ФИЛЬТР ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ Российский патент 1994 года по МПК B01D24/10 

Изобретение относится к устройствам для очистки воды фильтрованием и может быть использовано при очистке высокомутных природных вод для целей водоснабжения.

Известен фильтр для очистки воды, содержащий корпус, дренажно-распределительную систему для сбора фильтрата и подачи промывной воды, средства для подачи исходной воды и отвода промывной воды, фильтрующую загрузку из слоев крупных и мелких гранул с расположенной между слоями горизонтальной перфорированной перегородкой, отверстия которой выполнены большими, чем мелкие гранулы, и меньшими, чем крупные гранулы загрузки, причем фильтр может быть снабжен дополнительной перфорированной перегородкой, при этом крупные гранулы загрузки выполнены плавающими и расположены под дополнительной перегородкой, кроме того, соотношение диаметров крупных и мелких гранул составляет 1: 20-60 [1] .

Однако в процессе эксплуатации фильтра в результате истирания и измельчения гранул загрузки происходит ее уплотнение, а также вынос мелких частиц загрузки при промывке, что снижает производительность фильтра. В связи с этим требуется отключение фильтра и проведение работ по догрузке его фильтрующим материалом, что увеличивает трудозатраты на эксплуатацию фильтра.

Известен также фильтр для очистки воды, содержащий корпус, дренажную систему, патрубки для подачи воды и расположенную в корпусе загрузку из слоев активированного угля и песка, при этом соотношение толщин слоев активированного угля и песка составляет 1: 2,5-5 [2] .

Однако в процессе регенерации загрузки фильтра при движении активированного угля через песок происходит быстрое истирание его гранул, а также разделение слоев песка и угля и вынос последнего с промывным потоком из фильтра. Это требует частой остановки фильтра для пополнения загрузки активированным углем, что увеличивает трудозатраты при эксплуатации фильтра.

Наиболее близким техническим решением является фильтр для очистки жидкости, содержащий корпус с подводящим и отводящими патрубками и расположенные в корпусе слои из крупнозернистой и мелкозернистой фильтрующей загрузки, при этом мелкозернистая загрузка находится в поровом пространстве крупнозернистой, которая выполнена нерасширяющейся при промывке, а соотношение высот слоев из крупнозернистой загрузки и мелкозернистой загрузки составляет 1: 0,3-0,8 при соотношении зернистостей загрузок 1: 20-30 [3] .

Однако при регенерации фильтра из-за абразивного действия неподвижных зерен крупнозернистой загрузки на частицы мелкозернистой загрузки последние будут истираться и выноситься с промывной водой, что потребует остановки фильтра для проведения работ по догрузке его мелкозернистым фильтрующим материалом, то есть увеличения трудозатрат при эксплуатации фильтра.

Целью изобретения является снижение трудозатрат при эксплуатации фильтра.

Поставленная цель достигается тем, что фильтр снабжен размещенным между фильтрующим слоем и дренажным устройством дополнительным слоем зерен из хрупкого фильтрующего материала, размер которых выполнен в 4-6 раз превышающим размер зерен крупнозернистой загрузки и средством для регенерации фильтрующего слоя и дробления зерен дополнительного слоя, причем зерна дополнительного слоя выполнены из керамзита, а средство для регенерации фильтрующего слоя и дробления дополнительного выполнено в виде установленных с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения патрубков для подачи промывной воды.

Перечисленные отличительные признаки снижают трудозатраты при эксплуатации фильтра, так как позволяют производить пополнение фильтрующего слоя крупнозернистым материалом в процессе регенерации, что исключает остановку фильтра и производство работ по пополнению крупнозернистой загрузки. Постоянное пополнение крупнозернистой загрузки при каждой регенерации фильтрующего слоя обеспечивает высокие технологические показатели процесса фильтрования, что увеличивает фильтроцикл и исключает необходимость частой регенерации.

На чертеже изображен фильтр, разрез.

Фильтр содержит корпус 1 с дренажным устройством 2, подводящий 3 и отводящий 4 патрубки, размещенный в корпусе фильтрующий слой в виде крупнозернистой загрузки 5 с расположенной в ее поровом пространстве мелкозернистой загрузкой 6, размещенный между фильтрующим слоем и дренажным устройством дополнительный слой зерен 7 из хрупкого фильтрующего материала, средство 8 для регенерации фильтрующего слоя и дробления зерен дополнительного слоя патрубок 9 для отвода отмытых загрязнений.

Для дополнительного слоя и крупнозернистой загрузки используется дробленый керамзит, а для мелкозернистой - кварцевый песок. Размер зерен крупнозернистой загрузки 1-2 мм, мелкозернистой 0,2-0,5 мм, а размер зерен дополнительного слоя в 4-6 раз превышает размер зерен крупнозернистой загрузки.

Средство для регенерации фильтрующего слоя и дробления зерен дополнительного слоя выполнено в виде установленных с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения патрубков 10 для подачи промывной воды.

Фильтр работает следующим образом.

Фильтрация загрязненной воды осуществляется сверху вниз через фильтрующий слой из крупнозернистой 5 и мелкозернистой 6 загрузок, дополнительный слой зерен 7 из хрупкого фильтрующего материала. Очищенная вода собирается дренажным устройством и через патрубок 4 отводится потребителю.

Регенерация выполняется подачей промывной воды в средство 8 для регенерации фильтрующего слоя и дробления зерен дополнительного слоя.

Вначале патрубки 10 для подачи промывной воды устанавливают над поверхностью фильтрующего слоя (позиция I). Промывные струи, выходящие из патрубков, разрушают грязевую пленку на поверхности фильтрующего слоя и приводят во взвешенное состояние зерна крупнозернистой и мелкозернистой загрузок. Взвешенные зерна загрузок, находясь в циркуляционном движении и соударяясь друг с другом, очищаются от загрязнений, а отмытые загрязнения выносятся восходящими токами на поверхность фильтрующего слоя и удаляются смывным потоком в канализацию через патрубок 9.

Затем патрубки 10 для подачи промывной воды устанавливают над поверхностью дополнительного слоя зерен 7 из хрупкого фильтрующего материала (позиция II). Под действием ударной силы промывных струй и за счет соударения друг с другом зерна дополнительного слоя дробятся, и измельченная их часть выносится восходящими токами от промывных струй в фильтрующий слой. Одновременно восходящими токами промывной воды окончательно домываются зерна фильтрующего слоя.

После прекращения подачи промывной воды происходит укладка зерен дополнительного и фильтрующего слоев в соответствии с их гидравлической крупностью.

Затем вновь выполняется фильтрация загрязненной воды.

Пополнение крупнозернистой загрузки фильтрующего слоя фильтра непосредственно в процессе его регенерации за счет дробления дополнительного слоя значительно снижает трудозатраты при эксплуатации фильтра, так как не требуется останавливать фильтр и выполнять дополнительные работы по его догрузке для восстановления исходных параметров фильтрующего слоя. (56) 1. Авторское свидетельство N 1119711, кл. В 01 D 24/146, 1982.

2. Авторское свидетельство N 1003876, кл. В 01 D 37/00, 1982.

3. Авторское свидетельство N 1022722, кл. В 01 D 24/46, 1983.

Сущность изобретения: фильтр для очистки воды содержит корпус, в котором размещены фильтрующий слой в виде смеси крупно- и мелкозернистых загрузок, дренажное устройство и расположенный между ними дополнительный слой из хрупкого фильтрующего материала, например керамзита, размер зерен которого превышает в 4 - 6 раз размер зерен крупнозернистой загрузки, и средство для регенерации и дробления керамзита. 2 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. ФИЛЬТР ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ , содеpжащий коpпус с дpенажным устpойством, подводящий и отводящий патpубки и pазмещенный в коpпусе фильтpующий слой в виде кpупнозеpнистой загpузки с pасположенной в ее поpовом пpостpанстве мелкозеpнистой загpузкой, отличающийся тем, что, с целью снижения тpудозатpат пpи эксплуатации фильтpа, он снабжен pазмещенным между фильтpующим слоем и дpенажным устpойством дополнительным слоем зеpен из хpупкого фильтpующего матеpиала, pазмеp котоpых выполнен в 4 - 6 pаз пpевышающим pазмеp зеpен кpупнозеpнистой загpузки, и сpедством для pегенеpации фильтpующего слоя и дpобления зеpен дополнительного слоя. 2. Фильтp по п. 1, отличающийся тем, что зеpна дополнительного слоя выполнены из кеpамзита. 3. Фильтp по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что сpедство для pегенеpации и дpобления выполнено в виде установленных с возможностью веpтикального возвpатно-поступательного пеpемещения патpубков для подачи пpомывной воды.