Фильтр для очистки воды Советский патент 1984 года по МПК B01D23/10 B01D23/24 

;е

4

1. ФИЛЬТР ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ, содержащий корпус, фильтрующую загрузку из крупных и мелких гранул фильтрующего материала, дренажно-распределительную систему для сбора фильтрата и подачи промывной воды, расположенную в нижней, части корпуса под загрузкой, и средства для подачи исходной и отвода промывной ВОДЫ, расположенные в верхней части корпуса, отличающийся тем, что, с целью повыщения производительности и гряреемкости фильтра за счет увеличения объема порового пространства и фильтрующей поверхности, он снабжен расположенной В корпусе горизонтальной перфорированной перегородкой, отверстия которой выполнены большими, чем мелкие гранулы, и меньшими, чем крупные гранулы загрузки, и фильтрующая загрузка из крупных гранул расположена на перегородке. 2.Фильтр по п. I, отличающийся тем, что он снабжен дополнительной перфорированной перегородкой; крупные гранулы загрузки выполнены плавающими и распо Л ложены под дополнительной перегородкой. 3.Фильтр по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что соотношение диаметров крупных и мелких гранул составляет I-20:60. // /

Фиг. 1

Изобретение относится к устройствам для очистки воды фильтрованием и может быть использовано при очистке высокомутных природных и, преимущественно, для доочистки сточных вод после их биологической очистки.

Известен фильтр с нисходящим потоком очищаемой воды, в корпусе которого расположены двухслойная зернистая загрузка из кварцевого песка и дробленого антрацита, системы подачи воды и отвода фильтрата, система промывки загрузки в восходящем потоке и специальное устройство для дополнительной поверхностной промывки загрузки 1.

Недостатком этого фильтра является невозможность использования наиболее эффективного водовоздущного способа регенерации фильтрующей загрузки, так как довольно мелкий и легкий антрацит может выноситься из фильтра в результате флотирующего действия воздущных пузырьков. Поэтому такой фильтр необходимо дополнительно оборудовать специальной довольно сложной системой для промывки поверхностного слоя загрузки.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является каркаснозасыпной фильтр для очистки воды, содержащий корпус, фильтрующую загрузку, выполненную в виде каркаса из крупнозернистого гравия и мелкозернистой песчаной засыпки, при соотнощении диаметров их зерен или гранул, составляющем 40- 60, размещенной в нижней части порового пространства гравийного каркаса, дренажно распределительную систему для сбора фильтрата и подачи промывной воды, расположенную в нижней части корпуса под загрузкой, и средства для подачи исходной и отвода промывочной воды, расположенные в верхней части корпуса. Регенерация загрузки осуществляется водовоздупиой промывкой в восходящем потоке с перемещением мелкозернистой загрузки нижнего слоя в порах неподвижной крупнозернистой загрузки, что обеспечивает эффективную отмывку самой згасыпки и поверхности зерен каркаса 2.

Недостатками известного каркасно-засыпного фильтра являются .малая пористость, не превыщающая 20% и малая фильтрующая поверхность нижнего слоя его загрузки, так как более половины объема этого слоя занято крупными зернами гравийного каркаса. Это ограничивает грязеемкость и производительность всего фильтра.

Цель изобретения - повыщение производительности и грязеемкости фильтра за счет увеличения объема порового пространства и фильтрующей поверхности.

Поставленная цель достигается тем, что фильтр для очистки воды, содержащий

корпус, фильтрующую загрузку из крупных и мелких гранул фильтрующего материала, дренажно-распределительную систему для сбора фильтрата и подачи промывной воды, расположенную в нижней части корпуса под загрузкой, и средства для подачи исходной и отвода промывной воды, расположенные в верхней части корпуса, снабжен расположенной в корпусе горизонтальной перфорированной перегородкой, отверстия которой выполнены больщими, чем мелкие гранулы, и меньщими, чем крупные гранулы загрузки, и фильтрующая загрузка из крупных гранул расположена на перегородке.

5 Кроме того, фильтр может быть снабжен дополнительной перфорированной перегородкой, крупные гранулы загрузки выполнены плавающими и расположены под дополнительной перегородкой.

При этом соотнощение диаметров крупных и мелких гранул составляет 1-20:60. На фиг. 1 представлен предлагаемый фильтр с тяжелой крупнозернистой загрузкой, разрез; на фиг. 2 - то же, с плавающей крупнозернистой загрузкой.

5 Фильтр состоит из корпуса 1 с нижним 2 слоем мелкозернистой загрузки и верхним слоем крупнозернистой загрузки, удерживаемым неподвижной горизонтальной разделительной рещеткой 4 с прозорами, меньщими величины гранул верхнего и больщими величины зерен нижнего слоев загрузки. Фильтр оборудован системами подачи воды, отвода фильтрата, водовоздущной регенерации загрузки, включающими трубопроводы для подачи исходной воды

5, отвода фильтрата 6, подачи промывной воды 7, отвода ее 8, подачи воздуха 9, дренажно-распределительную рещетку 10 и желоба 11 для распределения промывной воды.

Нижний мелкозернистый фильтрующий

слой 2 загрузки может быть выполнен из кварцевого песка или другого «тяжелого мелкозернистого материала, отвечающего стандартным требованиям к фильтрующим загрузкам. Верхний крупнозернистый слой

5 3 фильтрующей загрузки может быть выполнен из гравия, щебня или другого «тяжелого крупнозернистого материала.

Если верхний крупнозернистый слой 12 сформирован из плавающих зерен, то он зафиксирован в заполненном состоянии

0 горизонтальной удерживающей перфорированной перегородкой 13, прозоры которой меньше величины зерен верхнего слоя. В качестве плавающей загрузки могут быть использованы вспученные гранулы щунги5 зита, стеклопора, пенополистирола, стеклянные полые щарики и другие подобные им замкнутоячеистые плавающие гранулы. Минимально возможное соотнощение диаметров крупных и мелких гранул загрузки должно составлять 1-20:60. При таком соотношении создается по сравненню с известным устройством дополнительный положительный эффект, заключающийся в увеличении степени задержания взвесей.

Фильтр работает следующим образом.

Очищаемая вода поступает по трубопроводу 5 и через - желоба 11 равномерно распределяется по площади фильтра, проходит сверху вниз сначала верхний крупнозернистый фильтрующий слой 3, где осво- . бождается от наиболее крупных взвешенных частиц, а затем нижний мелкозернистый слой 2, где очищается от мелкой взвеси. Очищенная вода (фильтрат) отводится через дренажно-распределительную рещетку 10 и трубопровод 6.

Регенерация фильтрующей загрузки производится в восходящем водовоздущном потоке. Для этого закрываются задвижки на трубопроводах подачи исходной воды 5 и отвода фильтрата 6, открываются задвижки на трубопроводах подачи воздуха 9, подачи промывной воды 7 и отвода промывной воды 8. При этом нижний мелкозернистый слой 2 фильтрующей загрузки взвешивается и, расширяясь вверх, проходит прозоры рещетки 4 и далее перемещается в порах верхнего крупнозернистого

слоя 3 загрузки, зерна которого остаются неподвижными. Тем самым обеспечивается интенсивная отмывка мелких зерен и очистка от загрязнений поверхности крупных зерен верхнего фильтрующего слоя.

Интенсивность промывного водовоздушного потока подбирается таким образом, чтобы мелкие зерна нижнего слоя пронизывали весь объем верхнего слоя, не выходя далеко за его верхнюю границу.

По окончании промывки сначала прекращается подача промывной воды. При этом мелкие зерна под действием силы тяжести возвращается вниз в исходное положение. Встречный воздушный поток определенной интенсивности ускоряет процесс разделения слоев.

По сравнению с известным каркаснозасыпнымфильтромпредлагаемый

фильтр обладает технико-экономическими преимуществами, заключающимися в повышении производительности и грязеемкости фильтра за счет увеличения объема порового пространства и фильтрующей поверхности нижнего мелкозернистого слоя загрузки при одних и тех же геометрических размерах фильтров и при сохранении высокой эффективности очистки воды и регенерации фильтрующей загрузки.

Фи.2