Устройство для очистки воды Советский патент 1991 года по МПК C02F3/10 B01D29/00 C02F1/38 

Изобретение относится к устройствам для очистки воды от взвешенных и коллоидных примесей без обработки коагулянтами и может быть использовано для частичного и глубокого осветления природных вод, а также для очистки промышленных и доочи- стки коммунальных сточных вод.

Целью изобретения является упрощение конструкции и эксплуатации устройства, увеличение грязеемкости фильтрующей

загрузки I степени очистки воды, а также снижение потерь воды при регенерации.

На фиг. 1 приведено совмещенное изо- брахение двух модификаций устройства. CftCua от осевой линии - без периферийного зазооз, справа - с зазором для удаления грубых примесей центробежными силами, на фиг. 2 - сечение А-А на фиг 1, на фиг. 3 - конструкция фильтрующей загрузки

Устройство состоит из цилиндрического вертикального корпуса 1 и конического днища 20 оснащенных тангенциальными патрубками 3 для подвода очищаемой воды, патрубком 4 для сброса осадка, волокни- стой насадкой 5, кольцевым водосборным лотком 6, трубопроводом 7 отвода очищенной воды, а также дырчатой трубой 8 для сжатого воздуха с подводом его пс трубе 9. Волокнистая насадка 5 может примыкать к внутренней стенке цилиндрического вертикального корпуса или отстоять от нее на величину зазора 10 от нуля до 0,08 внутреннего радиуса цилиндрического вертикального корпуса 1. Толщина волокнистой насадки 5 не превышает 1/3 внутреннего радиуса цилиндрического вертикального корпуса 1.

Каркас волокнистой насадки 5 состоит из консольных балок 11, крепящихся одним концом к цилиндрическому вертикальному корпусу 1, и криволинейных стержней 12. Волокна волокнистой насадки 5 выполнены в виде ершей 13 из синтетического материала, например лавсана. Криволинейные стержни 12 крепятся к консольным балкам 11с шагом, равным толщине ерша 13. Осевые нити epaien 13 крепятся к криволинейным стержням 12 также с шагом, равным толщине epria 13. Размеры пор в волокнистой насадке изменяются от нескольких мкм у осей ершей 13 до 2-3 см в периферийных зазорах между отдельными ершами 13. Пористость волокнистой насадки 5 составляет свыше 99%,

Устройство работает следующим обра- зом.

Очищаемая вода по тангенциальным патрубкам 3 впускается в нижнюю часть цилиндрического вертикального корпуса 1,закручивается в спиральный потол, проходящий через волокнистую насадку 5 по восходящей спирали. На волокнах в виде ершей 13 наводится положительный заряд, вызывающий коагуляцию примесей воды на поверхности волокон и их изъятие из потока воды. Очищенная вода собирается кольцевым водосборным лотком 6, а -затем отводится по трубопроводу 7. Для регенерации волокнистой насадки перекрываются тангенциальные патрубки 3 и трубопровод 7, а по трубе 9 подается сжатый воздух. Сжатый воздух распределяется дырчатой трубой 8 по всему сечению, занятому волокнистой насадкой 5. Пузырьки воздуха поднимаются вверх, встряхивают волокна в виде ершей 13, срывая с них задержанные загрязнения, и удаляются в атмосферу. Оторванные oi волокон загрязнения удаляются из корпуса при его опорожнении через патрубок 4. Пои

регенерации сброс осадка производится одновременно с продувкой волокнистой насадки 5 воздухом. После регенерации перекрывается подвод воздуха и сброс осадки, после чего цикл очистки воды повторяется,

При наличии зазора 10 крупные примеси отделяются от очищаемой воды центробежными силами, отбрасываются к стенкам цилиндрического вертикального корпуса 1, сползают по ним под действием силы тяжести на коническое днище 2 и о, водятся по патрубку 4 из устройства при регенерации волокнистой насадки 5.

Линейная скорость вращения максимальна у стенки цилиндрического вертикального корпуса 1 и быстро падает Р радиальном направлении до нуля у оси последнего. Для обеспечения скоростей вращения, при которых эффект осветления воды максимален, целесообразно принимать толщину волокнистой насадки 5 не более 1/3 внутреннего радиуса цилиндрического вертикального корпуса 1 Выбор указанной толщины поясняется примером.

Загрязненная вода циркулирует по замкнутому контуру через устройство в течение 30 мин. При мутности воды 500 r/MJ были получены след /ющие данные

Скорость фильтрования, м/ч 10 20 50 100 125 150

Эффект осветления. % 52 56 83 95 84 64

Из приведенных данных видно, что оп тимальный диапазон скоростей фильтрования составляет 50-125 м/ч. Это соответствует линейным скоростям вращения 1,4-3,5 см/с. Отношение минимальной линейной скорости вращения к максимальной составляет 0,4.

Поскольку линейные скорости вращения прямо пропорциональны радиусу, то ношение минимального радиуса к максимальному также составляет 0,4 На практике для получения надежной очистки указанное соотношение выбирается несколько меньше 0,4 и составляет 1 /3 В связи с этим толщина волокнистой ьасадки выбираемся не более 1/3 внутреннего радиуса цилиндрического вертикального корпуса 1.

Кроме того, экспериментально было показано, что объем слоя взвесей у периферии устройства составляет около 15% от общего его объема. Поэтому толщину зазора 10 вы- иирают от 0 до 0,08 внутреннего радиуса цилиндрического вертикального корпуса 1.

Изобретение позволяет исключить подвод промывной воды для регенерации устройства, а также использование коагулянта при очистке воды.

Формула изобретения 1. Устройство для очистки воды, содержащее цилиндрический вертикальный корпус, коническое днище, патрубки для тангенциального ввода воды, вывода воды и сброса осадка, а также фильтрующую загрузку, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и эксплуатации устройства, увеличения грязеемкости фильтрующей загрузки и степени очистки воды, а также снижения потерь воды при регенерации, оно снабжено перфорированной, трубой дгя подвода сжатого воздуха, расположенной под фильтрующей загрузкой, фильтрующая загрузка выполнена из

волокон, расположенных по высоте цилиндрического вертикального корпуса в его периферийной части, при этом толщина фильтрующей загрузки не превышает 1/3 внутреннего радиуса цилиндрического вертикального корпуса.

2.Устройство по п. 1,отличающее- с я тем, что фильтрующая загрузка расположена от внутренней поверхности вертикаль- ного цилиндрического корпуса на расстоянии 0-0,08 внутреннего радиуса цилиндрического вертикального корпуса.

3.Устройство по пп. 1и2,отличаю- щ е е с я тем, что волокна выполнены в виде ершей из лаэсана, закрепленных на жестком каркасе.

Изобретение относится к устройствам для очистки воды от взвешенных л коллоидных примесей без обработки коагулянтами. Целью изобретения является упрощение конструкции и эксплуатации устройства, увеличение грязеемкости фильтрующей загрузки и степени очистки воды, а тэкже снижение потерь воды при регенерации. Устройство состоит из цилиндрического вертикального корпуса 1 и конического днища 2, оснащенных тангенциальными пзт- рубками 3 для подвода очищаемой воды, патрубком 4 для сброса осадка, трубопроводом 7 отвода очищенной воды, а также дырчаюй трубой 8 для сжатого воздуха с подводом его по трубе 9 Волокнистая насадка 6 может примыкать к внутренней стенке цилиндрического вертикального корпуса или отстоять от нее на величину зазора 10 от нуля до 0,08 внутреннего радиуса цилиндрического вертикального корпуса 1. Толщина . волокнистой насадки 5 не превышает 1/3 внутреннего радиуса цилиндрического вертикального корпуса 1, Каркас волокнистой наездки 5 состой из консольных балок и криволинейных сте жней. Волокна волокнистой насадки 5 выполнены в виде ершей из синтетического материала, например лавсана Очищаемая вода закручивается в спиральный поток, проходящий через во- локнмстую насадку 5 по восходящей спира ли. На волокнах в вида ершей наводится положительный заряд, вызывающий коагуляцию примесей на поверхности волокон и их изъятие из потока воды. Изобретение позволяет исключить подвод промывной воды для регенерации устройства, а также использование коагулянта при очистке воды. 2 з п. ф-лы, 3 ил. (Л С XI О сь Ьь XJ

Щиг.1

//

Фиг.Ъ

12