Автоматическое сифонное фильтрующее устройство для обезжелезивания и осветления природных и сточных вод

 

Изобретение относится к фильтрам с тяжелой фильтрующей загрузкой для очистки воды и может быть использовано в системах водоснабжения и канализации в коммунальном хозяйстве, на промышленных и сельскохозяйственных предприятиях. Автоматическое сифонное фильтрующее устройство содержит напорный фильтр с тяжелой фильтрующей загрузкой, бак промывной воды, сифон, восходящая ветвь которого является трубопроводом, подающим исходную воду в фильтр, и имеет разрыв, заключенный в герметичную камеру, причем эта камера соединена с регулирующим приемным баком через гидравлический затвор с поплавковым запорным клапаном. Использование изобретения упрощает конструкцию, сокращает габариты и повышает эффективность работы устройства. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области очистки жидкостей при помощи фильтрующих установок с автоматической промывкой и может быть использовано на станциях очистки воды в системах водоснабжения и канализации.

Известен автоматический сифонный фильтр, содержащий сифон, обеспечивающий автоматический переход работы из режима фильтрации на режим промывки при повышении сопротивления загрузки (см. авт. свид. СССР 438430, 1975).

Недостатком данной конструкции является потеря воды, поступающей на фильтр в процессе промывки, в результате отвода этой воды, минуя загрузку, что снижает полезный расход воды.

Наиболее близким известным устройством к заявленному является автоматическое сифонное фильтрующее устройство для очистки природных и сточных вод, содержащее напорный фильтр с тяжелой фильтрующей загрузкой, бак промывной воды, регулирующий приемный бак, сифон, трубу-прерыватель, переливную трубу, запорный клапан и подающий трубопровод (см. Справочник проектировщика. Водоснабжение населенных мест и промышленных предприятий. - М.: Стройиздат, 1977, с. 288).

Недостатками этого известного устройства являются: - увеличенный объем сбрасываемой промывной воды; - наличие ряда дополнительных трубопроводов большого диаметра, обеспечивающих процесс промывки и управление им, что приводит к усложнению конструкции и соответственно к увеличению общих габаритов установки; - отсутствие средств включения принудительной промывки при наладке установки, замене загрузки или неудовлетворительных анализах чистой воды.

Задачей изобретения является устранение перечисленных недостатков, а именно: упрощение конструкции и сокращение габаритов установки, полное использование при промывке всей поступающей на установку воды.

Поставленная задача решается тем, что в автоматическом сифонном фильтрующем устройстве, содержащем напорный фильтр с тяжелой фильтрующей загрузкой, бак промывной воды, регулирующий приемный бак, сифон, трубу-прерыватель, переливную трубу, запорный клапан и подающий трубопровод, причем подающий трубопровод является одновременно восходящей ветвью сифона, имеющей разрыв, заключенный в герметичной камере, связанной с регулирующим приемным баком посредством гидрозатвора и поплавкового запорного клапана. Кроме того, к герметичной камере ниже уровня вершины сифона присоединена труба с эжектором для ускорения запуска сифона; на трубе перед эжектором установлен обратный клапан, а на участке между обратным клапаном и эжектором присоединен трубопровод высокого давления с управляемым клапаном, а переливная труба регулирующего приемного бака присоединена к баку промывной воды.

На чертеже представлено схематическое изображение предложенного устройства.

Устройство состоит из корпуса фильтра 1, в нижней части которого расположена дренажная система 2, поддерживающая тяжелую фильтрующую загрузку 3.

Нижняя полость фильтра под дренажной системой соединена вертикальной трубой через водослив 5 с магистральным трубопроводом чистой воды 6 и трубой 7 с баком промывной воды 8. Подающий трубопровод 9 соединяет верхнюю полость корпуса фильтра 1 с герметичной камерой 10 и является восходящей ветвью сифона, имеющей разрыв, заключенный в герметичную камеру 10.

Нисходящая ветвь сифона 11 опущена в бак сброса промывной воды 12. Герметичная камера 10 связана с регулирующим приемным баком 13 через гидрозатвор 14 и поплавковый запорный клапан 15, выполненный, например, в виде шара.

Регулирующий приемный бак 13 снабжен дополнительной переливной трубой 16, соединяющей его с баком промывной воды 8 через трубу 7.

В герметичной камере ниже вершины сифона имеется труба 17, которая через обратный клапан 18 присоединена к входу эжектора 19. На участке между обратным клапаном 18 и эжектором 19 к трубе 17 присоединен через управляемый клапан 20 трубопровод 21 высокого давления. Выходная труба эжектора опущена в бак сброса промывной воды 12, а полость разрежения эжектора 19 связана трубой 22 с вершиной сифона и трубой 23, свободный конец которой опущен в бак промывной воды 8.

В баке сброса промывной воды 12 имеется отводящая труба 24, верхний конец которой расположен выше уровня нисходящей ветви сифона 11. На трубе 24 установлен сифон 25, восходящая ветвь которого расположена ниже торца трубы 11.

Работа установки осуществляется следующим образом.

Исходная вода поступает в регулирующий приемный бак 13, где в случае обезжелезивания воды происходит упрощенная аэрация, при этом, протекая через перегородки, поток воды успокаивается. При поступлении воды в бак 13 поплавковый клапан 15 всплывает и пропускает воду через гидрозатвор 14 в герметичную камеру 10 и далее через разрыв сифона по его ветви - в верхнюю часть фильтра 1.

Проходя через загрузку 3 и дренажную систему 2, очищенная вода по трубам 4 и 7 поступает в бак промывной воды 8, заполняет его и при достижении уровня Н_max водослива 5 поступает в магистральный трубопровод чистой воды 6. По мере повышения сопротивления в загрузке 3 уровень воды в трубопроводе 9 и герметичной камере 10 поднимается.

При достижении уровня трубы 17 вода начинает поступать в эжектор 19 и далее в бак сброса промывной воды 12, в котором уровень воды повышается до верхнего торца трубы 24, создавая гидрозатвор на нисходящей ветви сифона 11, одновременно по воздушной трубе 22 в вершину сифона передается разрежение.

Сифон включается в работу, и в герметичной камере 10 создается разрежение, запорный клапан 15 закрывает отверстие для поступления воды через гидрозатвор 14 в камеру 10. Начинается процесс промывки, при этом чистая вода из бака 8 и исходная вода, поступающая в бак 13 по дополнительной переливной трубе 16, через трубы 7 и 4 подается в нижнюю полость фильтра 1, промывает загрузку 3 с необходимой интенсивностью и через сифон сливается в бак сброса промывной воды 12. Промывка продолжается до тех пор, пока уровень воды в баке 8 не опустится до Н_min, что соответствует нижнему концу трубы 23.

Происходит срыв вакуума в вершине сифона, и он выключается из работы. Давление воздуха в герметичной камере 10 выравнивается с атмосферным, поплавковый запорный клапан 15 под действием выталкивающей силы всплывает, обеспечивая поступление сырой воды в трубопровод 9, и начинается процесс фильтрации воды.

После прекращения процесса промывки поступление воды в бак 12 прекращается, а находящаяся в баке вода через сифон 25 сливается в трубу 24, при этом снимается гидрозатвор на нисходящей ветви сифона 11.

При необходимости принудительной промывки фильтра клапан 20 открывается, и вода, не имея возможности поступать в верхнюю часть трубы 17 через обратный клапан 18, подается в эжектор 19, создавая разрежение в воздушной трубе 22 и в верхней части сифона, что обеспечивает его запуск в работу.

Процесс промывки осуществляется, как описано ранее.

Использование принудительной промывки эффективно при наладке устройства, после замены загрузки, при неудовлетворительном анализе частой воды.

В этих случаях нет необходимости ожидать в течение суток и более автоматического запуска на промывку фильтра.

Таким образом, наряду с упрощением конструкции применение предлагаемого изобретения обеспечивает полное использование при промывке всей поступающей на фильтр воды и расширяет функциональные возможности фильтрующей установки.

Формула изобретения

1. Автоматическое сифонное фильтрующее устройство, содержащее напорный фильтр с тяжелой фильтрующей загрузкой, бак промывной воды, регулирующий приемный бак, сифон, трубу-прерыватель, переливную трубу, запорный клапан и подающий трубопровод, отличающееся тем, что подающий трубопровод является одновременно восходящей ветвью сифона, имеющей разрыв, заключенный в герметичной камере, связанной с регулирующим приемным баком посредством гидрозатвора и поплавкового запорного клапана.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что к герметичной камере ниже уровня вершины сифона присоединена труба с эжектором для ускорения запуска сифона.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что на трубе перед эжектором установлен обратный клапан, а на участке между обратным клапаном и эжектором присоединен трубопровод высокого давления с управляемым клапаном.

4. Устройство по любому из пп. 1-3, отличающееся тем, что переливная труба присоединена к регулирующему приемному баку и баку промывной воды.

РИСУНКИ

Рисунок 1