Способ фильтрования сточных вод Советский патент 1992 года по МПК B01D37/02 

Изобретение относится к охране окружающей среды от загрязнения и может быть использовано для тонкой очистки промышленных сточных вод от тонкодисперсных взвешенных частиц в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности. Наиболее близким к предлагаемому является способ фильтрования, в котором очищаемую воду подают под давлением вдоль пористого фильтрующего рукава, выполненного в виде сложенной вдвое по шире полосы фильтровальной эластичной ткани, кромки которой герметично соединены одна с другой. Сточную воду подают в один конец фильтрующего рукава, она движется вдоль фильтрующей поверхности, фильтруется, твердые частицы концентрируются, сгущенный осадок выводят из второго конца фильтрующего рукава. При этом на внутренней поверхности фильтрующих i элементов формируется тонкий слой осадка, который выполняет р оль динамической мембраны по отношению к коллоидным и микрогетерогенным частицам очищаемой жидкости.

В процессе фильтрации динамическая мембрана постепенно теряет свою проницаемость и производительность фильтра затухает. е Длявосстановления первоначальной производительности фильтра отработанную мембрану периодически полностью разрушают и формируют новую мембрану. В известном способе это достигается путем резкого снижения давления в фильтре. В результате фильтрующие элементы склепываются, динамическая мембрана разрушается и осадок сбрасывается с фильтрующей поверхности. Затем на фильтре вновь повышается давление, рукава принимают цилиндрическую форму и на .их поверхности формируется новая мембрана. Однако в известном способе скорость фильтрования не достаточно высока. Это объясняется тем, что полное разрушение динамической мембраны нельзя производить часто, поскольку в период ее образования наблюдается проскок взвешенных частиц. Практически полная замена мембраны осуществляется не чаще чем через 1-2 ч. За этот период непрерывной работы проницаемость мембраны заметно понижаетсо

С

2

СЛ

ю о

СП

ся, что приводит к общему уменьшению производительности фильтра.

Цель изобретения - повышение, удельной скорости фильтрования.

Поставленная цель достигается использованием предлагаемого способа, включающего подачу очищаемой воды под рабочим давлением вдоль пористого фильтрующего рукава, в котором давление на входе в фильтрующий рукав периодически с интервалом 1-10 мин уменьшают до величины, составляющей 10-35% от величины рабочего давления, а с интервалом 60-120 мин давление снижают до нуля.

В разработанном способе реализованы два различных режима регенерации фильтрующей поверхности: мягкий и жесткий.

При мягком режиме регенерации в фильтрующих элементах периодически резко снижают давление до величины, равной 10-35% величины рабочего давления, после чего резко восстанавливают давление до первоначальной величины. При этом динамическая мембрана разрушается не полностью, а лишь частично. Верхний, уплотненный и потерявший проницаемость слой динамической мембраны, разрушается и смывается с фильтрующей поверхности транзитным потоком суспензии, а нижний, прилегающий к перегородке слой мембраны сохраняется. Задерживающая способность оставшегося тонкого слоя динамической мембраны достаточно высока и близка к 100%. За счет частого (через 1-10 мин) обновления верхнего слоя мембраны производительность способа поддерживается на достаточно высоком уровне при сохранении высокой задерживающей способности мембраны.

При жестком режиме регенерации (через 1-2 ч) давление в фильтрующих элементах резко снижают до нуля и затем восстанавливают вновь до величины рабочего давления. При этом динамическая мембрана полностью разрушается и на перегородку намывается свежая мембрана с высокой проницаемостью.

П р и м е р 1. Фильтрованию подвергают сточную воду от производства хлороргани- ческих соединений. Сток фильтруют на пилотном фильтре с трубчатым фильтрующим элементом из лавсановой ткани арт. 56050 поверхностью 0,015м2. Сток под давлением 0,2-0,3 МПа подают на вход фильтра, он поступает внутрь фильтрующего рукава, движется вдоль фильтрующей перегородки, сгущается и сгущенный осадок выводится из противоположного конца фильтрующего элемента.

Транзитную скорость потока суспензии внутри фильтрующего элемента устанавливают равной 0,25-1,0 м/с, что соответствует толщине намываемого слоя осадка, выполняющего функцию динамической мембраны, 100-250 мкм.

Процесс динамического фильтрования ведут в течение 8 ч. Периодически через 1-2 ч давление на фильтре резко уменьшают до

0 нуля и затем вновь восстанавливают до пер- 1 воначальной величины рабочего давления. Фильтрат собирают в отдельную емкость и рассчитывают скорость динамического фильтрования в виде средней

5 удельной скорости. Очищенный сток анализируют на содержание взвешенных частиц и рассчитывают задерживающую способность мембраны.

Примеры 2-6 Фильтрованию под0 вергают сточную воду от производства хло- рорганических соединений в условиях примера 1, но регенерацию фильтрующей поверхности ведут, применяя дополнительно мягкий режим регенерации при следую5 щих параметрах: периодически через 25, 10, 5Д1 и 0,5 мин рабочее давление на входе в фильтрующий рукав снижают до величины 0,35Рраб и вновь восстанавливают до величины рабочего давления,

0 Примеры 7-10. Проводят динамическое фильтрование хлорорганического стока аналогично примеру 1, но мягкий режим регенерации фильтрующей поверхности ведут при следующих параметрах1 периодиче5 ски через 5 мин рабочее давление на входе в фильтрующий рукав снижают до величины 0.5РРаб, 0,2Рраб, 0,1Рраб и 0,05Рраб, а затем вновь восстанавливают до величины рабочего давления.

0Полученные экспериментальные данные приведены в таблице.

Из таблицы видно, что в диапазоне интервалов снижения давления от 1 до 10 мин и величины сниженхого давления от 0.1 Рраб

5 до 0,35Рраб достигается увеличение удельной скорости динамического фильтрования от 0,67 до 1,12 м3/м2. ч, т.е. в 1,7 раза при сохранении 100%-ной задерживающей способности динамической мембраны.

0 Предлагаемый интервал снижения давления в пределах от 1 до 10 мин выбран по следующим соображениям. При уреличении этого интервала свыше 10 мин эффективность способа снижается и увеличение ско5 рости динамического фильтрования незначительно. При снижении этого интервала наблюдается снижение задерживающей способности динамической мембраны. Заявленный диапазон величины сни- женного давления от 0,1 Рраб до 0,35Рраб также является оптимальным. При повышении величины этого давления выше 0,35Рраб эффективность регенерации мембраны снижается и увеличение скорости фильтрования незначительно. Снижение величины давления менее 0,1Рраб также нежелательно, поскольку снижает задерживающую способность мембраны.

Применение предлагаемого способа приводит к повышению производительности процесса и защите водного и воздушного бассейнов р. Волги от загрязнения токсичными хлорорганическими соединениями.

Формула изобретения Способ фильтрования сточных вод, включающий подачу очищаемой воды под рабочим давлением вдоль пористого фильтрующего рукава, отличающийся тем, что, с целью повышения удельной скорости фильтрования, давление на входе и фильтрующий рукав периодически с интервалом 1-10 мин уменьшают до величины, составляющей 10-35% от величины рабочего давления, ас интервалом 60-120 мин давление снижают до нуля.

Изобретение относится к способам фильтрования сточных вод и позволяет повысить удельную скорость фильтрования. Способ заключается в том, что очищаемую воду подают внутрь и вдоль пористого фильтрующего рукава под рабочим давлением, которое с интервалом 1-10 мин уменьшают до величины, составляющей 10-35% от рабочего давления, а с интервалом 60-120 мин снижают до нуля. 1 табл.