Способ регенерации загрузки фильтров Советский патент 1983 года по МПК B01D23/24 

ел

со оо

СП

ю

Изобретение относится к очистке природных вод и доочистке сточных жидкостей и может быть использовано в скорых фильтрах с гранулометрически неоднородной зернистой загрузкой.

Известен способ регенерации гра-нулометрически неоднородной зернистой загрузки, включающий отделение задержанных при фильтровании скоагулированных загрязнений от заррузкн в восходящем потоке воды и воздуха. При этом регенерацию осуществляют в три этапа: на первом В загрузку подают воздух с интенсивностью 15-20 л/с-м ; на втором - одновременно С воздухом в загрузку подают воду интенсивностью 2,5-3,5 л/с.м ; на третьем - отключают подачу воздуха, а интенсивность подачи воды доводят до 5-6 л/с-м.На первом этапе задержанные загрязнения отделяются от зерен загрузки, а во время второго и третьего этапов выносятся из нее 1.

Недостатком известного способа является сложность его аппаратурного сформлення; необходимость в компрессоре, воздуховодах, а также в дополнительной распределительной системе в фильтре, предназначенной для распределения воздуха. Кроме того, получаемый в результате регенерации загрузки осадок (из скоагулированных загрязнений) характеризуется высоким сопротивлением фильтрации, что существенно услржняет и удорожает последующий процесс обработки промывных вод.

Известен также способ регенерации гранулометрически неоднородной зернистой загрузки, включающий отделение задержанных при фильтровании скоагулированных загрязнений и вынос их из выгрузки потоком воды, подаваемым в пульсирующем режиме 2.

Пульсацию обеспечивают за счет резкого открытия на 20-30 с поворотного диска (на трубопроводах большого диаметра) или пробкового крана, установленного на трубопроводе сброса промывной воды. При этом обычно осуществляют от двух до четырех последовательных кратковременных сбросов промывной воды.

Данный способ регенерации загрузки позволяет существенно упростить его аппаратурное сформление по сравнению со споробом, приведенным выще.

Вместе с тем, при пульсирующем режиме подачи промывной воды из загрузки удаляются не все задержанные скоагулированные загрязнения, а лищь основная их часть. Это приводит к тому, что пульсирующий режим подачи промывной воды весьма эффективен лищь в фильтрах с плавающей загрузкой, чувствительной к резким перепадам давлений на входе или выходе из фильтра.

Кроме того, также как и в способе, приведенном выще, получаемый в результате регенерации загрузки осадок (из скоагулированных загрязнений) характеризуется высоким сопротивлением фильтрации, что существенно усложняет и удорожает последующий процесс обработки промывных вод.

Наиболее близким к изобретению техническим рещением является способ регенерации загрузки фильтровальных сооружений, включающий отделение от зерен загрузки задержанных при фильтровании скоагулированных загрязнений и вынос их из за-грузки потоком воды, подаваемым с интенсивностью, обеспечивающей достаточное расщире;ние слоя загрузки, последующий сбор промывной воды в отдельную емкость, в которой ее отстаивают, затем осадок отделенный от осветленной промывной воды подвергают замораживанию в морозильной установке, оттаивают в естественных условиях и затем обезвоживают на вакуум-фильтре 3.

Данный способ достаточно прост и надежен. Реализация способа не связана со сложным аппаратурным оформлением.

Однако способ характеризуется повыщенным расходом промывной воды, обусловленным тем, что интенсивность ее подачи как правило должна составлять не менее 13-15 л/с-м. Кроме того, получаемый в результате регенерации загрузки осадок (из скоагулированных загрязнений) характеризуется высоким сопротивлением фильтрации, что существенно усложняет и удорожает последующий процесс обработки промывных вод.

Целью изобретения является снижение расхода воды на регенерацик) и удещевление способа.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу регенерации загрузки фильтров, включающему взвещивание загрузки и вынос загрязнений потоком промывной воды, перед взвещиванием загрузку осущают и затем подвергают последовательному замораживанию и оттаиванию.

Осущение загрузки осуществляют путем опорожнения фильтра со скоростью, не превыщающей скорость фильтрования.

Замораживание и оттаивание осуществляют пропусканием, через осущенную загрязненную загрузку соответственно хлэдагента или теплоносителя.

Пример. Невскую воду, характеризующуюся следующими показателями: температура 4,6° С; цветность - 36 град., взвещенные вещества 2,9 мг/л, величина рН - 7,25, щелочность - 0,44 мг-экв/л, перманганатная окисляемость - 8,94 мг-экв/л, коагулируют сернокислым алюминием в дозе 6 мг/л по АЬОэ и фильтруют со скоростью 8,16 м/ч через загрузк1Т из кварцевого песка с эквивалентным диаметром - 0,94 мм и толщиной 155 см, размещенной в пилотной установке - модели скорого фильтра. Фильтроцикл заканчивают по достижению предельных потерь напора и загрузке, после чего прекращают подачу воды на фильтр. Регенерацию загрузки осуществляют в несколько этапов. На первом этапе загрузку осушают путем опорожнения фильтра. При опорожнении вода с фильтра продолжает поступать в емкость чистой воды, с тем. чтобы задержанные загрязнения при опорожнении не отделились бы от зерен загрузки, опорожнение осуществляют со скоростью не превышающей скорость филътрования перед регенерацией загрузки. На втором этапе загрузку заполняют предварительно охлажденным в холодильной установке до температуры -16°С хладагентом - 20/о-ный раствор хлористого натрия. После 10 мин контакта загрузки и хладагента, фильтр опорожняют, спуская хладагент в специальную емкость для повторного использования. Во время второго этапа происходит вымораживание воды из задержанных на зе|5нах загрузки скоагулированных загрязнеНИИ, благодаря чему имеет место необратимое изменение их структуры. На третьем этапе загрязнения оттаивают, пропуская через загрузку, сжатый воздух от компрессора. Продолжительность этого этапа 2-3 мин На четвертом этапе загрузку отмывают от загрязнений потоком воды, подаваемой с интенсивностью 14,2 л/см. Продолжительность этого этапа промывки определяют по времени, в течение которого содержание взвешенных веществ в промывной воде снижается до 4,0 мг/л. Критериями качества получаемой в результате регенерации загрузки промывной воды служат параметры, связанные с последующей ее обработкой: в частности степень осветления промывной воды, сопротивление фильтрованию содержащейся в ней твердой фазы и т. д. Для определения указанных параметров промывную воду собирают в специальной емкости, где ее отстаивают в течение 60 мин. Осадок отделяют от осветленной промывной воды и направляют для обезвоживания вакуум-фильтрованием через капроновую ткань (артикул 1527), уложенную на дно воронки Бюхнера. Остаточное давление при обезвоживании 420-460 мм. рт.ст. Результаты исследований приведены в таблице.

1. СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ ЗАГРУЗКИ ФИЛЬТРОВ, включающий взвещивание загрузки и выйос загрязнений потоком промывной воды, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода промывной воды и удешевления способа, перед взвешиванием загрузку осущают и затем подвергают последовательному замораживанию и оттаиванию. 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что осушение загрузки осуществляют путем опорожнения фильтра со скоростью, не превышающей скорость фильтрования. 3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что замораживание и оттаивание осуществляют пропусканием через осушенную загрязненную загрузку соответственно хладагента и теплоносителя. (О С