способ обратноосмотического обессоливания воды

Формула изобретения

Способ обратноосмотического обессоливания воды, включающий введение в обрабатываемую воду добавок с последующей фильтрацией воды через обратноосмотическую мембрану, отличающийся тем, что в качестве добавок используют инертные частицы углерода, например фуллерена или сажи.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к очистке воды и может быть использовано при обессоливании природных и сточных вод.

Общеизвестным способом обессоливания природных и сточных вод с высоким содержанием растворенных в них солей является способ обессоливания с помощью обратноосмотических мембран. Производительность этих мембран в процессе обессоливания существенно уменьшается вследствие концентрационной поляризации и отложения осадка разделяемых мембраной веществ. Поиск эффективных способов борьбы с концентрационной поляризацией и отложением осадка на мембранах является актуальной задачей во всем мире.

Известен способ очистки и деминерализации воды, заключающийся в использовании в качестве фильтрующей мембраны триацетатной пленки, при этом на мембрану подают переменное электрическое поле нормально плоскости пленки, совпадающее по направлению с направлением влагопереноса; вращающийся ротор одновременно служит для удаления осадка с мембраны (патент РФ 2173669, кл. С 02 F 1/46, В 01 D 61/42, 17.02.1999).

К недостаткам известного способа относится сложность аппаратурного оформления, обусловленная сложностью изготовления вращающегося ротора и строго определенной геометрии мембраны, возможность механического повреждения мембраны ротором, изготовление дополнительных приводов для создания вращательного движения ротора.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) к предлагаемому изобретению является способ очистки природных вод, включающий обратноосмотическое обессоливание воды путем фильтрации через обратноосмотическую мембрану с предварительным введением перед фильтрацией добавок веществ, ионы которых обладают отрицательными гидратационными постоянными (например, йодид или хлорид аммония), в количестве 0,4-1,2 ммоль/дм³ (патент РФ 2129527, кл. С 02 F 1/00, 1/44, В 01 D 37/00, 05.07.1996).

Недостатками известного способа являются:

- загрязнение пермеата вводимыми добавками;

- большой расход вводимых добавок из-за вывода их из водоочистной системы с пермеатом.

Предлагаемое изобретение решает задачу сокращения расхода вводимых добавок и предотвращения загрязнения ими пермеата.

Указанная задача решается тем, что в способе обратноосмотического обессоливания воды, включающем предварительное введение в обрабатываемую воду добавок с последующей фильтрацией воды через обратноосмотическую мембрану, согласно изобретению в качестве добавок используются инертные частицы углерода, например, фуллерены или сажу.

Способ осуществляют следующим образом.

В обрабатываемую воду вводят частицы углерода (фуллерены или сажу) в количестве не менее 0,1 моль/дм³, затем подвергают фильтрованию через обратноосмотическую мембрану. При этом в процессе обратноосмотического обессоливания воды на поверхности мембраны со стороны ретентата образуется слой с повышенной концентрацией задерживаемых мембраной солей, который создает значительное диффузионное сопротивление для молекул воды. Введение движущихся в касательном потоке ретентата частиц фуллеренов или сажи более крупных, чем поры мембраны, и инертных по отношению к обрабатываемой воде и к материалу мембраны способствует эффективному механическому разрушению образующегося слоя. Применяемые добавки можно повторно использовать в процессе обратноосмотического обессоливания, осуществив рециркуляцию ретентата, например с помощью циркуляционного насоса.

Показатели предлагаемого способа и прототипа представлены в таблице.

Предлагаемый способ найдет применение при обратноосмотическом обессоливании природных и сточных вод. Использование предлагаемого способа предотвратит загрязнение пермеата добавляемыми в процессе обессоливания веществами и, следовательно, сократит их расход.