200563. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés idegenanyag tartalmú folyadékok kezelésére membránszűrő készülékkel
7 HU 200563 B 8 mert 12 vízelőkészítő berendezésen keresztül szolgáltatott tengervizet nagynyomású 13 szivattyú vezérelhető 18 szelepen keresztül benyomja egy folyadékkeringetó körbe, amelyben keringető 17 szivattyú, 10 membránszürö készülék és vezérelhető 19 szelep van sorbakapcsolva. A 17 szivattyú csak keringet, az általa létrehozott nyomásnövekedés kicsi, teljesítményfelvétele jelentéktelen. A 10 membránszűró készülék konceritrátum kimenete vezérelhető 20 szelepen át van a 7 koncentrátum kivezető szervhez, az ábrázolt kivitelben a tengerbe ömlő csővezetékhez csatlakoztatva. A 10 membránszűrő készülék permeátum kimenete permeátum 14 tartályba csatlakozik. A 13 szivattyú nagy nyomáson csak annyi előkezelt tengervizet nyom be a 10 membránszűró készülékbe, amennyi permeátumként a 14 tartályba távozik. A 12 vízelőkészítő berendezés kimenete vezérelhető 21 szelepen keresztül is csatlakozik a folyadék keringető körhöz, amely utóbbi vezérelhető 22 szelepen át kapcsolódik az atmoszférához. A berendezés működésében három szakasz követi egymást. Víztisztító üzemszakaszban a 11 szivattyú a 12 vízelőkészítő berendezésnek a termelt tiszta vízzel azonos mennyiségű tengervizet szolgáltat, és az előkezelt vizet a 13 szivattyú a 10 merobránszűrö készülékben uralkodó nagy nyomáson (50— -70 bar) szállítja tovább. A 10 membránszűró készülékben a 17 szivattyú keringeti a vizet optimális sebességgel. Ebben az üzemállapotban csak a 18 és 19 szelep van nyitva, a többi 20, 21 és 22 szelep zárva van, és valamennyi 11, 13 és 17 szivattyú működik. Amikor ez az üzemállapot kezdődik, a berendezés fel van töltve előkezelt, de kis koncentrációjú tengervízzel. Eme szakasz végéig a keringetett vízmennyiséghez pótlásként a 13 szivattyú ugyanannyi előkezelt tengervizet adagol, mint amennyi tiszta viz (permeátum). a membránszűrón keresztül távozik. A keringő viz koncentrációja természetesen növekszik és akkor van vége ennek az első szakasznak, amikor a koncentráció elérte a 10 membx-ánszűrő készülékre megengedett értéket. A folyamat szempontjából mértékadó koncentráció az ezen első szakaszban mérhető kezdő és végkoncentráció középértéke, amely független a keringető 17 szivattyú teljesítményétől, ellentétben a 4. ábra szerinti berendezéssel, ahol minél többet keringet vissza a 17 szivattyú, annál közelebb kerül a belépő koncentráció a kilépőhöz. ' Hogy az ebből adódó megtakarítást becsülni tudjuk, tegyük fel, hogy a 4. ábra szerinti megoldásnál a megfelelő áramlási sebesség elérése érdekében a 10 membránszűró készülék koncentrátum kimenetén távozó víznek kb. felét visszakeringetjük. Ez esetben a belépő koncentráció úgy emelkedik meg, hogy a belépő és kilépő koncentráció közötti különbség kb. a felére csökken. Ha az érkező tengervíz sótartalma 4,2%, a kilépőé pedig 5,6%, akkor a visszakeringetés miatt ezek az értékek 4,9 és 5,6%-ra változnak. Visszakeringetés nélkül a 10 membránszűró készülékben a közepes átlagkoncentráció 4,2+5,6-----------=4,9% lett volna, a visszakeringetés 2 miatt az 4,9+5,6-----------=5,25%-ra nő. Persze, a 2 visszakeringetés megnöveli a sebességet, ezért a határréteg miatt fellépő többletkoncentráció mintegy' 1%-ról mintegy 0,4%-ra csökken. Az ozmózisnyomás-különbség számítása szempontjából mértékadó koncentráció ezért a visszakeringetés hatására 4,9+1,0= =5,9%-ról 5,25+0,4=5,65%-ra csökken. Az 5. ábrán szemléltetett megoldásnál a visszakeringetés az 1%-ot szintén 0,4%-ra csökkenti, de a kezdő és a vég koncentráció nem változik, ezért a keringetés nélküli állapot átlagos 5,9% koncentrációja 4,9+0,4= =5,3%-ra csökken. Ugyanazon keringetési munka befektetése tehát 5,9-5,65=0,25% helyett 5,9-5,3=0,6% koncentrációcsökkenést eredményez, ha a 4. ábra szerinti stacimer üzem helyett az 5. ábra szerinti periodikus üzemet alkalmazzuk. A periodikus üzemben tehát kisebb az energiafogyasztás. A víztisztítási szakasz után a 5. ábrán látható kapcsolás szerint az ürítési szakasz következik, amikor csak a 20 és 22 szelep van nyitva. Ilyenkor a 17 szivattyú a 10 membránszűró készülékben található besűrüsödött koncé ntrátumot visszanyomja a tengerbe, helyére a 22 szelepen át levegő jut. Ürítéskor a 11 és 13 szivattyú nem szállít, permeátum nem képződik. Amikor az ürítés befejeződött, a töltési szakasz következik. Csak a 21 szelep van nyitva és a 20 szelep addig, amíg ott a töltővíz meg nem jelenik. Töltéskor a 11 és 17 szivattyú működik, a 13 szivattyú nem szállít, igy permeátum nem képződik. A töltés után megint a víztisztító üzemszakasz kezdődik. Az egyes szakaszokban nyitva lévő szelepek és működő szivattyúk az alábbiak: Víztisztítás 18, 19; 11, 13, 17 Ürítés 20, 22; 17 Töltés 20, 21; 11, 17. Az 5. ábra szerinti periodikus üzemnek a kedvező energiafogyasztáson túl még az a további előnye is van, hogy a 10 membránszűrő készülékben a membránszűró állandó öntisztulását eredményezi. A stacioner üzemű berendezésekben ugyanis a 10 membránszűrő készülék egy-egy adott részével mindig ugyanolyan koncentrációjú oldat érintkezik, pl. a belépő keresztmetszetének közelében a koncentráció a belépő koncentrációhoz esik közel, a kilépő keresztmetszet szomszédsá5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 6
