Способ регенерации фильтра

 

Сущность изобретения: способ регенерации фильтра включает замораживание фильтра, заполненного жидкостью, со скоростью замораживания 0,1 - 1,0 м/мин, оттаивание и последующую поочередную подачу сжатого воздуха и промывной воды. 1 табл.

Изобретение относится к области разделения водных суспензий, а именно к процессам регенерации фильтров, применяемых для фильтрования водных растворов и может быть использовано в химической промышленности, водоподготовке, очистке сточных вод.

Известен способ импульсной (шоковой) регенерации, заключающийся в создании избыточного давления на фильтре, которое затем резко снижается до атмосферного, после чего через фильтрующий слой поочередно пропускают сжатый воздух и промывную воду [1]. В случае регенерации насыпных фильтров по этому способу резкое снижение давления приводит к интенсивному перемешиванию зерен фильтрующего материала и соударению их между собой, что способствует отделению взвесей от поверхности фильтрующего материала и, как следствие, повышению качества регенерации.

Однако данный способ регенерации эффективен в основном для отделения от зерен фильтрующего материала механически задержанных частиц твердой фазы с кристаллической структурой, обладающих низкой величиной адгезии к фильтрующей загрузке, и малоэффективен для регенерации фильтра, загрязненного мелкодисперсными с аморфной структурой взвесями, обладающих высокой величиной адгезии к поверхности фильтрующего материала.

Наиболее близким к изобретению техническим решением, является способ регенерации загрузки фильтров, включающим взвешивание загрузки и вынос загрязнений потоком промывной воды. Предварительно перед взвешиванием загрузки осушат и затем подвергают последовательному замораживанию и оттаиванию путем пропускания через загрязненную загрузку соответственно хладагента и теплоносителя [2].

Данный способ позволяет удешевить процесс регенерации за счет снижения расхода воды на регенерацию.

Однако данный способ не обеспечивает высокого качества регенерации фильтров при замораживании загрязненной загрузки при скорости замораживания свыше 1 мм/мин. Кроме того при данном способе обязательной операцией является осушка фильтра во взвешенном состоянии, что приводит к недостаточной дегидротации взвесей в процессе последующего замораживания и как следствие к снижению качества регенерации фильтра.

Цель изобретения - повышение качества регенерации фильтра, применяемого для фильтрования водных суспензий.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу регенерации заполненный жидкостью фильтр подвергают замораживанию при скорости замораживания, составляющей 0,1-1,0 мм/мин и затем оттаивают. После этого через загрязненный фильтр поочередно подают сжатый воздух и промывную воду.

Пример. Водный раствор, содержащий 48 мг/л гидроксида железа, при постоянном перемешивании пропускают со скоростью 8 м³/(м²·ч) через насыпной фильтр с загрузкой из кварцевого песка с размером зерен 0,5 - 1,0 мм. Объем загрузки составляет 1,8 л, поверхность фильтрования - 20 см². Корпус фильтра выполнен из нержавеющей стали и имеет "рубашку". Фильтрование проводят до достижения перепада давления на фильтре равном 200 кПа, на первом этапе заполненный жидкостью фильтр замораживают путем пропускания через "рубашку" хладагента - углекислого газа при скорости замораживания 0,5 мм/мин. Во время замораживания фильтра со скоростью 0,1-1,0 мм/мин происходит необратимое изменение структуры взвесей за счет отдачи свободной воды и как следствие значительное снижение сил адгезии взвесей к поверхности фильтрующего материала.

На втором этапе после замораживания фильтр оттаивают путем пропускания через "рубашку" нагретого пара.

На третьем этапе после оттаивания загрязнений через фильтр в течение 5 мин снизу вверх подают поочередно сжатый воздух и промывную воду со скоростью 35-40 м³/м³·ч.

Критериями качества регенерации фильтра служат отношение содержания взвесей в промывной воде к содержанию взвесей, задержанных фильтром, и продолжительность последующего фильтроцикла. Результаты опытов приведены в таблице.

Как показано из результатов опытов, приведенных в таблице, предлагаемый способ по сравнению с известным, обеспечивает более высокое качество регенерации (97% против 83,4%) и как следствие увеличивает продолжительность последующего фильтроцикла на 6,6 ч.

Формула изобретения

Способ регенерации фильтра, включающий замораживание и оттаивание фильтра и последующую поочередную подачу сжатого воздуха и промывной воды, отличающийся тем, что, с целью повышения качества регенерации, замораживанию подвергают фильтр, заполненный жидкостью, при скорости замораживания, составляющей 0,1 - 1,0 м/мин.

РИСУНКИ

Рисунок 1