Способ очистки жидкости - RU2628389C2

Чертежи

Описание

Изобретение относится к способу очистки и/или обессоливания жидкости, преимущественно воды, который может быть использован в бытовом и/или питьевом водоснабжении в бытовых и/или промышленных условиях, на дачных и садовых участках.

Способы обратноосмотической очистки жидкости с рециркуляцией и системы для их реализации достаточно широко распространены.

Из уровня техники известна система очистки жидкости по патенту US 6190558 (US 6190558 (B01D 61/00, Nimbus Water Systems, Inc., USA, опубл. 20.02.2001), которая позволяет осуществить следующий способ очистки жидкости. Способ очистки жидкости заключается в по меньшей мере одном автоматически запускаемом цикле фильтрации, в процессе которого осуществляют очистку исходной жидкости и промывку средства очистки жидкости жидкой средой, при этом в ходе указанного цикла исходную жидкость по линии подачи исходной жидкости направляют в блок очистки жидкости. В блоке очистки жидкости исходную жидкость подают в устройство смешения, подключенное к линии подачи исходной жидкости, и к линии подачи смеси исходной и дренажной жидкости, и далее через средство повышения давления подают в средство очистки жидкости, после средства очистки жидкости очищенная жидкость поступает на линию очищенной жидкости откуда очищенную жидкость направляют потребителю. Дренажную жидкость по линии рециркуляции подают в устройство смешения, выполненное в виде смесителя, и далее по линии подачи смеси исходной и дренажной жидкости через средство повышения давления полученную смесь исходной и дренажной жидкости направляют в средство очистки жидкости, при этом часть дренажной жидкости по линии дренажной жидкости через рестриктор постоянно сбрасывают в дренаж.

При промывке средства очистки жидкости в качестве жидкой среды используют смесь исходной и очищенной жидкости. Промывку средства очистки жидкости осуществляют следующим образом. Система очистки жидкости включает линию возврата очищенной жидкости, вход которой подключен к линии очищенной жидкости, а выход - к устройству смешения. Очищенную жидкость по линии возврата очищенной жидкости подают в устройство смешения, где происходит смешение очищенной жидкости с исходной жидкостью. После устройства смешения полученную смесь исходной и очищенной жидкости через средство повышения давления направляют в средство очистки жидкости. После этого очищенную жидкость подают на линию очищенной жидкости, а дренажную жидкость с меньшей концентрацией сбрасывают в дренаж. По достижении заданной пониженной концентрации загрязняющих веществ в дренажной жидкости, выходящей со средства очистки жидкости, процесс промывки прекращают.

Данный способ очистки жидкости предусматривает промывку средства очистки жидкости смесью исходной жидкости и очищенной жидкости. В процессе промывки процесс очистки жидкости не прекращают, а полученную очищенную жидкость по линии подачи очищенной жидкости направляют на смешение с исходной жидкостью, при этом происходит снижение концентрации загрязнений в жидкости, проходящей через средство очистки жидкости. При этом полученную очищенную жидкость направляют не на потребление, а расходуют на промывку работающего средства очистки жидкости.

Поскольку описанную выше промывку совершают периодически, то с течением времени слой загрязнений будет уплотняться и затвердевать, что значительно снизит производительность средства очистки жидкости, а значит потребуется более длительное время и больший объем смеси исходной и очищенной жидкости для разрушения и удаления слоя загрязнений.

Исходя из вышесказанного, данный способ очистки жидкости, включающий промывку средства очистки жидкости смесью исходной и очищенной жидкости, которая происходит при работающем средстве очистки жидкости не достаточно эффективен из-за высокого расхода очищенной и исходной жидкости.

Из уровня техники известна система очистки жидкости по патенту US 7,628,921, опубл. 08.12.2009 (C02F/44, Avi Efraty, Израиль), которая позволяет осуществить следующий способ очистки жидкости. Способ очистки жидкости заключается в по меньшей мере одном автоматически запускаемом цикле очистки жидкости, в процессе которого осуществляют очистку исходной жидкости и промывку средства очистки жидкости жидкой средой, с последующим возобновлением очистки жидкости, при этом в ходе указанного цикла исходную жидкость по линии подачи исходной жидкости направляют в блок очистки жидкости, в котором исходную жидкость через средство повышения давления подают в средство очистки жидкости, после средства очистки жидкости очищенная жидкость поступает на линию очищенной жидкости. Дренажную жидкость по линии рециркуляции через средство повышения скорости жидкости подают через линию смешения исходной и дренажной жидкости в средство очистки жидкости. Очищенную жидкость по линии очищенной жидкости подают на потребление. При этом количество очищенной жидкости, поданное потребителю, замещается эквивалентным количеством исходной жидкости. В системе очистки жидкости к линии рециркуляции через клапан подключена напорная проточная емкость. Указанная напорная проточная емкость подключена через клапан к вторичной линии подачи исходной жидкости, подключенной к линии подачи исходной жидкости перед средством повышения давления. В процессе очистки жидкости напорная емкость отключена от линии рециркуляции и от вторичной линии подачи исходной жидкости.

По прошествии заданного времени очистки жидкости, в течение которого происходит концентрирование дренажной жидкости, открывают клапан на линии рециркуляции. Сконцентрированную дренажную жидкость направляют в напорную проточную емкость. При этом в средство очистки жидкости по линии подачи исходной жидкости через средство повышения давления подают исходную жидкость в количестве, замещающую весь объем сконцентрированной дренажной жидкости, при этом происходит промывка средства очистки жидкости исходной жидкостью. Как только вся сконцентрированная дренажная жидкость со средства очистки жидкости поступает в напорную емкость, емкость снова отключают от линии рециркуляции. Процесс очистки жидкости возобновляют. По вторичной линии подачи исходной жидкости в напорную емкость подают исходную жидкость. Исходная жидкость замещая сконцентрированную дренажную жидкость в напорной проточной емкости сбрасывается по линии сброса дренажа через открытый клапан сброса дренаж в дренаж. Как только сконцентрированная дренажная жидкость полностью удалена из системы, открывают клапан на линии рециркуляции, закрывают клапан на вторичной линии подачи исходной жидкости, исходная жидкость заполняет систему. Вновь возобновляют процесс очистки жидкости.

Описанный в патенте US 7,628,921, опубл. 08.12.2009 (C02F/44, Avi Efraty, Израиль) способ очистки жидкости имеет существенный недостаток. В ходе одного цикла очистки жидкости используют избыточный объем исходной жидкости для замещения сконцентрированной дренажной жидкости в средстве очистки жидкости, а также для замещения сконцентрированной дренажной жидкости в напорной проточной емкости. Также в ходе очистки жидкости, поскольку концентрация примесей в дренажной жидкости постоянно растет, растет и слой загрязнений, оседающих на внутренней поверхности мембраны, это слой уплотняется и затвердевает, что снижает срок службы средства очистки жидкости.

Из уровня техники известна система очистки жидкости по патенту US 5503735 (B01D 61/12, Water Factory Systems, USA, опубл. 02.04.1996,) которая позволяет осуществить следующий способ очистки жидкости. Способ очистки жидкости заключается в по меньшей мере одном автоматически запускаемом цикле очистки жидкости, в процессе которого осуществляют очистку исходной жидкости и промывку средства очистки жидкости жидкой средой, с последующим возобновлением очистки жидкости, при этом в ходе указанного цикла исходную жидкость по линии подачи исходной жидкости направляют в блок очистки жидкости, в котором исходную жидкость через средство повышения давления подают в средство очистки жидкости, после средства очистки жидкости очищенная жидкость поступает на линию очищенной жидкости. Дренажную жидкость после средства очистки жидкости подают на линию сброса дренажа, при этом большую часть дренажной жидкости через рестриктор сбрасывают в дренаж. Оставшуюся часть дренажной жидкости по линии рециркуляции, подключенной к линии сброса дренажа направляют на линию подачи исходной жидкости на смешение с исходной жидкостью, и полученную смесь снова направляют через средство повышения давления в средство очистки жидкости. Затем через заданный промежуток времени процесс очистки жидкости прерывают для осуществления промывки средства очистки жидкости жидкой средой, предназначенной для удаления загрязнений, образующихся на поверхности средства очистки жидкости в процессе очистки жидкости. При этом жидкую среду после средства очистки жидкости с высокой скоростью сбрасывают в дренаж по подключенной к линии сброса дренажа, линии промывки через открытый промывочный клапан, установленный на линии промывки.

Описанный выше способ очистки жидкости, включающий промывку средства очистки жидкости имеет ряд недостатков.

В качестве жидкой среды при промывке средства очистки жидкости используют исходную жидкость. Как указано в описании продолжительность очистки жидкости значительно превышает продолжительность промывки средства очистки жидкости. При этом в процессе очистки жидкости 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 В процессе очистки жидкости большую часть дренажной жидкости сбрасывают в дренаж, только незначительную часть дренажной жидкости направляют на рециркуляцию.

Из уровня техники известна система очистки жидкости по международной заявке WO 2002/055182 (B01D 61/00, TEKNOWSMARTZ, INNOVATIONS/TECHNOLOGY INC., USA, опубл. 09.01.2001, выбранная в качестве наиболее близкого аналога, которая позволяет осуществить следующий способ очистки жидкости. Способ очистки жидкости заключается в по меньшей мере одном автоматически запускаемом цикле очистки жидкости, в процессе которого осуществляют очистку исходной жидкости и промывку средства очистки жидкости жидкой средой, с последующим возобновлением очистки жидкости, при этом в ходе указанного цикла исходную жидкость по линии подачи исходной жидкости направляют в блок очистки жидкости, в котором исходную жидкость через средство повышения давления подают в средство очистки жидкости, после средства очистки жидкости очищенная жидкость поступает на линию очищенной жидкости. Дренажную жидкость по линии рециркуляции подают через средство повышения скорости жидкости на смешение с исходной жидкостью на линии подачи исходной жидкости, после чего полученную смесь подают в средство очистки жидкости. Затем через заданный промежуток времени процесс очистки жидкости прерывают для осуществления промывки средства очистки жидкости жидкой средой, предназначенной для удаления загрязнений, образующихся на внутренней поверхности средства очистки жидкости в процессе очистки жидкости, при этом жидкую среду после средства очистки жидкости с высокой скоростью сбрасывают в дренаж по линии сброса дренажа при открытом клапане сброса дренажа.

В системе очистки жидкости по международной заявке WO 2002/055182 (B01D 61/00, TEKNOWSMARTZ, INNOVATIONS/TECHNOLOGY INC., USA) к линии очищенной жидкости подключен блок очищенной жидкости, содержащий емкость для накопления и обеззараживания очищенной жидкости, подключенную к средству повышения давления. Средство повышения давления подключенно к емкости для очищенной жидкости, выполненной в виде водо-воздушного бака, предназначенного для подачи очищенной жидкости потребителю и для подачи очищенной жидкости в блок фильтрации при осуществлении дополнительной промывки средства очистки жидкости очищенной жидкостью.

В изобретении по международной заявке WO 2002/055182 (B01D 61/00, TEKNOWSMARTZ, INNOVATIONS/TECHNOLOGY INC., USA) осуществляют промывку средства очистки жидкости, в ходе которой в качестве жидкой среды используют исходную жидкость.

При промывке средства очистки жидкости исходной жидкостью исходную жидкость подают по линии подачи исходной жидкости на средство повышения скорости жидкости, выполненное в виде циркуляционного насоса, установленное на линии рециркуляции, и далее в средство очистки жидкости, после которого жидкость подают на линию дренажной жидкости и через открытый клапан сброса дренажа сбрасывают из системы. При промывке средства очистки жидкости исходной жидкостью средство повышения давления отключено. Промывку средства очистки жидкости исходной жидкостью осуществляют по достижении концентрации загрязняющих веществ заданного уровня, после этого возобновляют процесс очистки жидкости.

Способ очистки жидкости по международной заявке WO 2002/055182 (B01D 61/00, TEKNOWSMARTZ, INNOVATIONS/TECHNOLOGY INC., USA) позволяет осуществить дополнительную промывку средства очистки жидкости очищенной жидкостью. Такая промывка может быть проведена независимо от промывки средства очистки исходной жидкостью.

Дополнительную промывку средства очистки жидкости очищенной жидкостью осуществляют после заполнения бака для очищенной жидкости до заданного уровня. При этом очищенную жидкость, находящуюся в емкости для очищенной жидкости, выполненной в виде водо-воздушного бака, направляют по линию подачи очищенной жидкости на линию рециркуляции, и далее через средство очистки жидкости по линии сброса дренажа через открытый клапан сброса дренажа сбрасывают в дренаж. По мере забора очищенной жидкости из водо-воздушного бака, он снова заполняется очищенной жидкостью, которую через средство повышения давления подают из емкости для накопления и обеззараживания очищенной жидкости. Как только уровень очищенной жидкости в емкости для накопления и обеззараживания очищенной жидкости понижается до заданного, процесс очистки жидкости возобновляется снова. Во время промывки системы очищенной жидкостью отключают средство повышения давления, средство повышения скорости жидкости.

Описанный выше способ очистки жидкости имеет ряд недостатков. Например, для промывки средства очистки жидкости необходимо затратить достаточно большой объем исходной жидкости. Кроме этого при дополнительной промывке средства очистки жидкости расходуют очищенную жидкость. Для осуществления способа очистки жидкости необходимо, чтобы одновременно работали средство повышения давления жидкости и средство повышения скорости жидкости, что увеличивает количество потребляемой энергии.

Задачей изобретения и техническим результатом, достигаемым при использовании изобретения, является разработка нового способа очистки жидкости, позволяющего снизить количество используемой исходной жидкости, одновременно уменьшить количество загрязняющих веществ на средстве очистки жидкости и соответственно, продлить срок службы средства очистки жидкости.

Поставленная задача и требуемый технический результат достигаются тем, что способ очистки жидкости заключается в по меньшей мере одном автоматически запускаемом цикле очистки жидкости, в процессе которого осуществляют очистку исходной жидкости и промывку средства очистки жидкости, жидкой средой, с последующим возобновлением очистки жидкости, при этом в ходе указанного цикла исходную жидкость по линии подачи исходной жидкости, направляют в блок очистки жидкости, в котором исходную жидкость через средство повышения давления по линии смешения исходной и дренажной жидкости подают в средство очистки жидкости, после средства очистки жидкости очищенная жидкость поступает на линию очищенной жидкости, а дренажную жидкость по линии рециркуляции подают на смешение с исходной жидкостью, и полученная смесь поступает в средство очистки жидкости, затем через заданный промежуток времени процесс очистки жидкости прерывают для осуществления промывки средства очистки жидкости жидкой средой, предназначенной для удаления загрязнений, образующихся на внутренней поверхности средства очистки жидкости в процессе очистки жидкости, при этом жидкую среду, после средства очистки жидкости с высокой скоростью сбрасывают в дренаж, по линии сброса дренажа при открытом клапане сброса дренажа, в котором во время по меньшей мере одного цикла очистки жидкости перед промывкой средства очистки жидкости жидкой средой процесс очистки жидкости прерывают по меньшей мере один раз на короткий промежуток времени, достаточный для промывки средства очистки жидкости смесью дренажной и исходной жидкости, при которой происходит разрушение поляризационного слоя загрязнений, образующегося на внутренней поверхности средства очистки жидкости, с последующим возобновлением процесса очистки жидкости после каждой короткой промывки средства очистки жидкости, а при промывке средства очистки жидкости жидкой средой, длительность которой превышает длительность, по меньшей мере, одной промывки средства очистки жидкости, при которой происходит разрушение поляризационного слоя загрязнений, образующегося на поверхности средства очистки жидкости, в качестве жидкой среды используют смесь исходной и дренажной жидкости, при этом короткую промывку средства очистки жидкости, при которой происходит разрушение поляризационного слоя загрязнений, образующегося на внутренней поверхности средства очистки жидкости, и промывку средства очистки жидкости жидкой средой, проводят при включенном средстве повышения давления, где в блоке очистки жидкости исходную жидкость после средства повышения давления перед подачей в средство очистки жидкости по линии смешения исходной и дренажной жидкости направляют в устройство смешения жидкости, предназначенное для аккумулирования давления, затем исходную жидкость направляют по линии подачи смеси исходной и дренажной жидкости, подключенной к устройству смешения жидкости через установленное на ней средство дополнительного повышения давления жидкости, в средство очистки жидкости, после чего очищенную жидкость подают на линию очищенной жидкости, и через средство подачи очищенной жидкости направляют потребителю, а дренажную жидкость подают по линии рециркуляции, подключенной к выходу дренажной жидкости средства очистки жидкости на линию смешения исходной и дренажной жидкости, и далее в устройство смешения жидкости, при этом во время промывок средства очистки жидкости увеличивают скорость прохождения смеси исходной и дренажной жидкости из устройства смешения по линии подачи смеси исходной и дренажной жидкости через средство дополнительного повышения давления в средство очистки жидкости, после чего по линии сброса дренажа, через открытый клапан сброса дренажа сбрасывают в дренаж, при этом во время одного цикла фильтрации после окончания очистки жидкости перед промывкой средства очистки жидкости жидкой средой удаляют смесь исходной и дренажной жидкости из устройства смешения жидкости, при перекрытом клапане на линии подачи исходной жидкости и открытом клапане на линии сброса дренажа, которую направляют через средство дополнительного повышения давления жидкости в средство очистки жидкости, и далее по линии сброса дренажа при открытом клапане сброса дренажа сбрасывают в дренаж, где в процессе очистки жидкости в блоке очистки жидкости исходную жидкость через средство повышения давления, установленное на линии смешения исходной и дренажной жидкости, по линии смешения исходной и дренажной жидкости подают в средство очистки жидкости, после этого очищенную жидкость подают по линии очищенной жидкости в накопительную полость для очищенной жидкости емкости типа жидкость-жидкость, а дренажную жидкость по линии рециркуляции подают в вытеснительную полость емкости типа жидкость-жидкость, при этом по мере заполнения очищенной жидкостью накопительной полости, вытесняемую из вытеснительной полости подают на линию смешения исходной и дренажной жидкости, а при открытии средства подачи очищенной жидкости, очищенную жидкость из полости по линии очищенной жидкости подают потребителю, при этом при короткой промывке средства очистки жидкости, при которой происходит разрушение поляризационного слоя загрязнений, образующегося на внутренней поверхности средства очистки жидкости, и при промывке средства очистки жидкости жидкой средой подачу смеси исходной и дренажной жидкости на линию сброса дренажа одновременно осуществляют по линии смешения исходной и дренажной жидкости через средство повышения давления жидкости и средство очистки жидкости, и по линии рециркуляции из вытеснтильной полости емкости типа жидкость-жидкость.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема для реализации способа очистки жидкости.

На фиг. 2 изображена схема для реализации способа очистки жидкости, включающая устройство смешения, выполненное в виде напорной емкости с полостью смешения исходной и дренажной жидкости и полостью, заполненной сжимаемой средой.

На фиг. 3 изображена схема для реализации способа очистки жидкости, включающая емкость для накопления очищенной жидкости, относящуюся к типу жидкость-жидкость, состоящую из накопительной полости для очищенной жидкости и вытеснительной полости для дренажной жидкости.

Согласно заявляемому способу очистки жидкости (фиг. 1) очистку исходной жидкости осуществляют следующим образом. Исходную жидкость по линии подачи исходной жидкости (1) подают в блок очистки жидкости (2), где по линии (5) смешения исходной жидкости и дренажной жидкости через средство повышения давления (3) исходную жидкость направляют в средство очистки жидкости (4). Средство повышения давления может быть выполнено но, не ограничиваясь только этим, в виде мембранного (диафрагменного) насоса (фиг. 1 и 3). В этом случае на линии рециркуляции (6) установлен рестриктор потока (на фиг. 1 и 3 не представлен). Или система (фиг. 2), может быть оснащена средством повешения давления (3), выполненным в виде мембранного (диафрагменного) насоса, уставленного на линии подачи исходной жидкости, и дополнительным средством повешения давления (13), выполненным в виде циркуляционного насоса, установленным на линии (16) подачи смеси исходной и дренажной жидкости. После средства очистки жидкости (4) дренажную жидкость по линии рециркуляции (6) подают на линию (5) смешения исходной жидкости и дренажной жидкости и через средство повышения давления (3) подают в средство очистки жидкости (4). Очищенную жидкость после средства очистки жидкости (4) подают на линию очищенной жидкости (9).

По прошествии установленного времени процесс очистки жидкости прерывают на короткое время достаточное для осуществления промывки средства очистки жидкости (4), при которой происходит разрушение поляризационного слоя смесью исходной и дренажной жидкости на внутренней поверхности средства очистки жидкости (4). При этом открывают клапан (8) на линии сброса дренажной жидкости (7) и смесь исходной жидкости, поступающей по линии исходной жидкости в блок очистки жидкости через средство повышения давления (3), и дренажной жидкости, образованной после прекращения процесса фильтрации, направляют в средство очистки жидкости (4), и далее по лини сброса дренажа (7) через открытый клапан (8) сбрасывают из системы. Смесь исходной и дренажной жидкости, проходя вдоль внутренней поверхности средства очистки жидкости (4), разрушает тонкий поляризационный слой, образующийся на внутренней поверхности средства очистки жидкости (4). По завершении короткой промывки клапан (8) на линии сброса дренажа (7) перекрывают и возобновляют процесс очистки жидкости. Такое чередование процесса очистки и коротких промывок средства очистки жидкости (4) осуществляют перед промывкой средства очистки жидкости (4) жидкой средой установленное число раз, в зависимости от степени загрязнения исходной жидкости. При короткой промывке средства очистки жидкости (4) давление на выходе очищенной жидкости в средстве очистки жидкости будет значительное меньше, чем давление в линии очищенной жидкости (9). При этом в средстве очистки жидкости (4), в отличие от линии очищенной жидкости (9) присутствуют загрязняющие вещества. За счет большего давления со стороны очищенной жидкости при отсутствии в ней загрязняющих веществ, возникает явление прямого осмоса, при котором очищенная жидкость может проникать в средство очистки жидкости (4). Однако количество очищенной жидкости, проникающей в средство очистки жидкости (4) будет незначительным за счет обратного клапана (Ок), установленного на линии очищенной жидкости (9). Но этого количества очищенной жидкости достаточно, чтобы дополнительно увеличить скорость прохождения жидкости через средство очистки жидкости (4).

Затем осуществляют промывку средства очистки жидкости (4) жидкой средой, во время которой в качестве жидкой среды используют смесь исходной и дренажной жидкости. Длительность такой промывки превышает длительность по меньшей мере одной описанной выше короткой промывки средства очистки жидкости. В процессе промывки средства очистки жидкости (4) жидкой средой открывают клапан (8) на линии сброса дренажа (7) и смесь исходной жидкости, поступающей по линии исходной жидкости в блок очистки жидкости через средство повышения давления (3), и дренажной жидкости, образованной после прекращения процесса фильтрации, направляют в средство очистки жидкости (4), и далее по лини сброса дренажа (7) через открытый клапан (8) сбрасывают из системы. Поскольку длительность промывки средства очистки жидкости (4) жидкой средой, превышает длительность по меньшей мере одной короткой промывки, то количество исходной жидкости, которую подают на смешение с дренажной жидкостью будет больше, чем количество исходной жидкости, которую подают на смешение в процессе короткой промывки. Следовательно в процессе промывки средства очистки жидкости (4) жидкой средой, концентрация загрязняющих веществ в смеси исходной и дренажной жидкости снизиться.

По завершении промывки средства очистки жидкости (4) жидкой средой, клапан (8) на линии сброса дренажа (7) перекрывают, возобновляется процесс очистки жидкости.

Описанный выше способ очистки жидкости может быть применен к различным системам, предназначенным для его осуществления, например, к системам представленным на фиг. 2 и 3. В описанных ниже системах к линии рециркуляции (6) подключены устройство смешения жидкости (10) (фиг. 2) и накопительная емкость для очищенной жидкости (10) (фиг. 3), увеличивающие объем жидкости, проходящей по линии рециркуляции (6).

Согласно способу очистки жидкости (фиг. 2) очистку исходной жидкости осуществляют следующим образом. Исходную жидкость по линии подачи исходной жидкости (1), через установленный на ней открытый клапан (15) подают в блок очистки жидкости (2). В блоке очистки жидкости (2) исходную жидкость через средство повышения давления (3), установленное на линии подачи исходной жидкости (1), подают на линию (5) смешения исходной и дренажной жидкости, образующейся в процессе очистки жидкости, и далее в устройство смешения жидкости (10). Устройство смешения жидкости (10) выполнено в виде напорной емкости, внутреннее пространство которой разделено гибкой перегородкой на полость (11), заполненную сжимаемой средой, например воздухом и на полость (12) смешения исходной и дренажной жидкости. После устройства смешения жидкости (10), исходную жидкость направляют на линию (16) подачи смеси исходной и дренажной жидкости, и далее через установленное на линии (16) подачи смеси исходной и дренажной жидкости дополнительное средство повышения давления (13) исходную жидкость подают в средство очистки жидкости (9). После средства очистки жидкости (4) очищенную жидкость подают на линию очищенной жидкости (9). По линии очищенной жидкости (9) очищенную жидкость направляют в блок очищенной жидкости (19). В блоке очищенной жидкости (19) очищенную жидкость подают в накопительную емкость (18) или через открытое средство подачи очищенной жидкости (17) подают потребителю.

Дренажную жидкость после средства очистки жидкости (4) подают на линию рециркуляции (6) и через узел подключения (14) на линию смешения исходной и дренажной жидкости (5). При этом по линии подачи исходной жидкости (1) исходную жидкость продолжают направлять через средство повышения давления (3) и через узел подключения (14) на линию смешения исходной и дренажной жидкости (5). Далее полученную смесь исходной и дренажной жидкости подают в полость (12) устройства смешения жидкости (10). При этом в полости (12) устройства смешения жидкости (10) проводят дополнительное смешение исходной и дренажной жидкости, и смесь, поступающая по линии подачи смеси исходной и дренажной жидкости (16) в средство очистки жидкости (4), получается более однородной.

Промывку средства очистки жидкости (4) смесью исходной и дренажной жидкости объемом не превышающим объем жидкости в средстве очистки жидкости (4) осуществляют следующим образом. На линии сброса дренажа (7) открывают клапан (8) сброса дренажа, при этом подача исходной жидкости по линии подачи исходной жидкости (1) в блок очистки жидкости (2) не прекращается. Смесь исходной и дренажной жидкости через полость смешения (12) со скоростью выше, чем скорость жидкой среды при промывке средства очистки жидкости (4) жидкой средой, по линии подачи смеси исходной и дренажной жидкости (16) через средство дополнительного повышения давления жидкости (20) направляют в средство очистки жидкости (4), после чего по линии сброса дренажа (7) при открытом дренажной клапане (8) сбрасывают в дренаж. Устройство смешения исходной и дренажной жидкости (10) служит для аккумулирования давления. При короткой промывке при закрытии клапана сброса дренажа (8) средство очистки жидкости (4) испытывает гидроудары, за счет резкого подъема давления в системе. В устройстве смешения исходной и дренажной жидкости (10), расположенным после средства повышения давления (3), аккумулируют давление. Исходную жидкость по линии подачи исходной жидкости (1) через средство повышения давления (3) под давлением подают в полость (12) смешения исходной жидкости и концентрата. Поскольку в полости (11) находится сжимаемая среда, то по мере заполнения жидкостью полости (12), давление в полости (11) будет расти. При открытии клапана (8) на линии сброса дренажа (7) за счет противодавления полости (11) и полости (12), смесь исходной и дренажной жидкости приобретает высокую скорость. При закрытии клапана (8) на линии сброса дренажа (7) давление, аккумулированное в устройстве смешения (10) снизит гидроудар в средстве очистки жидкости (4).

Во время одного цикла фильтрации после окончания очистки жидкости перед промывкой средства очистки жидкости (4) жидкой средой удаляют дренажную жидкость из устройства смешения жидкости (10). Процесс осуществляют следующим образом. Одновременно перекрывают клапан (15) на линии подачи исходной жидкости (1), отключают средство повышения давления (3), открывают клапан (8) на линии сброса дренажа (7). Дренажную жидкость из полости (12) устройства смешения исходной и дренажной жидкости (10) направляют по линии (16) подачи смеси исходной и дренажной жидкости через средство дополнительного повышения давления жидкости (20) в средство очистки жидкости (4) и далее по линии сброса дренажа (7) при открытом клапане сброса дренажа (8) сбрасывают в дренаж.

После удаления дренажной жидкости из устройства смешения исходной жидкости и концентрата (10) осуществляют промывку средства очистки жидкости (4) жидкой средой, в качестве которой используют смесь исходной и дренажной жидкости. В процессе промывки одновременно включают средство повышения скорости жидкости (4), открывают клапан (15) на линии подачи исходной жидкости (1) и клапан (8) на линии сброса дренажа (7). Исходную жидкость подают по линии подачи исходной жидкости (1) в блок очистки жидкости (2) через средство повышения давления (3). В блоке очистки жидкости (2) исходная жидкость смешивается с дренажной жидкостью, оставшейся в системе. Полученную смесь через устройство смешения исходной и дренажной жидкости (10) подают по линии подачи смеси исходной и дренажной жидкости (16) через устройство повышения скорости жидкости и средство очистки жидкости (4) на линию сброса дренажа (7) и при открытом клапане (8) сбрасывают в дренаж.

По завершении промывки средства очистки жидкости (4) жидкой средой, процесс очистки жидкости возобновляют вновь.

Согласно способу очистки жидкости (фиг. 3) очистку исходной жидкости осуществляют следующим образом. Исходную жидкость по линии подачи исходной жидкости (1) подают в блок фильтрации (2). В блоке фильтрации линия подачи исходной жидкости (1) подключена через узел подключения (14) к линии смешения исходной жидкости и концентрата (5) и к вторичной линии (13), подключенной к вытеснительной полости (11) емкости (10) типа жидкость-жидкость. В блоке фильтрации исходную жидкость по вторичной линии (13) направляют в вытеснительную полость (11) емкости (10) типа жидкость-жидкость и одновременно по линии смешения (5) исходной и дренажной жидкости через средство повышения давления (3) направляют в средство очистки жидкости (4). После средства очистки жидкости (4) очищенную жидкость по линии очищенной жидкости (9) подают в накопительную полость (12) для очищенной жидкости емкости (10) типа жидкость-жидкость. После средства очистки жидкости (4) дренажную жидкость по линии рециркуляции (6), подключенной к линии сброса дренажа (7) подают в вытеснительную полость (11) для дренажной жидкости емкости (10) типа жидкость-жидкость. Поступающая в вытеснительную полость (11) дренажная жидкость замещает находящуюся в полости (11) исходную жидкость. При мере заполнения очищенной жидкостью накопительной полости (12) дренажная жидкость из вытеснительной полости (11) будет поступать по вторичной линии (13) через узел подключения (14) на линию смешения (5) исходной и дренажной жидкости и через средство повышения давления (3) в средство очистки жидкости (4). При открытии средства подачи очищенной жидкости (17), подключенного к линии очищенной жидкости (9) очищенная жидкость поступает потребителю.

В системе, представленной на фиг. 3, позволяющей осуществить описанный ранее способ очистки жидкости, при промывке средства очистки (4), при которой происходит разрушение поляризационного слоя загрязнений, образующегося на внутренней поверхности средства очистки жидкости (4), и при промывке средства очистки жидкости (4) жидкой средой подачу смеси исходной и дренажной жидкости на линию сброса дренажа (7) осуществляют следующим образом. Во время промывки средства очистки жидкости (4) процесс очистки жидкости останавливается и дренажная жидкость не поступает по линии рециркуляции (6) в вытеснительную полость (11). При открытом клапане (8) на линии сброса дренажа (7) смесь исходной и дренажной жидкости подают по линии смешения исходной и дренажной жидкости (5) через средство повышения давления (3) и средство очистки жидкости (4) на линию сброса дренажа, и одновременно дренажная жидкость из вытеснительной полости (11) поступает по линии рециркуляции (6) на линию сброса дренажа (7) Два потока жидкости соединяются на линии сброса дренажа (7) и через открытый клапан (8) сбрасываются из системы.

Как было сказано ранее, при осуществлении заявляемого способа очистки жидкости снижается количество используемой исходной жидкости при одновременном уменьшении количества загрязняющих веществ на средстве очистки жидкости и продлевается срок службы средства очистки жидкости.

В отличие от наиболее близкого аналога для промывки средства очистки жидкости используют только смесь исходной и дренажной жидкости. Разрушение поляризационного слоя, образующегося на внутренней поверхности средства очистки жидкости, осуществляют во время промывки средства очистки жидкости смесью исходной и дренажной жидкости объемом не превышающим объем жидкости в средстве очистки жидкости. Таким образом сокращают количество жидкости (смеси исходной и дренажной жидкости), сбрасываемой в дренаж, а, следовательно и объем исходной жидкости, используемой при промывки средства очистки жидкости. Промывку средства очистки жидкости жидкой средой, также осуществляют смесью исходной и дренажной жидкости, при этом длительность такой промывки превышает длительность промывки, идущей с разрушением поляризационного слоя. Однако суммарный объем используемой смеси исходной и дренажной жидкости при короткой и длинной промывках средства очистки жидкости согласно заявляемому способу очистки жидкости меньше, чем суммарный объем исходной жидкости, используемой при промывке средства очистки жидкости в наиболее близком аналоге. Также в наиболее близком аналоге в ходе дополнительной промывки используют очищенную жидкость. В заявляемом способе очистки жидкости весь объем очищенной жидкости направляется потребителю.

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.

Реферат

Изобретение относится к способу очистки и/или обессоливания жидкости, преимущественно воды, который может быть использован в бытовом и/или питьевом водоснабжении. Способ очистки жидкости заключается в по меньшей мере одном автоматически запускаемом цикле очистки жидкости, в процессе которого осуществляют очистку исходной жидкости и промывку средства очистки жидкости жидкой средой с последующим возобновлением очистки жидкости. В ходе указанного цикла исходную жидкость по линии подачи исходной жидкости направляют в блок очистки жидкости, в котором исходную жидкость через средство повышения давления по линии смешения исходной и дренажной жидкости подают в средство очистки жидкости. После средства очистки жидкости очищенная жидкость поступает на линию очищенной жидкости, а дренажную жидкость по линии рециркуляции подают на смешение с исходной жидкостью, и полученная смесь поступает в средство очистки жидкости. Через заданный промежуток времени процесс очистки жидкости прерывают для осуществления промывки средства очистки жидкости жидкой средой, предназначенной для удаления загрязнений, образующихся на внутренней поверхности средства очистки жидкости. Жидкую среду после средства очистки жидкости с высокой скоростью сбрасывают в дренаж. Во время по меньшей мере одного цикла очистки жидкости перед промывкой средства очистки жидкости жидкой средой процесс очистки жидкости прерывают по меньшей мере один раз на короткий промежуток времени, достаточный для промывки средства очистки жидкости смесью дренажной и исходной жидкости, при которой происходит разрушение поляризационного слоя загрязнений, образующегося на внутренней поверхности средства очистки жидкости, с последующим возобновлением процесса очистки жидкости после каждой короткой промывки средства очистки жидкости. При промывке средства очистки жидкости жидкой средой, длительность которой превышает длительность по меньшей мере одной промывки средства очистки жидкости, при которой происходит разрушение поляризационного слоя загрязнений, в качестве жидкой среды используют смесь исходной и дренажной жидкости. Технический результат: снижение количества используемой исходной жидкости, уменьшение количества загрязняющих веществ на средстве очистки жидкости, продление срока службы средства очистки жидкости. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

Формула