Способ получения обезвоженного осадка при очистке воды и устройство для его осуществления Советский патент 1992 года по МПК C02F11/12 

Изобретение относится к области очистки воды и может быть использовано для удаления обезвоженного осадка при очистке сточных вод и грубого осветления питьевых вод.

Известен способ и устройство очистки фильтрующих элементов микрофильтров, заключающийся в непрерывной промывке сети фильтрованной воды под давлением.

Недостатками известного способа и устройства являются большой расход промывной воды, достигающий 5% от общего фильтрата и невозможность получения обезвоженного осадка.

Кроме того, недостатками являются конструктивная сложность устройства, обусловленная большим числом подвижных частей и малая поверхность фильтрации.

Наиболее близким к изобретению является способ получения обезвоженного осадка, заключающийся в периодической подаче воды под давлением в замкнутое пространство, ограниченное с двух сторон фильтрующими элементами.

Недостатками данного способа и устройства являются низкая фильтрационная/ способность из-за равномерного отложения осадка на поверхностях фильтроткани и неXJ

х| СЛ СП XI

обходимость технологических операций по разборке и ручному удалению обезвоженного осадка с регенерацией фильтроткани, требующей большого количества воды.

Кроме того, недостатками являются значительная металлоемкость и сложность конструкции, подлежащей разборке и сборке при каждом фильтроцикле, а также низкая производительность.

Цель изобретения - повышение скорости фильтрации, снижение количества про- мывной воды при регенерации фильтроткани и устранение технологических операций ручной выгрузки обезвоженного осадка, а также повышение скорости фильтрации устройства при снижении металлоемкости и упрощение конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что поток воды на очистку подают.по касательной к поверхности фильтрующего элемента, а процесс выгрузки обезвоженного осадка осуществляют путем создания фильтрованной водой давления с внешней стороны гибких фильтрующих элементов, образующих замкнутое пространство с находящимся в нем обезвоженным осадком, который удаляют выдавливанием при уменьшении его объема до минимального, после чего производят регенерацию фильтрующих элементов за счет обратной фильтрации воды.

Поставленная цель достигается также тем, что в фильтре, содержащем цилиндрический или прямоугольный корпус с подающим и отводящим трубопроводами, разделенный на секции внутри корпуса в продольной оси установлена подающая труба с отверстиями, сообщающимися с внутренней полостью секций фильтра, закрепленных на ней при помощи сальниковых муфт, в свою очередь закрепленных на наружных колосниках, под которыми находится фильтроткань (мембранная пленка, сетка), с внутренней стороны которой расположены вогнутые колосники, концы которых как и наружных, закреплены на собирающей трубе, имеющей ряд отверстий, обращенных во внутреннюю полость секции фильтра, и отверстия с наружной стороны, сообщающиеся с отводящими трубами.

На фиг. 1 изображен фильтр, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - то же, вид сверху.

Устройство содержит цилиндрический или прямоугольный корпус 1, в продольной оси которого установлена подающая труба 2 с задвижкой 3, а в нижней части имеет отверстия 4, сообщающиеся с внутренней полостью секций фильтров 5, закрепленных на ней при помощи сальниковых муфт б, в

свою очередь закрепленных на наружных колосниках 7, расположенных перпендикулярно осям отверстий 4, под которыми находится фильтроткань 8, с внутренней

стороны которой расположены в осях колосников 7 вогнутые колосники 9, концы которых, как и наружных, закреплены на собирающей трубе 10, имеющей ряд отверстий 11, обращенных во внутреннюю по0 лость секции фильтра 5, и отверстия 12, с наружной стороны сообщающиеся с отводящими трубами 13, имеющими на выходе задвижку 14, находящуюся в нижней части корпуса 1, а в верхней части имеющего за5 движку 15 для сброса фильтрата и задвижку 16 для подачи фильтрата.

Устройство работает следующим образом.

При подаче загрязненной воды на филь0 трацию открывается задвижка 3 при закрытых задвижках 14-16. Далее вода по подающей трубе 2 через отверстия 4 попадает во внутреннюю полость секций фильтрата 5, заполняет их под напором,

5 создаваемым насосом подачи (не показан), фильтруется через фильтроткань 8. Благодаря тому, что наружные колосники 7, в данное время воспринимающие нагрузку от фильтроткани 8, расположены перпендикулярно

0 .осям отверстий 4 подающей трубы 2, создаются чередующиеся сужения проходного сечения внутренней полости секции фильтра 5 в направлении поступающего потока воды, что в свою очередь способствует по5 стоянному его перемешиванию и более равномерному распределению по всему объему.

В то же время, учитывая, что поток направлен от центра к периферии, то он не

0 позволяет откладываться осадку на фильтроткани, вытесняет его к собирающей трубе 10, где и происходит его накопление.

Накопление осадка (концентрата) на периферии внутреннего объема секции фильт5 рата 5, а также некоторое отложение под действием избыточного давления, на поверхностях фильтроткани 8 со временем приводит к падению скорости фильтрации и, как следствие, к повышению давления в подаю0 щей трубе 2 и срабатыванию установленного на ней электроконтактного манометра (не показан), управляющего частичным открытием электрозадвижки 14, что в свою очередь приводит к вытеснению концентрата

5 сквозь отверстия 11 в собирающую трубу 10 при одновременном поддерживании давления внутри секций фильтра 5 за счет дросселирования потока задвижкой 14, т.е. при непрекращающейся фильтрации сквозь фильтроткань 8.

Значительное возрастание скорости потока поступающей воды сквозь отверстия 4 приводит к отмыву внутренних поверхностей фильтроткани 8, и уходу значительной части накопленного на периферии концент- рата, что интенсифицирует скорость фильтрации, а значит и снижает давление в подающей трубе 2, что служит перекрытию задвижки 14.

С течением времени, когда кольматация

фильтроткани 8 и самоочищение за счет ее промывки потоком жидкости при непрекращающейся фильтрации не приводит к интенсификации процесса - перекрывают задвижки 3 и 15 и полностью открывают задвижку 14 и 16. В герметичный корпус 1 через задвижку 16 поступает вода под напором, что приводит к уменьшению объема секций .фильтров 5, сжатию и вытеснению концентрата через отверстия 11 и 12 в собирающую 10 и отводящую 13 трубы и в конечном счете выходу его из устройства. При этом внутри секции фильтра 5 как и в корпусе 1 поддерживается одинаковое давление до того момента,пока верхняя и нижняя фильтроткань не ляжет на вогнутые колосники 9, тем самым препятствуя проникновению лишней воды вовнутрь секции 5, что не увеличивает влагосодержание концентрата.

Прекращение уменьшения объема секций фильтров 5 приводит к падению давле- ния внутри его атмосферного и соответственно проникновения под давлением фильтрованной воды сквозь фильтрот- кань (обратная фильтрация) и отделению ее от кека, после чего процесс регенерации сразу прекращают и задвижки приводят в первоначальное состояние.

Прессование концентрата внешним давлением воды посредством фильтроткани 8, пока она полностью не ляжет на вогнутые колосники 9, формирует кек в кольцо, в сечении треугольник, основанием которого служит собирающая труба 10, что в дальней- шем при подаче воды на очистку препятствует ее попаданию в собирающую трубу 10, также заполненную спрессованным кеком,

Способ осуществляют следующим образом.

Загрязненную воду на очистку подают в устройство под напором, поток которой направлен по касательной к поверхности фильтрующих элементов, что предотвращает равномерное отложение загрязнений на фильтрующей поверхности и способствует их быстрому накоплению на периферии, а также интенсифицирует скорость фильтрации отмытой частью фильтроткани.

Выгрузку обезвоженного осадка (кека) производят путем создания фильтрованной

водой давления с внешней стороны гибких фильтрующих элементов, образующих замкнутое пространство с находящимися в нем обезвоженным осадком, который покидает его за счет выдавливания при уменьшении его объема до минимального без соприкосновения внутренних поверхностей фильтрующих элементов, после чего происходит их регенерация за счет обратной фильтрации воды до образования тонкой водной прослойки между внутренней поверхностью фильтроткани и кеком.

Простота конструкции устройства, обусловленная отсутствием подвижных или снимаемых частей, большие значения фильтрующих поверхностей, заключенных в малый объем устройства, а также возможность создания значительных прессующих усилий за счет давления воды в пределах 0-8 МПа дает возможность применять данный способ как при очистке сточных вод, так и питьевой воды.

Формула изобретения

1.Способ получения обезвоженного осадка при очистке воды, заключающийся в подаче загрязненной воды под напором в закрытое пространство, ограниченное фильтрующими элементами, отличающийся тем, что, с целью повышения скорости фильтрации, снижения количества промывной воды при регенерации фильтроткани и устранения технологических операций ручной выгрузки обезвоженного осадка, поток загрязненной воды направляют по касательной к поверхности гибкого фильтрующего элемента, а процесс выгрузки обезвоженного осадка (кека) осуществляют путем создания фильтрованной водой давления с внешней стороны фильтрующих элементов, между которыми размещен обезвоженный осадок, который удаляют выдавливанием при уменьшении его объема до минимального, после чего производят регенерацию фильтроткани за счет обратной фильтрации воды до образования тонкой водной прослойки между внутренней поверхностью фильтроткани и обезвоженным осадком.

2.Устройство для получения обезвоженного осадка при очистке воды, содержащее разделенный на секции цилиндрический или прямоугольный корпус с подающим и отводящим трубопроводами, отличающееся тем, что, с целью повышения скорости фильтрации при снижении металлоемкости и.упрощении конструкции, внутри корпуса по продольной оси установлена подающая труба с отверстиями, сообщающимися с внутренней полостью секций с фильтрами, закрепленными

на них при помощи сальниковых муфт, установленных на наружных колосниках с размещенной под ними фильтротканью, с внутренней стороны фильтроткани расположены вогнутые колосники, концы наружных и вогнутых колосников закреплены на собирающей трубе с рядом отверстий, обращенных во внутреннюю полость секций, и отверстиями с наружной стороны, сообща- ющимися с отводящим трубопроводом.

Изобретение относится к способу получения обезвоженного осадка при очистке воды и устройству для его осуществления и позволяет повысить скорость фильтрации, снизить количество промывной воды при регенерации фильтроткани и устранить технологические операции ручной выгрузки обезвоженного осадка. Для этого поток загрязненной воды направляют по касатель- ной к поверхности гибкого фильтрующего элемента, а процесс выгрузки обезвоженного осадка осуществляют путем создания фильтрованной водой давления с внешней стороны фильтрующих элементов, между которыми размещен обезвоженный осадок, удаляемый выдавливанием при уменьшении его объема до минимального, после чего производят регенерацию фильтроткани обратной фильтрацией воды до образования тонкой водной прослойки между внутренней поверхностью фильтроткани и обезвоженным осадком. Способ осуществлен в устройстве, содержащем подающую трубку С отверстиями, сообщающимися с внутренней полостью секций с фильтрами, установленными на наружных поверхностях вогнутых колосников, закрепленных на собирающей трубе. 2 с,п. ф-лы, 3 ил. (Л

бодала

очистку

{5

Фаг./

Ј

от

/ MftCOSQ

Фиг. г

fff f3