СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ ЗЕРНИСТОЙ ЗАГРУЗКИ ФИЛЬТРА Российский патент 1998 года по МПК B01D24/46 

Изобретение относится к области очистки воды для плавательных бассейнов, в частности к приемам очистки фильтров от загрязнений.

Эксплуатация фильтров в системах водоподготовки для плавательных бассейнов имеет некоторые специфические особенности. Эти особенности заключаются в том, что наряду с механическими примесями на песчаной загрузке фильтра остаются жировые отложения, вносимые в воду телами пловцов, продукты разложения органических веществ под действием хлора или другого дезинфицирующего вещества, происходит биологическое обрастание песка. Это приводит к появлению у воды запаха и привкуса, ухудшаются баканализы воды несмотря на увеличенную дозу хлора, который к тому же не является безвредным.

Известен способ регенерации механических фильтров путем подачи в фильтр промывной жидкости, перемешивания полученной суспензии и вывода загрязнений [1] При этом способе суспензию непрерывно подают в разделительную камеру, имеющую трубчатую перфорированную поверхность, выводят из камеры поток, состоящий из промывной жидкости и загрязнений, а отмытый фильтрующий материал возвращают в фильтр.

Недостаток такого способа технологическая сложность и высокая стоимость. Прокачивание суспензии через технологическое оборудование приводит к его абразивному износу. Кроме того, такой способ не может обеспечить качественной очистки от патогенной микрофлоры, которая оседает на песчаной загрузке фильтра, и в живом состоянии отделение ее вызывает серьезные затруднения.

Известен способ регенерации фильтров [2] включающий промывку их струей растворителя при высоком давлении при одновременном вращении фильтра вокруг своей оси с последующей промывкой моющей жидкостью и сушкой при высокоскоростном вращении.

Такой способ также технологически сложен, связан с высокими эксплуатационными расходами и при этом не обеспечивает уничтожения микроорганизмов, которыми обрастает загрузка фильтра. К тому же такой способ пожароопасен.

Для уничтожения микроорганизмов, способных вызвать эпидемические заболевания, загрузку фильтров обрабатывают хлором [3] для чего на фильтр в течение 30 мин подают воду, содержащую 50-100 мг/л хлора. Фильтрат сбрасывают в сток, при этом его последнюю порцию проверяют на содержание хлора, которого должно быть не менее 30-40 мг/л. После этого фильтр выдерживают в состоянии покоя не менее 10-12 ч и затем удаляют хлорную воду из фильтра промывкой.

Такой способ связан с расходом хлора. Часть хлора после этого попадает в ванну бассейна, а хлорирование воды не безвредно. Кроме того, имеются хлорустойчивые формы бактерий, которые не погибают от воздействия хлора. Серьезным недостатком хлорирования высокими дозами является усиление коррозии оборудования и трубопроводов.

Известен способ промывки зернистых фильтров, включающий взрыхление фильтрующей загрузки водой с интенсивностью 6-8 л/с•м², водовоздушную промывку водой с интенсивностью 3-4 л/с•м² и воздухом с интенсивностью 15-25 л/с•м² и последующую отмывку водой с интенсивностью 6-8 л/с•м² [4]
Такой способ имеет следующие недостатки. Применение сжатого воздуха для очистки фильтров в бассейнах увеличивает эксплуатационные расходы. В составе сжатого воздуха после компрессора имеются следы масел, которые загрязняют фильтр. Рекомендуемую интенсивность подачи воды на взрыхление и отмывку нельзя считать оптимальной для фильтров плавательных бассейнов. Для выбора указанного параметра следует пользоваться объективными критериями. И, наконец, указанный способ не обеспечивает уничтожения микроорганизмов и очистки от них загрузки фильтра, в результате чего вода после фильтра приобретает неприятные привкусы и запахи.

В качестве прототипа выбран способ регенерации зернистой загрузки [5] включающий взрыхление и отмывку загрузки восходящим потоком промывной жидкости.

Недостаток такого способа заключается в том, что он не обеспечивает очистку загрузки фильтра от микроорганизмов, что снижает его эффективность.

Цель настоящего изобретения улучшение качества регенерации.

Для достижения поставленной цели предложен способ регенерации зернистой загрузки фильтра, включающий взрыхление и отмывку загрузки восходящим потоком промывной жидкости.

Отличие предложенного способа заключается в том, что фильтрующую загрузку предварительно нагревают до температуры 50-55^oC.

Нагрев фильтрующей загрузки производят горячей водой.

Периодически нагрев фильтрующей загрузки производят горячим раствором щелочи.

Греющую жидкость подают в фильтр при температуре 55-60^oC с интенсивностью 2-3 л/с•м² в течение 30-40 мин.

Суть предложенного способа заключается в том, что при температуре 50^oC и выше микроорганизмы погибают и при интенсивном взрыхлении и отмывке зерна загрузки трутся друг о друга, загрязнения отделяются от них и удаляются из фильтра с моющей жидкостью. Применение в качестве греющей жидкости горячего раствора щелочи позволяет одновременно с регенерацией произвести дезинфекцию фильтрующей загрузки. Предложенная интенсивность и продолжительность нагрева фильтрующей загрузки являются оптимальными по расходу воды и тепла.

Пример 1. В бассейне одного из санаториев в г. Кисловодске согласно проектной документации регенерацию механических фильтров производили путем взрыхления и отмывки фильтрующей загрузки с интенсивностью 6 л/с•м² в течение 10 мин без предварительного нагрева. Отсутствие нагрева и недостаточный расход моющей воды привели к падению пропускной способности фильтров вследствие их загрязнения и к падению качества воды в ванне бассейна. Вода не соответствовала требованиям ГОСТ 2874-82 по бактериальной загрязненности, прозрачности, запаху, вкусу и т.д. По этим причинам санэпидемстанция регулярно закрывала бассейн.

После замены насоса, предназначенного для подачи моющей жидкости, на более производительный, повышения интенсивности взрыхления и отмывки фильтра до 20 л/с•м² работа фильтров улучшилась, возросла прозрачность воды, а после внедрения предварительного нагрева фильтра горячей водой и раствором щелочи до температуры 50-60^oC работа фильтров была восстановлена, вода стала соответствовать требованиям ГОСТ 2874-82 как по прозрачности, так и по бактериальной загрязненности, запаху, вкусу и другим показателям.

Пример 2. В бассейне одного из предприятий в г. Саратове регенерацию фильтров производят следующим образом. Горячую воду с температурой 55^oC подают в фильтр в течение 35 мин с интенсивностью 2 л/с•м², в результате чего фильтрующая загрузка, в качестве которой используется песок, прогревается до 50-52^oC. Затем водой, набранной из системы перелива бассейна, производят взрыхление и отмывку фильтрующей загрузки с интенсивностью, граничащей с началом выноса с моющей жидкостью отдельных частиц мельчайших фракций фильтрующего материала. Взрыхление и отмывку производят в течение 7-10 мин.

Контроль за поддержанием на заданном уровне интенсивности взрыхления и отмывки осуществляют путем периодического отбора проб выходящей жидкости в химический стакан, отстаивания проб в течение не менее 5 сек, удаления из стакана жидкости и визуального определения наличия в осадке мельчайших фракций фильтрующего материала. При появлении таких фракций расход моющей жидкости снижают. Интенсивность подачи воды при этом составляет 20-22 л/с•м².

Было отмечено, что в процессе отмывки в результате удаления загрязнений сопротивление фильтрующей загрузки снижается и расход моющей жидкости растет. В качестве фильтрующей загрузки применялся кварцевый фильтрационный песок. Величина фракций песка 0,4-2,5 мм.

Регенерацию фильтров таким способом проводят один раз в месяц. При этом два раза в квартал нагрев фильтрующей загрузки производят горячей водой, а один раз в квартал горячей щелочью с концентрацией 3 кг/м³. Щелочь можно использовать любую, например соду кальцинированную.

В течение одного года эксплуатации указанного бассейна в нем не было зарегистрировано ни одного случая превышения ПДК по воде. Это позволило производить эксплуатацию бассейна в течение всего года без сброса воды из ванны, в то время как по санитарным нормам положено не реже одного раза в месяц всю воду в бассейне заменять.

Приведенные примеры дают основание для вывода о том, что использование предложенного способа позволяет значительно повысить качество очистки фильтров, что в свою очередь значительно повышает качество воды в ванне бассейна.

Сущность изобретения: фильтрующую загрузку фильтра нагревают до температуры 50-55^oC, затем производят ее взрыхление и отмывку. Нагрев производят горячей водой или раствором щелочи с интенсивностью 2-3 л/с•м² в течение 30-40 мин. 3 з.п. ф-лы.

1. Способ регенерации зернистой загрузки фильтра, включающий взрыхление и отмывку загрузки восходящим потоком промывной жидкости, отличающийся тем, что загрузку предварительно нагревают до температуры 50 55^oС. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что нагрев фильтрующей загрузки производят горячей водой. 3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что периодически нагрев фильтрующей загрузки производят горячим раствором щелочи. 4. Способ по пп. 1 3, отличающийся тем, что греющую жидкость подают в фильтр при температуре 55 60^oС с интенсивностью 2 3 л/с•м² в течение 30 40 мин.