Устройство для вакуумной фильтрации взвешенных компонентов природной воды



Устройство для вакуумной фильтрации взвешенных компонентов природной воды
Устройство для вакуумной фильтрации взвешенных компонентов природной воды

Владельцы патента RU 2675907:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт океанологии им.П.П.Ширшова Российской академии наук (RU)

Изобретение может быть использовано в экспериментальной океанологии и биогеохимии для вакуумной фильтрации взвешенных компонентов природных вод, морских и пресных водоемов при измерении концентраций минеральной и органической взвеси. Устройство содержит фильтрующее устройство (2) в фильтродержателе (1), ресивер, в качестве которого для накопления отфильтрованной жидкости используют бак с водой (10), и насосы – центробежный (11) и водоструйный (13). Уровень воды в баке (1) задается расположением сливного отверстия (14) на стенке бака. Для создания вакуума используют последовательное соединение центробежного (11) и водоструйного насосов (13), при этом центробежный насос (11) расположен ниже, а водоструйный (13) выше уровня жидкости в баке. Слив жидкости из водоструйного насоса (13) осуществляют в бак (10), трубка слива (5) фильтрующего устройства (2) соединена с водоструйным насосом (13). Устройство обеспечивает непрерывную фильтрацию больших объемов воды в непрерывном режиме, исключение попадания фильтрата в насос, возможность уменьшения габаритов устройства. 2 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для фильтрации взвешенных частиц в морских и пресных водоемах при измерении концентрации минеральной и органической взвеси, хлорофилла «а» и других компонентов природных вод. Устройство может быть использовано для измерений в экспериментальной океанологии, биогеохимии.

Природная вода представляет собой сложную систему, состоящую из водной среды и взвешенных частиц различного происхождения и размеров. Частицы могут быть как живыми объектами, так и минеральной и органической взвесью. Исследование состава взвеси имеет научное и практическое значение. В целях исследования состава взвеси производится ее фильтрация на фильтрах различной пористости. При использовании мелкопористых фильтров с высоким гидравлическим сопротивлением требуется создание перепада давления на фильтре.

Известно устройство для фильтрации взвеси [1-3], которое основано на выделении на фильтре взвешенных компонентов природной среды за счет создания на фильтре перепада давления.

Наиболее близкой к предполагаемому изобретению является установка вакуумной фильтрации SIMAS [4], устройство которой показано на фиг. 1. Схема содержит в себе один или несколько фильтродержателей с верхней емкостью для воды, вакуумный ресивер для сбора фильтрата и вакуумный насос, создающий перепад давления на фильтре.

Представленная на фиг. 1 схема работает следующим образом:

Фильтр необходимой пористости помещается в фильтродержатель (1) фильтрующего устройства. Фильтруемая вода заливается в верхнюю емкость (2) фильтрующего устройства. Вакуумный насос (3), соединенный вакуумными трубками (4, 5) с вакуумным ресивером (6) и нижними камерами (7) фильтрующих устройств, создает в них разрежение воздуха. Профильтрованная вода сливается в нижнюю камеру (7) фильтрующего устройства и затем по трубкам (5) поступает в вакуумный ресивер (6), где она накапливается.

К недостаткам такой системы фильтрации можно отнести:

1) При подъеме уровня накопленной жидкости до выводного патрубка вода может попасть в вакуумный насос. Необходимость защиты вакуумного насоса от попадания фильтрата требует постоянного контроля за наполнением ресивера при большом объеме фильтрации. При заполнении ресивера процесс фильтрации прерывается. Попадание воды в вакуумный насос может привести к выходу его из строя.

2) Требуется герметичный ресивер жесткой конструкции. При интенсивной фильтрации подобный ресивер должен иметь большой объем, что ограничивает возможности транспортировки устройства для фильтрации при работе в полевых условиях.

Отмеченные недостатки могут быть исправлены при использовании для создания вакуума водоструйного насоса замкнутого цикла.

Целью предполагаемого изобретения является обеспечение непрерывной фильтрации больших объемов воды, исключение выхода из строя устройства в результате попадания фильтрата в насос, возможность создания вакуума как в жидкой, так и в воздушной среде, и уменьшение габаритов устройства за счет удаления ресивера из устройства.

Поставленная цель в устройстве достигается тем, что для создания вакуума используются соединенные последовательно центробежный и водоструйный насосы.

Предлагаемое решение представлено на фиг. 2. Устройство состоит из бака (10) с водой, в который погружен центробежный насос (11). Насос приводится в действие электродвигателем (12). Вода из центробежного насоса поступает в водоструйный насос (13), соединенный с устройствами фильтрации с помощью трубок (5). Бак имеет слив (14) для удаления избытка отфильтрованной жидкости.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. Центробежный насос (11) приводится в действие электродвигателем (12). Вода под давлением подается из центробежного насоса (11) в водоструйный насос (13). Слив воды из водоструйного насоса осуществляется в бак (10). Фильтр необходимой пористости помещается в фильтродержатель (1). Фильтруемая вода заливается в верхнюю емкость фильтрующего устройства (2). Профильтрованная вода сливается в нижнюю камеру (7). Вакуум в нижней камере создается за счет соединения нижней камеры фильтрующего устройства с вакуумным выводом водоструйного насоса. Профильтрованная вода из нижней камеры откачивается по трубкам (5) через водоструйный насос в бак (10). Избыток жидкости в баке (10) сливается через перелив (14).

К достоинствам предлагаемого устройства можно отнести:

1) возможность откачивания как воздуха, так и жидкости. Работа устройства становится независимой от попадания жидкости в насос. Отпадает необходимость постоянного контроля за установкой.

2) отсутствует необходимость герметичного ресивера большой емкости. Слив избытка отфильтрованной жидкости происходит автоматически в процессе работы, что обеспечивает непрерывность фильтрации больших объемов воды.

Таким образом, введение в устройство соединенных последовательно центробежного и водоструйного насосов позволяет обеспечить непрерывную фильтрацию больших объемов воды, делает устройство нечувствительным к попаданию фильтрата в насос, исключает из схемы ресивер большой емкости.

Источники использованной информации

1. Романкевич Е.А., Люцарев С.В. Сбор проб воды и выделение взвеси методом фильтрации // Методы исследования органического вещества в океане. М: Наука, 1980. С. 7-16.

2. Жужиков В.А. Фильтрование. Теория и практика разделения суспензий. - 3-е изд., дополн. и перераб.. - М.: Химия, 1971. - 440 с.

3. ПНД Ф 14.1:2.110-97 Количественный химический анализ вод. Методика выполнения измерений содержаний взвешенных веществ и общего содержания примесей в пробах природных и очищенных сточных вод гравиметрическим методом

4. http://www.simas.ru/netcat_files/358/585/h_ca308ddb8723a893626ba9c060d7ab34

Устройство для вакуумной фильтрации взвешенных компонентов природной воды, содержащее фильтрующее устройство, ресивер и вакуумный насос, отличающееся тем, что в качестве ресивера для накопления отфильтрованной жидкости используется бак с водой, уровень которой задается расположением сливного отверстия на стенке бака, а для создания вакуума используется последовательное соединение центробежного и водоструйного насосов, при этом центробежный насос расположен ниже, а водоструйный выше уровня жидкости в баке и слив жидкости из водоструйного насоса осуществляется в бак, трубка слива фильтродержателей соединена с водоструйным насосом.



 

Похожие патенты:

Изобретение может быть использовано в области горнорудной промышленности при обогащении алмазоносных кимберлитовых пород. Способ включает извлечение сапонитсодержащих веществ из оборотной воды методом отстаивания.

Изобретения могут быть использованы в системах (100) водяного охлаждения с открытой циркуляцией воды для борьбы с образованием отложений. Устройство включает основную часть (1) и вспомогательную часть (2), внутри которых перемещается вода (5), при этом вспомогательная часть (2) выполнена в виде обходной линии.

Изобретение может быть использовано для очистки сточных вод на фабриках первичной обработки шерсти. Для осуществления способа проводят электролиз в поле постоянного тока, нейтрализацию щелочным реагентом с аэрацией, отстаивание в тонком слое, сорбцию и повторное использование очищенных сточных вод.

Группа изобретений относится к устройству для формирования микропузырьков и к системе очистки загрязненной воды с устройством для формирования микропузырьков. Устройство 10 для формирования микропузырьков содержит канал 11 для потока жидкости, через который протекает жидкость под давлением, выпускной канал 12, через который выходят сформированные микропузырьки и жидкость, горловину 13, соединяющую канал 11 для потока жидкости и выпускной канал 12, и канал 14 для подачи газа в канал 11 для потока жидкости или горловину 13.

Изобретение относится к способам автономного получения чистой пресной воды из воздуха, путем испарения воды и конденсации паровоздушной смеси. Осуществляют формирование потока паровоздушной смеси и осаждение водяных паров в конденсаторах с отбором пресной воды.

Изобретение может быть использовано в гальваническом производстве для обезвреживания или утилизации жидких отходов, содержащих шестивалентный хром, а также для обезвреживания и утилизации отходов производства, содержащих моноэтаноламин.

Изобретение относится к получению наноразмерных материалов, пригодных для сорбции биологических сред и биомолекул и может быть использовано в медицине и фармакологии.
Изобретение относится к способу регенерации скорого фильтра с мелкозернистой кварцевой загрузкой, загрязненного органическими соединениями. Способ регенерации заключается в том, что осуществляют верхнюю промывку путем подачи на загрязненную поверхность фильтра моюще-диспергирующего раствора на основе природного ПАВ гуммиарабика, обладающего деэмульгирующими способностями в отношении масло-, жиро- и нефтезагрязнений, и нижнюю промывку снизу вверх промывной водой.
Изобретение может быть использовано на гальванических производствах в процессах хромирования, химического оксидирования, электрохимической полировки, травления и пассивации металлов и сплавов.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности и водоочистке. Прореагировавший на поверхности содержащий карбонат кальция минеральный материал и/или прореагировавший на поверхности осажденный карбонат кальции покрывают по меньшей мере одним анионным полимером с плотностью общего отрицательного заряда в пределах от 1 мкэкв/г до 15000 мкэкв/г.

Изобретение относится к области водоснабжения населения, а также очистки технологических вод предприятий, сточных вод и может быть использовано в пищевой промышленности.

Изобретение относится к устройствам очистки жидкости, преимущественно питьевой воды, предназначенным для использования в качестве автономных устройств в бытовых условиях, на дачных и садовых участках, и в сервисных службах.
Изобретение может быть использовано в полевых условиях, а также в условиях чрезвычайных ситуаций при использовании поверхностных источников воды с различными природными и антропогенными загрязнениями, зараженных патогенными микроорганизмами, вирусами и отравляющими веществами, для получения чистой питьевой воды.

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для получения воды питьевого качества в полевых условиях, а также в условиях чрезвычайных ситуаций с использованием поверхностных источников воды с различными природными и антропогенными загрязнениями, зараженных патогенными микроорганизмами, вирусами и отравляющими веществами, путем ее фильтрации с последующей сорбцией токсинов и обеззараживанием.

Группа изобретений относится к очистке жидкости, преимущественно питьевой воды. Способ очистки жидкости заключается в заполнении приемной емкости неочищенной жидкостью, осуществлении цикла работы автоматического средства регулируемого во времени нагнетания газа при закрытии крышки водоочистителя посредством нагнетания газа в приемную емкость для неочищенной жидкости, под давлением которого неочищенная жидкость проходит из приемной емкости для неочищенной жидкости через фильтрующий модуль в приемную емкость для очищенной жидкости, с постепенным уменьшением избыточного давления газа до окончания процесса фильтрации с возможностью дальнейшего повторения цикла работы автоматического средства регулируемого во времени нагнетания газа.

Изобретение относится к фильтровальному устройству с признаками, приведенными в ограничительной части пункта 1 формулы изобретения. .

Изобретение относится к устройствам для очистки жидкости, преимущественно питьевой воды, предназначенным для использования в качестве автономных устройств в бытовых условиях, на дачных и садовых участках, в сервисных службах.

Изобретение относится к устройствам для фильтрации воды в плавательных бассейнах. .

Изобретение относится к фильтрам, предназначенным для очистки воды в полевых условиях. .

Изобретение относится к фильтрованию и может быть использовано для фильтрации полидисперсных расслаивающихся суспензий в угольной, металлургической , химической и других отраслях промьшшенности.

Изобретение относится к пищевой, микробиологической, медицинской промышленности и может быть использовано для получения кристаллического -каротина. .

Изобретение может быть использовано в экспериментальной океанологии и биогеохимии для вакуумной фильтрации взвешенных компонентов природных вод, морских и пресных водоемов при измерении концентраций минеральной и органической взвеси. Устройство содержит фильтрующее устройство в фильтродержателе, ресивер, в качестве которого для накопления отфильтрованной жидкости используют бак с водой, и насосы – центробежный и водоструйный. Уровень воды в баке задается расположением сливного отверстия на стенке бака. Для создания вакуума используют последовательное соединение центробежного и водоструйного насосов, при этом центробежный насос расположен ниже, а водоструйный выше уровня жидкости в баке. Слив жидкости из водоструйного насоса осуществляют в бак, трубка слива фильтрующего устройства соединена с водоструйным насосом. Устройство обеспечивает непрерывную фильтрацию больших объемов воды в непрерывном режиме, исключение попадания фильтрата в насос, возможность уменьшения габаритов устройства. 2 ил.

Наверх