Медленный фильтр Советский патент 1992 года по МПК C02F1/64 B01D24/46 

у

fe

Использование; безреагентная очистка подземных вод от железа. Сущность изобретения: в резервуаре-отстойнике размещены цилиндрические сетчатые блоки с фильтрующей загрузкой. Частично очищенная за счет отстаивания вода поступает через ограждающую сетку в слой фильтрующей загрузки, затем в вертикальный стояк и по коллектору отводится потребителю. При загрязнении фильтрующей загрузки цилиндрические блоки поочередно демонтируются и производится замена или регенерация фильтрующей загрузки за пре делами фильтра. 3 ил.

Изобретение относится к области водоснабжения, в частности, к очистке подземных вод от железа.

Целью изобретения является уменьшение габаритных размеров и расширение функциональных возможностей путем использования для обезжелезивания подзем ных вод.

Поставленная цель достигается тем, что известный медленный фильтр, включающий резервуар-отстойник с зернистой фильтру- ющей загрузкой, систему трубопроводов для подачи исходной воды и отвода фильтрата, снабжен сетчатыми цилиндрическими блоками, в которых размещена фильтрующая загрузка, и перфорированными стояками, соединенными с трубопроводом системы отвода фильтрата, при этом блоки выполнены с герметичными крышкой и днищем, снабжены водоприемной осевой вертикальной трубой с сетчатой поверхностью и установлены в резервуаре-отстойнике на

перфорированных стояках, коаксизльно размещенных внутри осевых труб.

На фиг.1 схематически изображен общий вид блочного медленного фильтра для обезжелезивания подземных вод, план; на фиг.2 - то же, поперечный разрез, на фиг.З - то же, продольный разрез.

Блочный медленный фильтр имеет резервуар - отстойник 1, цилиндрические блоки 2 с помещенной в них зернистой фильтрующей загрузкой 3 и включающие каркас с закрепленной на нем сеткой 4, герметичные днище 5 и крышку 6, центральную перфорированную трубу 7 с сетчатой водоприемной поверхностью. Резервуар-отстойник 1 содержит также коллекторы 8, объединенные трубопроводом 9 отвода фильтрата, на коллекторах 8 установлены перфорированные стояки 10, на которых закреплено основание 11 с уплотнителем, опирающееся на несущие ригели 12. В нижней части резервуар-отстойник 1 имеет 1

Ј

3

со

меру накопления осадка 13, а над ним размещено аэрационное устройство 14,

Блочный медленный фильтр работает следующим образом:

Вода, содержащая растворенные соединения железа, из подземного источника водоснабжения с помощью, например, погружных артезианских насосоз, установленных в водозаборных скважинах, лодается в аэрационное устройство 14, расположенное над резервуаром-отстойником 1 и представлящее собой, например, перфорированный трубопровод. При продолжительном контакте растворенных соединений железа с кислородом в резервуаре-отстойнике происходит их частичное окисление и образования гидроокиси, которая, осаждаясь, накапливается в камере накопления осадка 13 и по мере необходимости отводится за пределы филь- тра. Частично очищенная за счет отстаивания в верхней части фильтра вода поступает к цилиндрическим блокам 2 и, проходя через сетку 4, образует в зернистой фильтрующей загрузке 3 радиальный фильтрационный поток и проходит через сетчатую водоприемную поверхность в центральную перфорированную трубу 7. Наличие водонепроницаемых днища 5 и крышки 6 в цилиндрических блоках 2 обеспечивает равномерное поступление воды в них только через боковую поверхность, огражденную сеткой 4, закрепленной на жестком каркасе. При фильтрации очищаемой воды через зернистую фильтрующую загрузку 3 с образованной на поверхности ее зерен каталитической пленкой вода полностью очищается от соединений железа, постепенно накапливающихся в ее порах. Причем, при скорости фильтрации в пределах 0,1...0,2 м/час более 90% соединений железа задерживается в слое фильтрующей загрузки 3 толщиной 3...5 см. В связи с этим диаметр цилиндрических блоков 2 выбирается в зависимости от содержания железа в исходной воде и эффекта отстаивания. Например, при концентрации железа в исходной воде до 10 мг/л и при контакте воды с кислородом в течение 4...5 часов за счет отстаивания содержание железа снижается на 30...40%, а за счет фильтрации через слой песчаной фильтрующей загрузки толщиной 0,5 м его концентрация не превышает требуемой величины (0,3 мг/л). Таким образом, в этом случае диаметр цилиндрических блоков 2 должен быть не менее 1,1 м с учетом диаметра центральной перфорированной трубы 7 (0,1 м). При этом, если скорость фильтрации у поверхности фильтрующей загрузки 3 составляет 0,15 м/ч, то на глубине 5 см скорость увеличивается до 0,17 м/ч, вблизи центральной трубы 7 она возрастает до 1,7 м/ч. По мере фильтрации очищаемой воды в порах зернистой фильтрующей загрузки 3 цилиндрический блоков 2 накапливаются соединения железа, причем при малых скоростях фильтрации образуются также колонии железобактерий, способст- вущие повышению интенсивности процесса

0 окисления растворенных соединений желза и выделения их из раствора. Очищенная вода из центральной трубы 7 цилиндрического блока 2 поступает в вертикальный перфорированный стояк 10, сообщенный с коллекто5 ром 8, по которому отводится в трубопровод 9 и подается потребителю после обеззара- живания, Интенсивность роста потерь напора на фильтрующей загрузке 3 в среднем за фильтроцикл не превышает 0,2...0,5

0 см/сут и при глубине слоя воды над цилиндрическими блоками 2, составляющем 150 см, продолжительность фильтроцикла превышает 350...400 суток. Величина потерь напора может быть определена по уровню

5 воды в центральных трубах 7 цилиндрических блоков 2. После достижения предельных потерь напора, т.е. при снижении уровня воды в центральной трубе 7 до отметки крышки 6 цилиндрических блоков 2

0 следует проводить регенерацию фильтрующей загрузки 3, для чего с помощью запорного органа отключается коллектор 8, на стояке 10 которого установлен регенерируемый цилиндрический блок 2, и с помощью

5 подъемных механизмов, например, кран- балки (условно не показана) он демонтируется, фильтрующая загрузка 3 выгружается и с помощью, например, гидроклассификатора ГКЛ-АКХ-4, выпускаемого серийно,

0 осуществляется отмывка загрузки - удаление накопившихся в ней загрязнений. Регенерация загрузки может осуществляться и другим способом, например, сухим просевом на сортировочной машине или путем

5 простой замены отработанного фильтрующего материала чистым. После чего цилиндрический блок 2 вновь устанавливается на перфорированный стояк 10 с таким расчетом, чтобы он коаксиально размещался

0 внутри центральной трубы 7 цилиндрических блоков 2, причем днище5 устанавливается на основание 11, опирающееся на ригели 12, а уплотнитель, например, резиновый, которым снабжено основание 11

5 предотвращает доступ обрабатываемой воды из резервуара - отстойника 1 непосредственно и перфорированному стояку 10, После регенерации фильтрующей загрузки 3 всех цилиндрических блоков 2, расположенных на одном коллекторе 8. с помощью

запорного органа он вновь подключается к трубопроводу 9.

При использовании медленного фильтра полностью исключается применение ручного труда, исключается необходимость полного отключения фильтров при регенерации, поскольку регенерация производит- сй поочередно каждого блока с отключением только одного коллектора и, следовательно, не требуется строительства дублирующих сооружений. Возможно уменьшение объема здания (более чем в 4 раза) при размещении в нем блочных медленных фильтров.

Формула изобретения Медленный фильтр, включающий резервуар-отстойник с зернистой флльтруюJL

/

0

щей загрузкой, систему трубопроводов для подачи исходной воды и отвода фильтрата, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритных размеров и расширения функциональных возможностей путем использования для обезжелезивания подземных вод, он снабжен сетчатыми цилиндрическими блоками, в которых размещена фильтрующая загрузка, и перфорированными стояками, соединенными с трубопроводом системы отвода фильтрата, блоки выполнены с герметичными крышкой и днищем, снабжены водоприемной осевой вертикальной трубой с сетчатой поверхностью и установлены в резервуаре- отстойнике на перфорированных стояках, ксаксиально размещенных внутри осевых труб.

s

9

ФИГ.2

t

IS

.§ S

О в

«Q

ч