Установка для испытания фильтрующих загрузок для очистки воды



Установка для испытания фильтрующих загрузок для очистки воды
Установка для испытания фильтрующих загрузок для очистки воды

 


Владельцы патента RU 2413675:

Государственное Унитарное Предприятие "Водоканал Санкт-Петербурга" (RU)

Изобретение относится к области обработки воды. При работе фильтровальной колонны в режиме контактного осветлителя исходную воду подают по патрубку 24 в водяную камеру 21. Вода протекает через фильтровальные загрузки 32 и попадает в сливную камеру 13, откуда ее сбрасывают в канализацию. При работе фильтровальной колонны в режиме скорого фильтра исходную воду подают по патрубку 17 в короб 16. Вода поступает в корпус фильтровальной колонны 1 и через отверстия перегородки 23 попадает в водяную камеру 21, откуда ее сбрасывают в канализацию. При работе фильтровальной колонны 1 в режиме частичного удаления загрузки воду подают по патрубку 24 в водяную камеру 21. Вода протекает через фильтровальные загрузки 32. Одновременно воду по патрубку 38 подают в эжектор 37. Образовавшаяся взвесь загрузки в воде засасывается заборным патрубком 34 и сбрасывается в емкость 41, где ее отстаивают. При работе фильтровальной колонны в режиме промывки фильтровальных загрузок 32 промывную воду по патрубку 26 подают в водяную камеру 21. Вода протекает через фильтровальные загрузки 32 и попадает в сливную камеру 13, откуда ее сбрасывают в канализацию. Изобретение позволяет упростить процесс эксплуатации и технического обслуживания установки, а также обеспечить испытания и подбор фильтрующих загрузок не только для одноступенчатой, но и для двухступенчатой схем очистки воды с учетом повышения точности измерений. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области обработки воды, а более точно к устройствам для исследования процесса очистки воды.

Фильтрация является основным способом очистки природных вод. Фильтрующие материалы, применяемые для загрузки водоочистных фильтров, должны иметь определенные характеристики, поскольку от этого зависят грязеемкость фильтра (масса взвешенных веществ, задержанных за один фильтроцикл на единицу площади фильтра и продолжительность фильтроцикла. Важна также плотность материала, которая обусловливает необходимую интенсивность и максимально допустимую скорость фильтрования.

В качестве загрузки очистных фильтров эффективны гранулированные активированные угли. Однако эта загрузка имеет высокую стоимость, требует регенерации или замены, что удорожает процесс очистки. Для снижения стоимости процессов фильтрации рекомендуется использовать более дешевые местные фильтрующие материалы, полученные в результате дробления пород, гранитную крошку геллефлинт, габбро-норит, габбро-диабаз, антрацит, кварцевый песок.

Если для стандартных материалов, таких как кварцевый песок, параметры фильтрации достаточно изучены, то для многих местных материалов необходимо проводить исследование процессов фильтрации с учетом характеристик фильтрующей загрузки (гранулометрического состава, эквивалентного диаметра, коэффициента неоднородности загрузки), предполагаемой скорости фильтрации и требуемого качества очищенной воды. Для получения достоверных результатов необходимо обрабатывать относительно большие объемы воды, что делает транспортировку исходной воды в централизованную лабораторию сложной и экономически невыгодной.

Более эффективным представляется исследование процесса фильтрации вблизи источника исходной воды с помощью передвижной установки для испытаний фильтрующих загрузок, предназначенных для очистки воды.

Известен фильтр для очистки жидкости, описанный в патенте РФ №2121976, содержащий корпус с верхней и нижней крышками, которые соединены прижимными скобами с центральной частью корпуса, и установленные в промежуточной камере корпуса дренажные решетчатые полки с размещенными на них фильтрующими элементами. Камера для исходной жидкости образована нижней крышкой и нижней полкой. Канал для отвода очищенной жидкости сообщается с отводящей камерой, образованной верхней крышкой и верхней дренажной полкой, а дренажные полки выполнены взаимозаменяемыми со ступенчатыми крепежными выступами, расположенными по периферии. В одной крышке корпуса выполнен подводящий патрубок со штуцером, в другой крышке - проходящий через весь корпус и первую крышку отводящий канал, на конце которого выполнен штуцер.

Перед работой подводящий патрубок через штуцер при помощи шланга соединяется с краном водопровода исходной воды. Вода поступает в подводящую камеру, равномерно заполняя весь ее объем. Затем она равномерно поднимается вверх, последовательно проходя через нижнюю решетчатую полку и тканую фильтрующую прокладку подводящей камеры, последовательно проникает через все дренажные решетчатые полки с фильтрующими элементами промежуточной камеры, поступает в отводящую камеру через вспомогательную дренажную решетку, тканую фильтрующую прокладку, дополнительно решетчатую полку и по отводящему каналу стекает к выводящему штуцеру. После полного использования емкости поглотителя в нижнем фильтрующем элементе, которая определяется исходя их объема элемента, вида поглотителя и уровня загрязненности, фильтр освобождается от воды, открывают прижимные скобы и снимает верхнюю крышку и при необходимости центральную часть корпуса. Нижний фильтрующий элемент совместно с дренажной решетчатой полкой вынимают для фильтрующей загрузки, в этот момент весь вертикальный набор фильтрующих элементов опускается на один элемент вниз и следующий за вытащенным элемент становится нижним. После установки свежей фильтрующей загрузки фильтрующий элемент помещают наверх набора элементов. Затем надевают верхнюю крышку, устанавливают центральную часть корпуса и соединяют их с нижней крышкой и между собой прижимными скобами. По прошествии определенного времени операция повторяется и элемент, ставший после первой перегрузки нижним, со свежим поглотителем помещается наверх набора элементов.

Причиной этого является то, что эта установка содержит штатную фильтрующую загрузку, стандартные конструктивные элементы и предусматривает эксплуатацию в стационарных условиях. Кроме того, в соответствии со своим назначением в этой установке предусмотрена дополнительная функция омагничивания воды.

Установка имеет следующие недостатки:

Замена фильтрующих загрузок предусмотрена только при условии снятия крышки, но и в этом случае удаление использованной и замена на новую фильтрующую загрузку чрезвычайно затруднена. Это делает сложным использование такой конструкции для моделирования процессов очистки воды, особенно при условии транспортирования фильтрующей установки к месту проведения работ.

Установка не предназначена для оптимального подбора фильтрующих загрузок при различных составах очищаемой воды.

Известно техническое решение функционального узла фильтрации, описанного в «Установке для технологического моделирования процесса очистки воды» (патент на полезную модель №37088, опубликовано 2004.04.10).

Установка содержит, по меньшей мере, один функциональный узел фильтрации, включающий фильтровальную колонну с фильтрующими загрузками, датчиками- пробоотборниками и трубопроводами для подвода и отвода воды.

Недостатками установки являются следующие.

Установка может применяться в системе моделирования только в условиях стационарного размещения, ввиду громоздкости, не предполагает разборки для транспортирования и сборки. Поэтому такая конструкция не дает возможности проводить моделирование в местах расположения источников водоснабжения.

Затруднено систематическое изменение количества фильтрующих загрузок и их качество состава необходимое при моделировании процесса очистки питьевой воды. Поэтому оценить качество очистки воды в зависимости от состава, объемов, количества загрузок и их сочетаний не представляется возможным.

Наиболее близким к заявленному изобретению принятому за прототип является техническое решение описанное в патенте на изобретение «Установка для моделирования очистки воды» (патент РФ на изобретение №2006103890 от 09.02.2006 г.).

Установка для моделирования очистки воды, содержит трубопровод для подачи исходной воды, узел фильтрации из нескольких фильтрованных колонн, каждая из которых снабжена пробоотборниками, и трубопроводами для подвода промывной воды и для ее отвода, в соответствии с изобретением узел фильтрации снабжен средством для установки и фиксации в вертикальном положении в виде жесткой установочной разборной рамы с опорным основанием, установленным на указанной раме, крепежными элементами для фиксации каждой фильтровальной колонны в вертикальном положении, трособлочной системы и лебедки для установки каждой колонны в требуемое положение, при этом указанная трособлочная система включает для каждой колонны два блока, установленных на раме и узел поворота, выполненный в виде вертикального цилиндрического стержня и установленной на указанном стержне цилиндрической втулки с возможностью ее вращения вокруг оси стержня, каждая колонна выполнена с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси при установке в опорном элементе, трос, проходящий через блоки и узел поворота, связан с лебедкой и колонной, патрубки подвода исходной воды расположены в нижней части каждой колонны, а патрубки отвода очищенной воды расположены в верхней части каждой колонны, причем каждая колонна имеет коробчатую форму, ее две боковые стенки снабжены бортами и выполнены за одно целое с задней стенкой, датчики-пробоотборники установлены на передней стенке, которая выполнена съемной, колонна в верхней части расширяется так, что в указанной верхней части образуются сливные камеры, при этом пробоотборники, подводящие и отводящие патрубки подключены параллельно.

Недостатками установки принятой за прототип, являются следующие:

- обслуживание установки является неудобным и трудоемким. Так, для разгрузки фильтровальной колонны и замены фильтрующих загрузок необходимо опустить фильтровальную колонну в горизонтальное положение отвернуть большое количество крепежных болтов, чтобы снять съемную крышку, удалить вручную фильтрующие загрузки, промыть внутреннюю поверхность фильтровальной колонны, заполнить ее внутренний объем новым составом загрузок, установить съемную крышку, завернуть большое количество крепежных болтов и привести фильтровальную колонну в вертикальное положение. Указанную операцию необходимо повторять несколько раз в месяц.

Также не представляется возможным без выполнения вышеуказанных трудоемких операций, в случае необходимости, частично удалить загрузку в процессе испытаний.

Кроме того, в процессе фильтрации воды при эксплуатации фильтровальной колонны в сливную камеру вместе с водой вымывается большое количество загрузки, нарушается технология испытаний, требуется приостановка испытаний и выполнение трудоемких операций по пополнению заданного объема загрузок в фильтровальной колонне.

- Узкая область применения установки, обеспечивающая возможность ее использования только для испытаний фильтрующих загрузок при одноступенчатой схеме очистки воды на контактных осветлителях при подаче воды через фильтрующие загрузки снизу вверх. Установку нельзя применять для испытаний фильтрующих загрузок при двухступенчатой схеме очистки воды: осветление в отстойниках с последующим фильтрованием воды на скорых фильтрах при подаче воды через фильтрующие загрузки сверху вниз. В этом случае вода должна поступать на очистку в фильтровальную колонну сверху вниз, чтобы обеспечить фильтрацию через загрузки с малым удельным весом. При прохождении воды снизу вверх загрузки с малым удельным весом будут подниматься в фильтровальной колонне потоком воды и процесс фильтрации не будет обеспечиваться.

- Низкая точность измерения параметров фильтрации воды, связанная с влиянием стенок фильтровальной колонны и, как следствие, дополнительным повышением сопротивления протеканию воды.

В основу разработки изобретения поставлена задача создания установки для испытаний фильтрующих загрузок для очистки воды, конструкция которой позволила бы упростить процесс эксплуатации и технического обслуживания установки, а также обеспечить испытания и подбор фильтрующих загрузок не только для одноступенчатой, но и для двухступенчатой схем очистки воды с учетом повышения точности измерений.

Поставленная задача решается тем, что в установке для испытания фильтрующих загрузок для очистки воды корпус фильтровальной колонны выполнен неразъемным прямоугольного сечения 250×250 - 350×350 мм, высотой 3500-4000 мм при соотношении высоты столба воды к высоте загрузок 0,35-0,45, на сливной камере в верхней части колонны установлен съемный короб, в который введен патрубок исходной воды, причем установленная в нижней части колонны водяная камера выполнена съемной, во внутреннюю полость корпуса фильтрованной колонны введен патрубок для забора взвеси загрузки и воды, а в водяную камеру патрубок для отбора фильтра.

Патрубок для забора взвеси загрузки и воды введен перпендикулярно боковой стенке корпуса фильтровальной колонны, причем его конечная часть расположена посредине внутреннего объема колонны на расстоянии 100-150 мм от верхней плоскости загрузки и выполнена со скосом в сторону загрузки под углом 120-130° между горизонтальной плоскостью и плоскостью, проходящей через скос, а наружная часть патрубка снабжена запорной арматурой и подключена к эжектору.

Новыми, отличительными от прототипа признаками изобретения являются:

- корпус фильтровальной колонны выполнен неразъемным, высотой 3500-4000 мм.

Высота корпуса фильтровальной колонны 3500-4000 мм определяется суммой высоты загрузок и столба воды над нагрузками, а соотношение высоты столба воды к высоте загрузок составляет 0,35-0,45.

При высоте корпуса фильтровальной колонны, а также соотношении высот столба воды и загрузок отличных от вышеуказанного в процессе прохождения воды через фильтровальную колонну в режиме контактного осветлителя будет происходить выброс загрузок с водой из сливной камеры в канализацию или неоправданно возрастет общая высота фильтровальной колонны, что приведет к увеличению стоимости изготовления и эксплуатации установок для испытания фильтровальных загрузок;

- корпус фильтровальной колонны выполнен прямоугольным сечением 250×250 - 350×350 мм.

При протекании воды через фильтровальную колонну на границе фильтровальной загрузки и стенки колонны возникает дополнительное сопротивление движению воды, вызванное появлением турбулентных потоков, вносящее погрешность в процесс испытания фильтрующих загрузок.

При сечении фильтровальной колонны 250×250 - 350×350 мм это сопротивление является минимальным, а при уменьшении этого сечения дополнительное сопротивление вносит существенную ошибку в результаты испытаний фильтрующих загрузок.

Увеличение сечения фильтровальной колонны более 250×250 350×350 мм приведет к увеличению размеров установки и соответственно стоимости ее изготовления и эксплуатации.

- На сливной камере в верхней части колонны установлен съемный короб, в который введен патрубок исходной воды, причем установленная в нижней части колонны водяная камера выполнена съемной, во внутреннюю полость фильтровальной колонны введен патрубок для забора взвеси загрузки и воды, а в водяную камеру патрубок для отбора фильтрата.

Конструкция фильтровальной колонны со сливной камерой, съемным коробом и системой патрубков обеспечивает работу установки в заданных режимах. Исполнение водяной камеры съемной позволяет отделять ее от корпуса фильтровальной колонны и основания опорного каркаса для последующего удаления и замены фильтрующих загрузок;

- патрубок для забора взвеси загрузки и воды введен перпендикулярно боковой стенке корпуса фильтровальной колонны, причем его конечная часть расположена посредине внутреннего объема колонны на расстоянии 100-150 мм от верхней плоскости загрузки и выполнена со скосом в сторону загрузки под углом 120-130° между горизонтальной плоскостью и плоскостью, проходящей через скос, а наружная часть патрубка снабжена запорной арматурой и подключена к эжектору.

Предложенная конструкция обеспечивает эффективный забор взвеси, образующейся в результате барботирования загрузок, например, песка при прохождении промывной воды через фильтровальную колонну.

В случаях расположения патрубка на расстоянии большем или меньшем 100 - 150 мм от верхней плоскости загрузки и иных величинах диаметра, а также угле скоса патрубка взвесь будет удаляться неэффективно. В первом случае, в основном, из колонны будет удаляться вода, а во втором в патрубок будет попадать большое количество загрузки, например, песка, которое засорит эжектор и выведет из строя линию частичного удаления загрузок.

Установка на наружной части патрубка запорной арматуры и подключение ее к эжектору обеспечит режимы работы фильтровальной колонны и, в частности, режим частичного удаления загрузки из фильтровальной колонны.

По сведениям, имеющимся у авторов, приведенные отличительные признаки являются новыми и в технической литературе не представлены. Совместное их применение в заявленной конструкции установки позволяет получить требуемый положительный технический результат.

Техническим результатом заявленного изобретения являются:

- снижение трудоемкости и повышение удобства эксплуатации установки.

Этот результат достигается путем сокращения времени и трудоемкости замены загрузок. Загрузки вываливаются из корпуса фильтровальной колонны под действием собственного веса после того, как сняты водяная камера и короб.

Частичное удаление загрузки из фильтровальной колонны производится быстро и без разборки корпуса фильтра колонны при включении эжектора, который в режиме промывки загрузки откачивает взвесь загрузки и воды в накопительную емкость.

При работе фильтровальной колонны в режиме контактного осветлителя вымывание загрузки в сливную камеру не происходит вследствие того, что соотношение высот столба жидкости и загрузок составляет 0,35-0,45.

В этом случае, а также при выполнении операций по частичному удалению загрузки исключается операция по дополнению заданного объема загрузок или частичному удалению загрузок в процессе испытаний и процесс испытаний не прерывается.

- Расширение области применения установки для испытаний фильтрующих загрузок при очистке воды.

Этот результат достигается за счет конструктивного исполнения установки, которая позволяет подавать исходную воду в фильтровальную колонну снизу вверх и удалять фильтрат из сливной камеры в канализацию, а также сверху вниз через короб и удалять фильтрат из водяной камеры в канализацию.

Такое техническое решение позволяет проводить испытания фильтрующих загрузок как для одноступенчатой в режиме контактного осветлителя, так и для двухступенчатой в режиме скорого фильтра схем очистки воды.

- Увеличение точности измерений.

Этот результат достигается за счет того, что сечение корпуса фильтровальной колонны выбрано в пределах 250×250 - 350×350 мм. При уменьшении этого сечения погрешность измерений будет возрастать вследствие влияния стенок колонны на повышение сопротивления потоку воды, а при увеличении сечения будут неоправданно возрастать габариты и стоимость изготовления установки.

Изобретение поясняется чертежами:

На фиг.1 схематически изображена установка для испытания фильтрующих загрузок.

На фиг.2 схематически показан монтаж корпуса фильтровальной колонны на опорном каркасе.

Как показано на фиг.1, установка для испытания фильтрующих загрузок включает корпус фильтровальной колонны 1 прямоугольного сечения, который размещен в жесткой установочной раме 2, на опорном каркасе 3, выполненных из металлического профиля. Опорный каркас 3 включает основание 4 с посадочным местом 5, сечение которого соответствует сечению фильтровальной колонны, и стойки 6. При этом центр тяжести опорного каркаса 3 смещен на 1/3 его длины относительно вертикальной оси, проходящей через центр тяжести рамы 2. Корпус колонны 1 в своем основании имеет фланец 7, который позволяет установить колонну 1 и соединить ее с наружной стороны посадочного места 5 основания 4 с опорным каркасом 3 с помощью резиновой прокладки 8 и болтов 9.

Задняя стенка 10 корпуса колонны 1 в своей средней части выполнена из оптически прозрачного материала для визуального контроля процесса фильтрации.

На передней стенке 11 корпуса колонны 1 установлены датчики- пробоотборники 12. В показанной на фиг.1 конструкции использовано пять датчиков 12, установленных равномерно по высоте корпуса колонны 1, но может быть использовано и другое их количество в зависимости от особенностей решаемой задачи. Корпус колонны 1 в верхней части расширяется так, что по бокам образуются две сообщающиеся между собой сливные камеры 13, оснащенные в верхней части фланцем 14. К этому фланцу с помощью болтов 9 через резиновые прокладки 8, обеспечивающие герметичность соединения, крепится фланец 15 съемного короба 16 прямоугольного сечения, соответствующего сечению сливной камеры и состоящего из четырех прямоугольных пластин и крышки. Короб 16 снабжен патрубком 17 с запорной арматурой 18, подводящим к коробу исходную воду при работе фильтровальной колонны в режиме скорого фильтра.

Отбор фильтрата в этом случае производится с помощью патрубка 19 с запорной арматурой 20, подключенного к водяной камере 21.

К корпусу фильтровальной колонны 1, установленному на посадочном месте 5 опорного каркаса 3, с внутренней стороны основания 4 опорного каркаса 3 на фланце 22 с резиновой прокладкой 8 крепится съемная водяная камера 21 с перегородкой 23, имеющей пропускные отверстия D 2 мм. Водяная камера 21 снабжена патрубком 24 с запорной арматурой 25, подводящим исходную воду в режиме работы контактного осветлителя и патрубком промывной воды 26 с запорной арматурой 27. При работе фильтровальной колонны в режиме контактного осветлителя отбор очищенной воды из сливной камеры 13 осуществляется с помощью патрубка сливной воды 28 с запорной арматурой 29.

Во внутреннюю полость корпуса фильтровальной колонны 1 перпендикулярно боковой его стенке введен конец заборного патрубка 30, расположенный посредине внутреннего объема колонны на расстоянии 100-150 мм от границы 31 раздела загрузок 32 и воды 33. Этот конец патрубка имеет скос 34 в сторону загрузки под углом 120-130° между горизонтальной плоскостью и плоскостью, проходящей через скос. Наружная часть заборного патрубка 35 снабжена запорной арматурой 36 и подключена к эжектору 37. Патрубок магистральной воды 38 эжектора 37 снабжен запорной арматурой 39, а сливной патрубок 40 эжектора 37 выведен в емкость 41 для сбора взвеси загрузки 32 и воды 33.

В емкости 41 загрузка 32 отстаивается и используется в дальнейшем по назначению, а вода 33 через патрубок 42 с запорной арматурой 43 емкости 41 сливается в канализацию.

Под фильтровальной колонной располагается емкость для сбора отработанных загрузок 44. На сливной камере 13 укреплен металлический армирующий элемент 45 со стропильным узлом 4 6, к которому прикреплен трос 47.

Трос 47 проходит через цилиндрическую втулку 48, установленную с возможностью поворота на вертикальном цилиндрическом стержне 4 9, расположенном на раме 2, рабочие блоки 50, фиксатор 51 и соединяется с валом ручной лебедки 52 также закрепленной на раме 2. Для надежной фиксации корпуса колонны в вертикальном положении использованы ограничительные крепежные элементы 53 закрепленные на раме 2, представляющие собой горизонтально расположенные трубы, размеры которых позволяют одной трубе входить в другую при установке колонн в рабочее положение при демонтаже или монтаже. С другой стороны установочная рама 2 снабжена жестко закрепленными к ней ограничительными пластинами 54.

Трособлочный механизм (лебедка 52, рабочие блоки 50, трос 47, ограничительные пластины 54 и крепежные элементы 53) используется только для обеспечения монтажа корпуса фильтровальной колонны 1 на опорном каркасе 3 и его демонтажа.

Установка включает три идентичные фильтровальные колонны, конструкция которых соответствует описанной выше, с параллельным подключением датчиков-пробоотборников 12, патрубков эжектора исходной, промывной воды и слива фильтрата. Запасованный конец троса последовательно прикрепляется к стропальным узлам каждой колонны через свои рабочие блоки.

Монтаж, сборку установки и заполнение корпуса фильтровальной колонны 1, фильтровальными загрузками 32 проводят в следующей последовательности.

Корпус фильтровальной колонны 1 с патрубками 28, 30, 35 и запорной арматурой 29, 36 с фланцами 7 и 14 с помощью ручной лебедки 52 приводят в вертикальное положение и размещают в установочной раме 2 на посадочном месте 5 основания 4 опорного каркаса 3 на резиновой прокладке 8 и крепят с помощью болтов 9 Фиг.2. При этом при вращении лебедки 52 трос 47, укрепленный с помощью стропильного узла проходит через фиксатор троса 51, огибает блоки 50, цилиндрическую втулку 48, установленную с возможностью поворота на вертикальном цилиндрическом стержне 49, и поднимает корпус фильтровальной колонны 1. После приведения колонны в вертикальное положение ее фиксируют для предотвращения опрокидывания с помощью крепежных элементов 53. С противоположной стороны вертикальное положение колонны 1 фиксируется ограничительными пластинами 54.

Устанавливают водяную камеру 21 с патрубками 19, 24, 2 6 с запорной арматурой 20, 25, 27 с перегородкой 23 на резиновой прокладке 8 на посадочное место 5 с внутренней стороны основания 4 опорного каркаса 3 и соединяют фланец 22 водяной камеры 21 через крепежные отверстия основания 4 опорного каркаса 3 с помощью болтов 9 и гаек с фланцем 7 корпуса фильтровальной колонны 1.

Заполняют корпус фильтровальной колонны 1 со стороны верхней ее части загрузками. Затем к фланцу 14, размещенному в верхней части корпуса фильтровальной колонны 1 на сливной камере 13, крепится с помощью болтов и гаек на фланце 15 короб 16 с патрубком 17 и запорной арматурой 18. Между фланцами 14 и 17, устанавливают резиновую прокладку 8, обеспечивающую герметизацию соединения.

В результате получается единая конструкция корпуса фильтровальной колонны 1 заполненной загрузками 32, короба 16 и водяной камеры 21 с перегородкой 23, закрепленная на опорном каркасе 3.

Устанавливают под фильтрованной колонной емкость для сбора отработанных загрузок 44, a у фильтровальной колонны 41 емкость для сбора взвеси воды с загрузкой, отстаивания загрузки и удаления воды подключают шланги к патрубкам 17, 19, 24, 26, датчикам-пробоотборникам 12, соединяют шланг заборного патрубка с эжектором и подсоединяют эжектор к водопроводной магистрали, а также выводят шланг от эжектора в емкость 41, а к патрубку 42 емкости 41 подсоединяют шланг и выводят его в канализацию.

Работу фильтровальной колонны выполняют в четырех режимах: контактного осветлителя, скорого фильтра, частичного удаления загрузки и промывки фильтровальных загрузок.

При работе фильтровальной колонны в режиме контактного осветлителя вентили 25, 29 парубков 24, 28 открыты, вентили 18, 20, 27 36 патрубков 17, 19, 26, 35 закрыты. Исходная вода, подлежащая фильтрации и испытаниям, подается по патрубку 2 4 в водяную камеру 21 проходит через отверстия перегородки 23 поступает в корпус фильтровальной колонны 1 протекает через фильтровальные загрузки 32, попадает в сливную камеру проходит по патрубку 28 и сбрасывается в канализацию. С помощью датчиков-пробоотборников 12 производится отбор проб воды для последующего анализа.

При работе фильтровальной колонны в режиме скорого фильтра вентили 18, 20 патрубков 17, 19 открыты, а вентили 25, 27, 29, 36 патрубков 24, 2 6, 28, 35 закрыты. Исходная вода, подлежащая фильтрации и испытаниям попадает по патрубку 17 в короб 16, поступает в корпус фильтровальной колонны 1, через отверстия перегородки 23, попадает в водяную камеру 21 проходит по патрубку 19 и сбрасывается в канализацию. С помощью датчиков-пробоотборников 12 проводится отбор проб воды для последующего анализа.

При работе фильтровальной колонны в режиме частичного удаления загрузки вентили 27, 29, 36, 39 патрубков 26, 28, 35, 38 открыты, а вентили 18, 20, 25 патрубков 17, 19, 24 закрыты. Вода из водопроводной магистрали поступает по патрубку 24 в водяную камеру, проходит через отверстия перегородки 23, попадает в корпус фильтровальной колонны 1 протекает через фильтровальные загрузки 32 и барботирует их в пограничной зоне 31 загрузки и воды. Одновременно вода из водопроводной магистрали по патрубку 38 поступает в эжектор 37.

В эжекторе 37 возникает разряжение, в результате действия которого взвесь загрузки в воде, образовавшаяся на границе загрузки - вода в фильтровальной колонне, засасывается заборным патрубком 34 поступает в эжектор 37 и по патрубку вместе с водопроводной водой сбрасывается в емкость 41. В емкости 41 смесь отстаивается, вода удаляется в канализацию, а отстоявшаяся фильтровальная загрузка используется в дальнейшем по назначению.

При работе фильтровальной колонны в режиме промывки фильтровальных загрузок 32 вентили 27, 29 патрубков 26, 28 открыты, а вентили 18, 20, 25 патрубков 17, 19, 24 закрыты. Промывная вода из водопроводной магистрали подается по патрубку 26 в водяную камеру 21 проходит через отверстия перегородки 23, поступает в корпус фильтровальной колонны 1 протекает через фильтровальные загрузки, промывая их, попадает в сливную камеру 13 проходит по патрубку 28 и сбрасывается в канализацию.

Демонтаж, разборку и удаление из корпуса фильтровальной колонны 1 фильтрующих загрузок 32 производится в следующей последовательности.

- Отключают и сливают воду из фильтровальной колонны. Закрывают все вентили.

- Отвинчивают гайки, соединяющие фланцы корпуса фильтровальной колонны 1 и водяной камеры 21 с основанием опорного каркаса 3. Отделяют водяную камеру 21 от корпуса фильтровальной колонны 1 и основания опорного каркаса 4.

- Подводят под корпус фильтровальной колонны 1 стоящую на опорном каркасе 3 емкость 44.

- Отвинчивают гайки, соединяющие фланцы сливной камеры и короба 16. Отделяют короб 16 от сливной камеры фильтровальной колонны.

- Удаляют фильтровальные загрузки 32 из корпуса фильтровальной колонны 1 в емкость 44.

- С помощью ручной лебедки 52 отделяют корпус фильтровальной колонны 1 от основания опорного каркаса 3 и, удалив крепежные элементы 53, укладывают корпус фильтровальной колонны 1 на землю.

- Отделяют раму 2 от опорного каркаса 3. Установка разобрана и подготовлена, в случае необходимости, для транспортировки к новому месту исследования очистки воды с помощью фильтровальных загрузок.

Испытание фильтрующих загрузок, выполненные с помощью установки, обеспечивает повышение качества очистки воды путем выбора оптимального гранулометрического состава загрузки, наиболее эффективного фильтрующего материала или многослойной загрузки, а также возможность проведения испытаний как в режиме работы контактного осветлителя, так и в режиме скорого фильтра с учетом возможности транспортировки на место расположения источника водоснабжения.

Заявленное техническое может быть реализовано на предприятиях, связанных с очисткой воды при использовании доступных материалов и оборудования.

1. Установка для испытания фильтрующих загрузок для очистки воды, содержащая фильтровальную колонну прямоугольного сечения с пробоотборниками, корпус которой установлен в раме вертикально и стационарно закреплен на опорном каркасе, сливную и водяную камеры, патрубки для подачи исходной и промывной воды, отличающаяся тем, что корпус фильтровальной колонны выполнен неразъемным прямоугольного сечения 250×250 - 350×350 мм, высотой 3500-4000 мм, соотношение высоты столба воды к высоте загрузок составляет 0,35-0,45, на сливной камере в верхней части колонны установлен съемный короб, в который введен патрубок исходной воды, причем установленная в нижней части колонны водяная камера выполнена съемной, во внутреннюю полость корпуса фильтровальной колонны введен патрубок для забора взвеси загрузки и воды, а в водяную камеру - патрубок для отбора фильтрата.

2. Установка для испытания фильтрующих загрузок для очистки воды по п.1, отличающаяся тем, что патрубок для забора взвеси загрузки и воды введен перпендикулярно боковой стенке корпуса фильтровальной колонны, причем его конечная часть расположена посредине внутреннего объема колонны на расстоянии 100-150 мм от верхней плоскости загрузки и выполнена со скосом в сторону загрузки под углом 120-130° между горизонтальной плоскостью и плоскостью, проходящей через скос, а наружная часть патрубка снабжена запорной арматурой и подключена к эжектору.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области переработки жидкого сырья с использованием биотехнологических процессов, а именно к области утилизации смыва отходов жизнедеятельности животных и птиц с получением в качестве одного из целевых продуктов биогаза, и может быть использовано в животноводческих фермах и птицеводческих хозяйствах, использующих, предпочтительно, бесподстилочное содержание и гидросмыв отходов жизнедеятельности животных и птиц.

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для очистки и подготовки железнодорожных цистерн под налив с утилизацией образующихся при этом отходов и получением из отходов товарного нефтепродукта.
Изобретение относится к обработке воды. .

Изобретение относится к установке для опреснения морской воды и может быть использовано в районах с жарким климатом с использованием солнечной энергии для нагрева воды, а также на подводных лодках и кораблях.

Изобретение относится к области очистки промышленных и бытовых стоков технической воды от загрязнений, содержащих соединения свинца и кадмия, и может быть использовано, в частности, при очистке промышленных стоков гальванического производства или производства материалов и изделий из пластических масс и лакокрасочного производства.

Изобретение относится к способам опреснения морской воды и может быть использовано для получения практически любых объемов воды, используемой в сельской, коммунальной и других отраслях жизнедеятельности, из вод океанов, морей и засоленных подземных вод.

Изобретение относится к способам опреснения морской воды и может быть использовано для получения практически любых объемов воды, используемой в сельской, коммунальной и других отраслях жизнедеятельности, из вод океанов, морей и засоленных подземных вод.

Изобретение относится к прикладной электрохимии и может быть использовано для приготовления жидкого антиоксиданта, стимулирующего и нормализующего процессы в биологических объектах.

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых флотационным способом с применением оборотного водоснабжения и может быть использовано в других отраслях промышленности, где лимитируется содержание кальция.

Изобретение относится к устройствам для очистки воды и может быть использовано в системах оборотного водоснабжения. .

Изобретение относится к напорным фильтрам с зернистой загрузкой, предназначенным для очистки жидкостей от растворенных и взвешенных веществ, и может быть использовано в электроэнергетике, химической, пищевой и других отраслях промышленности, а также в коммунальном хозяйстве.

Изобретение относится к устройствам для моделирования процесса очистки воды. .

Изобретение относится к фильтрационным устройствам, предназначенным для использования в фильтрах для очистки жидкостей, преимущественно в фильтрах кувшинного типа для очистки питьевой воды.

Изобретение относится к фильтрам для очистки жидкостей от маслонефтепродуктов и может быть использовано в химической, нефтехимической, пищевой, машиностроительной отраслях промышленности, а также в системах очистки стоков предприятий промышленности и бытового обслуживания.

Изобретение относится к области фильтрования жидкостей, а более конкретно - к напорным вертикальным фильтрам, и может найти применение для очистки воды, сточных вод, осветления соков, вин и других жидкостей в пищевой промышленности, но преимущественно для очистки природной воды для нужд населения и промышленного водоснабжения.

Изобретение относится к напорным фильтрам с зернистой загрузкой, предназначенным для очистки жидкостей от растворенных веществ при помощи ионообмена и взвешенных веществ при помощи механической фильтрации, и может быть использовано в электроэнергетике, химической, пищевой и других отраслях промышленности, а также в коммунальном хозяйстве.

Изобретение относится к газо- или паропроницаемым фильтрам для содержания газо- и пароочистительных материалов, включая адсорбенты или абсорбенты, такие как десикант или поглотитель кислорода, а также к производству подобных газо- или паропроницаемых фильтров
Наверх