Скорый фильтр для воды Советский патент 1935 года по МПК C02F3/04 

Настоящее изобретение относится к области водоснабжения населенных мест и промышленных предприятий в применении ко всем случаям очистки воды от механических взвесей, мути и цветности с понижением бактериального загрязнения в нормальных пределах, установленных существующими методами фильтрации воды для ее очистки.

В настоящее время, в практике водопроводного дела установивщимся приемом очистки воды является отстаивание с коагуляцией и скорая фильтрация на безмещалочных фильтрах, заимствованных из заграничной, главным образом, американской техники этого дела.

Принципы конструирования скорых фильтров и ток воды в фильтрующей загрузке являются почти стандартными, благодаря чему авторы учебников водопроводного дела и отдельные исследователи сравнивают различные типы скорых фильтров по системам их отдельных деталей и, главным образом, по системе их дренажа, т. е. устройства для сбора и отвода чистого фильтрата и подвода промывной воды.

Все существующие типы дренажей большого сопротивления характеризуются, как сложные в исполнении, требуют преимущественного применения металла и имеют большое количество деталей. Вследствие этого дренажи большого сопротивления начинают вытесняться дренажами малого сопротивления с горизонтальной компенсацией или без нее, более простыми в схеме устройства и изготовляемыми из деревянных досок с небольшим количеством металла.

Общепринятая принципиальная схема устройства и действия фильтров с дренажами указанных систем заключается в следующем. Корпус фильтра представляет собой круглый цилиндрический или прямоугольный ящик, устанавливаемый на сквозной подставке или сплошном фундаменте.

Дренаж фильтра в виде частой или редкой решетки (деревянной, металлической, бетонной с дополнительными элементами в виде сосудов, колпачкови пр.) устанавливается в нижней части корпуса фильтра на небольшом расстоянии от дна корпуса, образуя междудонный промежуток, так называемую водяную подушку.

На дренаже покоятся последовательными слоями булыжник, гравий и мелкий песок. Булыжник и гравий являются поддерживающими распределительными слоями. Вода в этой конструкции фильтра двия{ется силой тяжести сверху вниз и прямолинейно, вследствие чего эти фильтры называются также гравиатационными.

Промывка фильтрующей загрузки з течение рабочего цикла производится обратным током воды, подводимой в нижнюю часть фильтра в „водяную подушку.

Достоинства и недостатки дренажа фильтра устанавливаются по результатам промывки.

Надлежаще сконструированный дренаж фильтра и подвод воды в „водяную подушку должны обеспечивать погашение начальных скоростных напоров подводимой промывочной воды (в водяной подушке) и создавать равномерное распределение напоров для всех точек фильтрующей загрузки. При удовлетворении этих условий промывка фильтров получается равномерной, поверхность песка после промывки не имеет утлублений, впадин и пр., и порядок расположения слоев песка и поддерживающего гравия не является нарушенным.

Таким образом качество чистого фильтрата находится в прямой зависимости от системы дренажа.

Дренаж представляет существенную деталь фильтра, вследствие чего при кажущейся простоте разрешения задачи конструирования дренажа имеется довольно значительное число отдельных конструкций, незначительно отличающихся друг от друга.

За последние годы получили широкое распространение скорые фильтры с дренажем малого сопротивления в виде .дюймовых досок, поставленных на ребро с просветами в 1 дюйм, что дает решетку с просветами в 50% от площади фильтра.

Принцип конструирования фильтров, согласно настоящему изобретению, представлен на фиг. 2, относящейся к типу фильтров малой пропускной способности.

Фильтр А дренажа не имеет и эту функцию исполняет непосредственно фильтрующий песок. Вода в фильтре движется не прямолинейно, а криволинейно, бу дучи отжимаема экраном В; поднимаемая на поверхность фильтра вода на первом участке пути в загрузке движется вертикально сверху вниз, затем на втором- горизонтально (под экран) и на третьем участке - опять вертикально, но снизу вверх.

Чистый фильтрат отводится из боковой части фильтра отдельной трубой.

Промывочная вода подается снизу вверх отдельной донной системой.

В виду малой площади фильтра (5-10 м) никаких дополнительных распределительных слоев гравия и булыжника не предусматривается.

Высокие требования к ровной поверхности песка в обычных конструкциях здесь не имеют особого значения, так как здесь распределительные слои гравия отсутствуют.

План фильтра на чертеже не указан; как коробка (корпус) фильтра, так и экран могут быть и прямоугольными и круглыми цилиндрическими. Отвод промывочной воды производится обычным способом через жолобы, причем борт жолоба приподнимается над поверхностью песка на высоту, равную 0,60 метра, предупреждающую вынос песка в жолоб грязеспуска.

Отличительным фактором является экран, по существу второй корпус фильтра, но без дна, однако экран, как несущий нагрузку, может быть тонкостенным и деревянным.

Расстояние между стенками экрана и корпуса при надобности может быть сведено до минимума, достаточного для отвода чистого фильтрата.

Тип фильтра, построенный по настоящему принципу и изображенный на фиг. 3, представляет некоторую разновидность фильтра, изображенного на фиг. 2.

Здесь пространство между стенками экрана В и корпусом А заполнено булыжником и экран в верхней части соединен водонепроницаемой диафрагмой со стенками корпуса, образуя боковую „водяную подушку.

Дно корпуса имеет уклон 45° (конус или пирамида), чем создаются более благоприятные условия для промывки.

В отличие от предыдущего фильтра на фиг. 2 здесь чистый фильтрат и промывочная вода могут быть отводимы и подаваемы по одной трубе,что впрочем необязательно. В качестве факторов для создания благоприятных условий в отношении распределения промывной воды здесь предусмотрены: кольцевая боковая водяная подушка, поворот струй на 180 и булыжник, как погашающие избыточные скоростные напоры и создающие

одинаково свободные напоры для всей «ижией поверхности песка фильтра.

Этот тип фильтра (по фиг. 3) применим при средних производительностях.

Для больших расходов может быть рекомендован тип по фиг. 1, где вся фильтрующая загрузка помещена в пределах экрана и покоится на слое гравия; слой булыжника помещен под экраном и внесен в боковую „водяную подушку.

Чистый фильтрат в песочной нагрузке движется сверху вниз, а в боковую подушку между стенками попадает уже с поворотом на 180° (т. е. криволинейно). Все сказанное для типа по фиг. 3 приложимо и в настоящем случае (фиг. 1),

Указанное совмещение труб чистого фильтрата и промывки не является обязательным; чистый фильтрат может быть отводим нижней трубой из слоя булыжника, а промывочная вода так, как это указано на чертеже.

Боковая, „водяная подушка и поворот струи в булыжнике обеспечивают надлежащую промывку.

На фиг. 4 показан способ дополнительного распределения воды в боковой водяной подушке путем установки кольцевых заслонок Т на стенке экрана; кольцевые заслонки могут быть также устанавливаемы и на корпусе фильтра.

Предмет изобретения.

1.Скорый фильтр для воды, отличающийся тем что внутри корпуса Л фильтра помещен погруженный в песок экран В с целью избe кaния дренажа, поддерживающего фильтрующий слой песка (фиг. 1 и 2).

2.При скором фильтре для воды, согласно п. 1, применение уклона дна на 45° с целью создания благоприятных условий для распределения промывной воды (фиг. 3).

3.При скором фильтре для воды, согласно п. 1, применение кольцевых заслонок Т в боковом отделении фильтра на стенке экрана В (фиг. 4).

.;

Фиг.1

y,;;:v::; - -j -.

Фиг2

г,

8