Система очистки жидкости



Система очистки жидкости
Система очистки жидкости

 


Владельцы патента RU 2614287:

Закрытое акционерное общество "Аквафор Продакшн" (ЗАО "Аквафор Продакшн") (RU)

Изобретение относится к системам очистки и/или обессоливания жидкости, преимущественно воды. Система очистки жидкости содержит линию подачи исходной жидкости с установленным на ней клапаном подачи исходной жидкости, подключенную к блоку фильтрации, включающему средство очистки жидкости со входом для исходной жидкости и выходами для очищенной и дренажной жидкости, устройство смешения жидкости, средство поддержания давления, линию подачи смеси исходной жидкости и концентрата, образующегося в процессе очистки жидкости, в средство очистки жидкости, линию рециркуляции, линию очищенной жидкости, линию дренажной жидкости и блок управления, связанный со средством поддержания давления, средством контроля изменения давления и клапаном подачи исходной жидкости. Блок фильтрации выполнен с возможностью стабилизации давления в средстве очистки жидкости при периодическом дренировании потока жидкости со скоростью дренажной жидкости, превышающей производительность средства поддержания давления, расположенного на линии исходной жидкости перед устройством смешения жидкости, выполненным в виде напорной емкости, соединенной с линией смешения исходной жидкости и концентрата, образующегося в процессе фильтрации, и одновременного регулирования объема концентрируемой жидкости в устройстве смешения за счет взаимосвязи блока управления со средством поддержания давления в устройстве смешения жидкости, выполненном в виде напорной емкости и со средством поддержания циркуляционного потока жидкости, расположенным на линии подачи смеси исходной жидкости и концентрата, перед средством очистки жидкости, и с клапаном сброса дренажа, расположенным на линии дренажной жидкости. Линия рециркуляции через узел подключения соединена с линией подачи исходной жидкости после средства поддержания давления и с линией смешения исходной жидкости и концентрата, подключенной к устройству смешения исходной жидкости и концентрата. Технический результат: увеличение срока службы системы очистки жидкости, повышение эффективности использования исходной жидкости и снижение энергетических затрат. 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к системам очистки и/или обессоливания жидкости, преимущественно воды, применяемым в бытовом и/или питьевом водоснабжении в бытовых и/или промышленных условиях, на дачных и садовых участках.

Разнообразные системы очистки жидкости известны и достаточно широко распространены.

Из уровня техники известна обратноосмотическая система очистки жидкости по патенту US 6290856 (C02F 1/50, опубл. 18.09.2001, заявитель World Wide Water Inc, США). Система очистки жидкости включает линию подачи исходной жидкости с установленным на ней клапаном подачи исходной жидкости, блок фильтрации, включающий средство очистки жидкости со входом для исходной жидкости и выходами для очищенной жидкости и дренажной жидкости, линию очищенной жидкости, линию дренажной жидкости. Также в блоке фильтрации установлено устройство накопления жидкости, выполненное в одном варианте исполнения виде водо-водяного бака с накопительной полостью для очищенной жидкости и вытеснительной полостью для дренажной жидкости, причем накопительная полость подключена к линии очищенной жидкости, а вытеснительная полость подключена к линии подачи дренажной жидкости в вытеснительную полость. Во втором исполнении устройство накопления жидкости выполнено в виде водо-воздушного бака, с накопительной полостью для очищенной жидкости, и вытеснительной полостью, заполненной сжатым газом, например воздухом. Линия подачи дренажной жидкости в вытеснительную полость с установленным на ней клапаном подачи дренажной жидкости подключена к линии дренажной жидкости. Клапана, установленные на линии подачи исходной жидкости и линии подачи дренажной жидкости в вытеснительную полость, реагируют на изменение давления на линии очищенной жидкости. На линии сброса дренажа установлен контроллер давления, который поддерживает давление в средстве очистки жидкости на заданном уровне для предотвращения образования загрязнений на поверхности средства очистки жидкости. Также система содержит блок подачи биоцидов, подключенный к линии подачи очищенной жидкости перед средством очистки жидкости.

Система очистки жидкости работает следующим образом. Исходная жидкость по линии подачи исходной жидкости через открытый клапан подачи исходной жидкости поступает в средство очистки жидкости блока фильтрации. После средства очистки жидкости очищенная жидкость по линии очищенной жидкости поступает в накопительную полость устройства накопления жидкости. По мере заполнения накопительной полости давление в ней и на линии очищенной жидкости постепенно растет. По достижении заданного значения давления клапан на линии подачи исходной жидкости перекрывает доступ исходной жидкости в систему. Процесс очистки жидкости останавливается. При заборе очищенной жидкости из накопительной полости устройства накопления жидкости давление на линии очищенной жидкости будет снижаться. По достижении определенного значения давления на линии очищенной жидкости открывается клапан на линии подачи исходной жидкости и клапан на линии подачи дренажной жидкости в вытеснительную полость устройства накопления жидкости. По линии подачи исходной жидкости исходная жидкость поступает на очистку в средство очистки жидкости. Дренажная жидкость по линии подачи дренажной жидкости поступает в вытеснительную полость. Поскольку давление поступающей в вытеснительную полость дренажной жидкости превышает давление очищенной жидкости в накопительной полости, то очищенная жидкость вытесняется на линию очищенной жидкости. Как только забор очищенной жидкости прекращается, то давление на линии очищенной жидкости и в накопительной полости для очищенной жидкости устройства накопления жидкости постепенно растет, вытесняя дренажную жидкость из вытеснительной полости устройства накопления жидкости в дренаж. Как только давление на линии очищенной жидкости и в накопительной полости для очищенной жидкости устройства накопления жидкости поднимается до определенного значения, клапаны на линии подачи исходной жидкости и на линии подачи дренажной жидкости в вытеснительную полость устройства накопления жидкости перекрываются. Система переходит в состояние покоя, при этом из блока подачи биоцидов в средство очистки жидкости подается заданное количество жидкости, содержащей биоциды, эта жидкость остается в мембране до момента перехода системы в режим очистки исходной жидкости.

В описании системы по патенту US 6290856 указано, что в процессе очистки жидкости количество образуемой дренажной жидкости намного превышает количество образуемой очищенной жидкости, при этом система очистки жидкости не предусматривает рециркуляцию дренажной жидкости. Дренажная жидкость выводится из системы в течение всего процесса фильтрации, что снижает эффективность использования исходной жидкости. Несмотря на то, что за счет контроллера, установленного на линии дренажной жидкости, в средстве очистки жидкости поддерживается давление, необходимое для предотвращения образования загрязнений, с течением времени на поверхности средства очистки жидкости образуется тонкий поляризационный слой, который затвердевает со временем, что снижает эффективность работы мембраны. Система очистки жидкости по патенту US 6290856 не предусматривает промывку средства очистки жидкости. Промывка средства очистки жидкости для предотвращения осаждения загрязнений в средстве очистки жидкости заменена на подачу в средство очистки жидкости порции жидкости, содержащей биоциды. Как указано в описании по патенту US 6290856, для полного выведения биоцидов из системы необходимо дополнительно промыть средство очистки жидкости. В заявляемом изобретении указанные недостатки устранены, а именно заявляемое изобретение предусматривает рециркуляцию жидкости и удаления загрязнений из средства очистки жидкости без использования вспомогательных веществ.

Из уровня техники известна система очистки жидкости по патенту US 5503735 (B01D 61/12, Water Factory Systems, USA). Система включает линию подачи исходной жидкости с установленным на ней клапаном подачи исходной жидкости, блок фильтрации, включающий средство поддержания давления, средство очистки жидкости с входом для исходной жидкости и выходами для очищенной жидкости и дренажной жидкости, линию очищенной жидкости, линию дренажной жидкости с клапаном сброса дренажа, линию рециркуляции, блок управления связанный со средством поддержания давления, со средством контроля давления и клапаном, установленным на линии подачи исходной жидкости. На линии сброса дренажа установлен клапан сброса давления и рестриктор потока. К линии сброса дренажа перед клапаном сброса давления подключена линия промывки, а линия рециркуляции подключена к линии сброса дренажа после клапана сброса давления и к линии подачи исходной жидкости перед средством поддержания давления. На линии промывки установлен промывочный клапан. Блок управления системы очистки жидкости дополнительно связан с промывочным клапаном на линии промывки.

Система очистки жидкости работает следующим образом. Исходная жидкость по линии подачи исходной жидкости через средство поддержания давления поступает в средство очистки жидкости. Очищенная жидкость после средства очистки жидкости поступает на линию очищенной жидкости. Дренажная жидкость после средства очистки жидкости по линии сброса дренажа через клапан сброса давления через рестриктор сбрасывается из системы. Однако небольшой объем жидкости проходит на линию рециркуляции и, смешиваясь с исходной жидкостью, поступает в средство поддержания давления. Когда система переходит в режим промывки, на линии промывки открывается промывочный клапан, исходная жидкость по линии подачи исходной жидкости через средство поддержания давления поступает в средство очистки жидкости и с высокой скоростью по линии промывки через открытый промывочный клапан сбрасывается в дренаж, унося в турбулентном потоке загрязнения со средства очистки жидкости.

Периодическая промывка средства очистки жидкости осуществляется исходной жидкостью при включенном средстве повышения давления для обеспечения быстрого турбулентного потока жидкости через средство очистки жидкости. Несмотря на промывку средства очистки жидкости, как и в предыдущем аналоге, на поверхности мембраны образуется тонкий поляризационный слой загрязнений, который притягивает к себе более крупные частицы, что приводит к засорению и снижению срока службы средства очистки жидкости, и как следствие, всей системы в целом. Средство поддержания давления является одновременно и средством поддержания циркуляционного потока жидкости и выполнено в виде мощного насоса. Производительность такого насоса должна быть выше скорости дренирования потока дренажной жидкости для обеспечения необходимой высокой скорости жидкости и стабилизации давления средстве очистки жидкости. Кроме этого, система предусматривает возврат только части дренажной жидкости на рециркуляцию, в то время как система очистки жидкости в заявляемом изобретении предусматривает возврат всей дренажной жидкости на рециркуляцию.

Из уровня техники известна система очистки жидкости по патенту US 6190558 (B01D 61/00, Nimbus Water Systems, Inc., USA), которая была выбрана в качестве наиболее близкого аналога.

Система по патенту US 6190558 содержит линию подачи исходной жидкости с установленным на ней клапаном подачи исходной жидкости, блок фильтрации, включающий средство очистки жидкости со входом для исходной жидкости и выходами для очищенной жидкости и дренажной жидкости, устройство смешения, средство поддержания давления, линию подачи смеси исходной жидкости и концентрата, образующегося в процессе очистки жидкости, в средстве очистки жидкости, линию рециркуляции, линию очищенной жидкости, линию дренажной жидкости и блок управления, связанный со средством поддержания давления и средством контроля изменения давления. В блоке фильтрации устройство смешения, выполненное в виде смесителя, одновременно подключено к линии подачи исходной жидкости, линии рециркуляции, линии подачи смеси исходной жидкости и концентрата перед средством поддержания давления и перед средством очистки жидкости. Дополнительно система очистки жидкости содержит линию возврата очищенной жидкости с установленными на ней электромагнитным клапаном и датчиком давления, подключенную к линии очищенной жидкости и к устройству смешения. На линии рециркуляции установлен датчик проводимости. Кроме средства поддержания давления и средства контроля поддержания давления, к блоку управления подключены датчик проводимости, клапан подачи исходной жидкости и клапан на линии возврата очищенной жидкости в устройство смешения. На лини дренажной жидкости, подключенной к средству очистки жидкости, установлен рестриктор потока.

Система очистки жидкости работает следующим образом. При открытии клапана на линии очищенной жидкости давление на линии очищенной жидкости падает. При этом датчик давления на линии возврата очищенной жидкости передает сигнал в блок управления, который включает средство поддержания давления, открывает клапан на линии подачи исходной жидкости. При этом исходная жидкость по линии подачи исходной жидкости через открытый клапан подачи исходной жидкости поступает в устройство смешения, и далее через средство поддержания давления поступает в средство очистки жидкости. После средства очистки жидкости очищенная жидкость поступает на линию очищенной жидкости. Дренажная жидкость по линии рециркуляции поступает в устройство смешения жидкости, где, смешиваясь с исходной жидкостью, проходит на очистку. Как только клапан на линии очищенной жидкости закрывается, давление на линии очищенной жидкости возрастает. При этом блок управления получает сигнал от датчика давления на линии возврата очищенной жидкости и открывает клапан на линии возврата очищенной жидкости. Очищенная жидкость поступает в устройство смешения жидкости и, смешиваясь с исходной жидкостью, через средство поддержания давления поступает в средство очистки жидкости. Таким образом, через систему проходит жидкость с пониженной степенью загрязнения, при этом часть такой смеси постоянно выводится в дренаж. Как было сказано ранее, на линии рециркуляции установлен датчик проводимости, связанный с блоком управления. В момент пропускания через систему смеси исходной и очищенной жидкости датчик проводимости посылает сигналы в блок управления, и по достижении заданной низкой концентрации примесей в смеси исходной и очищенной жидкости блок управления отключает средство поддержания давления и закрывает клапан на линии возврата очищенной жидкости и клапан на линии подачи очищенной жидкости. Система переходит в состояние покоя до следующего открытия клапана на линии очищенной жидкости.

Как и в предыдущем аналоге (US 5503735), для обеспечения промывки средства очистки жидкости и дренирования потока жидкости необходимо обеспечение повышенной скорости и давления жидкости, которое сообщает потоку средство поддержания давления. Таким образом, как и в предыдущем аналоге, средство поддержания давления является одновременно и средством поддержания циркуляционного потока жидкости и выполнено в виде мощного насоса. Производительность такого насоса должна быть выше скорости дренирования потока дренажной жидкости для обеспечения необходимой высокой скорости жидкости и стабилизации давления средстве очистки жидкости. При промывке системы очистки жидкости по патенту US 6190558 к исходной жидкости примешивается очищенная жидкость, что снижает степень содержания загрязняющих веществ, в жидкости, попадающей на мембрану в процессе промывки. В процессе подачи смеси исходной жидкости и очищенной жидкости на средство очистки жидкости происходит очистки жидкости, полученная очищенная жидкость сразу же отправляется в устройство смешения жидкости для нового цикла. Так происходит столько циклов, сколько необходимо до достижения заданной низкой концентрации примесей в смеси. Такой режим работы системы приводит к неэкономному использованию очищенной жидкости и энергии, которая тратится на работу средства поддержания давления.

Задачей изобретения и техническим результатом, достигаемым при использовании изобретения, является разработка новой системы очистки жидкости, увеличение срока службы системы очистки жидкости, повышение эффективности использования исходной жидкости и снижение энергетических затрат.

Поставленная задача и требуемый технический результат достигаются тем, что система очистки жидкости содержит линию подачи исходной жидкости с установленным на ней клапаном подачи исходной жидкости, подключенную к блоку фильтрации, включающему средство очистки жидкости со входом для исходной жидкости и выходами для очищенной и дренажной жидкости, устройство смешения жидкости, средство поддержания давления, линию подачи смеси исходной жидкости и концентрата, образующегося в процессе очистки жидкости в средстве очистки жидкости, линию рециркуляции, линию очищенной жидкости, линию дренажной жидкости и блок управления, связанный со средством поддержания давления и средством контроля изменения давления и клапаном подачи исходной жидкости, выполнена так, что блок фильтрации выполнен с возможностью стабилизации давления в средстве очистки жидкости при периодическом дренировании потока жидкости со скоростью дренажной жидкости, превышающей производительность средства поддержания давления, расположенного на линии подачи исходной жидкости перед устройством смешения жидкости, выполненным в виде напорной емкости, соединенной с линией смешения исходной жидкости и концентрата, образующегося в процессе очистки жидкости, и одновременного регулирования объема концентрируемой жидкости в устройстве смешения за счет взаимосвязи блока управления со средством поддержания давления в устройстве смешения жидкости, выполненным в виде напорной емкости и со средством поддержания циркуляционного потока жидкости, расположенным на линии подачи смеси исходной жидкости и концентрата, перед средством очистки жидкости, и с клапаном сброса дренажа, расположенным на линии дренажной жидкости, при этом в устройстве смешения, выполненным в виде напорной емкости, внутреннее пространство разделено гибкой перегородкой на полость смешения исходной жидкости и концентрата, образующегося в процессе очистки жидкости, и на полость, заполненную сжимаемой средой, где линия рециркуляции через узел подключения, расположенный после средства поддержания давления на линии подачи исходной жидкости, соединена с линией подачи исходной жидкости и с линией смешения исходной жидкости и концентрата, образующегося в процессе фильтрации жидкости, подключенной к устройству смешения исходной жидкости и концентрата, где блок управления выполнен с возможностью регулирования промывки средства очистки жидкости при периодическом отключении средства поддержания давления и открытии клапана сброса дренажа через установленные промежутки времени, при этом система очистки жидкости дополнительно содержит блок очищенной жидкости, подключенный к линии очищенной жидкости, при этом блок очищенной жидкости включает средство подачи очищенной жидкости с расположенным перед ним средством обеззараживания жидкости, при этом блок очищенной жидкости дополнительно содержит средство поддержания циркуляционного потока очищенной жидкости и накопительное устройство для очищенной жидкости, соединенное со входом средства подачи очищенной жидкости и с выходом средства поддержания циркуляционного потока очищенной жидкости, при этом блок очищенной жидкости содержит средство обеззараживания, расположенное перед накопительным устройством для очищенной жидкости.

На фиг. 1 изображена схема системы очистки жидкости.

Система очистки жидкости (фиг. 1) содержит линию подачи исходной жидкости (1) с установленным на ней клапаном подачи исходной жидкости (3), подключенную к блоку фильтрации (2), включающему средство поддержания давления (4), установленное на линии подачи исходной жидкости (1), устройство смешения жидкости (5), подключенное к линии смешения исходной жидкости и концентрата (9) и к линии подачи смеси исходной жидкости и концентрата (10), подключенной ко входу средства очистки жидкости (12). Линия смешения исходной жидкости и концентрата (9) через узел подключения (21) после средства поддержания давления (4) подключена к линии подачи исходной жидкости (1) и к линии рециркуляции (13). Выход очищенной жидкости средства очистки жидкости (12) подключен через линию очищенной жидкости (17) к блоку очищенной жидкости (18). Выход дренажной жидкости средства очистки жидкости (12) подключен к линии рециркуляции (13), подключенной через узел подключения (21) к линии подачи исходной жидкости (1) и к линии смешения исходной жидкости и концентрата (9). На линии подачи исходной жидкости (1) установлено средство контроля изменения давления (22), связанное с блоком управления (на фигуре 1 не представлен), выполненное в виде, например, реле низкого давления. Дополнительно на линии подачи исходной жидкости (1) установлен предфильтр (16).

Линия дренажной жидкости (14) с установленным на ней клапаном сброса дренажа (15), связанным с блоком управления, подключена к линии рециркуляции (13).

Устройство смешения жидкости (5) выполнено в виде напорной емкости, внутреннее пространство которой разделено гибкой перегородкой (8) на полость (6) смешения исходной жидкости и концентрата, образующегося в процессе очистки жидкости, и на полость (7), заполненную сжимаемой средой, например, воздухом.

На линии подачи смеси исходной жидкости и концентрата (10) перед средством очистки жидкости (12) установлено средство поддержания циркуляционного потока жидкости (11), выполненное в виде, например, циркуляционного насоса.

Блок управления связан с клапаном (3), установленным на линии подачи исходной жидкости (1), с клапаном (15), установленным на линии дренажной жидкости (14), средством поддержания давления (4), средством поддержания циркуляционного потока жидкости (11) и средствами контроля изменения давления (22).

Средство очистки жидкости (12) может быть выполнено, например, в виде обратноосмотической мембраны или нанофильтрационной мембраны.

В блоке очищенной жидкости (18), подключенном к лини очищенной жидкости (17), установлено средство подачи очищенной жидкости (19), выполненное в виде, например, крана. Перед средством подачи очищенной жидкости (19) может быть установлено накопительное устройство для очищенной жидкости (20), выполненное в виде, например, водо-воздушного бака, перед которым может быть дополнительно установлено средство поддержания циркуляционного потока очищенной жидкости (на фигуре не представлено), выполненное в виде, например, циркуляционного насоса. После накопительного устройства для очищенной жидкости (20) на линии очищенной жидкости (17) установлено средство контроля изменения давления (23), выполненное в виде, например, реле высокого давления, и дополнительно может быть установлено средство обеззараживания жидкости (на фигуре не представлено), выполненное в виде, например, проточной ультрафиолетовой лампы.

В рамках отличительных признаков система очистки жидкости предназначена для реализации следующего процесса фильтрации жидкости.

В момент запуска системы для очистки жидкости исходная жидкость от источника (на фигуре 1 не представлен) поступает на вход линии подачи исходной жидкости (1) и через открытый клапан (3), связанный с блоком управления, поступает через предфильтр (16) на средство повышения давления (4). Далее исходная жидкость по линии смешения исходной жидкости и концентрата (9) поступает в устройство смешения жидкости (5). Так как средство повышения давления (4) располагается перед устройством смешения жидкости (5), исходная жидкость поступает в накопительную полость (6) под давлением, которое поддерживается постоянным во время осуществления цикла фильтрации жидкости и достаточно для прохождения жидкости через одно средство очистки жидкости (12). Далее исходная жидкость по линии подачи смеси исходной жидкости и концентрата (10) через средство поддержания циркуляционного потока (11) поступает в средство очистки жидкости (12). Очищенная жидкость поступает на линию подачи очищенной жидкости (17). Дренажная жидкость по линии рециркуляции (13) возвращается в устройство смешения жидкости (5) в полость (6) смешения исходной жидкости и концентрата. При этом исходная жидкость по линии подачи исходной жидкости (1) продолжает поступать на линию смешения исходной жидкости и концентрата (9), и далее полость (6) устройства смешения исходной жидкости и концентрата (5) в количестве, равном количеству полученной очищенной жидкости. При этом в устройстве смешения (5) в полости (6) происходит равномерное перемешивание исходной жидкости и концентрата. Как было сказано ранее, в полости (7) находится сжимаемая среда, например, воздух. Когда полость (6) начинает заполняться жидкостью, давление в полости (7) постепенно растет. Во время процесса фильтрации жидкости при работе средства поддержания давления (4) в полости (6) с течением времени давление жидкости постепенно возрастает.

Как и в любом гидродинамическом процессе, жидкость, прилегающая к поверхности мембраны, перемещается медленнее, чем ее основной поток. В то время как основной поток может быть турбулентным, приповерхностный слой жидкости у мембраны остается ламинарным. Этот слой называется пограничным слоем. При прохождении исходной жидкости через мембрану (т.е. в момент разделения потока исходной жидкости на очищенную и дренажную) практически все ионы солей остаются в пограничном слое вблизи поверхности мембраны. Этот эффект был назван концентрационной поляризацией, при которой увеличивается концентрация солей на поверхности средства очистки жидкости, что приводит к увеличению в нем осмотического давления, и снижает удельную производительность средства очистки жидкости.

Во время процесса фильтрации жидкости периодически осуществляется кратковременный сброс части концентрируемой жидкости в дренаж. При этом блок управления подает сигнал на открытие клапана (15). Средство поддержания циркуляционного потока жидкости (11) может как продолжать работать, так и быть отключенным. При открытии клапана (15) давление в средстве очистки жидкости (12) резко падает. Поскольку время открытия клапана (15) при сбросе дренажа очень мало, а перепад между давлением на линии очищенной жидкости (17) и в средстве очистки жидкости (12) значителен, то при закрытии клапана (15) сброса дренажа средство очистки жидкости будет испытывать гидроудары. Однако благодаря наличию в системе устройства смешения жидкости (5), которое аккумулирует давление в процессе фильтрации жидкости и установлено после средства поддержания давления (4), при закрытии клапана (15) сброса дренажа обеспечивается стабилизация давления в средстве очистки жидкости (12). В момент открытия клапана (15) сброса дренажной жидкости концентрируемая жидкость под давлением, аккумулированным в полости (7) устройства смешения жидкости (5) по линии подачи смеси исходной жидкости и концентрата (10), проходит через средство под держания циркуляционного потока жидкости (11) с высокой скоростью в средство очистки жидкости (12) и сбрасывается в дренаж, при этом происходит удаление с поверхности средства очистки поляризационного слоя, образующегося при концентрационной поляризации.

После того как накопительное устройство для очищенной жидкости (20) в блоке очищенной жидкости (18) полностью заполнилось очищенной жидкостью, осуществляют полное опустошение устройства смешения жидкости (5). При этом блок управления получает сигнал от средства контроля изменения давления (23), выполненное в виде реле высокого давления, расположенного на линии очищенной жидкости (17), и закрывает клапан (3), отключает средство поддержания давления (4), остается включенным средство поддержания циркуляционного потока жидкости (11), открывается клапан (15). Сконцентрированная жидкость из полости (6) устройства смешения (5) по линии подачи смеси исходной жидкости и концентрата (10) поступает на средство поддержания циркуляционного потока жидкости (11) и через средство очистки жидкости (12) по линии сброса дренажа (14) через открытый клапан (15) сбрасывается в дренаж. Далее осуществляется промывка средства очистки жидкости (12) исходной жидкостью. При этом блок управления подает сигнал на открытие клапана (15) сброса дренажа, остается открытым клапан (3), включенным средство поддержания давления (4). Исходная жидкость по линии подачи исходной жидкость (1) через средство поддержания давления (4) проходит в полость (6) устройства смешения жидкости (5), и далее по линии подачи смеси исходной жидкости и концентрата (10) через средство поддержания циркуляционного потока жидкости (11) поступает в средство очистки жидкости (12), и далее по линии сброса дренажа (14) через открытый клапан сброса дренажа (15) смесь исходной и дренажной жидкости, в незначительном количестве оставшейся в системе, выводится из системы. По завершении промывки средства очистки жидкости (12) исходной жидкостью система переходит в состояние покоя до тех пор, пока не будет открыто средство подачи очищенной жидкости (19) и давление в накопительном устройстве для очищенной жидкости (20) в блоке очищенной жидкости (18) не снизится. При этом блок управления получает сигнал от средства контроля изменения давления (23), расположенного на линии очищенной жидкости (17), снова запускается процесс фильтрации.

В настоящем описании изобретения представлен предпочтительный вариант осуществления изобретения. В нем могут быть сделаны изменения, в пределах заявляемой формулы, что дает возможность его широкого использования.

Как и в системе очистки жидкости, описанной в ближайшем аналоге, и в изобретении по патенту US 5503735 стабилизация давления при периодической промывке средства очистки жидкости исходной жидкостью осуществляется за счет средства поддержания давления, обеспечивающего высокую скорость прохождения жидкости через средство очистки жидкости. Однако в заявляемом изобретении система, за счет особенностей конструкции, описанных выше, предусматривает стабилизацию давления в средстве очистки жидкости при периодическом дренировании потока жидкости со скоростью концентрируемой жидкости, превышающей производительность средства поддержания давления, без смешения концентрируемой жидкости с исходной жидкостью. При этом исходная жидкость, попадающая в систему, проходит через средство поддержания давления (4), которое имеет ограничения по количеству воды в единицу времени, которое может пройти через него, например 3 л/мин. При открытии клапана сброса дренажа (15) происходит сброс дренажной жидкости в дренаж со скоростью, например, 10 л/мин. Такая скорость достигается за счет того, что в системе установлено устройство смешения (5). Когда во время работы системы открывается дренажный клапан (15), после средства поддержания давления (4) давление падает с рабочего до сетевого, но поскольку в устройстве смешения (5) сформирована полость (7), в которой находится сжатый воздух, и при падении давления снижается сила, действующая на полость (7), то дренажная жидкость сбрасывается в дренаж со скоростью большей, чем количество воды, проходящее через средство поддержания давления (4).

Поскольку при кратковременном сбросе дренажа с поверхности средства очистки жидкости сбивается поляризационный слой загрязнений, способствующий засаливанию средства очистки жидкости, увеличивается стабильность работы и срок службы средства очистки жидкости, а значит, и всей системы очистки жидкости в целом. Также система предусматривает рециркуляцию всей концентрируемой жидкости, что приводит к более эффективному использованию исходной жидкости.

1. Система очистки жидкости, содержащая линию подачи исходной жидкости с установленным на ней клапаном подачи исходной жидкости, подключенную к блоку фильтрации, включающему средство очистки жидкости со входом для исходной жидкости и выходами для очищенной и дренажной жидкости, устройство смешения жидкости, средство поддержания давления, линию подачи смеси исходной жидкости и концентрата, образующегося в процессе очистки жидкости, в средство очистки жидкости, линию рециркуляции, линию очищенной жидкости, линию дренажной жидкости и блок управления, связанный со средством поддержания давления, средством контроля изменения давления и клапаном подачи исходной жидкости, отличающаяся тем, что блок фильтрации выполнен с возможностью стабилизации давления в средстве очистки жидкости при периодическом дренировании потока жидкости со скоростью дренажной жидкости, превышающей производительность средства поддержания давления, расположенного на линии исходной жидкости перед устройством смешения жидкости, выполненным в виде напорной емкости, соединенной с линией смешения исходной жидкости и концентрата, образующегося в процессе фильтрации, и одновременного регулирования объема концентрируемой жидкости в устройстве смешения за счет взаимосвязи блока управления со средством поддержания давления в устройстве смешения жидкости, выполненном в виде напорной емкости и со средством поддержания циркуляционного потока жидкости, расположенным на линии подачи смеси исходной жидкости и концентрата, перед средством очистки жидкости, и с клапаном сброса дренажа, расположенным на линии дренажной жидкости, при этом линия рециркуляции через узел подключения соединена с линией подачи исходной жидкости после средства поддержания давления и с линией смешения исходной жидкости и концентрата, подключенной к устройству смешения исходной жидкости и концентрата.

2. Система очистки жидкости по п. 1, отличающаяся тем, что в устройстве смешения, выполненном в виде напорной емкости, внутреннее пространство разделено гибкой перегородкой на полость смешения исходной жидкости и концентрата, образующегося в процессе очистки жидкости, и на полость, заполненную сжимаемой средой.

3. Система очистки жидкости по п. 1, отличающаяся тем, что блок управления выполнен с возможностью регулирования промывки средства очистки жидкости при периодическом отключении средства поддержания давления и открытии клапана сброса дренажа через установленные промежутки времени.

4. Система очистки жидкости по п. 1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит блок очищенной жидкости, подключенный к линии очищенной жидкости.

5. Система очистки жидкости по п. 4, отличающаяся тем, что блок очищенной жидкости включает средство подачи очищенной жидкости с расположенным перед ним средством обеззараживания жидкости.

6. Система очистки жидкости по п. 5, отличающаяся тем, что блок очищенной жидкости дополнительно содержит средство поддержания циркуляционного потока очищенной жидкости и накопительное устройство для очищенной жидкости, соединенное со входом средства подачи очищенной жидкости и с выходом средства поддержания циркуляционного потока очищенной жидкости.

7. Система очистки жидкости по п. 6, отличающаяся тем, что блок очищенной жидкости содержит средство обеззараживания, расположенное перед накопительным устройством для очищенной жидкости.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам для очистки воды и может быть использовано в системах питьевого и промышленного водоснабжения различных отраслей промышленности.

Группа изобретений относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам освоения нефтедобывающих скважин и устройству для осуществления этих способов.

Настоящее изобретение относится к системе для растворения полимеров, включающей смесительный бак, сетчатый фильтр и насос. Смесительный бак предназначен для приема полимеров, воды и входящего потока с образованием полимерного раствора, включающего набухшие полимеры, и для вывода полимерного раствора.

Изобретение относится к области опреснения морской воды, в частности к автономным опреснительным установкам, и может быть использовано для получения питьевой воды, особенно в регионах, лишенных чистых пресных водоемов и централизованных источников электрической и тепловой энергии.

Изобретение относится к очистным сооружениям, используемым на моечных станциях автотранспорта. Флотационно-фильтрационная установка содержит заборный фильтр, всасывающий трубопровод, обратный клапан, насосный агрегат, эжектор, соединенный с байпасным трубопроводом и установленный на входе насосного агрегата, камеру флотации с фильтром и слоем фильтрующей загрузки.

Изобретение относится к обработке жидкостей электромагнитными импульсами и может быть использовано в теплоэнергетике, коммунальном хозяйстве, медицине, быту и на транспорте.

Изобретение относится к способу очистки оборотных вод предприятий цветной металлургии. Способ подготовки оборотной воды при флотационном обогащении включает дозировку реагентов для нейтрализации оборотной воды, осаждения тяжелых металлов и сульфгидрильных собирателей по электрохимическим параметрам оборотной воды.

Настоящее изобретение относится к cпособу удаления и извлечения органического амина из потока углеводородов, представляющего собой выходящий поток реактора получения линейных альфа-олефинов путем олигомеризации этилена или фракцию такого выходящего потока, включающему стадии: i) смешивания потока углеводородов, содержащего амин, с водной неорганической кислотой в объемном соотношении поток углеводородов:водная неорганическая кислота >1:1-5:1, ii) разделения фаз на углеводородную и водную фазы; iii) удаления углеводородной фазы и необязательно дополнительно ее очистки, iv) необязательно рециркуляции, по меньшей мере, части углеводородной фазы, полученной на стадии (iii), на стадию смешивания (i), v) смешивания водной фазы, полученной на стадии (iii), с водным щелочным раствором, vi) разделения фаз на водную фазу и образовавшуюся органическую фазу, vii) удаления органической фазы, полученной на стадии (vi), и необязательно ее дополнительной очистки.

Изобретение относится к технологии производства питьевой воды и может быть использовано в пищевой промышленности, диетологии, в медицине, технике, сельском хозяйстве и других отраслях народного хозяйства.

Изобретение может быть использовано для очистки сточных вод от ионов хрома, хлоридов, жиров, СПАВ и взвешенных веществ. Для осуществления способа сточные воды подают в устройство цилиндрической формы (1), сначала в отстойник (2), далее во флотатор (3) с зоной флотации и зоной отстаивания во вторичном отстойнике (4).

Изобретение относится к способу обогащения или выделения целевого дитерпенового или фенольного соединения из сточных вод целлюлозно-бумажного комбината, при этом способ включает следующие стадии: получение конденсата из выпарного аппарата, или ретентата процесса обратного осмоса (RO) конденсатов целлюлозно-бумажного комбината, или обоих, при этом конденсат, ретентат или оба из них по существу не содержат высокомолекулярную целлюлозу, и/или лигнин, и/или происходящие из лигнина материалы; центрифугирование конденсата или RO-ретентата для сбора нерастворимого в воде материала и тем самым обогащения или выделения указанного целевого соединения из указанных сточных вод целлюлозно-бумажного комбината; необязательно экстрагирование нерастворимого материала в конденсате органическим растворителем методом экстракции в системе твердое тело - жидкость с получением экстракта, содержащего указанные целевые соединения; и необязательно очистка целевого соединения из экстракта путем термического фракционирования, хроматографического разделения, рекристаллизации, ионного обмена, хелатирования, адсорбции/десорбции, лиофилизации и сублимации или их комбинаций.

Изобретение относится к усовершенствованному способу проведения химической реакции. Способ проведения химической реакции субстрата в разбавленной реакционной смеси, содержащей растворитель, где реакция выбрана из реакции замыкания цикла, реакции полимеризации, ферментативной реакции, проявляющей ингибирование субстратом, ферментативной реакции, проявляющей ингибирование продуктом, реакции, проявляющей осаждение субстрата или реагента, и их комбинаций, где данный способ включает следующие стадии: a) подачу разбавленной смеси субстрата и растворителя во впускное отверстие реактора, b) вызывание взаимодействия реакционной среды в реакторе, c) выгрузку из выпускного отверстия реактора реакционной смеси, содержащей продукт реакции, растворитель и непрореагировавший субстрат, d) проведение реакционной смеси на первую фильтрационную мембрану, имеющую сторону ретентата и сторону пермеата, где первая фильтрационная мембрана проницаема для растворителя, обеспечивает непроницаемость для субстрата и имеет отсечение субстрата 80-100%, e) возврат ретентата, содержащего непрореагировавший субстрат, со стороны ретентата первой фильтрационной мембраны в реактор, при этом на стадии (а) данную разбавленную смесь субстрата и растворителя подают в указанное впускное отверстие указанного реактора из системы подачи с разбавлением субстрата, разбавляя субстрат из питающего резервуара субстрата; способ дополнительно включает стадию возврата растворителя, прошедшего через первую фильтрационную мембрану, со стороны пермеата первой мембраны в систему подачи с разбавлением субстрата для разбавления субстрата.

Изобретение может быть использовано для очистки концентрированных сточных вод с трудноокисляемыми органическими примесями и токсичными соединениями. Способ очистки дренажных вод полигонов твердых бытовых отходов включает стадии: электрохимической очистки 4 с выделением на аноде активного хлора, двухступенчатой фильтрации и обратноосмотического разделения.

Изобретение относится к способу непрерывного гидроформилирования олефинов С2-С8. Способ включает подачу в реактор сырья, синтез-газа и рециркулирующего катализаторного раствора, содержащего комплексы родия, фосфорорганические лиганды и тяжелые побочные продукты, проведение химической реакции гидроформилирования, выделение из выпуска реактора жидкой фазы, испарительное разделение жидкой фазы на продуктовые альдегиды с последующей очисткой ректификацией и катализаторный раствор, из которого часть тяжелых побочных продуктов отделяют от катализатора мембранной нанофильтрацией и удаляют, а оставшийся после этого катализаторный раствор возвращают в систему, причем после испарительного отделения альдегидов на нанофильтрацию подают только часть рециркулирующего катализаторного раствора, который предварительно разбавляют растворителем, а остальную часть рециркулирующего катализаторного раствора направляют непосредственно в реактор в обход стадии нанофильтрации.

Изобретение относится к способу борьбы с микроорганизмами в водной или влагосодержащей системе, где способ включает обработку водной или влагосодержащей системы эффективным количеством соединения 2,2-дибром-2-циано-N-(3-гидроксипропил)ацетамида, 2,2-дибромомалонамида или их смесью.

В изобретении раскрыт новый тип полиимидных мембран с высокими проницаемостями и высокими селективностями в отношении разделения газов, а конкретно, и в отношении вариантов разделения CO2/CH4 и H2/CH4.

Изобретения могут быть использованы для обессоливания морской, жесткой и/или загрязненной воды прямым осмотическим обессоливанием. Для осуществления способа очистки загрязненной воды поток загрязненного питающего раствора, содержащего воду и имеющего первое осмотическое давление, пропускают через полупроницаемую мембрану на сторону выведения, имеющую поток выводящего раствора со вторым осмотическим давлением на стороне выведения полупроницаемой мембраны.

Изобретение относится к способу борьбы с микроорганизмами в водной системе. Способ включает обработку водной системы эффективным количеством соединения формулы I, где водная система имеет величину pH 6,9 или выше.

Изобретение относится к способу борьбы с микроорганизмами в водной системе. Предлагаемый способ включает обработку водной системы эффективным количеством соединения формулы I, причем водная система содержит восстановитель в количестве по меньшей мере 10 ч/млн.

Изобретение относится к технологии защиты окружающей среды, использующей фильтрующие обратноосмотические мембраны для очистки стоков, например фильтрата полигонов захоронения твердых бытовых отходов.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для очистки водоемов от водорослей. Устройство содержит плавсредство, ячеистый барабан и заборник водной смеси. Над вращающимся ячеистым барабаном установлен сбрасыватель водорослей с насечкой на его поверхности, вращающийся в обратном направлении движения барабана. Над барабаном установлены транспортер с сетчатым полотном и солнечные батареи. Повышается качество очистки водоемов. 1 ил.
Наверх