa | Traitement de l'eau dans au moins une unite de filtration membranaire pour la recuperation assistee d'hydrocarbures |
| US20120145634A1 (en) * | 2010-12-10 | 2012-06-14 | Water Intellectual Properties, Inc. | High Efficiency Water Purification System |
| US9382135B2 (en) * | 2011-10-06 | 2016-07-05 | General Electric Company | Seawater desalination process |
| DE102012017860A1 (de) | 2012-09-11 | 2014-05-15 | Peter Vinz | Behandlungsmethode zum Ab- und Anreichern oder Trennen von Flüssigkeitsgemischen |
| AU2013364069B2 (en) | 2012-12-21 | 2018-03-01 | Porifera, Inc. | Separation systems, elements, and methods for separation utilizing stacked membranes and spacers |
| CN103073143B (zh) * | 2013-01-13 | 2013-10-16 | 北京首钢国际工程技术有限公司 | 一种钢铁厂浓盐水零排放处理工艺 |
| EP2969145B1 (en) * | 2013-03-15 | 2024-08-07 | Porifera Inc. | Advancements in osmotically driven membrane systems including multi-stage purification |
| CN105683093B (zh) | 2013-08-05 | 2019-07-09 | 格雷迪安特公司 | 水处理系统及相关方法 |
| IN2014DE02410A (pl) * | 2013-08-23 | 2015-07-03 | Aquatech Int Corp | |
| CN105683095B (zh) | 2013-09-23 | 2019-09-17 | 格雷迪安特公司 | 脱盐系统及相关方法 |
| PE20161197A1 (es) * | 2013-11-21 | 2016-11-19 | Oasys Water Inc | Sistemas y metodos para reparar membranas y mejorar el rendimiento de los sistemas de membranas impulsados osmoticamente |
| EP3083504B1 (en) | 2013-12-20 | 2018-07-18 | Oriel Seasalt Company Limited | A sea water harvesting process |
| US20160228795A1 (en) | 2015-02-11 | 2016-08-11 | Gradiant Corporation | Methods and systems for producing treated brines |
| US10167218B2 (en) | 2015-02-11 | 2019-01-01 | Gradiant Corporation | Production of ultra-high-density brines |
| DE102015108501A1 (de) * | 2015-05-29 | 2016-12-01 | Sartorius Stedim Biotech Gmbh | Verfahren und Filtrationsvorrichtung zur Herstellung einer konzentrierten Produktlösung |
| KR102531484B1 (ko) | 2015-06-24 | 2023-05-10 | 포리페라 인코포레이티드 | 정삼투를 통한 알콜성 용액의 탈수 방법 및 관련 시스템 |
| CN106310949A (zh) * | 2015-07-08 | 2017-01-11 | 通用电气公司 | 回收可凝结的挥发性物质的多级膜蒸馏装置和方法 |
| WO2017019944A1 (en) | 2015-07-29 | 2017-02-02 | Gradiant Corporation | Osmotic desalination methods and associated systems |
| WO2017030932A1 (en) | 2015-08-14 | 2017-02-23 | Gradiant Corporation | Selective retention of multivalent ions |
| WO2017030937A1 (en) | 2015-08-14 | 2017-02-23 | Gradiant Corporation | Production of multivalent ion-rich process streams using multi-stage osmotic separation |
| US20190022550A1 (en) | 2016-01-22 | 2019-01-24 | Gradiant Corporation | Formation of solid salts using high gas flow velocities in humidifiers, such as multi-stage bubble column humidifiers |
| US10689264B2 (en) | 2016-02-22 | 2020-06-23 | Gradiant Corporation | Hybrid desalination systems and associated methods |
| EP3559197B1 (en) | 2016-12-23 | 2025-03-26 | Porifera, Inc. | Removing components of alcoholic solutions via forward osmosis and related systems |
| WO2020041542A1 (en) * | 2018-08-22 | 2020-02-27 | Gradiant Corporation | Liquid solution concentration system comprising isolated subsystem and related methods |
| JP7200014B2 (ja) | 2019-03-13 | 2023-01-06 | オルガノ株式会社 | 純水製造装置および純水の製造方法 |
| US10947143B2 (en) | 2019-04-01 | 2021-03-16 | Saline Water Conversion Corporation | Desalination brine concentration system and method |
| WO2021034332A1 (en) | 2019-08-22 | 2021-02-25 | Saline Water Conversion Corporation | Multi-valent ion concentration using multi-stage nanofiltration |
| AU2021383601A1 (en) | 2020-11-17 | 2023-06-08 | Gradiant Corporaton | Osmotic methods and systems involving energy recovery |
| US11806668B2 (en) | 2021-12-14 | 2023-11-07 | Saline Water Conversion Corporation | Method and system for extraction of minerals based on divalent cations from brine |
| US11502322B1 (en) | 2022-05-09 | 2022-11-15 | Rahul S Nana | Reverse electrodialysis cell with heat pump |
| US11502323B1 (en) | 2022-05-09 | 2022-11-15 | Rahul S Nana | Reverse electrodialysis cell and methods of use thereof |
| JP2025538227A (ja) | 2022-11-15 | 2025-11-26 | エス ナナ,ラフル | 逆電気透析または圧力遅延浸透セルおよびその使用方法 |
| US11855324B1 (en) | 2022-11-15 | 2023-12-26 | Rahul S. Nana | Reverse electrodialysis or pressure-retarded osmosis cell with heat pump |
| US12040517B2 (en) | 2022-11-15 | 2024-07-16 | Rahul S. Nana | Reverse electrodialysis or pressure-retarded osmosis cell and methods of use thereof |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3632505A (en) * | 1969-09-17 | 1972-01-04 | Stone & Webster Eng Corp | Evaporation-reverse osmosis water desalination system |
| US3839201A (en) * | 1972-12-18 | 1974-10-01 | E Miller | Reverse osmosis separator unit |
| US3906250A (en) * | 1973-07-03 | 1975-09-16 | Univ Ben Gurion | Method and apparatus for generating power utilizing pressure-retarded-osmosis |
| US4156645A (en) * | 1973-07-26 | 1979-05-29 | Desalination Systems Inc. | Conversion of sea water by reverse osmosis |
| US4046685A (en) * | 1973-07-26 | 1977-09-06 | Desalination Systems, Inc. | Simultaneous production of multiple grades of purified water by reverse osmosis |
| US4141825A (en) * | 1977-10-31 | 1979-02-27 | Stone & Webster Engineering Corporation | Desalination process system and by-product recovery |
| PL268423A1 (en) * | 1987-10-23 | 1989-05-02 | Method of water desalting,especially coal mine water | |
| US4944882A (en) * | 1989-04-21 | 1990-07-31 | Bend Research, Inc. | Hybrid membrane separation systems |
-
1991
- 1991-06-24 US US07/719,507 patent/US5238574A/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-06-25 EP EP91110447A patent/EP0463605B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-06-25 PL PL91290803A patent/PL173335B1/pl not_active IP Right Cessation
- 1991-06-25 DE DE69123644T patent/DE69123644T2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0463605B1 (en) | 1996-12-18 |
| PL290803A1 (en) | 1992-09-07 |
| DE69123644T2 (de) | 1997-04-17 |
| EP0463605A1 (en) | 1992-01-02 |
| US5238574A (en) | 1993-08-24 |
| DE69123644D1 (de) | 1997-01-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| PL173335B1 (pl) | Sposób wytwarzania roztworu wodnego o wysokim stężeniu NaCl | |
| Phuntsho et al. | Fertiliser drawn forward osmosis process: Pilot-scale desalination of mine impaired water for fertigation | |
| AU2010293661B2 (en) | Fresh water production method and fresh water production device | |
| US3654148A (en) | Liquid purification system | |
| Curcio et al. | Membrane technologies for seawater desalination and brackish water treatment | |
| WO2020049579A1 (en) | Combinatorial membrane-based systems and methods for dewatering and concentrating applications | |
| US20060157409A1 (en) | Optimal high recovery, energy efficient dual fully integrated nanofiltration seawater reverse osmosis desalination process and equipment | |
| US9988294B2 (en) | Desalination system and desalination method | |
| EP1019325A1 (en) | Process for desalination of saline water, especially sea water, having increased product yield and quality | |
| JP5867082B2 (ja) | 淡水の製造方法 | |
| US20180297866A1 (en) | Water treatment system and water treatment method | |
| KR20170023237A (ko) | 하수로부터 농축하수 및 재이용수를 생산하는 시스템 및 이를 이용한 방법. | |
| Darwish et al. | Needed seawater reverse osmosis pilot plant in Qatar | |
| JP2000093751A (ja) | 逆浸透分離装置及び逆浸透分離方法 | |
| JPH1110146A (ja) | 逆浸透膜分離方法 | |
| JPH0461983A (ja) | 含塩分水の処理方法及び装置 | |
| JP3351127B2 (ja) | 逆浸透膜分離装置および造水方法 | |
| Elazhar et al. | Nitrate removal from Moroccan brackish water by nanofiltration: configuration modes and energetic assessment | |
| Nath et al. | Fundamentals of membranes for wastewater treatment: Challenges and opportunities for resource recovery | |
| Nave et al. | Introductory Chapter: Osmotically Driven Membrane | |
| JP7757835B2 (ja) | 水処理システム及び水処理方法 | |
| Vladimirovna et al. | Design of reverse osmosis unit for treating the reject water stream outlet from existing reverse osmosis unit in petrochemical plant | |
| Yoo et al. | Membrane Technology for Water Treatment in Korea | |
| KR20030065201A (ko) | 탈염 방법 및 탈염 장치 | |
| JP2001252661A (ja) | 造水方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Decisions on the lapse of the protection rights |
Effective date: 20060625 |