Напорный фильтр для очистки природных и сточных вод

 

Изобретение относится к устройствам для очистки жидкостей и может быть использовано для очистки воды в хозяйственно-питьевом и оборотном производственном водоснабжении и в химической технологии. Цель изобретения - интенсификация процесса регенерации и упрощение конструкции фильтра. Фильтр содержит зернистую загрузку 7 и пульсационную камеру 8 с распределительной трубой 9 с отверстием 10. Камера 8 выполнена в виде электролизера с запальной свечой 11 и имеет обратный клапан 12. Фильтрование проводят сверху вниз через загрузку 7, дренажное днище 6 и патрубок 4. Регенерацию фильтра проводят с помощью гремучего газа, который накапливается в электролизере и трубах 14 и 9 при электролизере воды. Периодически, по мере возрастания сопротивления фильтра, гремучую смесь взрывают с помощью запальной свечи 11, что значительно увеличивает интенсивность регенерации загрузки 7. Устройство проще своего прототипа в виду отсутствия механичного привода, обеспечивающего пульсацию потока жидкости в фильтрующей загрузке. 1 з.п. ф-лы, 1 табл, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИ ЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (111 (51)5 В 01 D 24 48 24 46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОсудАРстВенный комитет

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4424326/31-26 (22) 26.05.88 (46) 15.03.90. Бюл. № 10 (7 I ) Ленинградский инженерно-строительный институт (72) В. А. Романенко, С. В. Зайцев, А. Н. Койда и Н. С. Соловьева (53) 66.067.322 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 971412, кл. В 01 D 23/10, 1982. (54) НАПОРНЫЙ ФИЛЬТР ДЛЯ ОЧИСТКИ ПРИРОДНЫХ И СТОЧНЫХ ВОД (57) Изобретение относится к устройствам для очистки жидкостей и может быть использовано для очистки воды в хозяйственно-питьевом и оборотном производственном водоснабжении и в химической технологии.

Цель изобретения — интенсификация процесса регенерации и упрощение конструкции фильтра Фильтр содержит зернистую загрузку 7 и пульсационную камеру 8 с распределительной трубой 9 с отверстиями 10. Камера 8 выполнена в виде электролизера с запальной свечой 11 и имеет обратный клапан 12. Фильтрование проводят сверху вниз через загрузку 7, дренажное днище 6 и патрубок 4. Регенерацию фильтра проводят с помощью гремучего газа, который накапливается в электролизере и трубах 14 и 9 при электролизе воды. Периодически, по мере возрастания сопротивления фильтра, гремучую смесь взрывают с помощью запальной свечи 11, что значительно увеличивает интенсивность регенерации загрузки 7. Устройство проще своего прототипа в виду отсутствия механического привода, обеспечивающего пульсацию потока жидкости в фильтрующей загрузке. 1 з. п. ф-лы, I табл., 1 ил.

1549556

Изобретение относится к устройствам для очистки жидкостей и может быть использовано для очистки воды в хозяйственно-питьевом и оборотном производственном водоснабжении и в химической технологии.

Цель изобретения — интенсификация процесса регенерации и упрощение конструкции фильтра.

На чертеже представлен напорный фильтр, разрез.

Фильтр содержит корпус 1 с подающими 2, 3 и отводящими 4, 5 патрубками, дренажное днище 6, расположенную на нем зернистую фильтрующую загрузку 7 из кварцевого песка, дробленого угля, керамзита и т. п. материала, пульсационную камеру 8 с распределительной трубой 9, размещенной по центру в зернистой загрузке 7, с отверстиями 10, выполненными под углом к оси трубы. Пульсационная камера выполнена в виде электролизера с запальной свечой 11 и имеет обратный клапан 12.

Рабочее пространство электролизера сообщается с распределительной трубой 9 через отверстие 13 и клапан 12 с помощью трубы электролизера 14.

Пульсационная камера может быть выполнена по-разному. В частности, показана пульсационная камера, которая выполнена в виде цилиндрической емкости с диэлектрической трубой 14, установленной по оси фильтра и соединенной с распределительной трубой 9. На трубе 14 укреплены электроды, выполненные в виде конусов 15, подключенных попеременно к различным полюсам источника постоянного тока.

Фильтр работает следующим образом.

Очищаемая вода проходит через загрузку 7 сверху вниз. В то же время в электролизере 8 происходит электролиз воды, приводящий к выделению гремучего газа, скоплению его под клапаном 12 и затем к поступлению его через клапан 12, отверстие 13 и трубу 14 в трубу 9, из которой жидкость через отверстие 10 частично вытесняется в фильтрующую загрузку.

По мере заполнения фильтрующей загрузки загрязнениями, по достижении на фильтре определенного перепада давления на запальную свечу 1! подается импульс тока высокого напряжения и электрический разряд инициирует взрыв газовой смеси.

Расширяющиеся продукты взрывного сгорания гремучего газа вытесняют воду, находящуюся в трубе 9, через отверстия 10 в виде высокоскоростных струй высокого давления. Под действием последних фильтрующая загрузка 7 взрыхляется по всей высоте, благодаря чему увеличивается ее пористость, гразеемкость и длительность фильтроцикла. Интервалы подачи импульсов тока на запальную свечу 11 определяются опытным путем в зависимости от содержания механических примесей в фильтруемой воде и скорости фильтрации.

После окончания фильтроцикла, которое наступает при полном заилении фильтрующей загрузки 7 и предельном снижении скорости фильтрации, а также при наличии в фильтрате механических примесей, производится регенерация зернистого слоя. Для этой цели одновременно производится несколько взрывов гремучего газа и образующиеся при этом высоконапорные струи воды, выбрасываемые из отверстий 10 трубы 9, взрыхляют загрузку 7. Основной поток промывной воды, движущийся снизу вверх, вымывает задержанные загрязнения и выносит их за пределы фильтра через патрубок 3.

Регенерация фильтрующей загрузки завершается в тот момент, когда количество примесей в промывной воде, выходящей из фильтра, оказывается равным концентрации примесей в воде, поступающей на фильтр.

Проводились испытания опытного образца предлагаемого фильтра диаметром

300 мм. В фильтре находилась перфорированная пульсационная камера диаметром

100 мм, на которой располагался герметически замкнутый цилиндр диаметром 150 мм с электродами конической формы, гопарно соединенными металлическими шинами с отрицательным и положительным полюсом сварочного трансформатора. Электродное пространство отделялось от верхней части цилиндра горизонтальной перегородкой с обратным клапаном и было заполнено водным раствором едкого калия 20Я-ной концентрации. На фильтр подавалась искусственно замутненная речным илом исходная вода с концентрацией взвешенных примесей

100 мг/л, с начальной скоростью фильтрования 50 м/ч.

Взрыхление зернистой загрузки толщиной 1 м производилось в процессе фильтрации взрывами гремучего газа через каждь е 8 — 10 мин (! вариант). При таких же условиях фильтровалась эта же вода с периодическим взрыхлением загрузки потоком воды, создаваемым поступательным движением поршня (II вариант) . Длительность фильтроцикла для двух вариантов составляла 2ч.

Результаты испытаний фильтра (I вариант) и фильтра с поршнем и кривошипношатунным механизмом (I! вариант) приведены в таблице.

Таким образом, в предлагаемом фильтре по I варианту обеспечивается более эффективная регенерация фильтрующей загрузки как в процессе фильтрации, так и при промывке, что способствует, в конечном итоге, увеличению его производительности на

15 — 20Я по сравнению с производительностью фильтра, принятого за прототип. Отсутствие кривошипно-шатунного механизма и поршня в предложенном фильтре упрощает его конструкцию и облегчает эксплуатацию.

1549556 вариант II вариант

Показатели работы фильтра

2,0

28

2,0

Длительность фильтроцикла, ч

Средняя скорость фильтрования, м/ч

Длительность обратной промывки,мин

Интенсивность обратной промывки, JI/с М2

Затраты промывной воды на 1 м фильтруюней поверхности, мз.

Производительность фильтра на 1 м2 фильтруюцей поверхности, мз /ч

10 l0

0,24

0,36

Составитель В. Крапухин

Реда кто р В. Ко вт у н Техред И. Верес Корректор О. Кравцова

Заказ 226 Тираж 539 Поди исное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 10!

Формула изобретения

Напорный фильтр для очистки природных и сточных вод, содержащий корпус с подающими и отводящими патрубками, дренажное днище, расположенную на нем 5 зернистую фильтрующую загрузку и пульсационную камеру с распределительной трубой, размещенной по центру в зернистой загрузке, с отверстиями, выполненными под углом к оси трубы, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса регенерации и упрощения конструкции, пульсационная камера выполнена в виде цилиндрической емкости с диэлектрической трубой, установленной по оси фильтра и соединенной с распределительнои трубой, на которой закреплены электроды, выполненные в виде конусов, подключенных к источнику постоянного тока, при этом в верхней части диэлектрической трубы установлена запальная свеча, а под ней в цилиндрической емкости расположена перегородка с клапаном.