ФИЛЬТР ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ Российский патент 1995 года по МПК B01D24/46 

Изобретение относится к устройствам для очистки воды от механических загрязнений, в частности от взвешенных примесей в виде волокон, и может быть использовано для очистки промышленных стоков целлюлозно-бумажного, текстильного и других производств.

Известны фильтры с плавающей загрузкой типа "Компакт" с восходящим потоком воды. Недостатком фильтров такого типа является низкая эффективность фильтрования воды, содержащей волокнистые взвешенные вещества, из-за большого расхода промывной воды вследствие кальматации загрузки и возникновения "поршневого эффекта".

Наиболее близким к предлагаемому является фильтр для очистки воды от механических загрязнений, содержащий корпус, размещенный в нем слой зернистой загрузки, установленный в нижней части корпуса раструб для подачи очищаемой воды и промывное устройство.

В целлюлозно-бумажной промышленности при производстве синтетических бумаг сточные воды содержат волокнистые примеси, длина волокон которых колеблется в интервале от долей миллиметра до 5-10 мм, а также различные примеси поверхностно-активных веществ и смол.

Дисперсность частиц плавающей зернистой загрузки фильтров обычно находится в интервале 1-8 мм. В результате этого в известном фильтре при длительности фильтроцикла свыше 100 ч происходит настолько сильное сцепление волокон с частицами загрузки, а также одного с другим (процесс кальматации), что при обычном методе промывки загрузки подаче воды в верхнюю ее часть наблюдается "поршневой эффект": загрузка не расширяется, а всем объемом (поршнем) движется вниз. Для того, чтобы разрушить монолитность загрузки, приходится применять импульсную подачу промывной воды: спускать воду из фильтра и наполнять его водой при большой скорости ее подачи. Все это приводит к большому расходу промывной воды, увеличению длительности промывки и в целом к усложнению процесса очистки воды.

Цель изобретения интенсификация процесса очистки волокносодержащих сточных вод путем предотвращения кальматации загрузки.

На фиг.1 представлен продольный разрез фильтра; на фиг.2- промывное устройство; на фиг.3 разрез А-А на фиг.2.

Фильтр для очистки воды состоит из корпуса 1, раструба или конфузора 2, расположенного в нижней части корпуса 1, под нижней границей плавающей загрузки 3, системы 4 отбора фильтрата, трубопровода 5 вывода фильтрата, трубопровода 6 подачи воды на промывку, промывного устройства в виде вертикально установленных в слое зернистой загрузки 3 труб 7 с дугообразными ответвлениями 8 по всей своей длине. Ответвления 8 выполнены со щелевыми отверстиями 9 на вогнутой поверхности для прохода промывной воды. Трубопровод 10 служит для отбора шлама.

Устройство работает следующим образом.

Сточную (загрязненную) воду через конфузор 2 подают на фильтрацию в устройство снизу вверх через слой плавающей загрузки 3. Отбор фильтрата осуществляют через дренажную систему 4 и трубопровод 5. В процессе фильтрации волокносодержащих сточных вод под нижней поверхностью плавающей загрузки 3 образуется войлочный слой загрязнений (шлам), который, в результате естественных колебаний потока входящей сточной воды, распределяется по всей площади этой поверхности. Попадая на поверхность загрузки 3 между верхней частью конфузора 2 и боковой стенкой корпуса 1, слой загрязнений не поддерживается напором входящей воды и под собственной тяжестью оседает в застойной зоне под конфузором. Из этой зоны шлам периодически выводят через трубопровод 10. После достижения предельного перепада давлений фильтр выключают из работы и ставят на промывку.

Промывку зернистой загрузки 3 осуществляют исходной сточной водой. Для этого прекращают подачу в корпус 1 сточной воды внизу через конфузор 2 и подают ее сверху по трубопроводу 6 в объем загрузки 3 через дугообразные ответвления 8, равномерно размещенные в объеме загрузки на вертикальных трубах 7. В результате дугообразности ответвлений и выводных щелевых отверстий 9 на вогнутой их поверхности в объеме загрузки вблизи выхода струй при промывке создается область повышенной турбулентности, что приводит вначале к разрушению монолитности загрузки, а затем к "вскипанию" загрузки. Возникающая при этом повышенная турбулентность приводит к быстрому отделению загрязнений от гранул загрузки. После завершения промывки вновь осуществляют цикл фильтрования.

Фильтр предлагаемой конструкции позволяет осуществлять очистку воды и промывку загрязненной волокнистыми включениями зернистой загрузки, используя для этой цели исходную загрязненную воду, а не фильтрат, подавая ее поочередно в устройство то внизу, то сверху, создавая повышенную турбулентность. Благодаря этому предотвращается кальматация загрузки. В результате работы устройства интенсифицируется процесс фильтрации при сохранении качества очистки, облегчается труд обслуживающего персонала, исключаются затраты воды на промывку слоя загрузки.

Сущность изобреиения: промывное устройство фильтра выполнено в виде набора вертикально установленных по всему объему загрузки труб, на внешней поверхности которых размещены дугообразные ответвления с отверстиями для прохода промывной воды, расположенными на вогнутой стороне ответвлений, а система для ввода загрязненной воды выполнена в форме конфузора, установленного под слоем плавающей зернистой загрузки. 3 ил.

ФИЛЬТР ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ преимущественно от волокнистых загрязнений, содержащий корпус, размещенный в нем слой зернистой фильтрующей загрузки, установленный в нижней части корпуса раструб для подачи очищаемой воды и промывное устройство, отличающийся тем, что загрузка выполнена плавающей, а промывное устройство в виде установленных в слое загрузки вертикальных труб с дугообразными ответвлениями, на вогнутой стороне которых выполнены отверстия для подачи промывной воды.