Фильтр для очистки воды Советский патент 1983 года по МПК B01D23/10 

2. Фильтр по п. 1, отличающийся тем, что перфорированные трубы для сбора отмытых загрязнений соединены между собой перемычкой и аксиальные патрубки установлены на водораспределительной трубе и перемычке.

3. Фильтр по п. 1, отличающий с я тем, что система для отвода фильтрата выполнена в виде лотjKOB, расположенных по вЪрхнему периметру корпуса и соединенных стояками .с внешним концентрическим водоотводящим трубопроводом.

Изобретение относится к устройствам для очистки от взвесей природных, вод и может быть использовано в различных отраслях промышленности, где требуется очистка природных вод. Известен напорный фильтр, содержа щий закрытый цилиндрический корпус, в нижней части которого расположено трубчатое дренажно-распределительное устройство, над которым помещена гра вийно-песчаная зернистая фильтрующая загрузка и система трубопроводов для подвода воды на очистку и промывку, отвода фильтрата и отмытых загрязнений .Недостатками указанного фильтра являются большой расход воды на промывку кадратного метра фильтрующей загрузки (5-7 л/с), низкое качество ее промывки и малая скорость фильтро вания (до 1,t м/ч), что снижает производительность фильтра. Наиболее близким к изобретению является фильтр для очистки воды, содержащий цилиндрический корпус с фильтруюи ей загрузкой, кольцевыми пе регородками, установленными на равных расстояниях друг от друга и разделяющими корпус на секции и колонну в центре корпуса, на которой одним концом установлена вращающаяся вокру оси радиальная траверса с размещенной на ней промывной системой, длиною равной радиусу между перегородкой, и с возможностью возвратно-поступатель ного перемещения по вертикальным рей кам, состоящей из раздельных перфорированной горизонтальной трубы и кол лектора с промывными трубками-зубьями и систему трубопроводов и желобов для подвода воды на очистку и про мывку, отвода фильтрата и отмытых за грязнений 2 J. Недостаток указанного фильтра заключается в его низкой производительности из-за неинтенсивного отвода фильтрата и отмытых загрязнений при фильтровании воды и промывке фильтрующей загрузки, которая быстро заиливается, так как фильтрование воды производится по принципу процеживания сверху вниз, а отвод отмытых загрязнений - снизу вверх, что не удовлетворяет качество промывки из-за конструктивных решений коллектора с промывными трубками-зубьями и перфорированной трубы для сбора и отвода отмытых загрязнений. . Целью изобретения является повышение производительности фильтра путем комбинированной очистки, интенсивного отвода фильтрата и повышения качества регенерации фильтрующей за грузки. Поставленная цель достигается тем, что фильтр для очистки воды, содержащий корпус с днищем, зернистую фильтрующую загрузку, дренажно-распределительную систему для подачи воды на очистку, трубопровод для подачи промывной воды, устройство для промывки загрузки, выполненное в виде горизонтально расположенной водораспределительной трубы с присоединенными к ней промывными трубками-зубьями и перфорированными трубами для сбора отмытых загрязнений, установленное с возможностью вертикального возвратнопоступательного перемещения и поворота вокруг оси корпуса, и систему для отвода фильтрата, он снабжен перфорированной перегородкой,разделяющей корпус на камеру фильтрования, имеющую концентрический водоотводящий трубопровод, взаимосвязанный с системой для отвода фильтрата, и камеру для предварительной очистки, снабженную кольц-евым перфорированным трубопроводом для автономной ее промывки, и аксиальной вертикальной трубой для отвода отмытых загрязнений, при этом последняя расположена соосно с трубопроводом для подачи промывной воды, который телескопически взаимосвязан с уст ройством для промывки загрузки посредством аксиальных патруЬков, и дре нажно-распределительная система расположена в камере для предварительной очистки. Кроме того, перфорированные трубы для сбора отмытых загрязнений соединены между собой перемычкой и аксиаль ные патрубки установлены на горизон тельной водораспределительной трубе и перемычке; средство для отвода фильтрата выполнено в виде кольцевого трубопровода, установленного с внешней стороны корпуса. На фиг. 1 представлен фильтр, про дольный разрез; на фиг. 2 - промывное устройство, продольный разрез; на фиг. 3 фильтр, вид сверху; на фиг, 4 - расположение дренажно-распределительной системы и кольцевого промывного трубопровода в камере предварительной очистки. Предлагаемый фильтр для очистки воды содержит открытый -корпус 1с днищем, внутри которого на опорах 2 помещена перфорированная перегородка 3, разделяющая корпус на камеру k предварительной очистки воды от круп ной взвеси и камеру 5 окончательного фильтрования, в которой помещена зер нистая фильтрующая загрузка, состоящая из нескольких слоев с различной величиной зернистости и снабжена в внешним концентрическим водоотводящим трубопроводом 6 для интенсивного отвода очищенной воды (фильтрата), Над перфорированной перегородкой сначала помещен слой гргвия 7, а затем слои кварцевого песка 8 и 9, раз личаемых по крупности фракций и отде ленных от гравия корозийно стойкой сеткой. Внутри камеры k предваритель ной очистки воды помещена дренажнораспределительная система 10, представляющая собой трубчатый распределитель на большую площадь и кольцевой промывной перфорированный трубопровод 11 (фиг. it) для автономной пр мывки камеры. К дренажно-распределительной системе 10 и кольцевому перфорированному трубопроводу 11 через задвижки 12 и 13 присоединен нижний трубопровод И водоподводящей системы ( фиг. 1 и 3}, а через задвижку 15, насос 16 и яадвижку 17 к резервуару хранения воды присоединен верхний водоподводящий трубопровод 18, предназначенный для подачи воды на промывку фильтрующей загрузки, конец которого направлен вертикально в центр фильтра. Соосно вертикально направленному концу водоподводящего трубопровода 18 к днищу корпуса,фильтра жестко прикреплена аксиальная вертикальная труба 19 с трубопроводом 20 для отвода отмытых загрязнений за пределы очистных сооружений. Между концами водоподводящего трубопровода 18 и аксиальной вертикальной трубой 19 телескопически установлено промывное устройство 21 (фиг, 1) с возможностью вертикального возвратно-поступательного пере- мещения и поворотом вокруг оси корпуса, состоящее из водораспределительной трубы 22 с присоединенными к ней промывными трубками-зубьями 23 и перфорированных труб 2k для сбора отмытых загрязнений,соединенных между собой перемычкой 25 (фиг, 2 и 3), и аксиальных патрубков 26 и 27. Патрубок 26 укреплен на водораспределительной трубе 22 аксиально патруб-ку 27, укрепленному на перемычке 25, через посредство которых устройство для промывки загрузки телескопически взаимосвязано с аксиальной вертикальной трубой и концом водоподводящего трубопровода 18. Устройство 21 для промывки загрузки приводится в движение через тросовые канаты 2В реверсивными лебедками 29 и 30 (фиг. 3), установленными-на внешней . стороне корпуса фильтра. Для интенсивного отвода профильтрованной воды (фильтрата) из фильтра на верхних кромках по периметру корпуса 1 размещены элементы системы отвода фильтрата, выполненные в виде лотков 31, которые стояками 32 соединены с внешним концентрическим водоотводящим трубопроводом 6, а последний через задвижку 33 и трубопровод 3 соединен с резервуаром для осветленной воды ( фильтрата) Для отвода отмытых загрязнений при промывке камеры Ц предварительной очистки под приямком 35 аксиальной вертикальной трубы 19 в днище корпуса 1 установлен водоотводящий трубопровод 36 с задвижкой 37.

Фильтр работает следующим образом.

Вода по нижнему трубопроводу 1Ь через задвижку 13 поступает в дренажно-распределительную систему 10, где равномерно распределяется по всей пло щади камеры предварительной очистки. При этом вода, выходящая из от-; верстий под на пором и углом тикали вниз придает инерционную силу крупным взвесям, которые оседают, на наклонное дно камеры Д. По мере создаваемого давления в камере вода через отверстия перфорированной перегородки 3 поступаете камеру фильтрования 5 с зернистой загрузкой. Проходя слой гравия 7 и слои кварцевого песка 8 и 9, окончательно очищается от вйвесей, заполняет пространство в фильтре над фильтрующей загрузкой и через лотки 31 и стояки 32 поступает во внешний концентрический водоотводя щий трубопровод 6, из которого через задвижку 33 и т|эубопровод З в резервуар осветленной воды.

По мере загрязнения гравийно-песчаной фильтрующей загрузки и накопления осадка крупной взвеси в к-амере предварительной очистки их необходимо периI одически промывать, т.е, проводить регенерацию.

Для. проведения процесса ггромывки закрывают задвижку 13, открывают задвижку 12, и вода поступает в кольцевой перфорированный трубопровод. Затем открывают задвижку 37, и промывавмая дно камеры k вода с частицей смытой взвеси по трубопроводу 36 сбра сывается за пределы фильтра.

После промывки камеры 4 предварительной очистки закрывают задвижки . и 37 и подают воду из резервуара по верхнему трубопроводу 18 аксиальному патрубку 2б в водораспределительную трубу 22 устройства для промывки загрузки, которая под напором выходит

из трубок-зубьев 23. Затем включают реверсивную лебедку 29, и устройство 21 дли промывки загрузки опускают до полного заглубления трубок-зубьев 23 в фильтрующую, загрузку.-После этого лебедку 29 отключают и включают, лебедку 30, которая поворачивает устройство 21 для промывки загрузки вокруг оси на 180. Вода, выходящая под напором из трубок-зубьев 23, взмучивает зернистую фильтрующую загрузку и перемывает ее. Отмытые загрязнения вместе с промывной водой перфорацией труб 2k улавливаются и через перемычку 25 и аксиальный патрубок 27 поступают в аксиальную вертикальную трубу 19, из которой по трубопроводу 20 сбрасывается за пределы фильтра. По окончании промывки фильтрующей загрузки устройство 21 для промывки загрузки поднимают в исходное положение, прекращают подачу воды и закрывают задвижку на трубопроводе 20, открывают задвижку 13, и вода подается вновь на очистку после регенерации загрузки фильтра. Цикл очистки воды повторяется до зёиливания фильтрующей загрузки.

Использование предлагаемой конструкции фильтра в народном хозяйстве экономит средства на строительстве очистных сооружений до 25-30, а также и на эксплуатации сооружения. Конструкция фильтра позволяет повысить скорость фильтрования воды до 3 м/ч, что повышает общую суточную производительность фильтра более чем в 2 раза. Скорость фильтрования можно регулировать в широком диапазоне. Фильтр предназначен для очистных сооружений, снабжающих водой как крупные, так и малые населенные пункты. Кроме того, фильтр можно использовать для очистки воды, содержащей взвеси песка, поскольку он имеет камеру пред варительной очистки ,

21

П

16