ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

ПОДРОБНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Заявку на получение дополнительной информации по этому проекту можно заполнить здесь.

Наименование инновационного проекта

«Современные комплексы оборудования для получения обессоленной и деионизованной воды»

Рекомендуемая область пременения

Комплексы оборудования на основе установок обратного осмоса и электродеионизации предлагается использовать для получения обессоленной и деионизованной воды в химической, металлургической, электронной промышленности, энергетике (подпитка котлов высокого давления), медицине и пищевом производстве.

Назначение, цели и задачи проекта

Целью проекта является создание и производство современных комплексов на базе мембранных технологий с целью наиболее экономичного и экологически безопасного процесса обессоливания и деионизации воды. Производительность комплексов от 0,1 до 100 м3/ч.

Краткое описание заменяемого процесса или решаемой проблемы

Для получения обессоленной и деионизованной воды на протяжении многих десятилетий применяются методы ионного обмена и дистилляции. Это надежные и хорошо изученные способы имеют, однако, ряд существенных недостатков:

- ионообменные фильтры большой производительности трудно автоматизировать;

- значительные (до нескольких тонн) суточные расходы кислот и щелочей на регенерацию ионообменной смолы;

- образование большого количества стоков с высоким солесодержанием, требующих специальной утилизации;

-  необходимость многоступенчатой ионообменной очистки для получения деминерализованной воды;

- методы термической обработки воды сопряжены с колоссальными затратами на электроэнергию;

-  применяемое оборудование громоздко, зачастую требует строительства специальных зданий для его размещения.

Предлагаемые комплексы на основе установок обратного осмоса и электродеионизации лишены всех вышеперечисленных недостатков, позволяют получать обессоленную воду высокого качества при минимальных расходах электроэнергии, без применения агрессивных химических реагентов. Установки компактны, полностью автоматизированы, работают в непрерывном режиме, просты в эксплуатации и обслуживании.

Краткое описание предлагаемого технологического процесса

Мембранный процесс разделения жидкостей осуществляется следующим образом: исходный раствор под давлением подается на полупроницаемую мембрану. Мембрана разделяет поток на две части: очищенный раствор (пермеат), прошедший через мембрану и поток, не прошедший через мембрану (концентрат). В концентрате остаются удержанные мембраной загрязнения. Поскольку вдоль мембранной поверхности поток воды движется непрерывно, то удержанные частицы загрязнений не накапливаются на мембране, а вымываются концентратом. На установку обратного осмоса разрешается подавать воду, отвечающую следующим основным требованиям:

• взвешенные вещества не более 1 мг/л;

• общее солесодержание не более 30 г/л;

•  величина рН 2 ... 11;

• содержание железа не более 0,1 мг/л;

• рабочая температура не выше +45 °С

• свободный хлор и другие сильные окислители (озон, перманганат калия и пр.) не более 0,1 мг/л;

•  наличие в воде нефтепродуктов, масел, ПАВ недопустимо.

Обратный осмос - самый тонкий уровень, доступный системам мембранной фильтрации. 06-ратноосмотическая мембрана действует как барьер для всех растворенных солей и неорганических молекул, а также органических молекул с молекулярной массой более 100. Задерживающая способность (селективность) растворенных неорганических веществ у современных обратноосмотических мембран от 95 до 99,8 %. Типичное рабочее давление от 15 бар для солоноваой воды и до 69 бар для морской воды.

Электродеионизация объединяет две технологии обессоливания воды - электродиализ и ионный обмен. Упрощенно электодеионизационный модуль можно представить как электродиализный аппарат, межмембранные зазоры которого заполнены смесью ионитов (катионит и анионит). В процессе работы происходит поглощение смолами ионов, содержащихся в воде, а также под действием приложенного напряжения сразу же и регенерация смол. Иониты в этом случае служат не «емкостью» поглощающей ионы, а как бы скоростным «тоннелем», обеспечивающим их транспортировку в камеру концентрата.

Вода, поступающая на вход установок электродеионизации должна отвечать следующим требованиям:

• удельная электрическая проводимость 10...40 мкСм/см;

• общая жесткость, не более 0,02 ммоль/л;

• концентрация СО2, не более 5 мг/л;

• концентрация соединений кремния, не более 0,5 мг/л;

• наличие в воде сильных окислителей, нефти, масел, ПАВ недопустимо.

Технико-экономическое обоснование применения инновационной технологии

Ожидаемый годовой эффект от внедрения данного проекта составит:

на ТЭЦ с объемом потребления воды на подпитку котлов высокого давления 100 м3/час – 27,5 млн. рублей.

Объем запрашиваемых инвестиций из бюджета – 14.5 млн. рублей.  

Средства запрашиваются на создание экспериментального легкомонтируемого и адаптируемого к условиям заказчика комплекса производительностью 2-5 м3/час, проведение опытной эксплуатации с отработкой технологических режимов, подготовку технико-экономических обоснований предлагаемой реконструкции цехов химводоочистки энергообъектов ТЭЦ и промышленных предприятий, подготовку промышленной базы к производству и испытаниям комплексов большой производительности.

Схема реализации данной разработки.

Внедрение комплексов очистки воды, использующих обратный осмос и электродеионизацию, будет осуществляться путем прямых продаж компании ЗАО «ГИДРОГАЗ».

Первоначальная стоимость комплекса обессоливания воды производительностью 100 м3/час в зависимости от стоимости оборудования предварительной очистки воды составит сумму от 40 до 50 млн. рублей.

В настоящее время ЗАО «ГИДРОГАЗ» поддерживает контакты и реализует продукцию более чем на 1000 предприятиях на территории РФ и ближнего зарубежья.

Технико-экономические показатели трудо-энерго-природосбережения нового процесса

В таблице приведены основные технические характеристики установок обратного осмоса производства ЗАО «Гидрогаз»:

Обозначение

Производит-ельность

м3/ч

Сброс

концен-трата, м3/ч

Потребляемая мощность, кВт

Занимаемая площадь, м2

Масса,

кг

ОУ 0,1

0,1

0,4

0,5

1,5

100

ОУ 1

1

1

2,2

2

150

ОУ 5

5

4,0

7,5

2,5

550

ОУ 10

10

5,0

15

2,8

680

ОУ 20

20

8

30

8

1300

ОУ 50

50

18

40

20

2600

ОУ 100

100

30

75

30

3100

Электродеионизационная установка представляет собой набор модулей, соединенных параллельно. На каркасе расположены также насос, система управления, блок питания, трубопроводы, контрольно-измерительная аппаратура и регулирующая арматура.

В стандартную комплектацию установок обратного осмоса входят: мембранный модуль, насосная станция высокого давления, блок промывки мембран, трубопроводы и запорно-регулирующая арматура, датчики, контрольные приборы, а также система управления. В процессе работы постоянно контролируются и анализируются следующие параметры: давление на входе в насос высокого давления, давление на входе и выходе из мембранных элементов, расход фильтрата, концентрата и перепуска концентрата, а также проводимость обессоленной воды. Система управления осуществляет работу установки с накопительной емкостью для сбора фильтрата: при наполнении емкости происходит автоматическое отключение, а при снижении уровня ниже заданного, автоматический запуск. В качестве дополнительных опций установки получения обессоленной и деионизованной воды могут быть оснащены блоком контроля рН воды, модулями дозирования ингибитора осадкообразования, специализированными системами управления, интегрированными с АСУ ТП верхнего уровня и др. Установки обратного осмоса и электродеионизации имеют ряд существенных особенностей:

- полная автоматизация процесса получения обессоленной воды;

- непрерывная работа без остановок на регенерацию;

- низкие эксплуатационные расходы;

- низкое энергопотребление;

- отсутствие реагентного хозяйства;

- высокая стабильность характеристик деионизованной и обессоленной воды;

- простота обслуживания;

- высокая надежность и безопасность;

- эргономичность и компактность.

Новые потребительские свойства продукции

Установки обратного осмоса компактны, автоматизированы, эргономичные и экологичные.

Качественные характеристики, предъявляемые к сырью и материалам

Для производства установок обратного осмоса и электродеионизации используются комплектующие импортного и отечественного производства.

Стадия и уровень разработки

Предлагаемые инвестиции

20 млн. руб.

Рынки сбыта

Рынок оборудования водоподготовки в России и ближнем зарубежье.

Возможность и эффективность импортозамещения

Предлагаемый комплекс обессоливания воды на базе обратноосмотической технологии и электродеинизации является аналогом продукции зарубежных производителей (Дженерал Электрик , США), но создан на базе собственных разработок АСУ ТП, использует отечественные насосы и арматуру, расходные материалы и реагенты, имеет меньшую цену и меньшие эксплуатационные расходы.

Возможность выхода на мировой рынок

Срок окупаемости (в месяцах)

36

Дата поступления материала

09.09.2007

Инновации и люди

У павильонов Уральской выставки «ИННОВАЦИИ 2010» (г. Екатеринбург, 2010 г.)

Мероприятия на выставке "Инновации и инвестиции - 2008" (Югра, 2008 г.)

Открытие выставки "Малый бизнес. Инновации. Инвестиции" (г. Магнитогорск, 2007 г.)

Демонстрация разработок на выставке "Малый бизнес. Инновации. Инвестиции" (г. Магнитогорск, 2007 г.)