Напорный фильтр для очистки воды

 

Изобретение относится к напорньгм фильтрам для очистки воды фильтрованием снизу вверх и может быть использовано для очистки сточных вод, загрязненных окалиной и маслами, на металлургических и других предприятиях с целью повышения эффективности разделения, надежности и стабильности работы. Загрязненная вода подается в корпус 1 через тангенциальный патрубок 18 и закручивается. Грубые примеси перемещаются к стенкам корпуса

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИ Х

РЕСПУБЛИН (191 (И) А1 (51) 4 0 2

С 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4122294/23-26 (22) 22.09.86 (46) 15 ° 02.88. Бюл. Ф 6 (71) Украинский государственный институт по проектированию металлургических заводов (72) А.М.Выскребец, С.А.Зеленский, И.П.Гаврилов и А.О.Прокопчук (53) 621.928.37(088.8) (56) Патент США Ф 3534855, кл. 21073, 1970.

Авторское свидетельство СССР

У 546362, кл В 01 D 23/26, В 04 С 1/00, 1974. (S4) НАПОРНЫЙ ФИЛЪТР ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ (57) Изобретение относится к напорным фильтрам для очистки воды фильтрованием снизу вверх и может быть использовано для очистки сточных вод, загрязненных окалиной и маслами, на металлургических и других предприятиях с целью повышения эффективности разделения, надежности и стабильности работы. Загрязненная вода подается в корпус 1 через тангенциальный патрубок 18 и закручивается. Грубые примеси перемещаются к стенкам корпуса

13

1 и опускаются в коническое днище 3, а легкие примеси собираются на поверхностях конуса 10, а также на диафрагме (Д) 9 и, поднимаясь, собираются в маслосборной камере f2. Нефтепродукты, накапливающиеся в кольцевой камере 11, поступают по трубам 13 в камеру 12. Предварительно очищенная вода через кольцевой зазор между Д 9 и конусом 10 поступает в слой зернистой загрузки и после очистки отводится через патрубок 17. Для обеспечения стабильной работы фильтра часть воды возвращается через перфорированный

73416 патрубок 14 в насос, подающий воду в фильтр или в емкость с исходной водой ° После заиливания фильтра открывают кран на патрубке 19 и через патрубок 17 подают в фильтр промывную воду. Затем опускают нижнее перфорированное дренажное устройство (НД)

5 и промывают загрузку снизу вверх через патрубок 18, а через патрубок

15 выпускают нефтепродукты. Затем через привод 7 НД 5 и дренаж 16 возвращают в рабочее положение, и фильтр готов к повторной эксплуатации. 3 з,п. ф-лы, 5 ил, Изобретение относится к фильтрованию, а именно к напорным фильтрам для очистки воды фильтрованием снизу вверх, и может быть использовано для очистки сточных вод, загрязненных окалиной и маслами, на металлургических и других предприятиях.

Цель изобретения — повышение эффективности разделения, надежности и стабильности работы.

На фиг.1 изображен напорный фильтр для очистки воды в режиме фильтрования, разрез; на фиг.2 — напорный фильтр в р " ; на фиг.3— и 4 — перфорированное дренажно-распределительное устройство в двух проекциях; на фиг.5 — узел I на фиг.3.

Напорный фильтр для очистки воды включает цилиндрический корпус 1, крышку 2 и коническое днище 3. В верхней части фильтра расположено перфорированное дренажно-распределительное устройство 4 в виде корзины, заполненной зернистым материалом. В нижней части находится нижнее перфорированное дренажно-распределительное устройство (дренаж) 5, соединенное через полый шток 6 и червячный редуктор с приводом 7. К дренажу 5 жестко прикреплены юбка 8 и диафрагма 9.

К диафрагме 9 также жестко прикреплены снизу конус 10 с кольцевой камерой 11. Между диафрагмой 9 и конусом 10 имеется кольцевой зазор для поступления очищенной воды иэ гидроциклона в фильтр. Кольцевая камера

11 соединяется с маслосборной камерой 12 трубками 13. Для возврата части очищенной в гидроциклоне воды в центре коаксиально корпусу установлен патрубок 14 с перфорацией в области диафрагмы 9.

При опускании дренажа патрубок

14 входит в полый шток 6. Для выпуска всплывших нефтепродуктов в днище

1О фильтра вертикально вмонтирован масловыпускной патрубок 15.

Между нижними 5 и верхними 6 дренажами установлено промежуточное перфорированное дренажно-распредели15 тельное устройство 16 с возможностью вертикального перемещения. При этом с целью повышения эффективности очистки и возможности использования многослойных загрузок количество уст20 ройств 16 определяют по соотношению п)H/D, где Н вЂ” высота фильтрующего слоя;

D — - диаметр фильтра.

Для выпуска фильтрата в крышку фильтра вмонтирован патрубок 17. В нижней части цилиндрического корпуса смонтирован тангенциально направленный патрубок 18 для подачи воды, а в коническом днище — патрубок 19 для

ЗО выпуска осадка

Предложенный дренаж 16 представляет собой стальной лист 20 с относительно крупными отверстиями 21 (10 — 20 мм) в шахматном порядке.

Отверстия прикрыты сверху и снизу уголками 22, положенными на проклад1373416 ки 23. Толщина прокладок определяет величину щели 24 между листом и полкой уголка. Верхние и нижние уголки укладываются перпендикулярно друг

5 другу, что придает дренажу необходимую жесткость и прочность при небольшой общей толщине. Элементы дренажа могут крепиться сваркой. Предложенный дренаж является двусторонним и может разделять слои различных по крупности и плотности материалов.

Кроме того, он обеспечивает достаточно равномерное распределение воды на площади фильтра.

Напорный фильтр для очистки воды работает следующим образом.

В начале функционирования включают привод 7, который через шток 6 поднимает нижний 5 и проме куточныи дренаж 20

16 вместе с загрузками до упора. В образовавшийся в нижней части фильтра гидроциклон через патрубок 18 подают грязную воду. Груб е примеси относятся к стенкам гидроциклона и сползают в коническое днище 3, а всплывающие примеси (нефтепродукты) собираются в центре, коалесцируют на внешних поверхностях конуса 10 и диафрагмы 9 и, поднимаясь, собираются в маслосборной камере 12. При этом нефтепродукты, накапливающиеся в кольцевой камере 11, поступают самотеком в нефтесборную камеру 12 по труокам 13.

Очищенная в гидропиклоне водл через кольцевой зазор между диафрагмой

9 и конусом 10 поступает через слой зернистой загрузки и отводится через патрубок 17. Часть воды из гидроциклона возвращается через перфорированный патрубок 14 в насос, подающий воду в фильтр или в емкость с исходной водой.

Количество возвращаемой воды зависит от допустимой нагрузки на фильтр и увеличивается по мере засорения

45 загрузки. Таким образом, эффективность работы гидроциклона, зависящая от его нагрузки, по мере загрязнения фильтра остается практически оптимальной. После эаиливания фильтра прекращают подачу грязной воды, открывают кран »а патрубке 19 и подачей воды сверху вниз через патрубок 17 вымывают загрязнения, накопившиеся в загрузке и коническом днище фильтра. Затем опускают нижний дренаж 5 в нижнее крайнее положение (фиг.2).

Над обоими слоями загрузки образуются полости, позволяющие свободно взвешиваться фракциям зернистого материала при промывке фильтра снизу вверх. Открывают кран нл патрубке 15 и выпускают нефтепродукты. Глубокую очистку фильтруюшего материала осуществляют подачей воды снизу вверх через патрубок 18 и отводом промывной воды через патрубок 17.

После промывки фильтра включают привод 7 и перемещением вверх последовательно нижнего, а затем промежуточного дренажа прижимают фильтрующие слои к верхнему дренажу, и фильтр готов к следующему циклу очистки воды.

Технико-экономический эффект от применения напорного фильтра заключается в повышении эффективности очистки воды от нефтепродуктов, увеличении продолжительности фильтроцикла за счет улавливания нефтепродуктов в гндроциклоне перед подачей воды нл фильтр, увеличении эффективности работы гидроциклона и снижении расхода воды на промывку за счет разрыва слоя загрузки промежуточными дренажами.

Отвод нефтепродуктов иэ гидроциклона и использование в качестве верхнего слоя мелкозернистого песка крупностью 0,8-1,2 мм позволяют снизить содержание взвешенных веществ и масел в фильтрлте не менее чем в 2 раза по сравнению с прототипом при сохранении производительности фильтра.

Путем подбора количества слоев фильтрующих загрузок с необходимыми адгезионными свойствами и крупностью, а также скорости фильтрования и нагрузки на гидроциклон фильтр может быть использован для тонкой очистки и доочистки сточных вод с целью их повторного использования или сброса в водоем, формула и з о б р е т е н и я

1. Напорный фильтр для очистки воды, содержащий цилиндриче=кий корпус с коническим днищем и тангенциальным патрубком, установленным в нижней его части, неподвижное перфорированное верхнее дренажно-распределительное устройство и нижнее перфорированное дренажно-распределительное устройство, на котором закреплен открытый гидроциклон с конической диаф1373416 рагмой, установленное с возможностью вертикального перемещения, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности разделения, надежности и стабильности работы, о« снабжен установленным коаксиально корпусу патрубком с перфорацией, выполненной в области диафрагмы.

2. Фильтр по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что гидроциклон снабжен конусом с кольцевой камерой и маслоотводящими трубами, прикрепленными к диафрагме, юбкой, установленной снизу диафрагмы, и масловыпускным патрубком, расположенным в нижней части фильтра °

3. Фильтр по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что он снабжен промежуточными перфорированными дренажно5 распределительными устройствами ус1 тановленными между верхним и нижним дренажно-распределительными устройствами с возможностью вертикального перемещения, при этом количество промежуточных устройств и определяют, по соотношению и >q Н!Э, где Н вЂ” высота фильтрующего слоя;

D — диаметр фильтра.

4. Фильтр по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что он снабжен уголками, уложенными на прокладки над отверстиями перфорации дренажно-распределительных устройств.

1373416

Составитель Д.Баранов

Редактор Н.Горват Техред А. Кравчук Корректор О.Кундрик

Заказ 524/5 Тираж 642 Подписное

ВНИИА Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. р л П оектная 4