SE530856C2 - Method of low water consumption by means of membrane distillation with low energy consumption - Google Patents
Method of low water consumption by means of membrane distillation with low energy consumptionInfo
- Publication number
- SE530856C2 SE530856C2 SE0700056A SE0700056A SE530856C2 SE 530856 C2 SE530856 C2 SE 530856C2 SE 0700056 A SE0700056 A SE 0700056A SE 0700056 A SE0700056 A SE 0700056A SE 530856 C2 SE530856 C2 SE 530856C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- water
- membrane distillation
- steam
- caused
- membrane
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 124
- 239000012528 membrane Substances 0.000 title claims description 68
- 238000004821 distillation Methods 0.000 title claims description 59
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 title description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 3
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 8
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 4
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 3
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 3
- 239000004131 EU approved raising agent Substances 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- 235000010855 food raising agent Nutrition 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/36—Pervaporation; Membrane distillation; Liquid permeation
- B01D61/364—Membrane distillation
- B01D61/3641—Membrane distillation comprising multiple membrane distillation steps
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/36—Pervaporation; Membrane distillation; Liquid permeation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/36—Pervaporation; Membrane distillation; Liquid permeation
- B01D61/364—Membrane distillation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
- C02F1/04—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
- C02F1/04—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
- C02F1/048—Purification of waste water by evaporation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
- C02F1/447—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by membrane distillation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2311/00—Details relating to membrane separation process operations and control
- B01D2311/04—Specific process operations in the feed stream; Feed pretreatment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2311/00—Details relating to membrane separation process operations and control
- B01D2311/08—Specific process operations in the concentrate stream
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2311/00—Details relating to membrane separation process operations and control
- B01D2311/26—Further operations combined with membrane separation processes
- B01D2311/2673—Evaporation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
- B01D2313/22—Cooling or heating elements
- B01D2313/221—Heat exchangers
-
- B01D2313/38—
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2317/00—Membrane module arrangements within a plant or an apparatus
- B01D2317/02—Elements in series
- B01D2317/022—Reject series
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2317/00—Membrane module arrangements within a plant or an apparatus
- B01D2317/06—Use of membrane modules of the same kind
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
- C02F1/04—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
- C02F1/14—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation using solar energy
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/30—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
- Y02W10/37—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies using solar energy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
- Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
Description
25 30 530! B55 MD kan användas inom många områden. Till exempel kan havsvat- ten làtas flöda längs med membranet och förångat vatten pas- sera genom membranet och tas om hand på andra sidan membranet för att användas som rent vatten. Därmed stannar alla ämnen, förutom rent vatten, kvar i det vatten som ska renas, här nedan kallat en vattenrest. Det finns flera användningsområ- den för membrandestillering. Det kan vara rening av avlopps- vatten, såväl som rening av vatten för användning inom indu- strier som kräver rent vatten, eller rening av vatten så att en väsentligen fast biprodukt blir kvar med oönskade ämnen. 25 30 530! B55 MD can be used in many areas. For example, seawater can be allowed to flow along the membrane and evaporated water passes through the membrane and is taken care of on the other side of the membrane to be used as clean water. Thus, all substances, except clean water, remain in the water to be purified, hereinafter referred to as a water residue. There are several uses for membrane distillation. It can be purification of wastewater, as well as purification of water for use in industries that require clean water, or purification of water so that a substantially solid by-product remains with unwanted substances.
Det finns dock ett problem med att rena vatten med MD följt av en avkokning, nämligen att energiförbrukningen är hög. Det åtgår mycket energi att avkoka vatten eftersom vattnets kok- punkt måste uppnås och kvarhàllas.However, there is a problem with purifying water with MD followed by a decoction, namely that energy consumption is high. It takes a lot of energy to decoction water because the boiling point of the water must be reached and maintained.
Föreliggande uppfinning löser detta problem.The present invention solves this problem.
Föreliggande uppfinning hänför sig således till ett förfaran- de för rening av vatten innefattande membrandestillering, s.k. MD, vilken destille- i en membrandestillationsanordning, ring bringas att nyttja partialtryckdifferenser med hjälp av ett hydrofobiskt membran genom vilket membran endast gasfor- migt rent vatten bringas att passera, varvid en vattenrest, med en förhöjd halt föroreningar, inte passerar membranet, och där vattenresten bringas att förflyttas till en avkok- ningsanordning, och utmärkes av, att ånga som bildas under avkokningen bringas att ledas till en första värmeväxlare, i vilken ångan värmeväxlas mot kallt vatten, som bringas att tillföras värmeväxlaren för kylning av ångan. så att ångan bringas att kondensera, ur vilken värmeväxlare uppvärmt vat- ten bringas att erhållas och av att kondenserad ånga bringas att tillföras vatten, som skall renas i membrandestillations- 10 15 20 25 30 53Û 356 anordningen, varvid det uppvärmda vattnet bringas att utgöra icke rent vatten, som bringas att tillföras membrandestilla- tionsanordningen.The present invention thus relates to a process for purifying water comprising membrane distillation, so-called MD, which is distilled in a membrane distillation apparatus, is made to use partial pressure differences by means of a hydrophobic membrane through which membrane only gaseous pure water is passed, whereby a water residue, with an increased content of impurities, does not pass the membrane, and where the water residue is moved to a decoction device, and is characterized in that steam formed during the decoction is caused to be led to a first heat exchanger, in which the steam is heat exchanged with cold water, which is brought to the heat exchanger for cooling the steam. so that the steam is caused to condense, from which heat exchanger heated water is obtained and by the condensed steam being supplied with water to be purified in the membrane distillation device, the heated water being caused to constitute non pure water, which is brought to the membrane distillation device.
Nedan beskrivs uppfinningen närmare, delvis i samband med på bifogade ritningar visade utföringsexempel av uppfinningen, där - fig. 1 visar schematiskt ett förfarande innefattande mem- brandestillering, avkokning och en värmeväxlare ur vilken uppvärmt vatten och kondenserad ånga bringas att tillföras vattnet som ska renas; - fig. 2 visar schematiskt ett förfarande innefattande två membrandestillationsanordningar, en avkokningsanordning och tre värmeväxlare ur vilka uppvärmt vatten bringas att tillfö- ras vattnet som ska renas; - fig. 3 visar schematiskt ett förfarande innefattande två membrandestillationsanordningar och två värmeväxlare ur vilka uppvärmt vatten bringas att tillföras vattnet som ska renas; - fig. 4 visar schematiskt ett förfarande innefattande mem- brandestillationsanordningar i ett system till vilket system ånga från en avkokningsanordning bringas att tillföras, där en värmeväxlare förefinns placerad till vilken rent vatten leds, ur vilken värmeväxlare värme från uppvärmt vatten bringas att tillföras icke rent vatten.The invention is described in more detail below, partly in connection with exemplary embodiments of the invention shown in the accompanying drawings, in which - Fig. 1 schematically shows a process comprising membrane distillation, decoction and a heat exchanger from which heated water and condensed steam are brought to the water to be purified; Fig. 2 schematically shows a process comprising two membrane distillation devices, a decoction device and three heat exchangers from which heated water is brought to the water to be purified; Fig. 3 schematically shows a process comprising two membrane distillation devices and two heat exchangers from which heated water is brought to the water to be purified; Fig. 4 schematically shows a method comprising membrane distillation devices in a system to which system steam from a decoction device is supplied, where a heat exchanger is located to which pure water is led, from which heat exchanger heat from heated water is supplied non-pure water .
Föreliggande uppfinning avser således ett förfarande för rening av vatten innefattande membrandestillering l, s.k. MD, i en membrandestillationsanordning l. Destilleringen l bring- as att nyttja partialtryckdifferenser med hjälp av ett hydro- fobiskt membran genom vilket membran endast gasformigt rent vatten 2 bringas att passera. En vattenrest 4, med en förhöjd 10 15 20 25 30 530 855 halt föroreningar, passerar inte næmbranet. Vattenresten 4 bringas att förflyttas till en avkokningsanordning 3.The present invention thus relates to a process for purifying water comprising membrane distillation 1, so-called MD, in a membrane distillation device 1. The distillation 1 is made to use partial pressure differences by means of a hydrophobic membrane through which membrane only gaseous pure water 2 is passed. A water residue 4, with an elevated impurity content, does not pass the nembrane. The water residue 4 is moved to a decoction device 3.
Figur 1 visar enligt uppfinningen att ånga 8 som bildas under avkokningen 3 bringas att ledas till en värmeväxlare 6 för att värma. upp icke rent vatten, 10. Värmeväxlaren 6 är av lämpligt kant slag. Ångan 8 bringas där att kondensera. Kon- denserad ånga 7 som frigörs vid kondensationen i värmeväxla- ren 6 bringas att tillföras vattnet som ska renas 10 i mem- brandestillationsanordningen 1.Figure 1 shows according to the invention that steam 8 formed during the decoction 3 is caused to be led to a heat exchanger 6 for heating. up not clean water, 10. The heat exchanger 6 is of a suitable edge type. The steam 8 is brought there to condense. Condensed steam 7 which is released during the condensation in the heat exchanger 6 is brought to the water which is to be purified 10 in the membrane distillation device 1.
Figur 2 visar enligt uppfinningen att flera membrandestilla- tionsanordningar la, lb är placerade i serie och där värme- växlare 61, 62 förefinns uppströms membrandestillationsanord- ningarna la, lb, genom vilka värmeväxlare 61, 62 kondenserad ånga 7a, 7b från värmeväxlaren 6 bringas att passera. Den kondenserade ångan 7a, 7b bringas att användas för uppvärm- ning av det vatten som bringas att tillföras membrandestilla- tionsanordningarna la, lb. Värmemediet är lämpligen vatten.Figure 2 shows according to the invention that several membrane distillation devices 1a, 1b are placed in series and where heat exchangers 61, 62 are located upstream of the membrane distillation devices 1a, 1b, through which heat exchangers 61, 62 condensed steam 7a, 7b from the heat exchanger 6 are caused to Pass. The condensed steam 7a, 7b is used to heat the water which is brought to the membrane distillation devices 1a, 1b. The heating medium is suitably water.
Efter det att den kondenserade ångan 7a, 7b har passerat värmeväxlarna 61, 62 bringas ett numera kallt rent vatten 100 att ledas och samlas som rent vatten utan föroreningar 2.After the condensed steam 7a, 7b has passed the heat exchangers 61, 62, a now cold clean water 100 is led and collected as pure water without impurities 2.
Dessutom kan kondenserad ånga 7c från värmeväxlaren 6 bringas att direkt ledas till rent vatten utan föroreningar 2.In addition, condensed steam 7c from the heat exchanger 6 can be caused to be led directly to clean water without contaminants 2.
Figur 3 visar enligt uppfinningen att icke rent kallt vatten ll bringas att tillföras värmeväxlaren 6 för kylning av ångan 8 ur vilken värmeväxlare 6 varmt vatten 12 bringas att erhål- las. Därmed bringas ångan 8 att kylas med det kalla vattnet ll varvid ett varmt vatten 12 erhålles. Det varma vattnet 12 bringas att utgöra icke rent vatten 10, som bringas att till- föras membrandestillationsanordningen la. 10 15 20 25 30 530 85.5 Inom ett flertal industrier värms vatten under industripro- cesser. Det kan vara inon1 pappersindustrin, stålindustrin, livsmedelsindustrin etc. Vatten från dessa industrier kan renas enligt föreliggande uppfinning. När det gäller till exempel ovan nämnda industriområden har vattnet redan en förhöjd temperatur innan reningen börjar.Figure 3 shows according to the invention that not pure cold water 11 is caused to be supplied to the heat exchanger 6 for cooling the steam 8 from which heat exchanger 6 hot water 12 is caused to be obtained. Thus, the steam 8 is caused to cool with the cold water 11, whereby a hot water 12 is obtained. The hot water 12 is made to constitute non-pure water 10, which is brought to the membrane distillation device 1a. 10 15 20 25 30 530 85.5 In a number of industries, water is heated during industrial processes. It can be inon1 the paper industry, the steel industry, the food industry etc. Water from these industries can be purified according to the present invention. In the case of, for example, the above-mentioned industrial areas, the water already has an elevated temperature before the purification begins.
Membrandestilleringen 1, avkokningen 3 och, värmeväxlaren 6 kan innefattas i ett Därmed kan icke rent slutet system. vatten 10 bringas att tillföras systemet och ut ur systemet kan dels rent vatten 2 och dels en Vattenrest 4 bringas att erhållas.The membrane distillation 1, the decoction 3 and, the heat exchanger 6 can be included in a system which is thus not clean. water 10 is brought to the system and out of the system both pure water 2 and a water residue 4 can be obtained.
Enligt en utföringsform. kan avkokningsanordningen 3 värmas med hjälp av till exempel solstrålning. Till exempel riktar en reflektor 3. (ej visad) solljuset mot avkokningsanordningen Enligt ytterligare en utföringsform kan värmeväxlaren 6 pla- ceras innan membrandestillationsanordningen 1. Vattnet som ska renas 10 bringas således att värmas till en temperatur, 95°C. såsom 90 - Därmed bringas vattnet att passera membran- destillationsanordningen 1 eller flera membrandestillations- anordningar 1 i serie två eller flera gånger utan att vattnet som ska renas 10 behöver värmas däremellan. Antalet gånger som vattnet som ska renas 10 bringas att passera membrandes- tillationsanordningen 1 beror på mängden vatten som passerar genom membranet. När mängden vatten som passerar genom mem- branet per tidsenhet inte är tillräckligt effektiv erfordras att vattnet som ska renas 10 åter värms upp.According to one embodiment. the decoction device 3 can be heated by means of, for example, solar radiation. For example, a reflector 3. (not shown) directs the sunlight towards the decoction device. According to a further embodiment, the heat exchanger 6 can be placed before the membrane distillation device 1. The water to be purified is thus brought to a temperature, 95 ° C. such as 90 - Thus, the water is caused to pass the membrane distillation device 1 or several membrane distillation devices 1 in series two or more times without the water to be purified having to be heated therebetween. The number of times the water to be purified 10 is passed through the membrane distillation device 1 depends on the amount of water passing through the membrane. When the amount of water passing through the membrane per unit time is not sufficiently efficient, the water to be purified is required to be reheated.
Enligt ytterligare en utföringsform bringas icke rent vatten 10 att tillföras ett förbehandlingssteg 5, se figur 1. Under 15 20 25 30 5310 B55 förbehandlingen 5 bringas det icke rena vattnet 10 att avga- sas eller behandlas på ett annat lämpligt sätt för att vatt- nets 10 egenskaper ska vara lämpliga inför membrandestille- ringen 1. Till exempel kan ytspänningshöjande medel tillsät- tas till avloppsvatten som ska renas. Avloppsvatten har van- ligtvis tvättmedelsrester kvar och därmed en för vatten sänkt ytspänningsnivå. Efter förbehandlingen 5 bringas vattnet 10 att tillföras membrandestilleringen 1. Vatten 10 bringas att passera næmbranet i ångfonn hos destilleringsanordningen 1 varvid rent vatten 2 i ångfas passerar næmbranet. Det rena vattnet 2 bringas att separeras från det slutna systemet.According to a further embodiment, non-pure water 10 is brought to a pretreatment step 5, see figure 1. During the pretreatment 5, the non-pure water 10 is caused to be degassed or treated in another suitable way so that the water is 10 properties must be suitable for membrane distillation 1. For example, surface tension raising agents can be added to wastewater to be purified. Wastewater usually has detergent residues left and thus a lowered surface tension level for water. After the pretreatment 5, the water 10 is brought to the membrane distillation 1. Water 10 is made to pass the membrane in vapor form of the distillation device 1, whereby pure water 2 in vapor phase passes the membrane. The pure water 2 is caused to be separated from the closed system.
Därefter bringas vattenresten 4 att föras till avkokningsan- ordningen 3 där vattenresten 4 bringas att kokas upp för att ytterligare ånga 8 ska bringas att avgå från vattenresten 4. Ånga 8 från avkokningsanordningen 3 bringas att föras till värmeväxlaren 6 hos vilken ångan 8 kondenserar och kondense- rad ånga 7 från kondensationen tas om hand och bringas att tillföras vattnet som ska renas 10 i membrandestillationsan- ordningen 1. Därmed erhålls ett förfarande som med låg ener- giförbrukning bringas att rena vatten.Thereafter, the water residue 4 is brought to the decoction device 3 where the water residue 4 is brought to a boil so that further steam 8 is caused to leave the water residue 4. Steam 8 from the decoction device 3 is brought to the heat exchanger 6 at which the steam 8 condenses and condenses. row of steam 7 from the condensation is taken care of and brought to the water to be purified 10 in the membrane distillation device 1. Thus a process is obtained which with low energy consumption is brought to purify water.
Enligt ytterligare en annan utföringsform bringas vatten som har passerat membrandestilleringen 1 att passera membrandes- tilleringen 1 igen. Ett antal cykler innefattande denna des- tillering 1 bringas att pågå tills en önskad viskositet hos eller koncentrationsnivå av icke önskade ämnen hos vattnet 10, s.k. vattenrest 4, bringas att erhållas. Därefter bringas vattenresten 4 att föras vidare till avkokningsanordningen 3.According to yet another embodiment, water which has passed the membrane distillation 1 is caused to pass the membrane distillation 1 again. A number of cycles comprising this distillation 1 are allowed to proceed until a desired viscosity of or concentration level of undesired substances in the water 10, so-called water residue 4, is obtained. Thereafter, the water residue 4 is passed on to the decoction device 3.
Enligt ytterligare en föredragen. utföringsform. bringas re- ningen att ske såsom beskrivits ovan. Figur 2 visar att där- utöver bringas ytterligare en membrandestillationsanordning lb att vara placerad i serie med den första membrandestilla- 10 15 20 25 30 ESÜ B55 tionsanordningen la. I detta fall bringas icke rent vatten 10 att tillföras membrandestillationsanordningen la. Vattenres- ten 4 från membrandestillationsanordningen la bringas att tillföras den i serie placerade membrandestillationsanord- ningen lb. Därmed bringas icke rent vatten lO att passera mer än en næmbrandestillationsanordning 1. innan vattenresten 4 bringas att föras till avkokningsanordningen 3.According to another preferred. embodiment. the purification is carried out as described above. Figure 2 shows that in addition, another membrane distillation device 1b is caused to be placed in series with the first membrane distillation device 1a. In this case, non-pure water is brought to the membrane distillation device 1a. The residual water 4 from the membrane distillation device 1a is caused to be supplied to the membrane distillation device 1b placed in series. Thus, non-pure water 10 is caused to pass more than one secondary fire distillation device 1. before the residual water 4 is brought to the decoction device 3.
Enligt ytterligare en föredragen utföringsfornx bringas re- ningen att ske såsom beskrivits ovan, se vidare figur 2. När ånga 8 från avkokningsanordningen 3 bringas att föras till värmeväxlaren 6 kommer ångan 8 att kondensera och kondenserad ånga 7b bringas att föras till värmeväxlaren 62 för att värma vattenresten 4 som erhållits efter nænbrandestilleringen l.According to a further preferred embodiment, the purification is caused to take place as described above, see further Figure 2. When steam 8 from the decoction device 3 is brought to the heat exchanger 6, the steam 8 will condense and condensed steam 7b is brought to the heat exchanger 62 to heat the water residue 4 obtained after the distillation distillation 1.
Den kondenserade vid kondensationen ångan 7a som bildats bringas att tillföras en vårmeväxlare 61 genom vilken värme- växlare 6l icke rent vatten 10 bringas att passera före mem- brandestillationsanordningen la. Icke rent vatten 10 bringas att värmas i värmeväxlaren 6l. Vattenresten 4 som bringats att passera värmeväxlaren 62 bringas att tillföras membran- destillationsanordningen lb. I det här exemplet förefinns två stycken membrandestillationsanordningar la, lb vilka båda bringas att föregås av en värmeväxlare 61, 62.The condensed during the condensation the steam 7a formed is fed to a heat exchanger 61 through which heat exchanger 61 not pure water 10 is passed before the membrane distillation device 1a. Non-pure water is caused to be heated in the heat exchanger 61. The water residue 4 which has been brought to pass the heat exchanger 62 is brought to the membrane distillation device 1b. In this example there are two membrane distillation devices 1a, 1b, both of which are preceded by a heat exchanger 61, 62.
Enligt ytterligare en föredragen utföringsforn1 bringas re- ningen att ske såsom beskrivits ovan, se figur 3. Därutöver bringas ånga 8 från avkokningsanordningen 3 att föras till värmeväxlaren 6. Kallt vatten ll bringas att tillföras värme- växlaren 6 för att bringa ångan 8 att kondensera. I och med att ångan 8 bringas att kondensera så höjs temperaturen hos det kalla vattnet ll till varmt vatten l2. Det varma vattnet l2 utgör det icke rena vattnet l0 som därefter direkt bringas att tillföras membrandestillationsanordningen la. Den konden- 10 20 25 30 EBÜ E56 serade ångan från ångan 8 som kondenserats hos värmeväxlaren 6 bringas att ledas till det rena vattnet utan föroreningar 2. Dessutom kan kondenserad ånga 7b bringas att ledas genom värmeväxlaren 62 för att värma upp vattenresten 4 ytterligare inför membrandestillationen lb. Därefter bringas det numera kalla rena vattnet 100 att ledas till rent vatten utan för- oreningar 2. Därutöver bringas rent vatten att avges till rent vatten utan föroreningar 2 efter membrandestillationerna la, lb.According to a further preferred embodiment 1, the purification is caused to take place as described above, see figure 3. In addition, steam 8 from the decoction device 3 is brought to the heat exchanger 6. Cold water 11 is caused to be supplied to the heat exchanger 6 to cause the steam 8 to condense. As the steam 8 is caused to condense, the temperature of the cold water l1 is raised to hot water l2. The hot water 12 constitutes the non-pure water 10 which is then directly brought to the membrane distillation device 1a. The condensed steam from the steam 8 condensed by the heat exchanger 6 is led to the pure water without contaminants 2. In addition, condensed steam 7b can be led through the heat exchanger 62 to heat the water residue 4 further before the membrane distillation. lb. Thereafter, the now cold clean water 100 is caused to be led to clean water without impurities 2. In addition, pure water is caused to be discharged to clean water without impurities 2 after the membrane distillations 1a, 1b.
Figur 4 visar, 8a-8d, enligt ytterligare en utföringsform, hur ånga som bildas vid avkokningsanordningen 3, kan tillföras vattnet i systemet. I det här fallet har en blandning av ånga 8a-8d och vatten i flytande form erhållit en täthet som är lägre än den för endast vatten i flytande form. Dessutom är åtminstone en del av systemet utsträckt i vertikal led. ”Ver- tikal” innebär även att en vinkel mot lodlinjen kan finnas.Figure 4 shows, 8a-8d, according to a further embodiment, how steam formed at the decoction device 3 can be supplied to the water in the system. In this case, a mixture of steam 8a-8d and water in liquid form has obtained a density which is lower than that of water in liquid form only. In addition, at least a portion of the system extends vertically. “Vertical” also means that there can be an angle to the vertical.
Syftet med nämnda blandning är att åstadkomma cirkulation genonm att blandningen Ined lägre täthet stiger i. en första vertikal del i systemet. Ångan 8a-8d kondenseras allteftersom och omvandlas till vatten i flytande form igen. Tätheten sjunker allteftersonx ångan 8a-8d. kondenseras. Cirkulations- vattnet följer längs med systemet och sjunker i en andra vertikal del i systemet. Därmed erhålls en cirkulation i ett system som således inte behöver en pump för att pumpa runt vattnet i systemet. Ångan 8a-8d kan tillföras var som helst längs systemet, till exempel före värmning av vattnet som ska renas lO, före mem- brandestilleringen la, eller efter membrandestilleringen la men före den nästkommande membrandestilleringen lb. Därmed erhålls cirkulationen av vattnet i systemet vilken cirkula- tion beskrivits i stycket närmast ovan. 10 15 20 25 30 530 E55 Enligt en föredragen utföringsform tillförs ånga 8d till det renade vattnet 2 eftersom ångan 8 är ren från föroreningar.The purpose of said mixture is to provide circulation by the mixture in a lower density rising in a first vertical part of the system. The vapor 8a-8d is gradually condensed and converted to water in liquid form again. The density drops allteftersonx vapor 8a-8d. condensed. The circulating water follows along the system and sinks in a second vertical part of the system. Thus, a circulation is obtained in a system which thus does not need a pump to pump around the water in the system. The steam 8a-8d can be supplied anywhere along the system, for example before heating the water to be purified 10, before the membrane distillation 1a, or after the membrane distillation 1a but before the next membrane distillation 1b. Thus, the circulation of the water in the system is obtained, which circulation is described in the paragraph immediately above. According to a preferred embodiment, steam 8d is supplied to the purified water 2 since the steam 8 is clean from contaminants.
Om ångan 8a-8c tillförs systemet innan reningen av vattnet är slutfört kommer den rena ångan 8 att framkalla cirkulationen av vattnet i systemet.If the steam 8a-8c is supplied to the system before the purification of the water is completed, the clean steam 8 will provoke the circulation of the water in the system.
I det fallet ångan 8 tillförs systemet kan det rena vattnet 2 90°C, med om ångan inte skulle tillföras systemet över huvud taget. exempelvis hålla en högre temperatur, ca 50 - jämfört Då skulle temperaturen istället ligga omkring ca 40°C. Efter- som det rena vattnet utan föroreningar erhåller en högre temperatur än vad det icke rena vattnet 10 har bringas det rena vattnet 2 därefter att passera värmeväxlaren 61 varige- nom det icke renade vattnet 10 uppvärms.In the event that the steam 8 is supplied to the system, the clean water 2 90 ° C, even if the steam were not supplied to the system at all. for example, keep a higher temperature, about 50 - compared Then the temperature would instead be around about 40 ° C. Since the pure water without contaminants obtains a higher temperature than that of the non-pure water 10, the pure water 2 is then caused to pass the heat exchanger 61 whereby the untreated water 10 is heated.
Enligt en föredragen utföringsform bringas det rena vattnet utan föroreningar 2 som håller en högre temperatur än vatten- resten 4 att passera värmeväxlaren 62 för att värma vatten- resten 4 inför membrandestillationen lb.According to a preferred embodiment, the pure water without impurities 2 which maintains a higher temperature than the water residue 4 is caused to pass the heat exchanger 62 to heat the water residue 4 before the membrane distillation 1b.
Enligt ytterligare en föredragen utföringsform är membrändes- tilleringen av typen membrandestillering med luftspalt, s.k. air gap membrane distillation (AGMD).According to a further preferred embodiment, the membrane distillation is of the type membrane distillation with air gap, so-called air gap membrane distillation (AGMD).
Ovan har ett antal utföringsförfaranden och användningar beskrivits. Emellertid kan membrandestilleringen la, lb, avkokningsanordningen 3 och värmeväxlarna 6, 61, 62 vara utformade på annat lämpligt sätt utan att uppfinningens grundtanke fràngás. ÉSQÛ 355 lO Föreliggande uppfinning är således inte begränsad till ovan- angivna utföringsförfaranden utan kan varieras inom dess av bifogade patentkrav angivna ram.A number of embodiments and uses have been described above. However, the membrane distillation 1a, 1b, the decoction device 3 and the heat exchangers 6, 61, 62 can be designed in another suitable way without departing from the basic idea of the invention. The present invention is thus not limited to the above-mentioned embodiments but can be varied within the scope of the appended claims.
Claims (4)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE0700056A SE530856C2 (en) | 2007-01-12 | 2007-01-12 | Method of low water consumption by means of membrane distillation with low energy consumption |
| PCT/SE2007/051041 WO2008085104A1 (en) | 2007-01-12 | 2007-12-19 | Method for purifying water using low energy consumption |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE0700056A SE530856C2 (en) | 2007-01-12 | 2007-01-12 | Method of low water consumption by means of membrane distillation with low energy consumption |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE0700056L SE0700056L (en) | 2008-07-13 |
| SE530856C2 true SE530856C2 (en) | 2008-09-30 |
Family
ID=39608888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE0700056A SE530856C2 (en) | 2007-01-12 | 2007-01-12 | Method of low water consumption by means of membrane distillation with low energy consumption |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| SE (1) | SE530856C2 (en) |
| WO (1) | WO2008085104A1 (en) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102009007915B4 (en) * | 2008-11-07 | 2015-05-13 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Process for desalting saline water |
| DE102010035171A1 (en) * | 2010-08-23 | 2012-02-23 | Siemens Aktiengesellschaft | Wastewater treatment in a paper waste |
| AU2012222868B2 (en) | 2011-03-03 | 2016-05-12 | Parkway Process Technologies Pty Ltd | A heat exchange system |
| CN102491577A (en) * | 2011-06-21 | 2012-06-13 | 天津科技大学 | Multi-stage series membrane distillation strong brine desalting method and device |
| CN102674604A (en) * | 2011-11-04 | 2012-09-19 | 北京中科通用能源环保有限责任公司 | Processing system for membrane concentrated solution of landfill leachate |
| CN102503012B (en) * | 2011-11-04 | 2013-11-27 | 北京中科通用能源环保有限责任公司 | Method for treating membrane concentrated liquor of landfill leachate |
| US9617173B2 (en) | 2013-03-04 | 2017-04-11 | Ecolab Usa Inc. | Method for treatment and reuse of used water streams |
| CN104496103A (en) * | 2014-12-23 | 2015-04-08 | 北京桑德环境工程有限公司 | Method for treating landfill leachate concentrated liquid |
| CN106241961A (en) * | 2016-09-06 | 2016-12-21 | 大唐环境产业集团股份有限公司 | A kind of water treatment facilities utilizing residual heat of electric power plant and method |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63137705A (en) * | 1986-12-01 | 1988-06-09 | Hitachi Ltd | membrane distillation equipment |
| JPH04290597A (en) * | 1991-03-19 | 1992-10-15 | Hitachi Ltd | water treatment equipment |
| US5814224A (en) * | 1996-08-12 | 1998-09-29 | Institut Geokhimii I Analiticheskoi Khimii Im.V.I.Vernadskogo Ran (Geokhi Ran) | Method for complex processing of sea-water |
| PT1185356E (en) * | 1999-05-27 | 2003-06-30 | Nl Org Toegepast Natuur Onderz | METHOD FOR PURIFYING A LIQUID BY INTERMEDIATE DISTILLATION BY MEMBRANE IN PARTICULAR FOR PRODUCTION OF DESSALINIZED WATER FROM WATER FROM THE SEA OR FROM WATER SALOBRA OR FROM WATER FROM INDUSTRIAL PROCESSES |
-
2007
- 2007-01-12 SE SE0700056A patent/SE530856C2/en not_active IP Right Cessation
- 2007-12-19 WO PCT/SE2007/051041 patent/WO2008085104A1/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2008085104A1 (en) | 2008-07-17 |
| SE0700056L (en) | 2008-07-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SE530856C2 (en) | Method of low water consumption by means of membrane distillation with low energy consumption | |
| AU2012292161B2 (en) | Membrane distillation device | |
| US8277614B2 (en) | Multi-stage flash desalination plant with feed cooler | |
| BR9806849B1 (en) | process for removing contaminants from a contaminant containing water supply stream. | |
| JP6303009B2 (en) | Vacuum membrane distillation fresh water generator for ships | |
| CN102971057B (en) | Plant for recovering degraded heat transfer oil from a solar thermal facility and associated recovery method | |
| CN101417209A (en) | Energy-saving pressure-reduction distillation device and method | |
| CL2023000518A1 (en) | Heat recovery during electrolysis processes. | |
| Criscuoli | Improvement of the Membrane Distillation performance through the integration of different configurations | |
| RU2012124115A (en) | VACUUM WATER SEPARATOR | |
| CN104891591B (en) | Carbon fiber production wastewater separation treatment and resource utilization process method and device | |
| US10414670B2 (en) | Systems and methods for distillation of water from seawater, brackish water, waste waters, and effluent waters | |
| JP2001524576A (en) | Atmospheric distillation of hydrocarbon-containing liquid streams | |
| US11465068B2 (en) | Multi-stage flash (MSF) reversal system and method | |
| SE530859C2 (en) | Method of purifying water by reverse osmosis | |
| AR072771A1 (en) | PROCESS AND APPLIANCE TO PRODUCE AND PURIFY EPICLOROHIDRINS | |
| US10337305B2 (en) | Process for removing dissolved gas from an evaporator feed stream | |
| JP2022178805A (en) | distillation apparatus | |
| CN107224745A (en) | Quinol solution's system for separating and purifying and method | |
| EP3353346B1 (en) | System and process for stripping volatile organic compounds from foul condensate | |
| JP4261438B2 (en) | Power generation and seawater desalination system | |
| SE429647B (en) | SET AND DEVICE TO REDUCE THE NEED OF ENERGY FOR DISTILLATION PROCESSES | |
| RU2513396C1 (en) | Methanol regeneration method | |
| CN107011141B (en) | Process method for separating butyraldehyde, ethanol and water mixture | |
| JP6511823B2 (en) | Membrane distillation fractionation unit |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NUG | Patent has lapsed |