RU2401802C2 - Опреснительная установка обратного осмоса - Google Patents
Опреснительная установка обратного осмоса Download PDFInfo
- Publication number
- RU2401802C2 RU2401802C2 RU2007130523/15A RU2007130523A RU2401802C2 RU 2401802 C2 RU2401802 C2 RU 2401802C2 RU 2007130523/15 A RU2007130523/15 A RU 2007130523/15A RU 2007130523 A RU2007130523 A RU 2007130523A RU 2401802 C2 RU2401802 C2 RU 2401802C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- section
- desalination
- salt water
- unit
- pressure
- Prior art date
Links
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 title claims abstract description 48
- 238000001914 filtration Methods 0.000 title abstract description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 31
- 239000012267 brine Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 20
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 35
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 claims description 14
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 9
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 7
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims description 5
- 239000010720 hydraulic oil Substances 0.000 claims description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 2
- 239000013535 sea water Substances 0.000 abstract description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000010327 methods by industry Methods 0.000 abstract 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 6
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000003204 osmotic effect Effects 0.000 description 2
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 2
- 238000011045 prefiltration Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 1
- 239000008233 hard water Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000009287 sand filtration Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
-
- 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
- Y02A20/138—Water desalination using renewable energy
- Y02A20/144—Wave energy
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Изобретение относится к опреснительной установке обратного осмоса для очистки и опреснения морской воды. Опреснительная установка состоит из линии подачи соленой воды, блока опреснительных элементов, блока фильтров и блока установленных параллельно одинаковых модулей подачи соленой воды. При этом каждый модуль подачи соленой воды в блоке дополнительно содержит распределитель рассола и масляный гидропривод. Насосом высокого давления является диафрагменный насос. Внутренняя полость диафрагменного насоса разделена тремя гибкими диафрагмами на секцию для подачи соленой воды и отвода ее в блок опреснительных мембранных элементов, секцию для подачи рассола и секцию для циклической подачи масла под давлением. Изобретение позволяет упростить конструкцию, повысить надежность работы и снизить себестоимость установки. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Предлагаемое изобретение относится к опреснительным установкам обратного осмоса для очистки и опреснения морской воды.
В схемах большинства известных опреснительных установок обратного осмоса модули опреснения располагаются горизонтально, что связано с конструкцией модулей. Немецкими фирмами разработана одноступенчатая схема с вертикальным расположением модулей, на которой получают 1500 м2/сут воды питьевого качества - см. Слесаренко В.Н. «Опреснительные установки» - стр.220, Владивосток, ДВГМА, 1999 г.
Разное расположение модулей и их блочная компоновка создают благоприятные условия для обслуживания, однако при большом числе блоков это требует значительного количества соединительных магистралей.
Известны опреснительные установки обратного осмоса фирмы «Aqualyng» (Норвегия), используемые для опреснения морской или жесткой воды, в том числе установки опреснения воды RO последней технологии с очень гибкими решениями (установки «The Aqualyng», http:www.lyng.com/lyng/aqua/defalt.aspx).
Стандартная поставка включает:
1. Блок опреснительных мембранных элементов
2. Резервуар подачи соленой воды
3. Блок фильтров предварительной очистки соленой воды
4. Насосы высокого давления
5. Повысительные насосы
6. Рекуператор (блок восстановления энергии)
7. Блок управления
Фирма «Aqualyng» может также поставлять и другое оборудование, типа:
- Фильтрация песка
- Дополнительная фильтрация
- Система очистки/смывания
- Химические системы фильтрации
Все единицы могут быть предварительно установлены в специальных зданиях и на плавающих платформах.
Предлагаемые стандартные модульные единицы:
- 500-700 м3/сутки
- 1000-1500 м3/сутки
- 2000-2500 м3/сутки
- 4000-5000 м3/сутки
- n×5000 м3/сутки
Комбинации этих стандартных модульных единиц позволяют строить установки обратного осмоса любого размера.
За прототип заявляемого технического решения принята опреснительная установка обратного осмоса, разработанная ЗАО «Национальные водные ресурсы» (НВР), производительностью 50 м3/ч (Б.Е. Рябчиков «Современные методы подготовки воды для промышленного и бытового использования», М.: ДеЛи принт, 2004, стр.79, рис.2.31). В состав этой установки входят блок опреснительных мембранных элементов, фильтры для предварительного удаления взвесей, повысительный насос, насос высокого давления.
Недостатками прототипа являются:
1. Низкая надежность работы насоса высокого давления.
2. Повышенный износ трущихся деталей в насосе высокого давления вследствие контакта с соленой водой.
3. Насосы высокого давления имеют низкую ремонтопригодность.
4. Большие габариты опреснительных установок обратного осмоса.
5. Высокая стоимость насоса высокого давления и повысительного насоса.
6. Высокие затраты при эксплуатации (высокое потребление электроэнергии из-за низкого объемного коэффициента полезного действия насосов высокого давления).
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение компактности и надежности работы опреснительной установки обратного осмоса, упрощение конструкции, снижение ее стоимости и снижение энергозатрат при эксплуатации.
Технический результат достигается тем, что в опреснительной установке обратного осмоса, включающей линию подачи соленой воды, блок опреснительных мембранных элементов, блок фильтров, блок установленных параллельно одинаковых модулей подачи соленой воды, каждый модуль которого имеет насос высокого давления, согласно изобретению каждый модуль подачи соленой воды в блоке дополнительно содержит распределитель рассола, выходящего из блока опреснительных мембранных элементов, и масляный гидропривод; а насосом высокого давления является диафрагменный насос, внутренняя полость которого разделена тремя гибкими диафрагмами на секцию для подачи соленой воды и отвода ее в блок опреснительных мембранных элементов, с одной стороны от которой расположены последовательно секция, содержащая жидкость с высокой вязкостью и гидравлический мультипликатор, и секция для подачи рассола, соединенная с распределителем рассола; а с другой стороны расположена секция для циклической подачи масла под давлением, соединенная с масляным гидроприводом.
Поступление соленой воды в секцию диафрагменного насоса может происходить под давлением 2,3-2,5 кг/см2, а выход из нее соленой воды в блок опреснительных мембранных элементов может происходить под давлением 59-60 кг/см2; циклическая подача масла в секцию диафрагменного насоса может происходить под давлением 59-60 кг/см2.
Секция диафрагменного насоса для подачи и отвода соленой воды может быть разделена перегородкой на две части, связанные между собой каналами в перегородке.
На фиг.1 показана принципиальная схема предлагаемой опреснительной установки обратного осмоса.
На фиг.2 показан общий вид модуля подачи соленой воды (с блоком опреснительных мембранных элементов).
На фиг.3 показана опреснительная установка с блоком модулей подачи соленой воды, установленных параллельно.
Опреснительная установка обратного осмоса (фиг.1) содержит линию подачи соленой воды 1, фильтры для предварительной очистки воды 2, обратный клапан 3, диафрагменный насос 4 с тремя гибкими диафрагмами 5, разделяющими внутреннюю полость насоса на изолированные секции А, Б, В и Г. Секция А связана на входе через обратный клапан 3 с линией подачи соленой воды 1, а на выходе через обратный клапан 6 с входом в блок опреснительных мембранных элементов 7. Секция Б связана с масляным гидроприводом 8 с циклической подачей масла, а секция Г связана с распределителем рассола 9, который, в свою очередь, соединен с выходом рассола 10 из блока опреснительных мембранных элементов 7 и имеет линию отвода рассола 11. Рассол попадает периодически в секцию Г диафрагменного насоса или в линию отвода рассола 11 в зависимости от положения клапана распределителя рассола 9. Секция А разделена перегородкой 12 на две части, соединенные между собой каналами 13. Перегородка 12 служит для предотвращения растягивания диафрагм в конце рабочего цикла. В секции В, заполненной жидкостью с высокой вязкостью (например, силиконом, формопластом), установлен поршень мультипликатора 14, разделяющий секцию на две части.
Установка также содержит линию выхода опресненной воды 15 из блока опреснительных мембранных элементов 7.
Опреснительная установка работает следующим образом.
Соленая вода насосом под давлением 2,3-2,5 кг/см2 поступает по линии 1 через фильтры предварительной очистки 2 и обратный клапан 3 в секцию А диафрагменного насоса 4. Поскольку секция А содержит перегородку 12, поступление соленой воды осуществляется через каналы 13 в данной перегородке. Две гибкие диафрагмы 5 секции А выгибаются при этом наружу. После заполнения соленой водой секции А от масляного гидропривода 8 масло под давлением, превышающим осмотическое (59-60 кг/см2), подается в секцию Б, а в другую секцию Г из распределителя 9 поступает рассол, образовавшийся в опреснительной установке от прежних циклов. Рассол воздействует через диафрагму 5 на находящийся в секции В силикон (или формопласт), имеющий высокую вязкость, передавая энергию поршню мультипликатора 14 и дальше диафрагме подачи соленой воды. При этом отношение квадратов большего и меньшего диаметра поршня мультипликатора равно отношению давления соленой воды на входе в блок опреснительных мембранных элементов 7 (около 60 кг/см2) и давления рассола на выходе из указанного блока (около 57 кг/см2).
где D - больший диаметр поршня мультипликатора;
d - меньший диаметр поршня мультипликатора;
Pсоленой воды - давление соленой воды на входе в блок опреснительных мембранных элементов;
Pрассола - давление рассола на выходе из блока опреснительных мембранных элементов.
Таким образом, поршень мультипликатора поднимает давление жидкости с высокой вязкостью в секции В до 59-60 кг/см2, что соответствует давлению масла в секции Б. За счет указанного давления, превышающего осмотическое, соленая вода из секции А через обратный клапан 6 поступает в блок опреснительных мембранных элементов 7, из которого выходит пресная вода в линию 15. Далее процесс повторяется циклически.
Установка содержит блок одинаковых модулей подачи соленой воды, установленных параллельно (фиг.3).
Таким образом, в предложенной опреснительной установке обратного осмоса достигается упрощение конструкции, поскольку диафрагменный насос высокого давления с гидравлическим мультипликатором выполняет одновременно роль насоса высокого давления, повысительного насоса, необходимого для поднятия давления рассола, и рекуператора (блок восстановления энергии). В связи с этим не требуется включать в состав опреснительной установки обратного осмоса повысительный насос и рекуператор в виде отдельных элементов, что делает установку более компактной.
Установка характеризуется повышенной надежностью, простотой обслуживания и высокой ремонтопригодностью. Это связано с тем, что в используемом диафрагменном насосе отсутствуют вращающиеся и трущиеся части. В случае выхода из строя диафрагмы она легко может быть заменена на другую.
Также появляется возможность отказаться от использования дорогостоящих насосов высокого давления и повысительных насосов, что снижает себестоимость опреснительной установки обратного осмоса.
Claims (3)
1. Опреснительная установка обратного осмоса, включающая линию подачи соленой воды, блок опреснительных мембранных элементов, блок фильтров, блок установленных параллельно одинаковых модулей подачи соленой воды, каждый модуль которого имеет насос высокого давления, отличающаяся тем, что каждый модуль подачи соленой воды в блоке дополнительно содержит распределитель рассола, выходящего из блока опреснительных мембранных элементов, и масляный гидропривод; а насосом высокого давления является диафрагменный насос, внутренняя полость которого разделена тремя гибкими диафрагмами на секцию для подачи соленой воды и отвода ее в блок опреснительных мембранных элементов; с одной стороны от которой расположены последовательно секция, содержащая жидкость с высокой вязкостью и гидравлический мультипликатор, и секция для подачи рассола, соединенная с распределителем рассола; а с другой стороны расположена секция для циклической подачи масла под давлением, соединенная с масляным гидроприводом.
2. Опреснительная установка по п.1, отличающаяся тем, что поступление соленой воды в секцию диафрагменного насоса происходит под давлением 2,3-2,5 кг/см2, а выход из нее соленой воды в блок опреснительных мембранных элементов происходит под давлением 59-60 кг/см2; циклическая подача масла в секцию диафрагменного насоса происходит под давлением 59-60 кг/см2.
3. Опреснительная установка по п.1, отличающаяся тем, что секция диафрагменного насоса для подачи и отвода соленой воды разделена перегородкой на две части, связанные между собой каналами в перегородке.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007130523/15A RU2401802C2 (ru) | 2007-08-09 | 2007-08-09 | Опреснительная установка обратного осмоса |
| PCT/RU2008/000293 WO2008121030A2 (ru) | 2007-03-15 | 2008-05-13 | Опреснительная установка обратного осмоса (варианты) |
| AU2008233355A AU2008233355A1 (en) | 2007-03-15 | 2008-05-13 | Reverse osmosis freshwater plant (variants) |
| CN2008800097211A CN101821203B (zh) | 2007-08-09 | 2008-05-13 | 反渗透淡水设备 |
| EP08779157A EP2135846A4 (en) | 2007-03-15 | 2008-05-13 | INSTALLATION OF REVERSE OSMOSIS DESALINATION |
| IL200638A IL200638A0 (en) | 2007-03-15 | 2009-08-30 | A reverse osmosis freshwater plant (variants) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007130523/15A RU2401802C2 (ru) | 2007-08-09 | 2007-08-09 | Опреснительная установка обратного осмоса |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007130523A RU2007130523A (ru) | 2009-02-20 |
| RU2401802C2 true RU2401802C2 (ru) | 2010-10-20 |
Family
ID=40531313
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007130523/15A RU2401802C2 (ru) | 2007-03-15 | 2007-08-09 | Опреснительная установка обратного осмоса |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101821203B (ru) |
| RU (1) | RU2401802C2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2801386C1 (ru) * | 2023-03-29 | 2023-08-08 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)" | Устройство опреснения солёной воды |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103075328A (zh) * | 2013-01-25 | 2013-05-01 | 沈阳大学 | 水动隔膜泵 |
| CN108176227A (zh) * | 2018-03-21 | 2018-06-19 | 上海坤释流体科技有限公司 | 一种用于反渗透水处理系统的能量回收泵及其应用 |
| US10689270B2 (en) * | 2018-07-12 | 2020-06-23 | Centrifugal Solutions Llc | Centrifugal reverse osmosis system |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001046007A1 (fr) * | 1999-12-20 | 2001-06-28 | Dessalator S.A.R.L. | Systeme de dessalinisation d'eau de mer pour bateau |
| RU2186709C1 (ru) * | 2001-08-29 | 2002-08-10 | Закрытое акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт судового машиностроения" | Обратноосмотическая опреснительная установка |
| RU2311559C2 (ru) * | 2003-05-16 | 2007-11-27 | Уоннер Инджиниринг, Инк. | Диафрагменный насос |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4983305A (en) * | 1989-02-24 | 1991-01-08 | Oklejas Robert A | Power recovery pump turbine |
| CN100999364B (zh) * | 2006-05-16 | 2010-04-21 | 葛文宇 | 综合利用高效益零排放的海水淡化组合生产工艺方法 |
| CN101058470A (zh) * | 2007-05-31 | 2007-10-24 | 中铁一局集团有限公司 | 膜集成海水淡化的工艺 |
-
2007
- 2007-08-09 RU RU2007130523/15A patent/RU2401802C2/ru not_active IP Right Cessation
-
2008
- 2008-05-13 CN CN2008800097211A patent/CN101821203B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001046007A1 (fr) * | 1999-12-20 | 2001-06-28 | Dessalator S.A.R.L. | Systeme de dessalinisation d'eau de mer pour bateau |
| RU2186709C1 (ru) * | 2001-08-29 | 2002-08-10 | Закрытое акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт судового машиностроения" | Обратноосмотическая опреснительная установка |
| RU2311559C2 (ru) * | 2003-05-16 | 2007-11-27 | Уоннер Инджиниринг, Инк. | Диафрагменный насос |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| РЯБЧИКОВ Б.Е. Современные методы подготовки воды для промышленного и бытового использования. - М.: ДеЛи принт, 2004, с.79, рис.2.31. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2801386C1 (ru) * | 2023-03-29 | 2023-08-08 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)" | Устройство опреснения солёной воды |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101821203A (zh) | 2010-09-01 |
| CN101821203B (zh) | 2012-06-20 |
| RU2007130523A (ru) | 2009-02-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2363663C2 (ru) | Установка для непрерывного обессоливания воды в замкнутом контуре при переменном давлении в одном контейнере | |
| AU2003283788B2 (en) | Direct osmosis cleaning | |
| US9725339B2 (en) | Reverse osmosis treatment apparatus | |
| US9969624B2 (en) | Personal water filter device | |
| EP2394964A1 (en) | Spiral-type seawater desalination system | |
| US3493495A (en) | Apparatus and process for the osmotic separation of water from a saline solution | |
| CN104176847A (zh) | 海水淡化技术 | |
| CN120288979A (zh) | 液体净化系统 | |
| JP2013169511A (ja) | 膜ろ過システム | |
| RU2401802C2 (ru) | Опреснительная установка обратного осмоса | |
| KR20110100471A (ko) | 해수 담수화 시스템의 에너지 회수장치 | |
| EP2135846A2 (en) | Reverse osmosis freshwater plant (variants) | |
| KR101926057B1 (ko) | 삼투압 평형을 이용한 담수화 장치 및 방법 | |
| CN204702590U (zh) | 一种医用水反渗透处理系统 | |
| CN112174419A (zh) | 一种用于减少废水蒸发量的废水处理系统及方法 | |
| WO2016122407A1 (en) | Integrated reverse osmosis module with energy recovery for desalination | |
| CN202237803U (zh) | 一种反渗透膜堆系统 | |
| CN222665642U (zh) | 一种海水稳压装置 | |
| CN207468353U (zh) | 新型海水钠滤系统 | |
| CN210393961U (zh) | 一种具有冲洗功能的海水淡化系统 | |
| CN221107744U (zh) | 反渗透膜壳 | |
| ES2924308T3 (es) | Intercambiador de presión volumétrico con efecto de refuerzo y medición de caudal integrada para una planta desalinizadora de agua de mar | |
| CN201002989Y (zh) | 反渗透制水装置 | |
| US20240416283A1 (en) | Apparatus and method of semi-closed reverse osmosis | |
| WO2011090399A1 (ru) | Опреснительный модуль обратного осмоса (варианты) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120810 |