Спосіб енерго- та ресурсозбережного баромембранного виробництва питної води з заданим солевмістом при зміні солевмісту вхідної сирої води

Спосіб енерго- та ресурсозбережного баромембранного виробництва питної води з заданим солевмістом при зміні солевмісту вхідної сирої води, що полягає в тому, що вхідну воду пропускають під змінним тиском у залежності від зміни солевмісту вхідної води через напівпроникну мембрану, що має змінну солезатримувальну здатність з одержанням фільтрату та концентрату, який відрізняється тим, що перепад тиску на мембрані автоматично регулюють мікропроцесорною системою керування (МПСК) і стабілізацію витрати фільтрату здійснюють автоматичною зміною витрати концентрату. Корисна модель відноситься до області баромембранної технології і системам виробництва питної води з води відкритої водойми з перемінними показниками її якості, що змінюються по випадковому інфранизькочастотному закону, що займається опрісненням вод з високим солевмістом і поділом розчинів методом зворотнього осмосу, і може бути використане для готування питної води із води з високим солевмістом з метою хазяйновито-побутового призначення, використовуючи вхідну сиру воду з перемінним солевмістом. Відомий спосіб знесолення води з високим солевмістом методом зворотнього осмосу за рахунок створення перепаду тиску на напівпроникній мембрані. При цьому частина води проходить через напівпроникну мембрану у виді фільтрату (пермеату, permeable - проникаючий потік), що містить значно меншу кількість солей, чим у вхідній воді, а частина залишається над напівпроникною мембраною у виді концентрату. Відома система виробництва містить ємність, насоси, мультимедійні піщані фільтри, зворотньоосмотичні установки з нанофільтраційними мембранами, пристрої знезаражування води, систему автоматизованого контролю та регулювання. [Патент США №3505215, кл. 210-22, опубл. у 1970р.]. Недоліками відомої системи є велика непродуктивна витрата електроенергії, велика витрата води в скиданнях, що ідуть з концентратом, висока собівартість 1м3 питної води, а також концентрація солей у фільтраті залежить від концентрації солей у вхідній воді. Найбільш близьким до заявленого існує спосіб виробництва питної води, що полягає в тім, що вихідну воду змішують з концентратом на виході машини і пропускають під перемінним тиском через напівпроникну мембрану для стабілізації солевмісту. [Авт. свид. СРСР №548293, кл. B01D 13/00, опубл. 28.02.1977р.]. Недоліками такого способу є велика витрата електроенергії, мінливість солевмісту питної води при зміні солевмісту вхідної води, велика витрата води, що йде в стоки з концентратом, висока собівартість 1 м 3 питної води. Технічною задачею корисної моделі є створення такого способу енерго- та ресурсозберігаючого баромембранного виробництва питної води з заданим солевмістом при зміні солевмісту вхідної сирої води, у якому за рахунок обліку перепаду тиску на мембранах, обліку солевмісту і кількості пермеату здійснюється автоматичне регулювання тиску води, створюваного трансферними насосами на вході установки і регулюванням відсотка витягу пермеату установки шляхом зміни витрати води з концентратом, що дозволяє використовувати тільки одну мікропроцесорну систему керування для всієї кількості NF-машин, що входять у систему очищення, та підтримувати постійний солевміст вихідної води в залежності від змін солевмісту вхідної сирої води, а також заощаджувати вхідну CM со О) о> 9329 воду й електроенергію. Поставлена мета досягається тим, що в способі енерго- та ресурсозберігаючого баромембранного виробництва питної води з заданим солевмістом при зміні солевмісту вхідної води, що полягає в тім, що вхідну воду пропускають під перемінним тиском у залежності від зміни солевмісту вхідної води через напівпроникну мембрану, що володіє перемінною солезатримуваючою здатністю з одержанням фільтрату та концентрату, відповідно до корисної моделі перепад тиску на мембрані автоматично регулюють мікропроцесорною системою керування і стабілізацію витрати фільтрату здійснюють автоматичною зміною витрати концентрату. На фіг. 1 наведений спосіб одержання 500м3/год пермеату з постійним солевмістом у залежності від змін солевмісту вхідної сирої води за допомогою п'яти нанофільтраційних машин. На фіг. 2 наведена динаміка зміни солевмісту за 2000-2002 рік. Нанофільтраційна установка складається з двох банків Ві та В2, що включають відповідно 12 та 6 хоузінгів (корпусів машин) ( Н г Н і 2 ; Ніз-Ні8). Кожен хоузінг представлений шістьма сепралаторами (мембранними елементами в зборі), включеними послідовно. Концентрат з виходу першого банку Ві надходить на входи шести хоузінгів другого банку Вг. Пермеат першого і другого банків збирається в колектор пермеата, а концентрат другого - в колектор концентрату NF-машини, у якому встановлений регулювальний орган витрати концентрату (РО). Принцип здійснення способу виробництва питної води з постійним солевмістом із сирої води з перемінним солевмістом в економічному режимі пояснимо в такий спосіб. Солевміст вхідної води змінюється по випад ковому закону і є в силу великої водотоннажності водоймищ інфранизькочастотним процесом. Динаміка зміни солевмісту показана на фіг. 2. Вона коливається в межах від 840 до 1500мг/л. Нехай задане оптимальне значення солевмісту пермеата Спз складає 750мг/л при гранично припустимій концентрації солей для питної води на рівні 1000мг/л. Перепад тиску води на мембрані при максимальному солевмісті вхідної води 1500мг/л нехай буде відповідати забезпеченню солевмісту пермеату на рівні 750мг/л. При зниженні солевмісту вхідної води буде зменшуватися солевміст пермеату. Для підтримки заданого значення солевмісту пермеату Спз необхідно зменшити тиск води на вході NF-машини за рахунок зниження оборотів насоса, що подає. Це приведе до зниження витрати пермеату на виході NF-машини. А для стабілізації витрати пермеату використовується система автоматичного регулювання витрати концентрату, що буде прикривати регулювальний орган (РО) у трубопроводі концентрату, зменшуючи кількість стоків. Системи стабілізації солевмісту питної води та продуктивності по пермеату є взаємозалежними і побудованими на двох ПІ-регуляторах, що входять у систему МПСК. Регулювання перепаду тиску на мембранах при зміні солевмісту вхідної води здійснюється мікропроцесорною системою керування з тиристорним перетворювачем (МПСК) оборотами приводів насосів, що стоять на вході NF-машини. Таким чином, при зниженні тиску води на вході NF-машини за рахунок зниження оборотів привода насоса відбувається економія електроенергії. А при стабілізації продуктивності NF-машини по пермеату відбувається зниження кількості води, що іде з концентратом, тобто здійснюється економія сирої вхідної води. ірйио ірищхз Ххэшяэиш ІНШІ: ИСЕІІ 62Є6 9329 Комп'ютерна верстка М. Клюин Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ-42, 01601