Система и способ удаления растворенного кремния из борированной воды на атомной электростанции (аэс)

Изобретения могут быть использованы в области водно-химического управления на атомных электростанциях (АЭС). Система для удаления растворенного кремния в борсодержащей воде атомной электростанции содержит резервуар для хранения борной кислоты 1 для атомной электростанции, буферный резервуар для диализата 2, резервуар для первичной воды 3, систему первичной нанофильтрации 4 и 5, буферный резервуар вторичной воды 6 и систему вторичной нанофильтрации 7. Резервуар для первичной воды 3 имеет два выхода, один выход соединен с буферным резервуаром для вторичной воды 6, а другой выход соединен с системой первичной нанофильтрации 4 и 5, имеющий две ступени: нанофильтр А и нанофильтр В. Буферный резервуар вторичной воды 6 имеет два выхода, один выход соединен с системой рекуперации радиоактивных отходов АЭС, другой выход связан с системой вторичной нанофильтрации 7. Первичный насос для нанофильтрации 8 расположен между буферным резервуаром для первичной воды 6 и системой первичной нанофильтрации 4 и 5. Между буферным резервуаром вторичной воды 6 и системой вторичной нанофильтрации 7 предусмотрен вторичный насос 9 для нанофильтрации. Между буферным резервуаром для диализата 2 и резервуаром для хранения борной кислоты атомной электростанции 1 расположен диализный насос 10. Мембраны для нанофильтрации, как в системе первичной нанофильтрации, так и в системе вторичной нанофильтрации, имеют диаметр пор 3-5 нм. Способ реализуется посредством заявленной системы. Предложенные изобретения позволяют минимизировать отходы на ядерном объекте, сократить потерю борной кислоты в бассейне отработанного топлива на атомных электростанциях, обеспечить удаление растворенного кремния с извлечением борной кислоты до 99,5%, при этом при обрабатывании 10 т радиоактивных жидкостей производится только 13,5 л отработанной жидкости. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

 

Данная группа изобретений относится к технической области водно-химического управления на атомных электростанциях (АЭС), и она касается системы и способа удаления растворенного кремния из борированной воды на АЭС.

Борная кислота добавляется в первичный контур АЭС для контроля реакционной способности и обеспечения безопасности и контроля атомной электростанции. В настоящее время на атомных электростанциях в стране и за рубежом обычно возникает проблема с высоким содержанием растворенного кремния в борсодержащей воде. Когда кремниевая кислота и коллоиды кремниевой кислоты, содержащиеся в растворенном кремнии, одновременно присутствуют с кальцием, магнием, алюминием и другими ионами, силикатное осаждение легко образуется на поверхности оболочки топлива, что ставит под угрозу безопасную работу устройства, химические и физические свойства растворенного кремния и борной кислоты, очень близки, что приводит к тому, что сложно отделить борную кислоту и растворенный кремний.

В связи с особенностью АЭС, имеется строгое требование к качеству воды, т.е., во время удаления растворенного кремния не допускается вовлечение примеси, и одновременно необходимо обеспечиться высокий коэффициент рекуперации борной кислоты, иначе это приводит к большому объему радиационных отходов.

В данный момент растворенный кремний в борированной воде на отечественных и зарубежных АЭС накопляется из года в год, однако отсутствует эффективная методика по удалению растворенного кремния. В связи с этим необходимо разработать высокоэффективный способ для удаления растворенного кремния из борированной воды на АЭС.

Так, из уровня техник и известна система и способ удаления кремния из борированной воды изложенная в заявке JP 2005147788, опубликованная 09.06.2005. Эта система и способ представляют собой систему очистки и повторного использования борированной воды от кремния, в которой используется тонкая пленка с обратным осмосом для разделения сред, удаляет другие компоненты, включая двуокись кремния, и получает высокую концентрацию борной кислоты. Она применима к основным системам охлаждения атомной электростанции. При этом система содержит: резервуар для хранения борной кислоты, резервуар временного хранения концентрата, резервуар тонкопленочной мембраной и обратным осмосом, электрическое устройство управления и устройство мониторинга двуокиси кремния борной кислоты и соответствующие устройства соединены друг с другом и основаны на конкретном этапе операции. Однако известная группа изобретений не позволяет полностью из борной кислоты извлечь кремний, поскольку одной тонкопленочной мембраны недостаточно для удаления полноценного удаления диоксида кремния.

Таким образом, ранее известные системы и способы удаления кремния из борной воды не позволяли минимизировать отходы на ядерном объекте, сократить потерю борной кислоты в бассейне отработавшего топлива на атомных электростанциях, обеспечить наиболее полное удаление растворенного кремния со скоростью извлечения борной кислоты.

Технической задачей, которая должна быть решена в соответствии с настоящим изобретением, является система и способ удаления растворенного кремния в борсодержащей воде атомной электростанции, эффективно удаляя растворенный кремний в борсодержащей воде атомной электростанции без введения других примесей и обеспечения высокого восстановления борной кислоты.

Технический результат заключается в минимизации отходов на ядерном объекте, сокращении потерь борной кислоты в бассейне отработавшего топлива на атомных электростанциях, обеспечении удаления растворенного кремния с извлечением борной кислоты до 99,5%, при этом обрабатывании 10 тонн радиоактивных жидкостей, производится только 13,5 литров отработанной жидкости.

Указанный технический результат реализуется за счет следующих особенностей системы и способа удаления кремния из борированной вода с АЭС.

Система для удаления растворенного кремния в борсодержащей воде атомной электростанции, включая резервуар для хранения борной кислоты атомной электростанции, буферный резервуар для диализата, резервуар для первичной воды, систему первичной нанофильтрацию, с двумя ступенями: нонофильтр А и нанофильтр В; вторичный буферный резервуар для воды и систему вторичную нанофильтрации. При этом боросодержащую воду из резервуара для хранения борной кислоты направляют в резервуар для первичной воды, резервуар для первичной воды имеет два выхода, один выход соединен с резервуаром для вторичной воды, а другой выход соединен с резервуаром для нанофильтрации первой ступени: нанофильтр А и нанофильтр В. Нанофильтрация используется для диализа жидкости. При диализе борная кислота проходит через мембрану нанофильтрации, а растворенный кремний захватывается мембраной нанофильтрации. Диализат транспортируется в буферный резервуар для диализата, а концентрированная жидкость возвращается в резервуар для первичный воды. Второй буферный резервуар имеет два выхода, один выход соединен с системой рекуперации радиоактивных отходов АЭС, другой выход связан с системой вторичной нанофильтрации. Система вторичной нанофильтрации используется для диализа борированной воды, она проходит через мембрану нанофильтра во время диализа. Кремний захватывается мембраной нанофильтрации, а диализат, оставшийся после фильтрации отправляется в буферный резервуар для диализата, а борированная вода возвращается во вторичную буферную емкость, при этом из буферного резервуара для диализата, диализат транспортируют в резервуар для хранения борной кислоты атомной электростанции.

При этом первичный насос для нанофильтрации расположен между резервуаром первичной воды и системой первичной нанофильтрации. Между вторичным буферным резервуаром и системой вторичной нанофильтрацией предусмотрен вторичный насос для нанофильтрации. Кроме того между буферный резервуаром для диализата и резервуарами для хранения борной кислоты атомной электростанции расположен диализный насос.

Мембрана для нанофильтрации, используемая, как в системе первичной нанофильтрации, так и вторичной нанофильтрации, имеет диаметр пор 3-5 нм.

При этом способ удаления растворенного кремния в борированной воде атомной электростанции включает следующие этапы.

Первый этап.

Резервуар для хранения борной кислоты АЭС выгружают в резервуар для первичной воды объемом V1, равный 10 м3. Затем под давлением первичного насоса нанофильтрации, борированная вода диализуется через два нанофильтра системы первичной нанофильтрации: нанофильтр А и нанофильтр В последовательно. Затем поток борированной воды после системы возвращают в резервуар для первичной воды, а скорость потока на входе в резервуар для первичной воды регулируется так, чтобы она была равна скорости потока борированной воды, гарантируя, что уровень борированной воды в резервуаре для первичной воды поддерживается на фиксированном уровне H1, равной 0,9 м. Когда объем V1, т.е. 10 м3 достигнут, вход воды прекращается, и основная система нанофильтрации, включающая в себя основной насос нанофильтрации, система первичной нанофильтрации нанофильтров А и В продолжают работать до тех пор, пока уровень резервуара для первичной воды не упадет до Н2, равного 0,3 м. Насос нанофильтрации первой ступени останавливают достигнув объема резервуара для первичной воды до V2, равным 100 л.

Второй этап

В оставшийся объем борированной воды V2 (100 л) в резервуаре для первичной автоматически добавляется объем V3, равный 150 л из резервуара для хранения борной кислоты на атомной электростанции, которые потом выгружают в буферный резервуар для вторичной воды, то есть оставшаяся борированная вода, содержащая высокую концентрацию растворенного в ней кремния после системы первой нанофильтрации, разбавляют водой объема 150 л и направляют в систему вторичной нанофильтрации. Очень важно добавлять воду, главным образом для ополаскивания системы первичной нанофильтрации и резервуара для первичной воды, чтобы удалить нерастворимые материалы и предотвратить блокировку трубопровода и мембран нанофильтров. При этом, когда уровень буферного резервуара для вторичной воды достигает высоты Н3, равного 0,2 м, вторичный нанофильтрационный насос начинает подавать борированную воду на вторичный диализ через систему вторичной нанофильтрации, а диализат, оставшийся после системы вторичной нанофильтрации течет в буферный резервуар для диализата, а отфильтрованную борированную воду возвращают в буферный резервуар вторичной воды.

Третий этап

Когда система вторичной нанофильтрации, включающая вторичный нанофильтрационный насос и систему вторичной нанофильтрации, имеет объем кумулятивной обработки V2+V3, т.е. 100+150 л, а буферный резервуар для вторичной воды заполнен до уровня жидкости Н4 (0,4 м). Оставшаяся борированная вода, содержащая высокую концентрацию растворенного в ней кремния, разбавляют деминерализованной водой 24,5 л. Очень важно добавлять деминерализованную воду. Добавление деминерализованной воды увеличивает концентрацию борной кислоты после системы вторичной нанофильтрации, обеспечивая борную кислоту на следующую партию. Коэффициент восстановления борной кислоты составляет 99,5%. Затем продолжают подвергать диализу разбавленную борированною воду на системе вторичной нанофильтрации. Диализат, оставшийся после фильтрации, выгружают в буферный резервуар для диализа и выводят в резервуар для хранения борной кислоты на атомной электростанции. Отфильтрованную борированную воду возвращают в буферный резервуар для вторичной воды для продолжения диализа, т.е. увеличить коэффициент рекуперации борной кислоты при помощи многократного диализа.

Четвертый этап

На четвертом этапе система вторичной нанофильтрации непрерывно работает до тех пор, пока вторичный буферный резервуар не будет заполнен до уровня Н5, равным 0, 15 м жидкости, после чего вторичный насос нанофильтрации будет остановлен. При этом оставшаяся концентрированная жидкость вторичного буферного резервуара обрабатывается системой регенерации радиационных отходов АЭС в виде жидких радиационных отходов.

Отходы 781.93mg / L 45.2g / L 13.5 литров

При этом задают верхний уровень Н6 (0,2 м) и нижний уровень Н7 (0,1 м) для буферного резервуара диализата. Когда уровень воды в буферном резервуаре диализата находится между Н7 и Н6, приводят систему по удалению растворенного кремния из борированной воды АЭС в непрерывную работу. Когда уровень воды в буферном резервуаре диализата достигает верхнего уровня Н6, автоматически начинают подачу воды в бак-хранилище борной кислоты для АЭС диализирующим насосом. Когда уровень воды в буферном резервуаре диализата достигает нижнего уровня Н7, прекращают подачу воды диализирующим насосом. До данного момента выполнена одна партия обработки борированной воды системой.

Пятый этап.

После завершения процесса работы системы систему переводят в режим очистки. При этом раствор в резервуаре для хранения борной кислоты на атомной электростанции автоматически очищается один раз, очищенная вода возвращается в резервуар для хранения борной кислоты на атомной электростанции, а затем завершается следующая партия процесса очистки воды, тем самым завершая процесс. Удаление растворенного кремния из охлаждающей жидкости атомной электростанции.

Таким образом, система и способ удаления растворенного кремния в борсодержащей воде атомной электростанции по изобретению используют многоступенчатую систему нанофильтрации для эффективного отделения борной кислоты и растворенного кремния и обеспечения эффективного удаления растворенного кремния без введения других примесей, с эффективностью извлечения борной кислоты 99,5, уменьшая количество радиоактивных отходов, образующихся на атомных электростанциях.

Описание прикрепленных схем

Фигура 1 представляет собой схематический вид составляющей частей системы по удалению растворенного кремния из борированной воды на АЭС.

На фиг.1: 1 - резервуар для хранения борной кислоты на атомной электростанции, 2 - буферный резервуар для диализата, 3 - резервуар для первичный воды, 4 - нанофильтр А, 5 - первая нанофильтр В, 6 - буферная емкость для вторичной воды; 7 - система вторичной нанофильтрации, 8 - нанофильтрационный насос для первичной нанофильтрации, 9 - нанофильтрационный насос для вторичной нанофильтрации, 10 - диализный насос.

Конкретные методы реализации

Система и способ удаления кремния, растворенного в борсодержащей воде атомной электростанции в соответствии с настоящим изобретением, будут подробно описаны ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи и варианты осуществления.

Группа изобретений объединяет рабочие характеристики атомной электростанции для разработки системы удаления растворенного кремния в борированная вода атомной электростанции: борированная вода сбрасывается в систему удаления кремния для обработки, а система удаления кремния состоит из последовательных двух систем нанофильтрации первой ступени (нанофильтры А и В) и вторичной нанофильтрации. Системы нанофильтрации и их вспомогательное оборудование обеспечивают следующее: когда борсодержащая вода проходит через систему нанофильтрации, борная кислота проникает через мембрану нанофильтра, а растворенный кремний удерживается мембраной нанофильтра, диализат после систем первичной и вторичной нанофильтрации возвращается в резервуар для диализата, а концентрированная борированная вода возвращается к первичной или вторичной системам нанофильтрации, чтобы продолжить диализ. При этом первая оставшаяся на нанофильтрации борсодержащая вода, содержащая высокую концентрацию растворенного кремния, разбавляется исходной водой и затем поступает в систему вторичной нанофильтрации для обработки. Наконец, оставшаяся борсодержащая вода, содержащая высокую концентрацию растворенного кремния, разбавляется деминерализованной воды и затем проходит через вторичную систему нанофильтрации для увеличения концентрированной борной кислоты путем повторного диализа, конечный оставшийся концентрат вторичной системы нанофильтрации в качестве радиоактивных отходов его обрабатывают специальной системой для атомных электростанций, после того как система снова использует оборудование для очистки воды, оно завершает удаление растворенного кремния из борной воды в партии атомных электростанций.

Пример реализации 1

Как указано в фиг. 1, система удаления кремния из борированной воды для атомной электростанции согласно настоящему варианту осуществления включает в себя резервуар 1 для хранения борной кислоты атомной электростанции, буферный резервуар 2 для диализата, резервуар 3 для первичной воды, систему первичную нанофильтрацию, имеющую 2 ступени нанофильтрация А 4 и нанофильтрация В 5, и систему вторичной нанофильтрации 7. Буферный резервуар для вторичной воды 6 и вторичная нанофильтрация 7. Боросодержащая вода в резервуаре 1 для хранения борной кислоты атомной электростанции отправляется в резервуар 3 для первичной воды, который имеет два выходных порта, один выходной порт соединен с буферным резервуаром вторичной воды, а другой выходной порт соединен с системой первичной нанофильтрации. При диализе борная кислота проходит через мембрану нанофильтра, а растворенный кремний остается на мембране нанофильтра, а диализат, оставшийся после нанофильтрации транспортируются в буферный резервуар для диализата 2. Буферный резервуар для вторичной воды 6 имеет два выхода, один выход соединен с системой рекуперации радиоактивных отходов атомной электростанции, другой выход соединен с вторичной нанофильтрацией 7. Система вторичной нанофильтрации 7 для жидкого диализа. При диализе борная кислота проходит через мембрану нанофильтра, а растворенный кремний захватывается мембраной нанофильтра, а диализат, оставшийся после нанофильтрации транспортируют в буферный резервуар 2 для диализата, а концентрированная борированная кислота возвращается в буферный резервуар для вторичной воды 6. Резервуар для диализата 2 подключен к резервуару 1 для хранения борной кислоты АЭС.

В этом варианте осуществления первичный насос нанофильтрации 8 может быть расположен между резервуаром 3 первичной воды и системой первичной нанофильтрацией, чтобы подавать жидкость на нанофильтр. Вторичный нанофильтрационный насос 9 расположен между буферным резервуаром 6 вторичной воды и системой вторичной нанофильтрацией 7 для ускорения подачи жидкости в систему вторичной нанофильтрации 7.

В настоящем варианте осуществления диализный насос 10 расположен между буферным резервуаром 2 для диализата и резервуаром 1 для хранения борной кислоты АЭС

В этом варианте осуществления система первичной нанофильтрации имеет две последовательные ступени нанофильтров А и В.

В этом варианте осуществления нанофильтрационные мембраны, используемые как в системе первичной нанофильтрации, так и вторичной нанофильтрации 7, имеет диаметр пор 3-5 нм.

Пример реализации 2

Методика по удалению растворенного кремния из борированной воды на АЭС, основанный на вышеуказанном примере реализации 1, включает в себя нижеследующие этапы:

Первый этап

Из накопительного резервуара для хранения борной кислоты 1 борированную воду выгружают в буферный резервуар 3 для первичной воды объемом V1, а затем под давлением насоса первичной нанофильтрации 8 борированную воду диализуют через две ступени нанофильтров первичной А 4 и В 5 системы первичной нанофильтрации последовательно. Диализат, оставшийся после фильтрации подают в буферный резервуар 2 для диализата, а концентрированную борированную воду возвращают в резервуар 3 для первичной воды. Расход воды на входе в буферный резервуар 3 для первичной воды автоматически настраивается так, чтобы быть скорость потока была такой. Чтобы уровень в резервуаре 3 для первичной воды поддерживался на фиксированном уровне жидкости H1. Когда объем кумулятивной обработки достигает объема V1, вход воды прекращают. Система первичной нанофильтрации, включающая в себя насос первичной нанофильтрации 8, нанофильтры А 4 и В 5, непрерывно приводится в действие к первой жидкости для входного буферного резервуара 3. Когда уровень в резервуаре понижают до Н2, насос первичной 8 нанофильтрации останавливают, и, наконец, резервуар 3 для первичной воды имеет оставшийся объем раствора V2.

В данном примере реализации: V1=10 m3, H1=0.9 m, H2=0.3 m, V2=100 L.

Второй этап

К оставшемуся борированной воды объемом V2 в резервуаре 3 для хранения воды автоматически добавляют к объему V3 воды из резервуара 1 для хранения борной кислоты на атомной электростанции, полученное выгружают в буферный резервуар 6 для вторичной воды. Таким образом первый оставшийся высококонцентрированный раствор борированной воды с растворенным в ней кремнием в нанофильтрации первой ступени, разбавляют исходной борированной водой, полученное направляют в систему вторичной нанофильтрации, когда уровень буферного резервуара для вторичной воды 6 достигает высоты Н3, вторичный нанофильтрационный насос 9 автоматически начинает производить вторичную нанофильтрацию 7. Диализ, полученный после нанофильтрации, подают в буферный резервуар 2 диализата, и концентрат борированной воды возвращается в буферный резервуар для вторичной воды 6.

В данном примере реализации: V3=150 L, H3=0.2 m.

Третий этап

Когда вторичная система нанофильтрации, включающая в себя вторичный нанофильтрационный насос 9 и вторичную нанофильтрацию 7, накапливает объем (V2+V3), а буферный резервуар 6 для вторичной воды достигает уровня Н4, концентрированная борированная вода, содержащая высокую концентрацию кремния разбавляют деминерализованной водой, например, добавляется оставшийся объем V4 борсодержащей воды, содержащей высокую концентрацию растворенного кремния в буферном резервуаре 6 для вторичной воды. Объем V4 разбавляется деминерализованной водой, а затем диализ продолжается в системе вторичной нанофильтрацией 7. Диализат, полученный после нанофильтрации, выгружаются в буферный резервуар 2 для диализа и транспортируют в резервуар 1 для хранения борной кислоты на атомной электростанции. Концентрированную борированную воду выгружают обратно в буферный резервуар 6 вторичной воды для продолжения диализа, то есть, повторный диализ увеличивает восстановление борной кислоты, ее концентрацию.

В данном примере реализации: H4=0.4 m, V4=24.5 L.

Четвертый этап

На четвертом этапе система вторичной нанофильтрации непрерывно работает до тех пор, пока буферный резервуар 6 для вторичной воды не будет заполнен до уровня Н5 жидкости, вторичный насос нанофильтрации будет остановлен. Сконцентрированный раствор борированной воды, оставшийся в буферном резервуаре для вторичной воды 6 обрабатывается системой регенерации радиационных отходов АЭС в виде жидких радиационных отходов.

В данном примере реализации: Н5=0.15 m.

В данном примере реализации задают верхний уровень Н6 и нижний уровень Н7 для буферного резервуара диализата. Когда уровень воды в буферном резервуаре диализата находится между Н7 и Н6, приводят систему по удалению растворенного кремния из борированной воды АЭС в непрерывную работу. Когда уровень воды в буферном резервуаре диализата достигает верхнего уровня Н6, автоматически начинают подачу воды в бак-хранилище борной кислоты для АЭС диализирующим насосом. Когда уровень воды в буферном резервуаре диализата достигает нижнего уровня Н7, прекращают подачу воды диализирующим насосом. До данного момента выполнена одна партия обработки борированной воды системой.

В данном примере реализации: H6=0.2 m, Н7=0.1 m.

Пятый этап

После завершения процесса работы системы систему переводят в режим очистки. При этом раствор в резервуаре для хранения борной кислоты на атомной электростанции автоматически очищается один раз, очищенная вода возвращается в резервуар для хранения борной кислоты на атомной электростанции, а затем завершается следующая партия процесса очистки воды, тем самым завершая процесс. Удаление растворенного кремния из охлаждающей жидкости атомной электростанции.

1. Система для удаления растворенного кремния из борсодержащей воды атомной электростанции, содержащая резервуар для хранения борной кислоты, буферный резервуар для диализата, резервуар для первичной воды, систему первичной нанофильтрации, буферный резервуар вторичной воды и систему вторичной нанофильтрации, отличающаяся тем, что резервуар для первичной воды имеет два выхода, один из которых соединен с резервуаром для вторичной воды, а другой - с системой первичной нанофильтрации, имеющей две ступени: нанофильтр А и нанофильтр В, в которых осуществляется диализ; буферный резервуар вторичной воды имеет два выхода, один выход соединен с системой рекуперации радиоактивных отходов атомной электростанции, а другой соединен с системой вторичной нанофильтрации; при этом первичный насос для нанофильтрации расположен между резервуаром для первичной воды и системой первичной нанофильтрации; между буферным резервуаром вторичной воды и системой вторичной нанофильтрации предусмотрен вторичный насос нанофильтрации; между буферным резервуаром для диализата и резервуаром для хранения борной кислоты расположен диализный насос; причем мембраны для первичной и вторичной нанофильтрации имеют диаметр пор 3-5 нм.

2. Способ удаления кремния из борсодержащей воды атомной электростанции (АЭС), осуществляющийся поэтапно, отличающийся тем, что удаление кремния осуществляют посредством последовательных пяти этапов: на первом этапе борсодержащую воду из резервуара для хранения борной кислоты выгружают в резервуар для первичной воды объемом V1, равным 10 м3, затем под давлением первичного насоса нанофильтрации борированную воду последовательно подвергают диализу через две ступени системы первичной нанофильтрации, содержащие соответственно нанофильтры А и В, поток борированной воды после диализа с нанофильтра В возвращают в резервуар для первичной воды, при этом скорость потока на входе в резервуар для первичной воды регулируют так, чтобы уровень в нем поддерживался на фиксированном уровне H1, равном 0,9 м; при этом когда объем V1, т.е. 10 м3, будет достигнут, вход воды прекращают; диализат, оставшийся после диализа от нанофильтра А и нанофильтра В, транспортируют в буферный резервуар для диализата; при этом первичная система нанофильтрации, включающая в себя первичный насос нанофильтрации, нанофильтры А и В, продолжает работать до тех пор, пока уровень резервуара первичной воды не упадет до Н2, равного 0,3 м; насос первичной нанофильтрации останавливают, достигнув объема резервуара для первичной воды V2, равного 100 л; на втором этапе в оставшуюся борированную воду в резервуаре для первичной воды объемом V2, равным 100 л, автоматически добавляют раствор объемом V3, равным 150 л, из резервуара для хранения борной кислоты, полученный раствор выгружают в буферный резервуар вторичной воды, то есть оставшуюся борированную воду с высокой концентрацией растворенного кремния после системы первичной нанофильтрации разбавляют водой в объеме 150 л, а затем направляют в систему вторичной нанофильтрации; когда уровень в буферном резервуаре вторичной воды достигает высоты Н3, равной 0,2 м, вторичным насосом нанофильтрации начинают подавать борированную воду на вторичный диализ через систему вторичной нанофильтрации, при этом диализат, оставшийся после нанофильтрации, направляют в буферный резервуар для диализата, а борированную воду возвращают в буферный резервуар вторичной воды; на третьем этапе система вторичной нанофильтрации имеет объем кумулятивной обработки V2+V3, т.е. 100+150 л, а буферный резервуар вторичной воды заполнен до уровня жидкости Н4 (0,4 м); при этом оставшуюся борированную воду с высокой концентрацией растворенного кремния разбавляют деминерализованной водой объемом 24,5 л, а затем продолжают ее диализ в системе вторичной нанофильтрации; затем борированную воду из резервуара для диализата выгружают в резервуар для хранения борной кислоты; затем возвращают в буферный резервуар вторичной воды для продолжения диализа и выполняют многократный диализ; на четвертом этапе система вторичной нанофильтрации непрерывно работает до тех пор, пока буферный резервуар вторичной воды не будет заполнен до уровня Н5, равного 0,15 м, после чего вторичный насос нанофильтрации будет остановлен; при этом оставшуюся концентрированную жидкость из буферного резервуара вторичной воды обрабатывают системой регенерации радиационных отходов АЭС в виде жидких радиационных отходов; при этом задают верхний уровень Н6 (0,2 м) и нижний уровень Н7 (0,1 м) для буферного резервуара диализата; когда уровень воды в буферном резервуаре диализата находится между Н7 и Н6, приводят систему по удалению растворенного кремния из борсодержащей воды в непрерывную работу; когда уровень воды в буферном резервуаре диализата достигает верхнего уровня Н6, автоматически начинают подачу воды в резервуар хранения борной кислоты диализным насосом; когда уровень воды в буферном резервуаре диализата достигает нижнего уровня Н7, прекращают подачу воды диализным насосом; пятый этап включает завершение процесса работы системы для удаления растворенного кремния, для чего ее переводят в режим очистки, при котором раствор в резервуаре для хранения борной кислоты автоматически очищается один раз, очищенную воду возвращают в резервуар для хранения борной кислоты.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к обработке пластовой воды, возникающей вследствие процесса извлечения нефти, и ее использованию для производства пара для извлечения нефти.

Изобретение может быть использовано в водоочистке. Устройство для очистки и приготовления питьевой воды состоит из струйного насоса - гидродинамического кавитатора 1, цилиндрического корпуса, озонирующего элемента.

Изобретение относится к обеспечению охраны водной среды и может быть использовано при аэрации водоемов. Устройство для аэрации воды включает в себя понтон, снабженный водоподъемной трубой, опущенной в придонные слои водоема, и сбросной трубой.

Изобретение относится к обеспечению охраны водной среды и может быть использовано при аэрации водоемов. Устройство для аэрации воды включает в себя понтон, снабженный водоподъемной трубой, опущенной в придонные слои водоема, и сбросной трубой.

Изобретение относится к пищевой промышленности, к безалкогольным напиткам, а именно к воде питьевой газироаванной. Вода изготовлена на основе артезианской воды из природного источника «Эмили» с уровнем минерализации 0,3 г/л с добавлением на 100 дал готового продукта: 42-45 л хвойной флорентинной кедровой воды, 1,5-2 кг лимонной кислоты и 3,5-4,0 кг двуокиси углерода.

Изобретение относится к порошкообразной растворимой в воде катионогенной полимерной композиции, используемой для промотирования флокуляции при разделении твердой и жидкой фаз.

Изобретение может быть использовано в нефтяной отрасли для обработки пластовой воды, применяемой для заводнения нефтяного пласта. Способ включает стадию получения пластовой воды, содержащей смесь нефть-вода, извлекаемой из нефтеносного пласта, причем пластовая вода содержит полимерные соединения, повышающие вязкость.

Изобретение относится к экологии и энергетике, в частности к извлечению из глубинных вод Черного моря сероводорода, серы, водорода, цветных и редких металлов. Способ основан на природном процессе разложения сероводорода, растворенного в воде поступающим из атмосферы кислородом путем смешивания верхних слоев морской воды, содержащей кислород, с холодной сероводородсодержащей водой.

Актуальность проблемы обеспеченности населения Чеченской республики качественной питьевой водой связана с изменением природных вод под действием сбросов хозяйственно-бытовых, производственных и ливневых сточных вод различной степени загрязнения.

Изобретение относится к вихревому соноплазмохимическому устройству для обработки жидких сред, которое может быть использовано, например в системах кондиционирования воды для обеззараживания водопроводной, морской и сточных вод.

Изобретение относится к управлению концентрацией в системах фильтрования. Способ концентрирования минорного компонента подаваемой жидкости, который включает этапы, на которых: устанавливают разность гидравлического давления на протяжении среды для фильтрования в первом фильтре, принимающем подаваемую жидкость, которая содержит основной компонент и минорный компонент, для того чтобы получать первый пермеат, обогащенный основным компонентом по отношению к подаваемой жидкости, и первый ретентат, обогащенный минорным компонентом по отношению к подаваемой жидкости; устанавливают разность гидравлического давления на протяжении среды для фильтрования во втором фильтре, принимающем по меньшей мере часть первого пермеата, для того чтобы получать второй пермеат, обогащенный основным компонентом по отношению к первому пермеату, и второй ретентат, обогащенный минорным компонентом по отношению к первому пермеату; устанавливают разность гидравлического давления на протяжении среды для фильтрования в третьем фильтре, принимающем по меньшей мере часть второго ретентата, для того чтобы получать третий пермеат, обогащенный основным компонентом по отношению ко второму ретентату, и третий ретентат, обогащенный минорным компонентом по отношению ко второму ретентату; и повторно используют по меньшей мере часть третьего ретентата на стороне ретентата первого фильтра и смешивают часть третьего ретентата по меньшей мере с частью подаваемой жидкости, причем минорный компонент присутствует в третьем ретентате с массовой долей и минорный компонент присутствует в подаваемой жидкости с массовой долей, и более низкая массовая доля минорного компонента в третьем ретентате и массовая доля минорного компонента в подаваемой жидкости составляют по меньшей мере приблизительно 0,5 от более высокой массовой доли минорного компонента в третьем ретентате и массовой доли минорного компонента в подаваемой жидкости.

Изобретение относится к управлению концентрацией в системах фильтрования. Способ концентрирования минорного компонента подаваемой жидкости, который включает этапы, на которых: устанавливают разность гидравлического давления на протяжении среды для фильтрования в первом фильтре, принимающем подаваемую жидкость, которая содержит основной компонент и минорный компонент, для того чтобы получать первый пермеат, обогащенный основным компонентом по отношению к подаваемой жидкости, и первый ретентат, обогащенный минорным компонентом по отношению к подаваемой жидкости; устанавливают разность гидравлического давления на протяжении среды для фильтрования во втором фильтре, принимающем по меньшей мере часть первого пермеата, для того чтобы получать второй пермеат, обогащенный основным компонентом по отношению к первому пермеату, и второй ретентат, обогащенный минорным компонентом по отношению к первому пермеату; устанавливают разность гидравлического давления на протяжении среды для фильтрования в третьем фильтре, принимающем по меньшей мере часть второго ретентата, для того чтобы получать третий пермеат, обогащенный основным компонентом по отношению ко второму ретентату, и третий ретентат, обогащенный минорным компонентом по отношению ко второму ретентату; и повторно используют по меньшей мере часть третьего ретентата на стороне ретентата первого фильтра и смешивают часть третьего ретентата по меньшей мере с частью подаваемой жидкости, причем минорный компонент присутствует в третьем ретентате с массовой долей и минорный компонент присутствует в подаваемой жидкости с массовой долей, и более низкая массовая доля минорного компонента в третьем ретентате и массовая доля минорного компонента в подаваемой жидкости составляют по меньшей мере приблизительно 0,5 от более высокой массовой доли минорного компонента в третьем ретентате и массовой доли минорного компонента в подаваемой жидкости.

Изобретение относится к очистке и опреснению морской воды. Опреснительная установка обратного осмоса включает рамный корпус 1, мембрану 4 обратного осмоса, гидропривод 2, гидрораспределитель промывки 6, гидрораспределитель консервации 7, емкость 8 с жидким консервантом, блок фильтрации механических примесей подводимой морской воды, состоящий из нескольких фильтров 9, 10, 11 механических примесей.

Изобретение относится к использованию композиций надмуравьиной кислоты для удаления нарастающей биопленки и минеральных отложений на мембранах. Способ удаления микроорганизмов и минеральных отложений с мембранной системы включает: приведение мембраны в контакт с композицией надмуравьиной кислоты, содержащей надмуравьиную кислоту, муравьиную кислоту и перекись водорода, причем композиция является совместимой с мембраной и не повреждает мембрану по результатам измерений снижения потока мембраны; и удаление нарастающих бактерий и растворение минеральных отложений на мембране 2 н.

Изобретение относится к способу получения молочной кислоты, включающему следующие стадии: фильтрацию водного раствора, содержащего молочную кислоту, через мембрану нанофильтрации, для извлечения водного раствора молочной кислоты со стороны пермеата (стадия A); перегонку вышеупомянутого водного раствора молочной кислоты для извлечения молочной кислоты с паровой стороны (стадия B); и кристаллизацию вышеупомянутой молочной кислоты, полученной на стадии B, и обеспечение разделения твердого тела и жидкости для извлечения кристаллов молочной кислоты (стадия С).

Изобретение относится к способу выделения мономерных изоцианатов из изоцианатсодержащих смесей из форполимеров и мономерных изоцианатов, которые содержат изоцианатные группы, путем приготовления смеси в растворителе и диализа растворенной смеси против растворителя с помощью проницаемой мембраны с размером пор в интервале от 5 до 400 нм, где используемый растворитель представляет собой полярный растворитель, и используемая мембрана представляет собой мембрану из простого полиэфирэфиркетона, полисульфона или простого полиэфирсульфона.

Изобретение относится к обработке воды и может быть использовано в области питьевого водоснабжения для глубокой очистки питьевой водопроводной воды. Водоочистительная установка содержит программируемый блок управления 27, фильтры грубой 1 и тонкой 2 механической очистки, первый 3 и второй 4 обратноосмотические мембранные фильтры, насос 5 для перекачивания воды, входной 9 и выходной 33 электромагнитные клапаны, электронный датчик давления 8; вмонтированные в трубопровод по потоку счетчики расхода воды 10,11, 12 с первого по третий, первый 13 и второй 14 узлы контроля концентрации примесей в воде, первый 15 и второй 16 датчики "сухого хода", реле давления 17 очищенной воды, обратный клапан 18, запорные краны 19, 20, 21, 22 с первого по четвертый, манометры 23, 24, 25, 26 с первого по четвертый, камеру ультрафиолетового облучения 7.

Настоящее изобретение относится к устройству и способу очистки жидкости. Данное устройство включает воздухонепроницаемый контейнер (301) и нагреватель (305).

Изобретение относится к способу очистки раствора фосфорной кислоты, полученной путем обработки природного фосфата сильной кислотой, включающему стадию фильтрации фосфорной кислоты через мембрану нанофильтрации, в котором мембрана нанофильтрации представляет собой органическую мембрану нанофильтрации, устойчивую в кислой среде, на которой адсорбирован по меньшей мере один водорастворимый полимер, включающий по меньшей мере одну функциональную аминогруппу, одну функциональную ароматическую аминогруппу, одну функциональную группу кислоты и/или одну спиртовую функциональную группу.

Изобретение относится к молочной промышленности. Очищают творожную сыворотку от казеиновой пыли и жира.
Изобретение относится к устройствам обессоливания и опреснения морской воды при помощи обратноосмотического фильтра. Обратноосмотическая опреснительная установка состоит из сетчатого фильтра грубой очистки(1), фильтра предварительной очистки(2), присоединенного к всасывающему патрубку(3), всасывающего патрубка(3), который присоединен к насосу высокого давления, насоса высокого давления(4), который создает рабочее давление в линии нагнетания и обратноосмотическом фильтре более 50 кг/см2: можно применять лопастные, радиально-поршневые, аксиально-поршневые, кулачковые и другие насосы высокого давления изготовленные из коррозионно-стойкой стали(нержавейки), патрубка(5), соединяющего насос высокого давления с обратным клапаном(12), к патрубку(5) присоединен патрубок(6), к которому присоединен кран(7), к крану(7) присоединен манометр(8), по показаниям манометра настраивается давление в линии нагнетания, по которой морская вода или другая вода поступает в обратноосмотический фильтр, после патрубка(6) к патрубку(5) присоединен патрубок(9), к которому присоединен предохранительный клапан(10), которым настраивается давление в линии нагнетания, по которой морская вода или другая вода поступает в обратноосмотический фильтр, к предохранительному клапану присоединен патрубок(11), который соединен с местом слива, к обратному клапану(12) присоединен патрубок(13), к которому присоединен обратноосмотический фильтр, который состоит из редукционного клапана(14), который поддерживает постоянное настроенное давление после себя, к редукционному клапану присоединен патрубок(15), который присоединяет редукционный клапан к корпусу обратноосмотического фильтра(16), уплотнительного кольца(17), которое устанавливается в цилиндрическое отверстие, которое сделано в корпусе обратноосмотического фильтра, контрогайки(18), которая накручивается по резьбе, которая сделана на внешней цилиндрической поверхности корпуса обратноосмотического фильтра с правой стороны, фильтрующей пластины(19), которая устанавливается после уплотнительного кольца(17) в цилиндрическое отверстие, которое сделано в корпусе обратноосмотического фильтра, уплотнительного кольца(17), которое устанавливается после фильтрующей пластины в цилиндрическое отверстие, которое сделано в корпусе обратноосмотического фильтра, крышки обратноосмотического фильтра(20), которая накручивается по резьбе, которая сделана на внешней цилиндрической поверхности корпуса обратноосмотического фильтра с правой стороны и устраняет все зазоры в корпусе обратноосмотического фильтра, после этого контрится контрогайкой(18) от откручивания, патрубка(21), присоединенного к крышке обратноосмотического фильтра, к патрубку(21) присоединен счетчик воды(22), который показывает количество протекаемой обессоленной или опресненной воды, при уменьшении протекаемой обессоленной или опресненной воды нужно снять фильтрующую пластину и прочистить ее, вышедшую из строя фильтрующую пластину снять и заменить новой, к счетчику воды(22) присоединен патрубок(23), по которому вытекает обессоленная или опресненная вода в зависимости от того какая фильтрующая пластина для обратного осмоса или нанофильтрации установлена в цилиндрическом отверстии, которое сделано в корпусе обратноосмотического фильтра, перед контрогайкой к корпусу обратноосмотического фильтра присоединен патрубок(24), к которому присоединен патрубок(б) с присоединенным к нему краном(7), к крану(7) присоединен манометр(8) по показаниям которого настраивается давление в обратноосмотическом фильтре, к патрубку(24) присоединен переливной клапан(25), который поддерживает постоянное настроенное давление до себя, к переливному клапану присоединен патрубок(26), по которому рассол вытекает из обратноосмотического фильтра. Технический результат – упрощение конструкции опреснительной установки и повышение ресурса работы насоса высокого давления. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретения могут быть использованы в области водно-химического управления на атомных электростанциях. Система для удаления растворенного кремния в борсодержащей воде атомной электростанции содержит резервуар для хранения борной кислоты 1 для атомной электростанции, буферный резервуар для диализата 2, резервуар для первичной воды 3, систему первичной нанофильтрации 4 и 5, буферный резервуар вторичной воды 6 и систему вторичной нанофильтрации 7. Резервуар для первичной воды 3 имеет два выхода, один выход соединен с буферным резервуаром для вторичной воды 6, а другой выход соединен с системой первичной нанофильтрации 4 и 5, имеющий две ступени: нанофильтр А и нанофильтр В. Буферный резервуар вторичной воды 6 имеет два выхода, один выход соединен с системой рекуперации радиоактивных отходов АЭС, другой выход связан с системой вторичной нанофильтрации 7. Первичный насос для нанофильтрации 8 расположен между буферным резервуаром для первичной воды 6 и системой первичной нанофильтрации 4 и 5. Между буферным резервуаром вторичной воды 6 и системой вторичной нанофильтрации 7 предусмотрен вторичный насос 9 для нанофильтрации. Между буферным резервуаром для диализата 2 и резервуаром для хранения борной кислоты атомной электростанции 1 расположен диализный насос 10. Мембраны для нанофильтрации, как в системе первичной нанофильтрации, так и в системе вторичной нанофильтрации, имеют диаметр пор 3-5 нм. Способ реализуется посредством заявленной системы. Предложенные изобретения позволяют минимизировать отходы на ядерном объекте, сократить потерю борной кислоты в бассейне отработанного топлива на атомных электростанциях, обеспечить удаление растворенного кремния с извлечением борной кислоты до 99,5, при этом при обрабатывании 10 т радиоактивных жидкостей производится только 13,5 л отработанной жидкости. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх