Способ регенерации загрузки в фильтрующем модуле для очистки воды



Способ регенерации загрузки в фильтрующем модуле для очистки воды
Способ регенерации загрузки в фильтрующем модуле для очистки воды

 


Владельцы патента RU 2498842:

Общество с ограниченной ответственностью НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ФИРМА "ЭТЕК ЛТД" (RU)

Изобретение относится к технике очистки бытовых и сточных вод и может быть использовано для дренажных, распределительных и сборных систем в фильтрующих установках водоподготовки и доочистки бытовых и сточных вод. После загрязнения загрузки прекращают процесс фильтрования и подают в слой загрузки промывную воду, причем после прекращения процесса фильтрования сначала осуществляют последовательное вытеснение воздухом оставшейся воды с загрязнениями по всей длине загрузки через отверстия для воздуха дренажно-распределительной системы в виде перфорированной трубы с пористой гильзой. Уровень воды над загрузкой должен быть равен 0,5-1,0 м. Процесс аэрации длится 3-5 минут. После прекращения подачи воздуха осуществляют промывку водой загрузки через отверстия для воды той же дренажно-распределительной системы фильтрующего модуля. Производительность дренажно-распределительной системы фильтрующего модуля для очистки воды определяют по математической формуле. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности фильтрации за счет качественной и быстрой регенерации загрузки фильтрующего модуля. 2 пр.

 

Изобретение относится к технике очистки бытовых и сточных вод и может быть использовано для дренажных, распределительных и сборных систем в фильтрующих установках водоподготовки и доочистки бытовых и сточных вод.

Известен «Способ очистки и обеззараживания воды и установка для очистки и обеззараживания воды», включающий последовательное извлечение из нее механических примесей с последующим облучением воды УФ-лучами, причем механические примеси извлекают с помощью двух напорных сорбционных фильтров с активированным углем в качестве сорбента, при этом воду подают в сорбционные фильтры под давлением 0,15-0,60 МПа с расходом 250-500 дм3/ч с соотношением диаметра корпуса фильтра к скорости фильтрации воды в пределах от 60 до 90, а промывку фильтров в конце рабочего цикла осуществляют противотоком воды (п.1 формулы).

Патент РФ на изобретение №2360870, МКИ C02F 9/08, д. публ. 2009.07.10.

Наиболее близким к предлагаемому в качестве изобретения техническому решению является «Способ очистки природных и сточных вод фильтрованием», заключающийся в смешении очищаемой воды с сорбентом, последующей подаче смеси в слой зернистой загрузки до загрязнения последней, прекращении процесса фильтрования, подаче промывной воды в направлении расширения слоя зернистой загрузки до ее отмывки от загрязнений, смешении сорбента с частью подаваемой воды промывной воды, подаче данной смеси в расширенный слой зернистой загрузки, прекращении промывки и возобновлении процесса фильтрования, при этом очищаемую воду или ее смесь с сорбентом перед подачей в слой зернистой загрузки аэрируют.

Патент РФ на изобретение №2297983, МКИ C02F 1/74, д. публ. 2007.04.27.

Патент РФ на изобретение №2169035, МКИ B01D 27/00, д. публ. 2001.06.20.

К техническому результату, достигаемому с помощью предлагаемого способа регенерации загрузки в фильтрующем модуле для очистки воды, относится повышение эффективности фильтрации за счет качественной и быстрой регенерации загрузки фильтрующего модуля путем вытеснения воздухом оставшейся воды с загрязнениями из загрузки после прекращения фильтрования и последующей подачи воды для промывки.

Технический результат достигается путем того, способ регенерации загрузки в фильтрующем модуле для очистки воды осуществляется следующим образом: после загрязнения загрузки прекращают процесс фильтрования и подают в слой загрузки промывную воду. Причем после прекращения процесса фильтрования сначала осуществляют последовательное вытеснение воздухом оставшейся воды с загрязнениями по всей длине загрузки через отверстия для воздуха дренажно-распределительной системы в виде перфорированной трубы с пористой гильзой. При этом уровень воды над загрузкой должен быть равен 0,5-1,0 м. Процесс аэрации длится 3-5 минут. Затем после прекращения подачи воздуха осуществляют промывку водой загрузки через отверстия для воды той же дренажно-распределительной системы фильтрующего модуля. Производительность дренажно-распределительной системы фильтрующего модуля для очистки воды находится в следующей зависимости:

Q = 0,785 × L д р . × 2 g H × k п о р . × ( μ 1 × d 1 2 × n 1 + μ 2 × d 2 2 × n 2 ) ,

где Lдр - общая длина дренажно-распределительной системы фильтрующего модуля;

Н - высота воды в фильтрующем модуле над дренажно-распределительной системой;

g - ускорение свободного падения, равное 9,8 м/с2;

kпор. - коэффициент пористости;

µ1, µ2 - коэффициенты расхода отверстий воздушной и водяной систем;

d1, d2 - диаметры отверстий воздушной и водяной систем;

n1, n2 - количество отверстий воздушной и водяной систем.

Способ регенерации загрузки в фильтрующем модуле для очистки воды осуществляется следующим образом:

а) Фильтрование.

Прием фильтрата осуществляется всеми дренажными отверстиями системы. Производительность дренажно-распределительной системы двойного назначения (вода-воздух) определяется по формуле:

Q = 0,785 × L д р . × 2 g H × k п о р . × ( μ 1 × d 1 2 × n 1 + μ 2 × d 2 2 × n 2 ) ,

где Lдр - общая длина дренажной системы фильтра;

Н - высота воды в фильтре над дренажной системой;

g - ускорение свободного падения, равное 9,8 м/с2;

kпор. - коэффициент пористости;

µ1, µ2 - коэффициент расхода отверстий воздушной и водяной систем;

d1, d2 - диаметры отверстий воздушной и водяной систем;

n1, n2 - количество отверстий воздушной и водяной систем.

При гидравлическом расчете для различных фильтров количество отверстий в нижних рядах может изменяться.

Определяющим фактором при этом является способность системы обеспечить скорость фильтрования в нормальном режиме 6-8 м/ч, а в форсированном 10-12 м/ч.

б) Регенерация загрузки подачей воздуха.

При подаче воздуха в систему происходит заполнение им верхней части трубы с дальнейшим распределением по длине. Далее воздух вытесняет воду по всей длине трубы практически равномерно до выхода его из верхних рядов отверстий. При необходимости количество и диаметр отверстий верхних рядов можно изменять в соответствии с расчетными данными. В случае непредвиденного увеличения подачи воздуха в систему вода вытесняется до следующих нижних рядов. Это обстоятельство предохраняет систему от отрицательных последствий резкого неконтролируемого увеличения скорости выхода воздуха из отверстий. Подача воздуха в загрязненную фильтрующую загрузку осуществляется при уровне воды над загрузкой 0,5-1,0 м в течение 3-5 минут в зависимости от степени ее загрязнения.

б) Водяная промывка.

Подача воды на промывку осуществляется только после прекращения подачи воздуха и полного закрытия запорной арматуры на подающем воздуховоде. Подаваемая вода на промывку распределяется в нижней части труб и вытесняет воздух из них в распределительный коллектор, обязательно оборудованный воздухосбросным стояком. Расчетная площадь отверстий определяется по формуле:

S 0 = [ ( n 1 × 0,785 × d 1 2 ) + ( n 2 × 0,785 × d 2 2 ) ] × k п о р . ,

где n1, n2 - количество отверстий воздушной и водяной систем;

d1, d2 - диаметры отверстий воздушной и водяной систем;

kпор. - коэффициент пористости.

Интенсивность подачи воды на промывку определяется расчетами в пределах 12-18 л/(с·м2) и регулируется в ходе пуско-наладочных работ, которые необходимо проводить после завершения монтажных работ. При этом обеспечивается величина относительного расширения фильтрующей загрузки в пределах 25-50%.

Применяемые при изготовлении дренажно-распределительной системы фильтрующего модуля материалы разрешены Минздравом РФ для использования в хозяйственно-питьевом водоснабжении, а также для контактов с пищевыми продуктами.

Расчет производительности дренажно-распределительной системы «ПОЛИДЕФ-ВВ» двойного назначения (вода - воздух).

I. Производительность 1 п.м. дренажно-распределительной системы «ПОЛИДЕФ-ВВ» двойного назначения (вода - воздух) по воде при фильтровании без фильтрующей загрузки определяется по формуле:

Q = 0,785 × L д р . × 2 g H × k п о р . × ( μ 1 × d 1 2 × n 1 + μ 2 × d 2 2 × n 2 ) ,

где Lдр - общая длина дренажной системы фильтра;

Lдр=1,0 м

Н - высота воды в фильтре над дренажной системой,

Н=2,0 м

(для расчетов взят уровень воды над фильтрующей загрузкой);

kпор. - коэффициент пористости напыленного слоя,

kпор.=0,5;

µ1, µ2 - коэффициенты расхода отверстий оздушной и водяной систем,

µ1=0,82

(коэффициент расхода внешнего цилиндрического насадка воздушной системы),

µ2=0,63

(коэффициент расхода конически расходящегося насадка водяной системы);

d1, d2 - диаметры отверстий воздушной и водяной систем,

d1=0,004 м

(d1 - диаметр отверстий воздушной системы),

d2=0,008 м

(d2 - диаметр отверстий водяной системы);

n1, n2 - количество отверстий воздушной и водяной систем на 1 п.м,

n1=12 шт.

(n1 - количество отверстий воздушной системы на 1 п.м), n2=60 шт.

(n2 - количество отверстий водяной системы на 1 п.м);

g - ускорение свободного падения,

g=9,8 м/c2.

Расчет:

Q = 0,785 × L д р . × 2 g H × k п о р . × ( μ 1 × d 1 2 × n 1 + μ 2 × d 2 2 × n 2 ) = 0,785 × 1 × 2 × 9,8 × 2 × 0,5 × ( 0,82 × 0,004 2 × 12 + 0,63 × 0,008 2 × 60 ) = 0,785 × 1 × 6,26 × 0,5 × ( 0,00015 + 0,0024 ) = 0,785 × 1 × 6,26 × 0,5 × 0,00255 = 0,0063 м 3 / с = 22,68 м 3 / ч = 544,32 м 3 / с у т .

Вывод.

Полученная величина производительности 1 п.м дренажно-распределительной системы «ПОЛИДЕФ-ВВ» двойного назначения (вода - воздух) по воде при фильтровании без фильтрующей загрузки является максимальной и в процессе эксплуатации регулируется задвижками фильтра.

II. Расчетная площадь отверстий 1 п.м дренажно-распределительной системы «ПОЛИДЕФ-ВВ» двойного назначения (вода - воздух) определяется по формуле:

S 0 = [ ( n 1 × 0,785 × d 1 2 ) + ( n 2 × 0,785 × d 2 2 ) ] × k п о р . ,

где n1, n2 - количество отверстий воздушной и водяной систем,

n1=12 шт.

(n1- количество отверстий воздушной системы),

n2=60 шт.

(n2 - количество отверстий водяной системы);

d1, d2 - диаметры отверстий воздушной и водяной систем,

d1=0,004 м

(d1 - диаметр отверстий воздушной системы),

d2=0,008 м

(d2 - диаметр отверстий водяной системы);

kпор. - коэффициент пористости напыленного слоя,

kпор.=0,5.

Расчет:

S 0 = [ ( n 1 × 0,785 × d 1 2 ) + ( n 2 × 0,785 × d 2 2 ) ] × k п о р . = [ ( 12 × 0,785 × 0,004 2 ) + ( 60 × 0,785 × 0,008 2 ) ] × 0,5 = ( 0,00015 + 0,003 ) × 0,5 = 0,00315 × 0,5 = 0,0016 м 2

Вывод.

Полученная расчетная площадь отверстий 1 п.м дренажно-распределнтельной системы «ПОЛИДЕФ-ВВ» двойного назначения (вода - воздух) является оптимальной, но при гидравлических расчетах в случае необходимости количество отверстий может изменяться.

Предлагаемый способ регенерации загрузки в фильтрующем модуле для очистки воды повышает эффективность фильтрации за счет качественной и быстрой регенерации загрузки фильтрующего модуля, а вследствие этого сокращаются сроки и стоимость ремонтных и монтажных работ.

Способ регенерации загрузки в фильтрующем модуле для очистки воды, заключающийся в том, что после загрязнения загрузки прекращают процесс фильтрования и подают в слой загрузки промывную воду, отличающийся тем, что после прекращения процесса фильтрования осуществляют последовательное вытеснение воздухом оставшейся воды с загрязнениями по всей длине загрузки через отверстия для воздуха дренажно-распределительной системы в виде перфорированной трубы с пористой гильзой при уровне воды над загрузкой, равной 0,5-1,0 м, в течение 3-5 мин, затем после прекращения подачи воздуха осуществляют промывку водой загрузки через отверстия для воды той же дренажно-распределительной системы фильтрующего модуля, причем производительность дренажно-распределительной системы фильтрующего модуля для очистки воды находится в следующей зависимости:
Q = 0,785 × L д р . × 2 g H × k п о р . × ( μ 1 × d 1 2 × n 1 + μ 2 × d 2 2 × n 2 ) ,
где Lдр - общая длина дренажно-распределительной системы фильтрующего модуля;
g - ускорение свободного падения, равное 9,8 м/с2;
Н - высота воды в фильтрующем модуле над дренажно-распределительной системой;
kпор. - коэффициент пористости;
µ1, µ2 - коэффициенты расхода отверстий воздушной и водяной систем;
d1, d2 - диаметры отверстий воздушной и водяной систем;
n1, n2 - количество отверстий воздушной и водяной систем.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технологии приготовления осветленной воды на водоподготовительных установках и предназначено для механических фильтров, используемых в промышленном водоснабжении, на станциях доочистки сточных вод, а также для подготовки питьевой воды.

Изобретение относится к технике очистки бытовых и сточных вод и может быть использовано для дренажных, распределительных и сборных систем в фильтрующих установках водоподготовки и доочистки бытовых и сточных вод.

Изобретение относится к песочному фильтровальному устройству для очистки воды. .

Изобретение относится к устройству для обработки воды и способу очистки фильтрующего слоя такого устройства. .

Изобретение относится к области водоснабжения и водоотведения и может использоваться в системах улучшения качества воды и других жидкостей. .
Изобретение относится к технологии регенерации фильтрующей загрузки напорных фильтров и может быть использовано в системах промышленного и питьевого водоснабжения.

Изобретение относится к усовершенствованным вариантам способа извлечения металлического катализатора из окисленного сбросового потока маточной жидкости, получаемого при производстве терефталевой кислоты, включающего, например: (а) выпаривание указанного окисленного потока сброса, содержащего терефталевую кислоту, металлический катализатор, примеси, воду и растворитель, в первой зоне испарителя, с получением потока пара и концентрированной суспензии потока сброса; и (b) выпаривание указанной концентрированной суспензии потока сброса во второй зоне испарителя, с получением потока, обогащенного растворителем, и высококонцентрированной суспензии потока сброса, где указанная вторая зона испарителя содержит испаритель, работающий при температуре от 20°С до 70°С, где от 75 до 99 мас.% указанного растворителя и воды суммарно удаляют посредством выпаривания из указанного окисленного потока сброса на стадии (а) и (b); (с) фильтрование указанной высококонцентрированной суспензии потока сброса в зоне разделения твердых продуктов и жидкости, с образованием отфильтрованного продукта и маточной жидкости; (d) промывку указанного отфильтрованного продукта с помощью подаваемых промывочных веществ в указанной зоне разделения твердых продуктов и жидкости, с образованием промытого отфильтрованного продукта и промывочного фильтрата; и обезвоживание указанного отфильтрованного продукта в указанной зоне разделения твердых продуктов и жидкости, с образованием обезвоженного отфильтрованного продукта; где указанная зона разделения твердых продуктов и жидкости содержит, по меньшей мере, одно устройство фильтрования под давлением, где указанное устройство фильтрования под давлением работает при давлении от 1 атмосферы до 50 атмосфер; (е) смешиванием в зоне смешивания воды и, необязательно, экстракционного растворителя с указанной маточной жидкостью и со всем указанным промывочным фильтратом или его частью, с образованием водной смеси; (f) приведение в контакт экстракционного растворителя с указанной водной смесью в зоне экстрагирования, с образованием потока экстракта и очищенного потока, где указанный металлический катализатор извлекают из указанного очищенного потока.

Изобретение относится к области очистки природных и сточных вод и может быть использовано для очистки воды от взвешенных веществ. .

Изобретение относится к медленным фильтрам, устанавливаемым в системах водоподготовки индивидуальных потребителей и предназначенным для очистки воды от взвешенных веществ и органических загрязнений.

Изобретение относится к фильтрам для очистки жидкостей с сыпучим фильтрующим материалом. .

Изобретение предлагает высокоскоростное фильтрующее устройство с пористой средой для легкой обратной промывки, где фильтруемую приточную воду направляют в верхнюю часть высокоскоростного фильтрующего устройства и фильтруют с помощью нисходящего потока и пористую среду подвергают обратной промывке для поддержания оптимальной эффективности фильтра путем блокировки потока приточной воды и обрабатываемой воды после детектирования определенного уровня воды или изменения скорости потока обрабатываемой воды, подачи воды обратной промывки и/или воздуха путем восходящего потока через оборудование обратной промывки, чтобы отделить примеси в пористой среде путем столкновения и трения между пористой средой путем всплывания пористой среды с потоком воды обратной промывки, размещения пористой среды в постоянном месте и выпуска примеси через выпускную трубу высокоскоростного фильтрующего устройства до оседания примесей. Дополнительно настоящее изобретение содержит способ обратной промывки высокоскоростного фильтрующего устройства, использующего пористую среду. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 9 ил.
Наверх