ФИЛЬТР ДЛЯ ОЧИСТКИ ЖИДКОСТИ Российский патент 2004 года по МПК B01D24/04 B01D39/00 

Изобретение относится к устройствам для очистки жидкостей от взвешенных веществ, цветности, мутности, ионов тяжелых металлов, аммония, нефтепродуктов и может быть использовано при решении вопросов охраны окружающей среды.

Известно устройство для очистки растворов, содержащее корпус, патрубки для подачи исходной жидкости и отвода фильтрата, опорные перфорированные пластины с размещенным между ними фильтровальным материалом (АС 1613139 СССР, кл. В 01 D 39/00).

Недостатком известного устройства является недостаточная эффективность очистки жидкости от взвешенных веществ, ионов тяжелых металлов, вследствие использования гибких сеток в качестве перфорированных пластин, а также фильтровального материала с недостаточной сорбционной емкостью.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному устройству является выбранный в качестве прототипа сорбционный фильтр, содержащий корпус с размешенными в нем двумя сетками послойно с чередованием крупной и мелкой фракции сорбентом на основе цеолита, патрубки для подвода и отвода очищаемой жидкости (пол. мод. № 15174, В 01 D 24/00, опуб. в БИ № 27, 2000).

Недостатком устройства по прототипу является низкая эффективность очистки сточных вод с высокой концентрацией взвешенных веществ.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности очистки, обеспечение высокой грязеемкости и производительности сорбционно-фильтрующего материала.

Сущность изобретения заключается в том, что фильтр для очистки жидкости, содержащий цилиндрический корпус с патрубками для подвода и отвода жидкости, верхнюю и нижнюю неподвижные перегородки, установленные в корпусе, и размещенный между ними слой сорбционно-фильтрующего материала на основе цеолита, снабжен патрубками для подачи регенерационных растворов, неподвижные перегородки выполнены из геотекстильного материала плотностью 50-150 кг/м³, а слой сорбционно-фильтрующего материала выполнен из гранулированного цеолита.

Использование геотекстильного материала плотностью 50-150 кг/м³ в качестве неподвижных перегородок обеспечивает высокую степень очистки жидкости от взвешенных веществ вследствие наличия однородной структуры синтетических волокон с размером пор, соизмеримым с размерами взвешенных частиц, в них проникающих, что практически предотвращает поступление взвешенных веществ в область расположения сорбционно-фильтрующего материала, увеличивает продолжительность фильтроцикла и грязеемкость фильтра.

Гранулированная цеолитовая загрузка с размером гранул 2-4 мм обладает рядом преимуществ по сравнению с дробленным до определенной крупности цеолитом, а именно:

- высокой адсорбционной способностью;

- открытой пористостью;

- достаточной удельной поверхностью;

- механической прочностью;

- термоустойчивостью.

Данный факт предопределяет высокую эффективность их действия при очистке жидкостей от ионов тяжелых металлов, аммония, цветности, мутности, нефтепродуктов.

Подача регенерационных растворов, осуществляемая через патрубки, расположенные на корпусе, обеспечивает очистку сорбционно-фильтрующей загрузки и геотекстильного материала от загрязняющих примесей и продляет срок работы фильтра.

На чертеже представлена конструктивная схема фильтра для очистки жидкости. Устройство содержит корпус 1, патрубки подачи исходной жидкости 2, отвода фильтрата 3, подачи растворов для регенерации 4, 5, слой сорбционно-фильтрующего материала 6, расположенный между неподвижными перегородками - верхней 7 и нижней 8, трубопровод 9, соединенный с трубопроводом нагнетания жидкости 10. В верхней и нижней частях трубопровода 9 расположены вентили 11, 12. Патрубок подачи очищаемой жидкости соединен с каналом отвода загрязнений 13, в котором вмонтирован вентиль 14. Патрубок отвода фильтрата 3 соединен с каналом 15, в котором установлен вентиль 16, патрубки подачи растворов в фильтр для регенерации соединены с каналами 17, 18, в которых имеются вентили 19, 20.

Верхняя часть трубопровода 9 соединена с резервуаром 21, в который поступает раствор хлористого натрия для регенерации через вентиль 11. Подача регенерационного раствора из резервуара 21 осуществляется по патрубку 22. Трубопровод нагнетания жидкости 10 снабжен вентилем 23.

Устройство работает следующим образом.

В режиме очистки вентили 19, 11, 14 закрыты, вентили 23, 12, 16 открыты. Жидкость по трубопроводам 10, 9 через патрубок 2 поступает под нижнюю перегородку 8, проходит через слой сорбционно-фильтрующего материала 6, верхнюю перегородку 7, направляется к патрубку отвода фильтрата 3 и выводится из фильтра по каналу 15. Содержащиеся в жидкости взвешенные вещества, ионы тяжелых металлов, аммония, нефтепродукты задерживаются неподвижными перегородками, выполненными из геотекстильного материала и сорбционно-фильтрующей загрузкой из гранулированного цеолита. При этом достигается эффективность очистки 85-98%.

При регенерации используется раствор хлористого натрия.

В режиме регенерации хлористым натрием вентили 12, 19, 16 закрыты, вентили 23, 11, 20, 14 открыты.

Регенерационный раствор хлористого натрия с концентрацией 2-10% поступает из трубопровода 10, направляется по трубопроводу 9 в резервуар 21, откуда через патрубок подачи регенерационного раствора 22 поступает по каналу 18 в патрубок 4. Раствор хлористого натрия подается со скоростью 4 м/ч в течение 18-20 ч, что регулируется вентилем 20. При этом достигается практически полное удаление ионов тяжелых металлов, аммония с цеолитовой загрузки и восстановление ее адсорбционной способности.

Заявляемое устройство обеспечивает высокую эффективность очистки жидкости от взвешенных веществ, цветности, мутности, ионов тяжелых металлов, аммония и обладает простотой конструкции, возможностью работы фильтра в режимах очистки и регенерации, что обеспечивает удобство обслуживания.

Изобретение предназначено для очистки жидкостей от взвешенных веществ, цветности, мутности, ионов тяжелых металлов, аммония, нефтепродуктов и может быть использовано при решении вопросов охраны окружающей среды. Фильтр для очистки жидкости содержит корпус, патрубки для подвода и отвода жидкости, патрубки для подачи регенерационных растворов, неподвижные перегородки, выполненные из геотекстильного материала плотностью 50-150 кг/м³ и размещенный между ними слой сорбционно-фильтрационного материала на основе гранулированного цеолита с крупностью гранул 2-4 мм. В качестве регенерационного раствора используют хлористый натрий с концентрацией 2-10%. Устройство обеспечивает высокую эффективность очистки жидкости, обладает простотой конструкции, возможностью работы в режимах очистки и регенерации. 1 ил.

Фильтр для очистки жидкости, содержащий цилиндрический корпус с патрубками для подвода и отвода жидкости, верхнюю и нижнюю неподвижные перегородки, установленные в корпусе, и размещенный между ними слой сорбционно-фильтрующего материала на основе цеолита, отличающийся тем, что корпус снабжен патрубками для подачи регенерационных растворов, неподвижные перегородки выполнены из геотекстильного материала плотностью 50-150 кг/м³, слой сорбционно-фильтрующего материала выполнен из гранулированного цеолита крупностью 2-4 мм, а в качестве регенерационного раствора используют хлористый натрий с концентрацией 2-10%.