Фильтр для очистки жидкости

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

»»893220 (6t ) Дополнительное к авт. свид-ву (5) jM. Кд. (22) Заявлено 02.04.80 (2 I ) 29033 28/23-26 с присоединением заявки М(23)Приоритет

В 01 D 23/10 фвудерстеенньй комитет

СССР ао делан изебретеиик и открытий

Опубликовано 30.12.81. Бюллетень № 48

Дата опубликования описания 30.12.81 (53) УДК 66.067. .322 (088.8) (22) Авторы изобретения

Г. М. Максимов и А, С. Тамбовцев (7! ) Заявитель (54) ФИЛЬТР ДЛЯ ОЧИСТКИ ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к технике очистки фильтрованием и может быть использовано в различных отраслях промышленности, в частности для очистки природных и сточных вод.

Известен фильтр для очистки жидкости, содержащий корпус с подающими и отводяшими патрубками, заполненный плавающей фильтрующей загрузкой.

После заполнения корпуса такого фильтра жидкостью, например водой, фильтрую- 1о ший материал всплывает и размещается в верхней части корпуса фильтра. Причем наиболее крупные частицы размещаются в верхней части фильтрующего слоя, а наиболее мелкие - в нижней части.

Процесс фильтрации осуществляется пропусканием исходной воды через загрузку сверху вниз М.

Недостатком такого фильтра является низкая его производительность, которая обусловлена тем, что очистка жидкости в известном фильтре производйтся при низких скоростях фильтрации, так как при вы» соких скоростях фильтрации жидкости наи более мелкие частицы фильтрующей загрузки переходят в псевдоожиженное состояние, что ведет к проскоку значительной части загрязнений, содержащихся в фильтруемой жидкости.

Известен также фильтр для очистки жидкости, содержащий корпус, выполнен» ный в виде двух сообщающихся между собой полых цилиндров, соединенных дугообразной секцией, один из которых заполнен полидисперсным плавающим зернистым материалом, а другой «монодисперсным, распределительное и дренажное устройства, цилиндрический стакан, установленный в дугообразной секции, и сетчатый патрон, вставляемый в полость стакана (2) .

Недостатком известного фильтра является значительная трудоемкость его регенерации, обусловленная тем, что в процессе регенерации промывная вода с содержащимися в ней загрязнениями проходит через сетчатый патрон. В связи с тем, что сетчатый патрон не должен пропускать зерен фипьтруюшей загрузки, размер которых составляет около 1 мм (монодисперсная загрузка), а значительная часть загрязнений, задержанных в попидисперсной загрузке имеет более крупную величину, при регенерации фильтра стенки cew

5 чатого патрона засоряются.

Дпя прочистки сетчатого патрона его необходимо извлечь из цилиндрического стакана, удалить загрязнения, заклийившиеся в ячейках сетчатой стенки патрона, и вновь установить сетчатый патрон в цилиндрический стакан. Перед иэвпечени- ем сетчатого патрона корпус фильтра необхОдимО Освободкть От жидкостна Все эти операции осуществпяются вручную и требу- ют значительного времени дпя их осущест-, вления. На время прочистки сетчатого па трона фильтр выкпючается из работы, что существенно снижает его производитель10 ность

Цепь изобретения - повышение грязеемкости загрузки и сокращение продолжительности регенерации.

Поставленная цель достигается тем, что фипьтр для очистки жидкости, содержащий корпус в виде двух полых цилиндров, соединенных дугообразной секцией, установленный в последней сетчатый пат-. рон, фипьтрующие спои из плавающей зер30 нистой загрузки, размещенные в цилиндрах, распределительные и дренажные устройства, отличается тем, что сетчатый патрон снабжен распределителем промывной. жидкости, фильтр снабжен дополнительными дренажными устройствами и дополнительным фипьтрующим слоем иэ тяжелого зернистого материала, при этом нижние части цилиндров имеют расширенные участки, в которых размещены дополнительные дренажные устройства, а фипьтрующий слой иэ тяжелого зернистого материапа распопожен в дугообразной секции

Ча чертеже представлен фильтр, продольный разрез, 45

Фильтр содержит корпус 1, выполненный в виде цилиндра 2 и цилиндра 3, соединенных между собой дугообразной секцией 4. В верхней части цилиндра 2 размещено распределительное устройство 5 исходной жидкости, ниже которого установлена решетка 6. В верхней части цилиндра 3 размещено сборное устройство

7 очищенной жидкости, ниже которого установпена сетка 8.

И

Распределительное устройство 5 исходной жидкости, сборное устройство 7 очищенной жидкости выполнены, например, в

3 893 220 виде перфорированных труб. Цилиндры имеют расширенные участки 9, расположенные в нижней их части и выполнены например, в виде двух усеченных конусов, соединенных большими основаниями. В наиболее широкой их части размещены сборные устройства 10 промывной жидкости. В дугообразной секции 4 установлен стационарно сетчатый патрон, выполненный из сеч ки 11 и сетки 12, между которыми размещено расчредепите ьное устройство 13 промывной жидкости.

Цилиндры перекрыты крышками 14. В цилиндр 2 загружена попидисперсная ппавающая фипьтрующая загрузка 15, например вспененный полистироп или полиуретан, с размером частиц 2-10 мм, а в цилиндр 3 загружена монодисперсная ппавающая фипьтрующая загрузка 16, например нопистирол невспененный или полиуретан с размером частиц порядка 1 мм. В дугообразную секцию 4 загружена зернистая фипьтрующая загрузка 17 с удельным весом более удельного веса жидкости, например, кварцевый песок. Причем в дугообразную часть секции 4, примыкающую к цилиндру 2, загружается кварцевый песок, крупностью порядка 1,2-1,5 мм, а в дугообразную часть секции, примыкающую к цилиндру 3, загружается кварцевый песок крупностью порядка 1-1,2 мм.

Распределительное устройство 5 исходной жидкости присоединено к трубопроводу 18 с задвижкой 19. Сборное устройство 7 присоединено к трубопроводу 20 с задвижкой 21 и к трубопроводу 22 с задвижкой 23. Распределительное ус ройство 13 присоединено к трубопроводу

24 с задвижкой 25, Трубопроводы 22 и

24 присоединены к трубопроводу 26 промывной жидкости с задвижкой 27. Трубопровод 18 присоединен к трубопроводу 28, исходной жидкости с задвижкой 29 и к трубопроводу 26, Сборные устройства 10 промывной жидкости присоединены к дренажному трубопровоцу 30 с задвижкой 31. Трубопровод 28 исходной жидкости и трубопровод

26 промывной жидкости соединены между собой трубопроводом 32 с задвижкой

33, что позволяет, в зависимости от требуемого качества очистки жидкости и качества исходной жидкости, производить промывку фильтра как исходной жидкостью, так и отфильтрованной.

Фильтр работает следующим образом.

Открываются задвижки 19 и 29 корпус заполняется водой, фипьтрующая загрузка в цилиндрах всплывает. Прн этом

Фильтр дпя очистки жидкости, содержащий корпус в виде двух попых цилиндров, соединенных дугообразной секцией, установленный в последней сетчатый патрон, фнльтруюшие слои иэ плавающей зернистой загрузки, размешенные в цилиндрах, распределительные и дренажные уст5 8932 фипьтрующая загрузка 15 в цилиндре 2 распределяется по высоте цилиндра по фракциям так, что наиболее крупные частицы располагаются в верхней части фипьч рующего слоя, а наиболее мелкие - в чиж- s ней. цилиндр 3 загружен монодисперсным плавающим фильтрующим материалом, и фракционирования в этом цилиндре практически не происход т.

Работа фильтра по очистке жидкости происходит при закрытых задвижках 23, 25, 31 и 33, задвижки 19, 21 и 29 при этом открыты.

Исходная вода по трубопровод 28 и трубопроводу 18 поступает в распределительное устройство 5 и далее последовательно проходит через попидисперсную фильтрующую загрузку 15, размещенную в цилиндре 2, загрузку 17 в дугообразной секции 4, монодисперсную фильтрую- 2Э шую загрузку 16 в цилиндре 3.

Отфильтрованная вода через водосборное устройство 7 по трубопроводу 20 отводится за предепы фипьтра. Проходя через попид сперсную загрузку 15, фипьтруемая вода освобождается от наиболее крупных вкпючений, при прохождении через. зернистую загрузку 17 — от менее крупных включений и дапее при фильтрации через монодисперсную загрузку 16 в цилиндре 3 «от наиболее мелких включений, которые остались в воде после ее прохождения через фильтруккцие загрузки

15 и 17.

Скорость фильтрации выбирается из ус- з повия обеспечения требуемого качества очистки, причем максимальная величина скорости фильтрации не должна превышать критического значения, при котором фипьтруюшая загрузка 15 переходит в псевдо-. iо ожиженное состояние.

Регенерация фильтра производится спед гюшим образом, Задвижки 21 и 29 закрывают, а задвижки 19, 23, 25, 27, 31 и 33 открывают. Промывная вода по трубопроводам

18 и 22 поступает в верхние части цилиндров 2 и 3 и по трубопроводу 24 в нижнюю часть дугообразной секции 4.

Степень открытия задвижек 19 и 23 подбирается так, чтобы интенсивность промывки в ципиндрах 2 и 3 и дугообразной секции 4 фильтра превысила критическую при которой фипьтруюшая загрузка 15 в ципиндре 2 и фильтруюшая загрузка в цилиндре 3 переходит в псевдоожиженное состояние, а зернистая загрузка 17 в дугообразной секции 4 переходит во взвешенное состояние в восходящем потоке во20 Ь ды. При этом. скорость потока промывной воды в расширенных участках фильтра изменяется от максимальной вепичины в наиболее узкой части до минимальной величины в наибопее широкой его части, где размещено водосборное устройство.

Причем скорость потока промывной воды в наиболее широкой части не превышает критической величины, а плавающие фипьтрующие загрузки 15 и 17 в псевдоожиженном состоянии не перемещаются ниже уровня наиболее широкой конической части уширения, В процессе промывки происходит столкновение зерен фильтрующей загрузки между собой, что обеспечивает освобождение зерен фипьтрующей эа груэки от налипших на них частиц загрязнений. Промывная вода с отмытыми загрязнениями через сборные устройства

10 по трубопроводу 30 с задвижкой 31 отводится эа пределы фильтра.

Предпагаемый фильтр позволяет искпючить ручной труд при регенерации фипьт ра, сократить продопжитепьность его регенерации, что дает возможность увеличить продолжительность работы фильтра по фильтрованию жидкости и увеличить его производительность и, кроме того, осуществить более глубокую очистку воды от грубодисперсных и оллоидных примесей, так как цоток фипьтруемой воды последовательно проходит через четыре фильтруюших слоя с загрузкой разной крупности, и в соответствии с кпупностью загрузки фипьтруюших слоев фильтруемая вода поспедовательно освобождается от крупных, мелких и коппоидных примесей.

По сравнению с применяемыми в настоящее время фильтрами предлагаемая конструкция фильтра более компактна. Наличие лишь одного распре депитепьного устройства исходной воды обеспечивает фильтрацию через четыре фильтруюших слоя. Это значительно упрощает обвязку фильтровапьной станции, оборудованной предлагаемыми фильтрами, и дает возможность в 1,4-1,6 раза сократить нпощадь фильтровальной станции.

Формупа изобретения

7 893 220 8 ройства,отличающийся тем, нажные устройства, а фильтрующий слой что, с целью повышения грязеемкости за- из тяжелого зернистого материала распогрузки и сокращения продолжительности ложен в дугообразной секции. регенерации, сетчатый патрон снабжен распределителем промывной жидкости, . Источники информации, фильтр снабжен дополнительными дренаж- принятые во внимание при экспертизе ными устройствами и дополнительным 1, Журба М. Г. Фильтры с плавающей фильтруюшим слоем из тяжелого зернис- загрузкой для сельхозводоснабжения,М., того материала, при этом нижние части "Колос, 1978, с. 34. цилиндров имеют расширенные участки, в ie 2, Авторское свидетельство СССР которых размещены дополнительные дре- . М 61164, кл. В 01Ю 23/10, 1976, ВНИИПИ Зак

Тирад 709 Под

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