Способ управления работой фильтра Советский патент 1989 года по МПК B01D37/04 

Изобретение относится к способам управления работой фильтров с зернистой загрузкой и может быть использовано при очистке сточных вод.

Целью изобретения является увеличение производительности фильтра.

На чертеже представлена принципиальная схема системы управления.

Способ управления работой фильтра реализуется следующим образом.

Исходная сточная вода поступает по входному трубопроводу 1, пройдя регулирующий клапан 2, попадает в распределительную систему 3, проходит через поддерживающие гравийные

слои 4 в нижней части фильтра 5, зернистую загрузку 6 и отводится сборными желобами 7 в боковой карман 8. Далее фильтрат поступает в трубопровод 9, на котором расположены запорный клапан 10 и анализатор 11 мутности. Для измерения перепада давления на фильтре 5 установлен дифма- нометр 12. Когда качество очищенной воды в процессе фильтрования ухудшается и достигает заданного значения, а перепад давления достигает предельной величины, что говорит об истощении зернистой загрузки 6, выходные сигналы соответственно от анализатора 11 мутности и дифмано

00

метра 12 поступают в блок 13 выработки командных решений, который подает сигналы для переключения фильтра 5 со стадии очистки на регенерацию. По сигналам, поступающим к запорному клапану 10 и регулирующему клапану 2, перекрываются входной трубопровод 1 и трубопровод 9 отвода фильти открывается клапан 15 для домыв промывной водой зернистой загрузк 6, После достижения требуемого ка ства промывной воды на стадии дом ки сигнал от анализатора 18 посту ет в блок 13, который подает кома на закрытие клапанов 15 и 14 и от тие регулирующего клапана 2 и зап

рата. Далее блок 13 выработки команд- Q клапана 10 для переключения

фильтра 5 со стадии регенерации н режим очистки.

ных решений вьщает управляющие сигналы на запорные клапаны 14 и 15 для открытия трубопроводов 16 и 17 отвода и подачи промывной воды. В процессе регенерации качество промывной во ды на выходе из фильтра 5 регистрируется непрерывно анализатором 18, установленным на трубопроводе 16 отвода промывной воды. После достижения показателем качества промьшной воды значения, равного значению показателя качества подаваемой промьшной воды, блок 13 выработки командных решений формирует команды на закрытие запорных клапанов 15 и 14 и от крытие регулирующего клапана 2 и запорного клапана 10 для переключения фильтра 5 со стадии регенерации на очистку.

Через 100-150, фильтроциклов перед переключением фильтра 5 на очистку после достижения в процессе регенерации требуемого качества промывной воды пробоотборником 19 отбирают пробу зернистой загрузки 6, Параллельно с работой фильтра 5 в режиме очистки автоматический анализатор 20 определяет в течение 30 мин концентрацию остаточных органических загрязнений В отобранной пробе, сравнивает ее

подает сигнал для последующего фильт- роцикла на блок 13 выработки командных решений. Управляющие сигналы для проведения операций по переключению фильтра 5 с очистки на регенерацию и ее прекращение выполняются в последовательности, описанной Bbmie, после чего блок 13 по окончании промывки подает команду на обработку зернистой загрузки 6 окислителем с последующей домывкой. Для этого после прекращения регенерации по сигналам блока 13 закрывается клапан 15 и открывается запорный клапан 21, установленный на трубопроводе 22 подачи окислителя, С окончанием режима обработки фильтра 5 окислителем по сигналу блока 13 закрывается клапан 21

и открывается клапан 15 для домывки промывной водой зернистой загрузки 6, После достижения требуемого качества промывной воды на стадии домывки сигнал от анализатора 18 поступает в блок 13, который подает команды на закрытие клапанов 15 и 14 и открытие регулирующего клапана 2 и запор OJ o клапана 10 для переключения

фильтра 5 со стадии регенерации на режим очистки.

I

Пример 1, Биологически очищенную сточную воду после вторичных отстойников с содержанием взвешенных веществ 15 мг/л и концентрацией органических соединений по химической потребности в кислороде (ХПК) 48 фильтруют через фильтр с зернистой загрузкой из кварцевого песка с размером зерен 0,8-1,2 мм,

Сточную воду подают по входному трубопроводу 1, фильтруют через зернистую загрузку 6, собирают сборными желобами 7 в боковой карман 8 и отводят по трубопроводу 9 отвода фильтрата. При достижении требуемой концентрации взвешенных веществ в фильтрате, равной 3,5 мг/л, и перепада давления на зернистой загрузке, равного 2,4 м, через 12 ч работы фильтр

5переключают со стадии очистки на регенерацию. Воздействие на переключение арматуры осуществляет блок 13 после получения соответствующих сигналов с анализатора 11 мутности и дифманометра 12. Промывную воду с концентрацией взвешенных веществ 1 мг/л

и ХПК 10 подают с интенсивностью 15 л/с-м по трубопроводу 17, после прохождения- зернистой загрузки

6собирают желобами 7 и отводят по трубопроводу 16 отвода промывной воды. Через 7 мин после снижения концентрации взвешенных веществ в промывной воде до 1 мг/л блок 13 подает команды на переключение фильтра 5 со стадии регенерации на очистку. Начиная с 80 фильтроцикла после окончания каждой последующей промывки из корпуса фильтра 5 пробоотборником 19 отбирают пробу загрузки и с помощью автоматического анализатора 20 (ана- хшзатор жидкости титрометрический) определяют концентрацию остаточных органических загрязнений в загрузке, измеряя ХПК бихроматным способом с потенциометрическим определением

конечной точки титрования по заданному значению потенциала.

Измеренную концентрацию сравнивают с заданной и при превышении ее значения заданного проводят обработку зернистой загрузки 6 окислителем с последующей ее домьшкой.

Данные по накоплению остаточных после промывки органических загрязне- НИИ в фильтрующей загрузке в зависимости от количества фильтроциклов приведены в табл, 1.

Как следует из приведенных данных, количество остаточных органических загрязнений начинает повышаться через 100-150 фильтроциклов и достигает 12,0 против заданного значения 10 , соответствующего значению подаваемой в фильтр 5 промывной воды. После 150 фильтроциклов несмотря на высокое качество промывной воды на выходе из фильтра 5 - концентрация взвешенных веществ составляет не Солее 1 мг/л - концентрация остаточных органических загрязнений в загрузке возрастает в 2 и более раза, в результате чего удельная производительность фильтра 5 снижается.

Пример 2. Биологически очищенную сточную жидкость после вторичных отстойников с содержанием взвешенных веществ 15 мг/л и концентрацией органических соединений по ХГ1К 48 фильтруют через фильтр с зернистой загрузкой из кварцевого песка с размером зерен 0,8-1,2 мм. Управление работой ведут двумя способами: первый способом (по прототипу) - путем переключения фильтра со стадии очистки на регенерацию по перепаду давления и качеству очищенной воды и прекращения регенерации при достижении качеством промывной воды заданного значения, вторым способом (по предлагаемому способу управления) - с учетом оценки накапливаемых остаточных органических загрязнений. Для реализации второго способа по окончании промывки 100-го фильтроцикла параллельно с работой фильтра в режиме очистки в течение 101-го фильтроцикла автоматический анализатор 20 определяет концентра- цию остаточных органических загрязнений и по достижении значения 12 мгО-1/л, т.е. превышающего заданQ

5

5

0

5

0

5

0

5

ное значение ХЛК (10 ), блок 13 переключает фильтр со стадии очистки на регенерацию и прекращение промывки ведет в последовательности, описанной в примере 1. После этого по окончании промьшки блок 13 подает команду на обработку фильтрующей загрузки 6 окислителем с последующей домьшкой. По сигналу с блока 13 закрывается клапан 13, открывается запорный клапан 21 и по трубопроводу 22 подачи окислителя подают хлорную воду с содержанием хлора 150-200 мг/л. Через 7 мин обработки по сигналу блока 13 прекращается подача окислителя, закрывается клапан 21 и открывается клапан 15 для домывки промывной водой зернистой загрузки 6. Промывную воду подают с концентрацией взвешенных веществ 1 мг/л и ХПК 10 по трубопроводу 17. Через 3 мин после снижения концентрации взвешенных веществ в промьганой воде до 1 мг/л блок 13 подает команду на переключение фильтра 5 со стадии регенерации на очистку.

Сопоставительные данные по способам регенерации приведены в табл. 2.

Предлагаемый способ управления позволяет увеличить производительность фильтра с 150,4 до 1 93,6 м /ч м , т.е. на 21 ,9%.

Формула изобретения

Способ управления работой фильтра с зернистой загрузкой путем переключения фильтра со стадии очистки на стадию регенерации-.по перепаду давления и концентрации взвешенных частиц в очищенной воде и прекращения стадии регенерации по достижении концентрацией взвешенных частиц в промывной воде заданного значения, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности фильтра, задают число фильтроциклов и по его достижении отбирают пробу фильтрующей i загрузки в каждом из последующих фильтроциклов при окончании стадии регенерации, определяют концентрацию остаточных органических загрязнений в ней, сравнивают ее с заданной и при значении концентрации выше заданной дополнительно проводят обработку зернистой загрузки фильтра окислителем с последующей ее домьшкой.

Таблица 1

Изобретение относится к способам управления работой фильтров и может быть использовано для очистки сточных вод фильтрованием. Использование изобретения позволит увеличить производительность фильтра за счет повышения качества управления. Способ предусматривает переключение фильтра со стадии очистки на регенерацию по перепаду давления и качеству очищенной воды и прекращение регенерации при достижении показателем качества промывной воды заданного значения. При достижении показателем качества промывной воды заданного значения отбирают пробу фильтрующей загрузки, определяют концентрацию остаточных органических загрязнений в ней, сравнивают ее с заданной и при значении выше заданного дополнительно ведут обработку зернистой загрузки окислителем с последующей ее домывкой. Пробу фильтрующей загрузки отбирают через 100-150 фильтроциклов. 2 табл., 1 ил.

Показатели работы фильтра Предлагаемый способ

Продолжительность фильтро- цикла, ч

Удельная производительность фильтра, м /ч.м

Таблица 2

Прототип

12,0 192,6

12,0 150,4

. .«в Р«О

fe в в о в

. «.V.VQ O W,.

с

оео

tPCO

в л о «о

ii feV« . « Vfe y«r n i - Ъ о О о о о о о ооороС

10оо «« лов «о ь