УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ Российский патент 1994 года по МПК B01D24/18 

Изобретение относится к классу сооружений и установок для очистки природных и сточных вод фильтрованием через зернистую среду и может быть использовано в системах водоснабжения и канализации.

Известен фильтр с тяжелой зернистой загрузкой с центральным карманом, имеющий две секции, заполненные фильтрующим материалом с плотностью, больше плотности воды, и оборудованный системами подачи исходной, чистой промывной и отвода очищенной и грязной промывной воды. Недостатками такого фильтра являются возможность реализации на нем лишь одноступенчатого фильтрования, отсутствие устройств для смешения и распределения необходимых растворов реагентов и озоновоздушной смеси, а, вследствие этого, и ограниченные возможности по расширению области применения и улучшению очистки воды от органических соединений, ПАВ, нефтепродуктов и других специфических загрязнений.

Известно устройство для очистки воды, наиболее близкое по назначению и технической сущности к заявляемому, содержащее корпус, разделенный центральным каналом на префильтр с плавающей фильтрующей загрузкой и фильтр с тяжелой загрузкой, расположенные в канале перфорированный трубопровод для подачи реагента и вертикальную перегородку, выполненную не доходящей до дна и установленную в нижней части корпуса дренажно-распределительную систему, имеющую коллектор, с прикрепленными к нему перфорированными трубами.

Недостатком известного устройства является отсутствие возможности дополнительного окисления в нем органических загрязнений и повторного использования промывной воды после фильтра тонкой очистки.

Цель изобретения - улучшение качества очистки воды от органических и минеральных примесей и экономия расходов промывной воды путем ее повторного использования. Поставленная цель достигается тем, что фильтр для очистки воды, состоящий из корпуса с размещенным в нем префильтром с плавающей загрузкой, фильтром с тяжелой зернистой загрузкой, систем подачи, распределения и отвода исходной, очищенной и промывной воды, центрального канала между префильтром и фильтром тонкой очистки, вертикальной перегородки в нем и перфорированного трубопровода для подачи реагента дополнительно снабжен распределителем озоно-воздушной смеси с пористым насадком, размещенным в центральном канале между перекрытием коллектора отвода чистой воды из фильтра и нижним торцом вертикальной перегородки, и промежуточным днищем с окном и тарельчатым клапаном, смонтированным между вертикальной перегородкой и стенкой фильтра с тяжелой загрузкой, средство для подачи и распределения растворов реагентов смонтировано между стенкой префильтра и вертикальной перегородкой с возможностью его вертикального перемещения.

Поставленная цель достигается также тем, что средство для подачи и распределения растворов реагентов выполнено в виде штанги, соединенной в верхней части с помощью зубчатой передачи с блоком ее вертикального перемещения, а в нижней части - с горизонтальной дырчатой полиэтиленовой трубой, размещенной соосно центральному карману. Достижению цели способствует и то, что распределитель озоно-воздушной смеси выполнен в виде коллектора из полутрубы, к нижней части которого приварена треугольная пирамидальная вставка из пористого полипропиленового листового материала, а плавающая загрузка префильтра выполнена из гранул дробленого пенопласта.

На фиг. 1 показан поперечный разрез предлагаемого фильтра; на фиг. 2 - схема средства для подачи и распределения растворов реагентов; на фиг. 3 - схема распределителя озоно-воздушной смеси.

Устройство состоит из корпуса 1, разделенного центральным каналом 2 на префильтр с плавающей зернистой загрузкой 3, удерживаемой в затопленном состоянии решеткой 4, и фильтр - с тяжелой зернистой загрузкой 5.

Внутри канала установлена не доходящая до дна вертикальная перегородка 6, перфорированный трубопровод 7 для подачи реагентов со средством для его возвратно-поступательного перемещения, распределитель 9 озоно-воздушной смеси, установленный под перегородкой, горизонтальная перегородка 10 с тарельчатым клапаном 11. Под распределителем 9 установлено перекрытие 12, под которым расположен коллектор 13 дренажно-распределительной системы, включающую также трубопровод 14 с задвижкой 15 для подачи исходной воды, на котором может быть смонтирован трубный смеситель, трубопровод 16 с задвижкой 17. К трубопроводам подсоединены реагентопроводы 18.

Средство для возвратно-поступательного перемещения выполнено в виде установленной в верхней части корпуса штанги 19, соединенной посредством троса 20 и зубчатой передачи 21 с трубопроводом 7.

Устройство работает следующим образом.

Исходная вода, содержащая минеральные и органические примеси, подается по трубопроводу 14, предварительно смешиваясь с раствором реагента (в случае необходимости). Поступая под необходимым располагаемым напором в подфильтровое пространство префильтра, она проходит снизу вверх через слой плавающей загрузки из дробленых гранул пенопласта, частично очищается, и по желобам 24 поступает в канал 2. Благодаря гидрозатворной перегородке 6, она устремляется вниз канала навстречу озоно-воздушной смеси, поступающей из распределителя 9. Затем, проходя под нижней кромкой перегородки 6, вода устремляется вверх, контактируя с озоно-воздушной смесью, и через открытое окно в горизонтальной перегородке 10 по желобу 24 поступает в надфильтровое пространство фильтра до очистки с тяжелой, например керамзитовой или клиноптилолитовой, загрузкой 5. Фильтруясь сверху вниз через слой тяжелой загрузки, вода доочищается до требуемых норм качества, через полимербетонный дренаж собирается в коллектор 13 и отводится в резервуар чистой воды.

Такой путь и последовательность движения очищаемой воды достигается тем, что верхняя кромка вертикальной перегородки в центральном канале размещена на 0,1 м выше расчетного уровня воды на префильтре.

По достижении заданной величины потерь напора или ухудшении качества фильтрата до заданного предела, подачу исходной воды прекращают и с помощью насосов по коллектору 13 подают чистую воду на промывку. При этом закрывают задвижку 15 и прекращают подачу реагента и озоно-воздушной смеси, и открывают задвижку 17. Предварительно перекрывают тарельчатым клапаном 11 окно в горизонтальной перегородке 10. Промывная вода взрыхляет тяжелую загрузку, отмывает ее от загрязнений, по желобу 24 поступает в канал 2 и по достижении отметки Z₃, несколько превышающей отметку верхней кромки вертикальной перегородки, устремляется в надфильтровое пространство префильтра. До этого момента основная масса задержанных загрязнений вымывается из плавающей загрузки водой, движущейся сверху вниз, из надфильтрового пространства префильтра над напором, определенным отметкой Z₁. Основная промывка плавающей расширенной загрузки производится вторично используемой промывной водой, поступающей из фильтра доочистки.

По окончании промывки подача промывной воды прекращается, задвижка 17 закрывается, открывается окно клапаном 11, открывается задвижка на трубопроводе отвода фильтрата и процесс очистки повторяется.

Сущность изобретения: устройство для очистки воды содержит корпус, разделенный центральным каналом на префильтр с плавающей фильтрующей загрузкой и фильтр с тяжелой загрузкой, расположенные в канале перфорированный трубопровод для подачи реагента, вертикальную перегородку, не доходящую до дна, установленный под перегородкой распределитель озоно-воздушной смеси, тарельчатый клапан, расположенный в канале между перегородкой и фильтром и перекрытием, расположенным под распределителем, при этом перфорированный трубопровод снабжен средством для возвратно-поступательного перемещения и распределитель озоно-воздушной смеси выполнен в виде полутрубы, к нижней части которой присоединена пирамидальная вставка из пористого полиэтилена. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ, содержащее корпус, разделенный центральным каналом на префильтр с плавающей фильтрующей загрузкой и фильтр с тяжелой загрузкой, расположенные в канале перфорированный трубопровод для подачи реагента и вертикальную перегородку, выполненную не доходящей до дна, и установленную в нижней части корпуса, дренажно-распределительную систему, имеющую коллектор с прикрепленными к нему перфорированными трубами, отличающееся тем, что оно снабжено распределителем озоновоздушной смеси, установленным в канале под вертикальной перегородкой тарельчатым клапаном, установленным в канале между вертикальной перегородкой и фильтром, и перекрытием, расположенным в канале под распределителем, при этом перфорированный трубопровод для подачи реагента расположен между вертикальной перегородкой и префильтром и имеет средство для его вертикального возвратно-поступательного перемещения и коллектор расположен в канале под перекрытием. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средство для возвратно-поступательного перемещения выполнено в виде установленной в верхней части корпуса штанги, соединенной посредством троса и зубчатой передачи с перфорированным трубопроводом. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что распределитель озоновоздушной смеси выполнен в виде полутрубы, к нижней части которой присоединена пирамидальная вставка из пористого полиэтилена. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что загрузка префильтра выполнена из дробленого пенопласта.