Фильтр для очистки сточных вод

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ВТИЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

<щ 829135

-ф (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 020879 (21) 2805056/23-26 с присоединением заявки Нов (23) ПриоритетОпубликовано 15,0Ь81. Бюллетень Й9 18

Дата опубликования описания 1505.81 (53)М. Кл 3

В 01 D 23/24

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 66.067.15 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В.М.Хват, П.Ç.Цацко, A.Â.Ðîêøåâñêàÿ и A.È.Äóáoâèöêèé (71) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский инс по охране вод (54) ФИЛЬТР ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

Изобретение относится к очистке сточных вод от взвешенных веществ и нерастворимых жидкостей и может быть использовано при очистке производственных сточных вод и загрязненного стока дождевых вод с территории городов и промышленных предприятий.

Известен фильтр для очистки сточных вод от нефтепродуктов и взвешенных веществ, в котором в качестве фильтрующего материала используются синтетические эластичные полимерные материалы. Фильтр содержит корпус, выполненный в виде двух горизонтально расположенных концентрических полуцилиндров, фильтрующий материал, емкость для сбора отжатых загрязняющих веществ, патрубки подвода и отвода сточной жидкости и ротор с радиально расположенными перфорированными скребками (1). . Недостатком этого устройства является низкое качество регенерации фильтрующего материала при значительном содержании в сточной воде как взвешенных веществ, так и нефтепродуктов.

Известен также фильтр для очистки сточных вод, содержащий корпус с эластичной фильтрующей загрузкой, патрубками для ввода сточной и проумвной воды, отвода фильтрата и промывной воды, расположенные в корпусе промежуточное перфорированное днище и горизонтальную перегородку, установленную с возможностью вертикального перемещения. В этом фильтре периодически осуществляется регенерация фильтрующего материала путем его отжатия подвижной перегородкой при закрытом запорном клапане. Отжатый. продукт. удаляется через верхний патрубок. Закрытие запорного клапана и перемещение перегородки в верхнее положение осуществляется эа счет напора жидкости, подаваемой в полость под перегородкой (2).

Недостатком данного устройства является неудовлетворительная регенерация фильтрующего материала при сов:местном присутствии в очищаемой сточной воде нефтепродуктов и взвешенных веществ..В данном устройстве регенерация фильтрующего материала осуществляется только за счет его сжатия.

Однако удалить только одним сжатием

Кз толщи фильтрующего материала накапливающиеся в нем в процессе фильт рования взвешенные вещества не представляется возможным. В результате

829135,этого происходит снижение адсорбирующей способности и кольматация фильтрующего материала, приводящая к снижению производительности устройства, сокращению фильтроцикла, ухудшению качества очищенной жидкости. Эффективность очистки сточных вод в значительной мере зависит от плотности фильтрующего материала н теле фильтра.

,Как правило, эластичные синтетические материалы, н частности пенополиуретан, в процесче эксплуатации подвергаются остаточной деформации, дают усадку, что приводит к снижению плотности фильтрующего материала н фильтре и качества очищенной жидкости. В данном устройстве регулирование 15 плотности фильтрующего материала не предусмотрено. Для предотвращения снижения эффекта очистки воды по мере уменьшения плотности фильтрующего слоя возникает необходимость периоди- 2р чески отключать фильтр и добавлять фильтрующий материал для обеспечения исходной плотности его укладки. Это отрицательно сказывается на производительности фильтра. 25

Цель изобретения — повышение производительности фильтра за счет повышения эффективности регенерации.

Поставленная цель достигается тем, что фильтр снабжен перфорированным стаканом и эластичной диафрагмой,при этом стакан расположен в корпусе концентрично, диафрагма по периферии прикреплена к нижней части корпуса и по центру к промежуточному днищу.

Кроме того, патрубки для ввода сточной воды и отвода фильтрата снабжены сетками.

Целесообразно Фильтр снабжать Фиксаторами верхнего и нижнего положения 40 горизонтальной перегородки.

Оборудование фильтра эластичной диафрагмой, прикрепленной по периФерии к днищу корпуса фильтра, а в центре к нижней горизонтальной пере- 45 городке, позволяет исключить ухудшение качества фильтрата за счет сокращения пути фильтрования при проскоке фильтруемой сточной воды через отверстия в перегородке. 50

Оборудование патрубков подачи и отвода фильтруемой сточной воды сетками исключает попадание в трубопроводы частиц Фильтрующего материала.Соединение этих патрубков посредством трубопроводов с задвижкой с системой отвода отжатого продукта улучшает условия отвода загрязняющих веществ из фильтрующего материала при его сжатии.

Установленный по вертикальной оси gp корпуса фильтра перфорированный стакан, соединенный н нижней части с системой подачи водо-воздушной смеси и отвода отжатого продукта, служит направляющей для перемещения верхней горизонтальной перегородки и способствует понышению эффективности регенерации фильтрующего материала.

Последнее достигается за счет удаления через перфорированный центральный стакан при опускании верхней перегородки загрязняющих веществ непосредственно из толщи фильтрующего материала и использования. этого стакана при регенерации фильтра для подачи в слой фильтрующего материала водо-воздушной смеси..Сочетание сжатия с водо-воздушной промывкой ускоряет процесс регенерации фильтрующего материала и повышает полноту удаления задержанных примесей .

При сжатии эластичного фильтрующего материала равномерная регенерация фильтрующего материала по высоте не достигается. Как правило, частицы, расположенные вблизи сжимающего элемента, регенерируются довольно быстро. Для регенерации остальной массы н большинстве случаев требуется многократное сжатие.

Применение водо-воздушной промывки между сжатиями обеспечивает расширение и перемешивание слоя фильтрующего материала, способствует удалению задержанных загрязнений из пор фильтрующего материала, что позволяет достичь более полной и равномерной регенерации при меньшем количестве отжатия.

Оборудование фильтра конечными выключателями, фиксирующими крайние. верхнее и нижнее положение подвижной перегородки, позволяет автоматически поддерживать заданную степень сжатия фильтрующего материала при фильтрации и регенерации.

На фиг.1 представлен фильтр в режиме фильтрования, разрез; на фиг.2то же, и режиме регенерации, разрез.

Фильтр для очистки сточных вод от взнешенных веществ и нерастворимых жидкостей состоит из герметичного корпуса 1, заполненного эластичным фильтрующим материалом 2, патрубков

3 и 4 подвода и отвода фильтруемой сточной воды соответственно с задвижками 5 и б, перекрытых сетками 7 и 8, трубопронода 9 с задвижкой 10 и трубопровода 11 с задвижкой 12 для отвода отжатого, продукта.

Эластичный материал ограничен сверху верхней подвижной горизонтальной перегородкой 13 с подвижной втулкой

14, насаженной на установленный по вертикальной оси корпуса фильтра стакан 15 с перфорацией 16, перекрытый в верхней части крышкой 17, а в нижней соединенный с трубопроводом

18 с заднижкой 19 с системой подачи водо-воздушной смеси и отвода отжатого продукта, включающей трубопровод подачи водоноздушной смеси 20 с за,движкой 21, трубопровод 22 подачи

829135 воздуха с задвижкой 23, компрессор

24, трубопровод подачи промывной воды

25 с задвижкой 26 и насос 27. К трубопроводу 20 крестообразно Подсоединен трубопровод 28 отвода отжатого продукта с задвижками 29 и 30, Верхняя подвижная перегородка 13 посредством закрепленного по ее периферии гибкого соединительного рукава 31 соединена с крышкой 32 корпуса фильтра, образуя герметичную камеру 33, соединенную трубопроводом 34 с задвижкой 35 с гидравлическим приводом вертикального перемещения верхней го( изонтальной перегородки, в качестве оторого использована напорная система подачи филь труемой сточной воды, включающая трубопровод 36 подачи филь труемой сточной воды с задвижкой

37 и насосом 38. Снизу эластичный фильтрующий материал ? ограничен промежуточным днищем 39 с перфорацией 20

40. Промежуточное днище 39 с днищем

41 фильтра образует камеру, разделенную эластичной диафрагмой 42, прикрепленной по периферии к нижней части корпуса 1, а по центру к промежуточному дщину 39, на верхнюю 43 и нижнюю

44 полости.

Верхняя полость 43 посредством трубопровода 28 с задвижкой 29 соединена с системой отвода .отжатого продукта, а нижняя полость 44 посредством трубопровода 45 с задвижкой 46 соединена с гидравлическим приводом перемещения горизонтальной перегородки, на трубопроводе 45 установлен патрубок 47 с задвижкой 48 для сброса давления.

На крышке 32 корпуса 1 фильтра установлены упоры 49 и 50, контактирующие со штангами 51 и 52. Устрой- 4Ц ство является фиксатором крайнего нижнего и крайнего верхнего положения подвижной горизонтальной. перегородки 13.

Фильтр работает следующим образом. 45

При закрытых задвижках 10, 12, 19 и 29 включается насос подачи на фильтр фильтруемой сточной воды, открываются задвижки 37, 5 и 6.

Фильтруемая сточная вода через патру- бок 3 поступает в фильтр, проходит через эластичный фильтрующий материал 2, в котором задерживаются взвешенные вещества и нефтепродукты, очищенная вода отводится через патрубок

4 в водоем или используется для технического водоснабжения.

В режиме фильтрования при открытой задвижке 46 вода под напором по трубопроводу 45 поступает в нижнюю полость 44 и прижимает эластичную 69 диафрагму 42 к промежуточному днищу39, перекрывая перфорацию 40. При этом исключается возможный проскок сточной воды к патрубку 4 через верхнюю полость 43. Путем регулирования 65 задвижками 5 и 35 давления в фильтре и в камере 33 фиксируется необходимое для обеспечения нужной плотности фильтрующего материала положение горизонтальной перегородки 13, после чего задвижка 35 закрывается. Плотность фильтрующего материала подбирается в зависимости от качества исходной фильтруемой сточной воды и необходимой степени ее очистки.Положение перегородки в режиме фильтрования фиксируется с помощью упора

50 и штанги 52.

После завершения фильтроцикла, конец которого определяется по устойчивому нарастанию в очищенной жидкости концентрации загрязняющих веществ, производится регенерация фильтрующего материала.

Для этого перекрываются задвижки

5,6 и 46, Путем открытия на патрубке 47 задвижки 48 сбрасывается давление в нижней полости 44 и эластичная диафрагма 42, опускаясь в нижнее положение, освобождает перфорацию 40 в проме» жуточном днище 39. Открываются задвижки 10, 12, 19, 29 и 30 на трубопроводах 9, 11, 18 и 28 отвода отжатого продукта.

Для сжатия эластичного материала

2 путем открытия задвижки 35 на трубопроводе 34 поднимается давление в камере 33 и горизонтальная перегородка 13, перемещаясь вниз, сжимает эластичный фильтрующий материал 2.

При этом отжатый продукт отводится из толщи эластичного материала через отверстия 16 в стакане 15 и далее по трубопроводу 18 с периферии через сетки 7 и 8, перекрывающие патрубки

3 и 4„ и по трубопроводам 9 и 11 из" нижней части фильтра через отверстия

40 в промежуточном цнище в полость

43 и далее по трубопроводу 28. Отжатый продукт поступает в сборную емкость, где отстаивается. При этом нефтепродукты всплывают, накапливаются и после очистки могут быть ути,лизированы.

После достижения необходимой степени сжатия фильтрующего материала, регулируемой с помощью фиксатора, состоящего из упора 49 и штанги 51, цикл сжатия прикращается, выключается насос 38, перекрывается задвижка 37. Для сброса давления в камере

33 открываются задвижки 46 и 48.

После этого осуществляется промывка фильтрующего материала водо-воздушной смесью. С этой целью перекрываются задвижки 10, 12, 29 и 30, открывается задвижка 21 на трубопроводе 20 подачи водо-воздушной смеси, при открытых задвижках 23 и 26 включаются компрессор 24 и насос 27 промывной воды. Водо-воздушная смесь через отверстия 16 в центральном стакане 15 поступает в толщу фильт-:

829135 рующего материала 2, горизонтальная перегородка 13 перемещается в крайнее верхнее положение. Из фильтрующего материала вымываются взвешенные вещества и остаточные нефтепродукты.

При этом под действием барботажа происходит перемешивание частиц фильтрующего материала в теле фильтра, Загрязненная промывная вода с воздухом сбрасывается по системе отвода отжатого продукта при открытых задвижках 10, .12 по трубопроводам

9 и 11 соответственно.

Продолжительность цикла промывки водо-воздушной смесью 2-3 мин. После этого цикл сжатия повторяется по вышеописанной схеме, 15

Для обеспечения достаточно глубокой регенерации фильтрующего материала достаточно 3-5-кратное повторение цикла сжатия и промывки водовоздушной смесью. Общее время регене- Щ рации фильтра 10-15 мин.

Применение предлагаемой конструк ции фильтра обеспечивает высокий эффект очистки сточных вод, содержащих в значительных концентрациях тонкодиспергированные взвешенные вещества и нефтепродукты. Такой состав примесей характерен для поверхностного стока, отводимого с территории городов и-предприятий (дождевые, талые, моечные воды), и многих производственных сточных вод.

Применение фильтров предлагаемой конструкции для очистки поверхностного стока .позволяет получать очищенную воду, пригодную для испольэования в техническом водоснабжении предприятий ряда отраслей промышленности.

Формула изобретения

Фильтр для .очистки сточных вод, содержащий корпус с эластичной фильтрующей загрузкой, патрубками для ввода сточной и промывной воды, отвода фильтрата и промывной воды, расположенные в корпусе промежуточное перфорированное днище и горизоннатльную перегородку, установленную с воэможностью вертикального перемещения, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности за счет повышения эффективности регенерации, он снабжен перфорированным стаканом и эластич.ной диафрагмой, при этом стакан расположен в корпусе концентрично, диафрагма по периферии прикреплена к нижней части корпуса и цо центру к промежуточному днищу.

2. Фильтр по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что патрубки для ввода сточной воды и отвода фильтрата снабжены сетками.

3. Фильтр по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что он снабжен фиксаторами верхнего и нижнего положения горизонтальной перегородки.

Источники инфорМации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 462375, кл. В 01 D 33/16.

2. Патент США М 3617551, кл. 210-80, 1971.

829135

Заказ 3340/53 Тираж 706

ВНИИПИ Государственного. комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Подписное

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4

Составитель С. Красносельская

Редактор Ю.Петрушко Техред А.Ъч Корректор Г.Решетник