Фильтр непрерывного действия для очистки воды Советский патент 1985 года по МПК B01D23/10 

1 Изобретение относится к устройст вам для очистки воды фильтрованием. Известны песчаные фильтры с напра ленным вниз потоком, которые эффективны при обработке воды с низким уровнем суспендированных твердых ча тиц f 1J. Недостатком таких фильтров является то, что в основном такие песча ные фильтры работают периодически, следовательно должны останавливатьс на очистку. Давление, необходимое для того, чтобы обеспечивать течение потока через установку, увеличи вается со временем. Наиболее близким к изобретению является фильтр непрерьтного действия для очистки воды, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с днищем, зернистую фильтрующую заг рузку, патрубок для подачи воды на очистку, расположенный в нижней час ти корпуса, патрубок для отвода фильтрата, расположенное в верхней части корпуса средство для отвода промьтной воды с регулятором уровня, средство для циркуляции загрузки и средство для подачи воздуха и коагулянта или полимера 2. Недостатком известного устройства является низкое качество очистки так как оно не обеспечивает многократный контакт очищаемой воды с фильтрующим материалом. Цель изобретения - повышение качества очистки. Поставленная цель достигается тем, что фильтр непрерывного действия для очистки воды, содержавши вертикальный цилиндрический корпус с дн1сцем, зернистую фильтрующую заг рузку, патрубок для подачи воды на очистку, расположенный в нижней час ти корпуса, патрубок«для отвода филь рата, средство для отвода промывной воды с регулятором уровня, расположенное в верхней части корпуса, средство для тщркуляции загрузки и средство для подачи воздуха и полим ра, снабжен расположенным под загру кой перфорированным конусом, водоне роницаемыми цилиндрическими перегородками, установленными соосно одна над другой на расстоянии от внутрен ней стенки корпуса, водонепроницаем ми перегородками в виде конусов, пр репленных больщими основаниями к цилиндрическим перегородкам с обра 13 зованием сопла, средство для циркуляции загрузки выполнено в виде перфорированного кольцевого трубопровода, расположенного в кольцевом пространстве между внутренней стенкой корпуса и нижней частью нижней цилиндрической перегородки, подсоединенного к средству для подачи воздуха и полимера, при этом кольцевое пространство между цилиндрическими перегородками и стенкой корпуса состоит из нижней зоны очистки, средней зоны возврата очищенной загрузки и верхней зоны для отвода промывной воды. Кроме того, средство для отвода промывной воды выполнено в виде переливного желоба, стенки которого имеют /-образный вырез для отвода избыточной промывной воды. Нижняя кромка нижней цилиндрической перегородки расположена над перфорированным конусом, а верхняя кромка верхней цилиндрической перегородки расположена выше переливного желоба . Причем дншце корпуса выполнено выпуклым и патрубок для отвода фильтрата установлен в нижней его части. Нижняя коническая перегородка выполнена перфорированной. Верхняя цилиндрическая перегородка выполнена диаметром меньшим чем диаметр нижней цилиндрической перегородки. Предлагаемый фильтр мало чувствителен к температуре и загружающимся суспендированным частицам твердых тел, не имеет внутренних движурщхся частей, которые могли бы подвергаться износу или поломкам. Кроме того, фильтр требует только от десяти до пятнадцати процентов площади, необходимой стандартным осветлителям. На фиг. 1 представлен фильтр, продольный разрез; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг. 3 - сопло, вариант выполнения. Фильтр непрерывного действия состоит из корпуса 1, который имеет днище или донную часть 2, которая, например, может иметь выпуклую форму. Корпус 1 имеет боковую стенку 3, которая сопрягается у кромки 4 донной части с донной частью 2 уплотняемым образом.Содержащее жидкость внутреннее пространство 5 расположено между боковой стенкой 3 идонной частью 2.

Боковая стенка 3 проходит вертикально вверх к верхнеьту краю 6, который может являться самой верхне поверхностью устройства.

Таким образом, корпус 1 обеспечивает внутреннее пространство 5, которое, нормально, должно содержать жидкость, такую как вода, если, например, осветлению должна подвергаться мутная вода. Внутри корпуса расположен подвижный фильтрующий слой который, например, может состоять из активированного угля, измельченной скорлупы грецкого ореха, песка или аналогичного материала. Подвижный фильтрующий слой 7 занимает две основные зоны: зону 8 уплотненного фильтрующего слоя и зону расширения в кольцеобразном пространстве 9. Подвижный фильтруюрдай слой 7 может содержать большое количество отдельных частиц носителя хлопьев, каждая из кото.рых является гранулированной, и отдельной и, таким образом, имеющей возможность перемещаться в пределах корпуса 1. Каждая частица носителя хлопьев имеет большую площадь поверхности и обладает поверхностным зарядом, который притягивает частицы, которые должны удаляться из потока втекаюп ей среды.

Уплотненная зона 8 подвижного фильтрующего слоя 7, в основном, расположена между перегородкой 10 и над перфорированным конусом 11.

Перегородка 10 оканчивается ее нижней торцовой частью 12 на расстонии над донной частью 2 и перфорированным конусом 11. В верхней части корпуса расположена цилиндрическая перегородка 14.

Пространство 13 между перегородками 10 и 14 и стенкой 3 образует кольцевое пространство, условно разделенное на зоны очистки 15,возврата 16 и отходов 17.

Выпускной патрубок 18 осветленной воды. прикреплен к донной части 2. Желоб 19 для отвода промывной .воды расположен по внешней периферии вокруг перегородки 14 и имеет V-образный вырез 20 для перелива избыточной промывной воды. Уровень 21 уплотненной зоны 8 находится ниже зоны 16 возврата.

Подающий коллектор 22 осуществляет подачу потока воды, которая должна осветляться, в корпус 1 после

пропускания через клапан 23 управления, который может крепиться подходяп1ей ведущей к приборам магистралью 24 контроллера 25 уровня.

Втекающая через коллектор 22 вода может подаваться в резервуар или корпус 1 у отверстия 26 и после этого в распределительный трубопровод 27, который может быть круговой

0 кoнфигypaцииj помещенный в донной части кольцеобразного пространства 9. Впускное отверстие 26 может соединяться с трубопроводом 27 посредством тройника или подобного фит5тинга с подходящими опорами, такими как сварные швы или подобными им, к стенке 3.

Магистрали 28 и 29 являются, соответственно, магистралями подачи поли0мера и воздуха, которые сообщаются с впускным отверстием 26 и через него с круговым распределительным трубопроводом 27. Последний трубопровод мог бы находиться на возвышении гори5зонтально вровень с донной частью цилиндрической перегородки 10 и может обеспечиваться равномерно разнесенными друг от друга перфорациями, чтобы позволять входящей воде, воздуху и

0 полимеру впрыскиваться в кольцеобразное пространство 9 в системе равномерного распределения Перфорации в распределительном трубопроводе 27 могли бы быть обращенными вниз, чтобы сво5дить к минимуму забивание отдельными частицами носителя хлопьев. Отражатель помещен под распределительным трубопроводом 27 для предупреждения короткого замыкания потока.

Перфорированный конус 11 помещен

0 в донной части 2 корпуса с зазором между нижней кромкой перегородки 10 и конусом 11 .

Непрерывное сопло образовано меж5ду свисающими внутрь коническими перегородками 30 и 31, закрепленными, соответственно, к верхней и нижней боковым стенкам перегородок 10 и 14. , Перегородка 30 может быть перфорированной.

Сопла (показанные частично) крепятся к юбке 32, которая присоединяется к верхней кромке перегородки 10 и нижней кромке перегородки 14.

Фильтр работает следующим образом.

Вода подается через подакяцнй коллектор 22, Полимер и воздух подаются, соответственно, через магистрали 28 и 29 подачи и движутся через коллектор 22, через отверстие 26 в распределительный трубопровод 27. Подача воздуха и полимера через трубопровод 27 создает накачивающее действие, которое обеспечивает по крайней мере частично движущую силу, чтобы передавать подвижной фильтрующий слой 7 по направлению вверх мимо нижней кромки перегородки 10 и в кольцеобразное пространство 9. Частицы носителя хлопьев, входящие в кольцеобразное пространство 9 у зоны 15 очистки, таким образом, становятся разуплотненными и псевдоожиженными направленным вверх потоком в кольцеобразном пространстве 9. В зоне 16 частицы носителя хлопьев очищаются воздухом и расширяются, чтобы очищать подвижный фильтрующий слой 7. Когда фильтрующий слой поднимается выме перегородки 10 к зоне 16 возврата, площадь попереч- ного сечения кольцеобразного пространства 9 увеличивается от диаметра перегородки 50 к диаметру перегородки 14с Соответственно этому скорость падает ниже скорости улавливания отдельнь Х частиц фильтрующего слоя сред и тогда частицы носителя хлопье отлагаются на поверхности фильтрующего слоя 7 внутри перегородки 10.

Скорость движения частиц в зоне 17 отходов кольцеобразного пространства 9 все еще является достаточно большой, чтобы переносить частицы хлопьев в желоб 19. Выходной поток воды для струйной проьывки регулируется контроллером 25 уровня, устанавливающим уровень через снабженный -образнь1ми вырезами 20 перелив чтобы разгружать трубопровод для отвода промывной воды.

Неочищенная вода и среды проходят через участок между перегородками 30 и 31 и неочищенная вода фильтруется через зону 8, когда образуются хлопья На поверхности сред и ниже этой поверхности. Затем осветленная вода проходит через конус 11 и за пределы вьшускного патрубка 18.

В сравнении с известным предлагаемый фильтр обеспечивает более высокое качество очистки воды, так как внутренние перегородки и кольцевой трубопровод для подачи воздушной струи обеспечивают улучшенную и более эффективную возможность перемещения очии;аемой жидкости вверх. Кроме того, жидкость проходит через уплотненную зону 8 фильтрующего материала, что обеспечивает улучшенное качество контакта очип;аемой жидкости с фильтровальным материалом и полимером.

1. ФИЛЬТР НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с днипдем, зернистую фильтрующую загрузку, патрубок для подачи воды на очистку, расположенный в нижней части корпуса, патрубок для отвода фильтрата, средство для отвода промывной воды с регулятором уровня, расположенное в верхней части корпуса, средство для циркуляции загрузки и средство для подачи воздуха и полимера, отличающийся тем, что, с целью повышения качества очистки, он снабжен расположенным под загрузкой перфорированным конусом, водонепроницаемыми цилиндрическими перегородками, установленными соосно одна над другой на расстоянии от внутренней стенки корпуСА, водонепроницаемыми перегородками в виде конусов, прикрепленных большими основаниями к цилиндрическим перегородкам с образованием сопла, средство для циркуляции загрузки вьшолнено в виде перфорированного кольцевого трубопровода, расположенного в кольцевом пространстве мезвду внутренней стенкой корпуса и нижней частью нижней 1Ц{линдрнческой перегородки, подсоединенного к средству дпя подачи воздуха и полимера, при гзтом кольцевое пространство между цилиндрическими перегородками и стенкой корпуса состоит из нижней Ьоныочистки, средней зоны возврата очищенной загрузки и верхней зоны для отвода пpo швнoй воды. 2.Фильтр по п.1,о тличающ и и с я тем, что средство для отвода промывной воды выполнено в виде переливного желоба, стенки которого имеют У-образный вырез для отО) вода избыточной промывной воды. 3.Фильтр по пп,I и 2, о т л ичающийся тем, что нижняя кромка нижней 1нлиндрической пере§ .городки расположена над перфорированным конусом, а верхняя кромка верхней цилиндрической перегородки расKJ положена выше переливного желоба. 00 U9 4.Фильтр по п.I, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что днище корпуса выполнено выпуклым и патрубок для от2 вода фильтрата установлен в нижней его части, 5.Фильтр поп,1, отличающийся т ем, что нижняя коническая перегородка выполнена перфорированной. 6.Фильтр ПОП.1, о тлич ающ и и с я тем, что верхняя цилиндрическая перегородка выполнена диаметром, меньшим диаметра нижней цилиндрической перегородки.