УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ НАСЫПНЫХ ФИЛЬТРОВ Российский патент 2001 года по МПК B01D24/46 

Изобретение относится к области коммунальною хозяйства, в частности к области очистки сточных вод, а также водопроводной воды, и может быть использовано при очистке загрузки гравитационных фильтров.

Известные процессы очистки так называемых медленных водных фильтров, применяемых для очистки сточных вод и водопроводной воды, обычно включают раздельные стадии рыхления и удаления загрязнения с поверхности загрузки, что не позволяет комплексно механизировать процесс очистки загрузки медленных фильтров.

Известен прием (SU, авторское свидетельство 638355, В 01 J 1/09, 1978) очистки фильтрующего слоя действием потока очищаемой среды. Однако, при этом загрязнение переходит в очищаемую среду, находящуюся над насыпным фильтром, и затем снова оседает на поверхность насыпного фильтра. Происходит ускоренное заиление насыпного материала, препятствующее прохождению через него очищаемой среды.

Известно (SU, авторское свидетельство 562512, C 02 F 1/52, 1977) устройство для промывки насыпного фильтра, представляющее собой систему труб, расположенную под насыпным фильтром. При загрязнении насыпного фильтра через систему труб подают промывочную воду и вымывают из насыпного фильтра загрязнения. Промывные воды вместе с загрязнениями удаляют через фановую систему.

Известно (SU, авторское свидетельство 1328305, В 01 D 21/08, 1987) устройство для очистки насыпного материала фильтра. Устройство представляет собой систему труб, опущенных в насыпной материал. Периодически через указанную систему труб пропускают сжатый воздух, разрыхляющий внешний слой насыпного материала и смывающий с него загрязнения. После подачи сжатого воздуха через фановую систему удаляют приповерхностный слой очищаемой воды вместе с загрязнениями.

Недостатком обоих указанных технических решений следует признать возможность загрязнения выходных отверстий труб, что не позволит эффективно провести очистку насыпного материала.

Известно также устройство для очистки медленных водопроводных фильтров (SU, авторское свидетельство 141440, C 02 F 1/52, 1951). Указанное устройство содержит гидроэлеватор, насос, валик и скребок, причем в целях механизации процесса, в устройстве совмещены скребок для разрыхления и удаления слоя загрязненного песка с гидроэлеватором для удаления загрязнений за пределы фильтра и валик для заглаживания поверхности песка. Устройство содержит также две боковые стойки, соединенные с ножом и ограничителем, снабженным зубьями, предназначенными для разрыхления грязи на поверхности песка. Боковые стойки врезаются в песок и ограничивают пространство, на котором происходит отмыв песка. На боковых стенках дополнительно укреплен валик, предназначенный для выравнивания и прикатывания песка после промывки при перемещении устройства по песку вручную. Внутри металлического корпуса, образованного двумя боковыми стенками, ножом и ограничителем, расположена перфорированная труба, имеющая две системы отверстий, одна из которых направлена вертикально вниз, а другая - под углом на нож для смыва загрязнений. Исходная вода поступает и в перфорированную трубу, и в сопло гидроэлеватора. Это позволяет гидроэлеватору через щелевое отверстие засасывать грязную воду и удалять ее из резервуара фильтра.

Недостатком известного устройства следует признать необходимость его ручного перемещения, а также возможность отказа системы удаления грязной воды из-за забивания гидроэлеватора. Кроме того, устройство пригодно для работы только с песком как с фильтрующим элементом, поскольку при наличии тяжелой засыпки рыхление ее указанным образом, с удалением загрязнений, невозможно.

Известно устройство для очистки насыпных фильтров (SU, авторское свидетельство 1775129, B 01 D 24/46, 1990), содержащее расположенные над резервуаром фильтра электрический привод с тяговой цепью с механизмом его натяжения, установленную с возможностью возвратно-поступательного перемещения по направляющей опорно-ходовую тележку, к которой подведено средство для подачи промывочной воды и присоединена горизонтальная распределительная труба для подачи промывной воды в загрузку фильтра.

Техническая задача, решаемая посредством настоящего изобретения, состоит в разработке автоматизированной системы удаления загрязнения с любого насыпного материала фильтра.

Технический результат, получаемый при реализации изобретения, состоит в уменьшении себестоимости очищенной воды за счет упрощения обслуживания фильтра, уменьшения ремонтных работ при одновременном повышении качества очищенной воды.

Указанный технический результат достигается использованием следующей конструкции. Устройство содержит расположенные над резервуаром фильтра электрический привод с тяговой цепью, механизм натяжения тяговой цепи, по меньшей мере, две опорно-ходовые тележки, выполненные с возможностью совершения возвратно-поступательного движения по направляющим, предпочтительно, выполненным в виде швеллеров, причем указанные тележки соединены между собой консолью, а их колеса, перемещающиеся по направляющим, содержат реборды, гофрированный шланг, закрепленный на промывочной трубе с обеспечением подачи воды на промывку, кроме того, внутри резервуара фильтра установка содержит указанную промывочную трубу, предпочтительно, диаметром 100 мм, в которой выполнены, преимущественно, под углом к горизонту, отверстия, диаметром, предпочтительно, от 6 до 12 мм, обеспечивающие истечение струй воды под давлением 4 - 5 атм, не менее двух металлических тяг, соединяющих промывочную трубу с консолью в одну жесткую пространственную конструкцию, предпочтительно, в форме прямоугольника.

В дальнейшем изобретение будет раскрыто с использованием графических материалов (см. фиг. 1). На фиг. 1 приняты следующие обозначения: резервуар 1 фильтра, гранулированная загрузка 2, тяговая цепь 3, опорно-ходовая тележка 4, направляющие 5, гофрированный шланг 6, промывочная труба 7, тяги 8.

Устройство работает следующим образом.

После продолжительной работы насыпного фильтра при заиливании гранулированной загрузки, приводящей к уменьшению скорости прохождения очищаемой воды через загрузку 2, включают привод (не показан). Привод инициирует движение тяговой цепи 3, натянутой с использованием механизма натяжения (не показан) и соединенной гибкой связью с металлической консолью (не показана). Поскольку тяговая цепь 3 имеет замкнутый контур, то при ее движении соединенная с ней консоль совершает возвратно-поступательное движение. При движении консоли опорно-ходовые тележки 4 осуществляют возвратно-поступательное перемещение по направляющим 5. При движении указанных опорно-ходовых тележек 4 реборды (не показаны) их колес не позволяют колесам сместиться в горизонтальном направлении с направляющих 5. Промывочная труба 7, соединенная тягами 8 с консолью жесткой связью и размещенная в резервуаре 1 над загрузкой 2, повторяет возвратно-поступательные движения консоли. За промывочной трубой 7 осуществляет перемещение и гофрированный шланг 6.

Консоль и промывочная труба 7 опираются на опорно-ходовые тележки 4, ходовая часть которых, предназначенная для перемещения по направляющим 5, имеет боковые реборды, обеспечивающие устойчивое движение тележек 4 по соответствующим направляющим 5, что обеспечивает отсутствие случаев заклинивания и перекоса ходовой части.

По гофрированному шлангу 6 под давлением до 6 атм подают в промывочную трубу 7 воду. При возвратно-поступательном перемещении промывочной трубы 7, осуществляемом под действием тяг 8 вслед за перемещением консоли, через отверстия в промывочной трубе 7 струями под давлением 4 - 5 атм истекает промывочная вода, разрыхляющая загрузку 2. Промывочную воду с вымытыми из загрузки загрязнениями удаляют через слив (не показан), выполненный в нижней части стенки резервуара 1.

Эффективность работы фильтров оценивали по снижению остаточных загрязнений по слоям загрузки, по увеличению массы загрязнений, удаленных из загрузки с промывочной водой. В табл. 1 приведено сравнение результатов удаления заиления фильтра устройством, используемым в качестве ближайшего аналога, и предложенным устройством. Уровень остаточных загрязнений загрузки при использовании предложенного устройства примерно на порядок ниже по сравнению с известным устройством.

О преимуществах нового механизма можно судить по лабораторным анализам состава промывной воды (см. табл. 2). Время промывки, интенсивность промывки и количество промывной воды лимитировано объемом резервуара-накопителя.

Новая конструкция механизма поверхностной промывки проста и надежна в эксплуатации, поскольку практически исключает возможность перекашивания средств отмывки в процессе очистки из-за наличия двух тележек, снижает материальные затраты и затраты рабочего времени на проведение ремонтных работ из-за наличия средства отвода промывочной воды, значительно снижает уровень остаточных загрязнений по слоям загрузки фильтра из-за конструкции промывочного средства и подачи промывочной воды под указанным давлением, содержание взвешенных частиц в выходящей воде (фильтрате) существенно ниже на фильтрах, оборудованных механизмом новой конструкции, содержание растворенного кислорода в промывной воде больше на фильтрах с механизмом новой конструкции.

Изобретение относится к области коммунального хозяйства, в частности к области очистки сточных вод, а также водопроводной воды, и может быть использовано при очистке загрузки гравитационных фильтров. Устройство содержит расположенные над резервуаром фильтра электрический привод с тяговой цепью, механизм натяжения тяговой цепи, по меньшей мере, две опорно-ходовые тележки, выполненные с возможностью совершения возвратно-поступательного движения по направляющим. Указанные тележки соединены между собой единой консолью, а их колеса, перемещающиеся по направляющим, содержат реборды. Внутри резервуара фильтра устройство содержит промывочную трубу, в которой выполнены отверстия, обеспечивающие истечение струй воды под давлением 4-5 атм. Указанная труба посредством не менее двух металлических тяг соединена с консолью в одну жесткую пространственную конструкцию. 3 з.п.ф-лы, 1 ил., 2 табл.

1. Устройство для очистки насыпных фильтров, содержащее расположенные над резервуаром фильтра электрический привод с тяговой цепью с механизмом его натяжения, установленную с возможностью возвратно-поступательного перемещения по направляющей опорно-ходовую тележку, к которой подведено средство для подачи промывочной воды и присоединена горизонтальная распределительная труба для подачи промывной воды в загрузку фильтра, отличающееся тем, что оно содержит, по меньшей мере, две опорно-ходовые тележки, выполненные с возможностью совершения возвратно-поступательного движения по направляющим, причем указанные тележки соединены между собой консолью, а их колеса, перемещающиеся по направляющим, содержат реборды, гофрированный шланг, закрепленный на промывочной трубе с обеспечением подачи воды на промывку, внутри резервуара фильтра установка содержит указанную промывочную трубу, в которой выполнены отверстия, обеспечивающие истечение струй воды под давлением 4 - 5 атм, и не менее двух металлических тяг, соединяющих промывочную трубу с консолью в одну жесткую пространственную конструкцию. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что направляющие выполнены в виде швеллеров. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что использована промывочная труба диаметром 100 мм. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что отверстия в трубе выполнены под углом к горизонту.