УСТАНОВКА ИЩЕНКО ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ Российский патент 1995 года по МПК B01D24/48 

Изобретение относится к устройствам для очистки воды фильтрованием и может быть использовано для очистки воды от комплекса примесей в водоснабжении при подготовке питьевой воды, в системах защиты окружающей среды для очистки ядовитых стоков перед сбросом их в водоем или повторном использовании, причем в условиях, когда безреагентное фильтрование не эффективно.

Известна установка для очистки воды, содержащая фильтр с зернистой загрузкой, подающую и отводящую трубы [1] Регулировку режима промывки осуществляют с помощью автоматической системы управления фильтрами с использованием блоков электронной агрегатной унифицированной системы (ЗАУС).

Недостатком такой установки является сложность регулирования процесса промывки фильтра.

Известна также установка для очистки воды, включающая корпус с вантузом, фильтрующей загрузкой, под которой установлена водораспределительная система, и установленной аксиально стенкам корпуса центральной трубой с затвором, бак для промывной воды, установленный над фильтрующей загрузкой и имеющий трубу, соединенную с водорастворительной системой, и трубы для подвода и отвода воды [2]
Регулирование режима промывки фильтра осуществляют с помощью обратного клапана и задвижки, установленной на трубе с сифоном (в любом месте), что усложняет регулирование, требует определенных усилий ввиду громоздкости задвижки, при этом необходимо устанавливать электропривод для управления ею, что снижает качество промывки.

Недостатками данной установки являются сложность регулирования процесса промывки фильтра и невысокое качество промывки.

Целью изобретения является упрощение регулирования и повышение качества промывки.

На чертеже схематично изображена установка в разрезе.

Установка для очистки воды содержит фильтр с зернистой загрузкой 1 на гравийном слое 2, размещенном над распределительной системой 3. Фильтр содержит центральную трубу 4, установленную аксиально его стенкам, снабженную воронкой 5 в верхней части и выполняющую роль смесителя в режиме фильтрования воды, а также роль сбросного тракта для грязной воды в режиме промывки зернистой загрузки 1. Воронка 5 размещена в камере 6 реакций с вантузом 7. В нижней части труба 4 снабжена затвором 8 в виде диска на валу 9, опирающегося на опоры в стенках трубы 4. Нормальное положение затвора горизонтальное, закрытое. В открытое положение приводится поворотом его по часовой стрелке на угол до 90^о с помощью, например, рукоятки на валу 9 (на чертеже не показана).

Вал 9 затвора 8 может быть смещен относительно геометрической горизонтальной оси симметрии (эксцентриситет) затвора 4, а на нижнем конце трубы 4 может быть закреплен фиксатор 10, например магнит, для задержки открытия затвора при повышении давления воды в установке. При этом, когда установка заполнена водой, удлиненное плечо (правое) затвора 8 испытывает большую силу давления воды, чем короткое плечо (левое), и если она превышает силу фиксатора 10,затвор 8 находится в открытом положении. В исходное закрытое положение затвор 8 возвращается под воздействием фиксатора (магнита), когда сила давления воды на удлиненное плечо окажется меньше силы воздействия фиксатора 10 на затвор 8 вследствие опорожнения установки от воды.

Над воронкой 5 на подающей трубе 11 установлено сопло 12 выходным отверстием вниз для обеспечения направленного энергонасыщенного поступления воды в центральную трубу 4. Кроме того, подающая труба 11 соединена с устройством 13 для ввода химических реагентов. Над фильтром размещен бак 14 запаса чистой промывной воды, соединенный трубой 15 с распределительной системой 3 фильтра и оборудованный стояком 16. В средней части стояка 16, выше уровня верхней кромки центральной трубы 4 установлена водовоздушная труба 17 с вентилем 18 для регулирования режима промывки фильтра. Нижняя часть стояка 16 размещена в резервуаре 19 чистой воды, оборудованном водопереливным порогом 20 и отводящей трубой 21.

В исходном положении фильтрующая загрузка 1 в плотном состоянии размещена на гравийном слое 2. Затвор 8 находится в горизонтальном закрытом положении и может быть зафиксирован фиксатором 10. Вентиль 18 на водовоздушной трубе 17 прецизионно отрегулирован на впуск в бак 14 воздуха с расходом, равным промывному расходу воды в режиме промывки фильтрующей загрузки 1.

Установка для очистки воды работает следующим образом.

Исходная неочищенная вода вместе с химреагентом поступает по подающей трубе 11 через сопло 12 в воронку 5 центральной трубы 4. После тщательного смешения в центральной трубе 4 вода с реагентом переливается через кромку воронки 5 в камеру 6 реакций и полностью ее заполняет, одновременно фильтруясь вниз через зернистую загрузку 1. Воздух и газовые продукты химических реакций через вантуз 7 отводят из камеры 6 реакций. Отфильтрованная вода по промежуточной трубе 15 нагнетается в бак 14 запаса промывной воды, заполняя последний. Затем по стояку 16 вода из бака 14 поступает в резервуар 19 чистой воды и, переливаясь через водопереливной порог 20, заполняет его. Вода из бака 14 в резервуар 19 поступает также с небольшой долей общего расхода через водовоздушную трубу 17. По мере накопления в порах загрузки 1 отложений, удаляемых из фильтруемой воды, увеличивается ее гидравлическое сопротивление, в результате чего увеличивается напор в камере 6. Когда он увеличится до некоторого максимального допустимого значения по условиям эксплуатации, необходимо установку перевести в режим промывки фильтрующей загрузки. Осуществляется это поворотом затвора 8 по часовой стрелке на угол 90^о с помощью вала 9 и органа управления на последнем.

В случае эксцентриситета вала 9 на затворе 8 и наличия фиксатора 10, при появлении в установке в режиме фильтрования максимально допустимого давления сила давления воды на удлиненное плечо затвора 8 оказывается больше противодействующей силы фиксатора 10 и затвор автоматически открывается, повернувшись по часовой стрелке.

Вода из камеры 6 по центральной трубе 4 устремляется в канализацию. Во время всего процесса промывки неотфильтрованная вода из подающей трубы также поступает в канализацию. Подмешивание воды, поступающей по подающей трубе, к грязной промывной воде снижает концентрацию удаляемых по центральной трубе 4 отложений и предупреждает заиливание канализации. Вследствие возникновения перепада уровней воды между баком 14 промывной воды и камерой 6 реакций в промежуточной трубе 15 возникает обратный ток чистой воды с промывным расходом. Под воздействием этого потока на загрузку 1 последняя расширяется и переходит в "кипящее" состояние. По мере опорожнения бака 14 от воды он заполняется воздухом через водовоздушную трубу 17. После того, как запас промывной воды будет израсходован, промывка фильтрующей загрузки 1 прекратится и она займет исходное нижнее положение на гравийном слое 2. Когда расход потока промывной воды в центральной трубе 4 снизится до расхода воды подающей трубы 11 и тем самым снизится силовое воздействие его на затвор 8, последний поворачивается против часовой стрелки в исходное горизонтальное закрытое положение с помощью органа управления или автоматически, притянувшись фиксатором 10.

Далее процессы фильтрования воды и промывки фильтра повторяются циклически. При этом нижняя часть стояка 16 постоянно затоплена водой в резервуаре 19 чистой воды.

Сущность изобретения: установка содержит фильтр с зернистой загрузкой 1 на гравийном слое 2, размещенном над распределительной системой 3, в котором аксиально его стенкам установлена центральная труба 4 с затвором в нижней части, и бак 14 промывной воды. Бак 14 снабжен стояком 16, нижняя часть которого установлена в резервуаре 19 для чистой воды с водопереливным порогом 20 и отводящей трубой 21, причем на стояке 16 выше верхнего уровня центральной трубы 4 закреплена водовоздушная труба 17 с вентилем 18. 1 ил.

Установка для очистки воды, включающая корпус с вантузом, фильтрующей загрузкой, под которой установлена водораспределительная система, и установленной аксиально стенкам корпуса центральной трубой с затвором, бак для промывной воды, установленный над фильтрующей загрузкой и имеющий трубу, соединенную с водораспределительной системой, и трубы для подвода и отвода воды, отличающаяся тем, что, с целью упрощения регулирования и повышения качества промывки, она снабжена устройством для ввода химреагентов, резервуаром для чистой воды с водопереливным порогом, труба для подвода воды снабжена соплом и установлена над центральной трубой, бак промывной воды снабжен стояком, нижняя часть которого установлена в резервуаре чистой воды и который снабжен водовоздушной трубой с вентилем, прикрепленной к стояку выше центральной трубы.