Способ фильтрования воды Советский патент 1991 года по МПК B01D24/20 

Изобретение относится к области очистки воды фильтрованием, в частности к технологии водоподготовки на очистных станциях с медленными фильтрами.

Целью изобретения является повышение эффективности процесса.

ПримерЧ.На установке фильтраци- онно-технологического анализа, представляющей модель медленного фильтра, на слой песка с размером фракций 0,25-0,5 мм укладывают слой дробленого керамзита с размером фракций 0,25-0,5 мм. Загл олен- ным в загрузку гидравлическим рыхлителем при расходе воды 1,1-1,4 л/с в один насадок производят перемешивание загрузки, а затем выделяют в верхний слой дробленый керамзит толщиной слоя 30 см при расходе воды 0,3-0,8 л/с в один насадок гидравлического рыхлителя. Через установку фильтруют в направлении сверху вниз воду из реки Аксай следующего состава: мутность 90-100 мг/л, цветность до 36,6 град. рН

8,45. Скорость фильтрования поддерживают постоянной, равной 0,4 м/ч. Качество фильтрата соответствует требованиям ГОСТА, 1 Затем проводят аналогичные опыты после выделения в верхний слой дробленого керамзита фракций 0,5-1,0; 1,0-2,0; 3,0-6,0 мм.

Критериями оценки эффективности фильтрационного процесса служат продолжительность фильтроцикла, производительность фильтра и грязеемкость, Технологические показатели работы загрузок представлены в табл. 1.

Из данных, приведенных в табл. 1 видно, что наибольшая производительность фильтра и продолжительность фильтроцикла достигается при крупности дробленого керамзита в выделенном слое 0,5-3,0 мм. Это объясняется следующим. При крупности дробленого керамзита в выделен ном наверх слое загрузки 0,25-0,5 мм основная масса загрязнений задерживается на поо оо

00 00 00

верхности загрузки, образуется грязевая пленка, которая приводит к быстрому росту потери напора, что резко сокращает продолжительность фильтроцикла и, соответственно, производительность.

Снижение производительности фильтра при крупности дробленого керамзита в выделенном слое 3,0-6,0 мм объясняется тем, что при крупности песка, равной 0,25- 0,5 мм, выделить из перемешанного слоя дробленый керамзит крупностью 3,0-6,0 мм не представляется возможным, так как гидравлическая крупность дробленого керамзита крупностью 3,0-6,0 мм больше гидравлической крупности кварцевого песка.

В этом случае образуется смешанная загрузка, пористость которой меньше пористости загрузки с крупностью дробленого керамзита в выделенном слое 0,5-3,0 мм.

П р и м е р 2. На установке фильтраци- онно-технологического анализа, представляющей модель медленного фильтра, на слой песка крупностью 0,25-0,5 мм укладывают слой дробленого керамзита крупностью 0,5-3,0 мм с соотношением слоев 1:1, при общей толщине загрузки 80 см. Гидравлическим рыхлителем при расходе воды 1,1-1,4 л/с в один насадок производят перемешивание загрузки на глубину 60 см. Затем выделяют наверх слоф дробленого керамзита толщиной 2 см путем погружения гидравлического рыхлителя на глубину 2 см при расходе воды 0,3-0,8 л/с в один насадок, что соответствует соотношению толщин слоев перемешанной загрузки и выделенного из нее слоя дробленого керамзита 1:0,03. Через установку фильтруют в направлении сверху вниз воду реки Аксай следующего состава: мутность 90-100 мг/л, цветность до 36,6 град., рН 8,45. Скорость фильтрования поддерживают постоянной, равной 0,4 м/г. Качество фильтрата соответствует требованиям ГОСТа. Затем проводят аналогичные опыты при выделении наверх загрузки дробленого керамзита толщиной 7, 10, 20, 30, 40 см, что соответствует соотношению толщин слоев перемешанной загрузки и выделенного из нее слоя дробленого керамзита 1:0,1; 1:0,166;; 1.0,33; 1:0,5; 1:0,66.

Эталоном для сравнения служила модель медленного фильтра, загруженная с отношением 1:1 смешанной загрузкой из дробленого керамзита крупностью 0,5-6,0 мм и кварцевого песка крупностью 0,25-0,5 мм, и модель фильтра, загруженная двухслойной загрузкой из дробленого керамзита и кварцевого песка аналогичной

крупности с толщиной слоев керамзита 30 см, песка 50 см,

Критерием эффективности фильтрующих зарузок служат продолжительность

фильтроцикла, производительность фильтра, количество воды, необходимое для промывки загрузки.

Технологические показатели работы загрузок представлены в табл. 2.

0 Как видно из данных, приведенных в табл. 2, с увеличением соотношения толщин слоев перемешанной загрузки и выделенного из нее слоя дробленого керамзита увели- чиваетсяпродолжительность

5 фильтроцикла, Однако для регенерации загрузки с толщиной выделенного дробленого керамзита 40 см, что соответствует соотношению толщин загрузки 1;0,66, необходим больший процент промывной воды, поэтому

0 производительность фильтра уменьшается по сравнению с загрузкой с соотношением названных слоев, равном 1:0,5. При выделении из.смешанного слоя дробленого керамзита толщиной 2 см (соотношение 1:0,03)

5 производительность фильтра увеличивается незначительно в 1,1-1,2 раза по сравнению с известными способами фильтрования с перемешанной и двухслойной загрузками. Оптимальные условия осуществления

0 предлагаемого способа наблюдаются при соотношении слоев загрузки, равном 1:0,1- 0,5, когда производительность фильтра увеличивается в 1,6-3,5 раза по сравнению с известными способами фильтрования.

5 Формула изобретения

1.Способ фильтрования воды, включающий последовательное укладывание слоев зернистой загрузки из тяжелого и легкого фильтрующего материала, перемешивание

0 слоев восходящим потоком воды, пропускание очищаемой воды через загрузку и последующую регенерацию загрузки потоком промывной воды, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности

5 процесса, слой легкого фильтрующего материала перемешивают с верхней частью слоя тяжелого материала, а в верхнюю часть перемешанного слоя подают восходящий поток воды и выделяют наверх слой загрузки

0 из легкого материала с крупностью зерен 0,5-3,0 мм,

2.Способ по п. 1,отличающийся тем, что в качестве легкого материала используют, например, дробленый керамзит.

5 3. Способ поп. 1,отличающийся тем, что перемешивание слоев и выделение слоя легкого материала осуществляют путем подачи восходящего потока воды с помощью заглубленного в загрузку гидравлического рыхлителя.

4. Способ по пп. 1-3, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что соотношение высоты перемешанного слоя загрузки и выделенного из него слоя легкой загрузки составляет 1:0,1 0.5

Таблица 1

Изобретение относится к области очистки воды на медленных фильтрах и позволяет повысить эффективность процесса. В корпус фильтра последовательно укладывают слои зернистой загрузки из тяжелого и легкого фильтрующих материалов, затем слои легкого фильтрующего материала перемешивают с верхней частью тяжелого фильтрующего материала, в верхнюю часть перемешанного слоя подают восходящий поток воды и выделяют наверх слой загрузки из легкого материала крупностью 0,5-3,0 мм. При этом в качестве легкого материала используют дробленый керамзит, перемешивание слоев и выделение слоя легкого материала осуществляют путем подачи восходящего потока с помощью заглубленного в загрузку гидравлического рыхлителя, при этом соотношение высоты перемешанного слоя загрузки и выделенного из него слоя легкой загрузки составляет 1:0,1-0,5. 3 з.п. ф-лы, 2 табл.

8,0

9,0

10,0

Таблица 2

13

14,016,028,028,0