Способ получения обезвоженного осадка при очистке воды и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к способу получения обезвоженного осадка при очистке воды и устройству для его осуществления и позволяет повысить скорость фильтрации, снизить количество промывной воды при регенерации фильтроткани и устранить технологические операции ручной выгрузки обезвоженного осадка. Для этого поток загрязненной воды направляют по касательной к поверхности гибкого фильтрующего элемента, а процесс выгрузки обезвоженного осадка осуществляют путем создания фильтрованной водой давления с внешней стороны фильтрующих элементов, между которыми размещен обезвоженный осадок, удаляемый выдавливанием при уменьшении его объема до минимального, после чего производят регенерацию фильтроткани обратной фильтрацией воды до образования тонкой водной прослойки между внутренней поверхностью фильтроткани и обезвоженным осадком. Способ осуществлен в устройстве, содержащем подающую трубку С отверстиями, сообщающимися с внутренней полостью секций с фильтрами, установленными на наружных поверхностях вогнутых колосников, закрепленных на собирающей трубе. 2 с,п. ф-лы, 3 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 02 F 11/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4782006/26 (22) 15,01.90 (46) 07.03,92. Бюл. N. 9 (71) Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт городского хозяйства Министерства жилищно-коммунального хозяйства УССР (72) С.В.Дзюба (53) 66.067,3 (088,8) (56) Кульский Л.А. Проектирование и расчет очистных сооружений водопроводов. К. Будивельник, 1972, с. 180-181, Евилевич А.З. Осадки сточных вод - Л.:

Издательство литературы по строительству, 1965, с. 205. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОБЕЗВОЖЕННОГО ОСАДКА ПРИ ОЧИСТКЕ ВОДЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к способу получения обезвоженного осадка при очистке воды и устройству для его осуществления и позволяет повысить скорость фильтрации, снизить количество промывной воды при

Изобретение относится к области очистки воды и может быть использовано для удаления обезвоженного осадка при очистке сточных вод и грубого осветления питьеB6IX ВОД.

Известен способ и устройство очистки фильтрующих элементов микрофильтров, заключающийся в непрерывной промывке сети фильтрованной воды под давлением.

Недостатками известного способа и устройства являются большой расход промывной воды, достигающий 5;ь от общего фильтрата и невозможность получения обезвоженного осадка., „5U/, „1717557A 1 регенерации фильтроткани и устранить технологические операции ручной выгрузки обезвоженного осадка. Для этого поток загрязненной воды направляют по касательной к поверхности гибкого фильтрующего

Элемента, а процесс выгрузки обезво>кен Ioro осадка осуществляют путем создания фильтрованной водой давления с внешней стороны фильтрующих элементов, между которыми размещен обезвоженный осадок, удаляемый выдавливанием при уменьшении его объема до минимального, после чего производят регенерацию фильтроткани обратной фильтрацией воды до образования тонкой водной прослойки между внутренней поверхностью фильтроткани и обезвоженным осадком. Способ осуществлен в устройстве, содержащем подающую трубку с отверстиями, сообщающимися с внутренней полостью секций с фильтрами, установленными на наружных поверхностях вогнутых колосников, закрепленных на собирающей трубе. 2 с.п. ф-лы, 3 ил.

Кроме того, недостатками являются конструктивная сложность устройства, обусловленная большим числом подвижных частей и малая поверхность фильтрации.

Наиболее близким к изобретению является способ получения обезвоженного осадка, заключающийся в периодической подаче воды под давлением в замкнутое пространство, ограниченное с двух сторон фильтрующими элементами.

Недостатками данного способа и устройства являются низкая фильтрационная способность из-за равномерного отложения осадка на поверхностях фильтроткани и не1717557 обходимость технологических операций по разборке и ручному удалению обезвоженного осадка с регенерацией фильтроткани, требующей большого количества воды, Кроме того, недостатками являются значительная металлоемкость и сложность конструкции, подле>кащей разборке и сборке при каждом фильтроцикле, а также низкая производительность.

Цель изобретения — повышение скорости фильтрации, снижение количества промывной воды при регенерации фильтроткани и устранение технологических операций ручной выгрузки обезвоженного осадка, а также повышение скорости фильтрации устройства при снижении металлоемкости и упрощение конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что поток воды на очистку подают по касательной к поверхности фильтрующего элемента, а процесс выгрузки обезвоженного осадка осуществляют путем создания фильтрованной водой давления с внешней стороны гибких фильтрующих элементов, образующих замкнутое пространство с находящимся в нем обезвоженным осадком, который удаляют выдавливанием при уменьшении его объема до минимального, после чего производят регенерацию фильтрующих элементов за счет обратной фильтрации воды.

Поставленная цель достигается также тем, что в фильтре, содержащем цилиндрический или прямоугольный корпус с подающим и отводящим трубопроводами, разделенный на секции внутри корпуса в продольной оси установлена подающая труба с отверстиями, сообщающимися с внутренней полостью секций фильтра, закрепленных на ней при помощи сальниковых муфт, в свою очередь закрепленных на наружных колосниках, под которыми находится фильтроткань (мембранная пленка, сетка), с внутренней стороны которой расположены вогнутые колосники, концы которых как и наружных, закреплены на собирающей трубе, имеющей ряд отверстий, обращенных во внутреннюю полость секции фильтра, и отверстия с наружной стороны, сообщающиеся с отводящими трубами.

На фиг, 1 изображен фильтр, общий вид; на фиг, 2 — разрез А-А на фиг, 1; на фиг.

3 — то же, вид сверху.

Устройство содержит цилиндрический или прямоугольный корпус 1, в продольной оси которого установлена подающая труба

2 с задвижкой 3, а в нижней части имее отверстия 4, сообщающиеся с внутренней полостью секций фильтров 5, закрепленных на ней при помощи сальниковых муфт 6, в

10

30 осям отверстий 4 подающей трубы 2, созда35

55 свою очередь закрепленных на наружных колосниках 7, расположенных перпендикулярно осям отверстий 4, под которыми находится фильтроткань 8, с внутренней стороны которой расположены в осях колосников 7 вогнутые колосники 9, концы которых, как и наружных, закреплены на собирающей трубе 10, имеющей ряд отверстий 11, обращенных во внутреннюю полость секции фильтра 5, и отверстия 12, с наружной стороны сообщающиеся с отводящими трубами 13, имеющими на выходе задвижку 14, находящуюся в нижней части корпуса 1, а в верхней части имеющего задвижку 15 для сброса фильтратэ и задви>кку

16 для подачи фильтрата.

Устройство работает следующим образом.

При подаче загрязненной воды на фильтрацию открывается задвижка 3 при закрытых задвижках 14-16, Далее вода по подающей трубе 2 через отверстия 4 попадает во внутреннюю полость секций фильтрата 5, заполняет их под напором, создаваемым насосом подачи (не показан), фильтруется через фильтроткань 8. Благодаря тому, что наружные колосники 7, в данное время воспринимающие нагрузку от фильтроткани 8, расположены перпендикулярно ются чередующиеся сужения проходного сечения внутренней полости секции фильтра 5 в направлении поступающего потока воды, что в свою очередь способствует постоянному его перемешиванию и более равномерному распределению по всему объему, Б то же время, учитывая, что поток направлен от центра к периферии, то он не позволяет откладываться осадку на фильтроткэни, вытесняет его к собирающей трубе

10, где и происходит его накопление.

Накопление осадка (концентрата) нэ периферии внутреннего объема секции фильтрэта 5, а также некоторое отложение под действием избыточного давления, на поверхностях фильтроткани 8 со временем приводит к падению скорости фильтрации и, как следствие, к повышению давления в подающей трубе 2 и срабатыванию установленного на ней злектроконтактного манометра (не показан), управляющего частичным открытием злектрозадвижки 14, что в свою очередь приводит к вытеснению концентрата сквозь отверстия 11 в собирающую трубу 10 при одновременном поддерживании давления внутри секций фильтра 5 за счет дросселирования потока задвижкой 14, т.е. при непрекращающейся фильтрации сквозь фильтроткань 8.

1717557

10

25

50

Значительное возрастание скорости потока поступающей воды сквозь отверстия 4 приводит к отмыву внутренних поверз<ностей фильтроткани 8, и уходу значительной части накопленного на периферии концентрата, что интенсифицирует скорость фильтрации, а значит и снижает давление в подающей трубе 2, что служит перекрытию задвижки 14.

С течением времени, когда кольматация фильтроткани 8 и самоочищение за счет ее промывки потоком жидкости при непрекращающейся фильтрации не приводит к ин- тенсификации процесса — перекрывают задвижки 3 и 15 и полностью открывают задвижку 14 и 16. В герметичный корпус 1 через задвижку 16 поступает вода под напором, что приводит к уменьшению объема секций фильтров 5, сжатию и вытеснению концентрата через отверстия 11 и 12 в собирающую 10 и отводящую 13 трубы и в конечном счете выходу его из устройства, При этом внутри секции фильтра 5 как и в корпусе 1 поддерживается одинаковое давление до того момента, пока верхняя и нижняя фильтроткань не ляжет на вогнутые колосники 9, тем самым препятствуя проникновению лишней воды вовнутрь секции 5, что не увеличивает влагосодержание концентрата.

Прекращение уменьшения объема секций фильтров 5 приводит к падению давления внутри его атмосферного и соответственно проникновения под давлением фильтрованной воды сквозь фильтроткань (обратная фильтрация) и отделению ее от кека, после чего процесс регенерации сразу прекращают и задвижки приводят в первоначальное состояние.

Прессование концентрата внешним давлением воды посредством фильтроткани

8, пока она полностью не ляжет на вогнутые колосники 9, формирует кек в кольцо, в сечении треугольник, основанием которого служит собирающая труба 10, что в дальнейшем при подаче воды на очистку препятствует ее попаданию в собирающую трубу 10, также заполненную спрессованным кеком.

Способ осуществляют следующим образом.

Загрязненную воду на очистку подают в устройство под напором, поток которой направлен по касательной к поверхности фильтрующих элементов, что предотвращает равномерное отложение загрязнений на фильтрующей поверхности и способствует их быстрому накоплению на периферии, а также интенсифицирует скорость фильтрации отмытой частью фильтроткани.

Выгрузку обезвоженного осадка (кека) производят путем создания фильтрованной водой давления с внешней стороны гибких фильтрующих элементов, образующих замкнутое пространство с находящимися в нем обеэвоженным осадком, который покидает его за счет выдавливания при уменьшении его объема до минимального без соприкосновения внутренних поверхностей фильтрующих элементов, после чего происходит их регенерация эа счет обратной фильтрации воды до образования тонкой водной прослойки между внутренней поверхностью фильтроткани и кеком, Простота конструкции устройства. обусловленная отсутствием подвижных или снимаемых частей, большие значения фильтрующих поверхностей, эаключенных в малый обьем устройства. а также возможность создания значительных прессующих усилий за счет давления воды в пределах 0-8 МПа дает возможность применять данный способ как при очистке сточных вод, так и питьевой воды.

Формула изобретения

1. Способ получения обезвоженного осадка при очистке воды, заключающийся в подаче загрязненной воды под напором в закрытое пространство, ограниченное фильтрующими элементами, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, с целью повышения скорости фильтрации, снижения количества промывной воды при регенерации фильтроткани и устранения технологических операций ручной выгрузки обезвоженного осадка, поток загрязненной воды направляют по касательной к поверхности гибкого фильтрующего элемента, а процесс выгрузки обезвоженного осадка (кека) осуществляют путем создания фильтрованной водой давления с внешней стороны фильтрующих элементов, между которыми размещен обезвоженный осадок, который удаляют выдавливанием при уменьшении его объема до минимального, после чего производят регенерацию фильтроткани за счет обратной фильтрации воды до образования тонкой водной прослойки между внутренней поверхностью фильтроткани и обезвоженным осадком, 2. Устройство для получения обезвоженного осадка при очистке воды, содержащее разделенный на секции цилиндрический или прямоугольный корпус с подающим и отводящим трубопроводами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения скорости фильтрации при снижении металлоемкости и.упрощении конструкции, внутри корпуса по продольной оси установлена подающая труба с отверстиями, сообщающимися с внутренней полостью секций с фильтрами, закрепленными

1717557 на них при помощи сальниковых муфт, установленных на наружных колосниках с размещенной под ними фильтротканью, с внутренней стороны фильтроткани расположены вогнутые колосники, концы наружных и вогнутых колосников закреплены на собирающей трубе с рядом отверстий. обращенных во внутреннюю полость секций, и отверстиями с наружной стороны, сообща5 ющимися с отводящим трубопроводом.

1717557

Составитель С., Дзюба

Редактор В.Бугренкова Техред М.Моргентал Корректор Н.Ревская

Заказ 849 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101