Напорный фильтр для очистки воды Советский патент 1979 года по МПК B01D24/10 C02F1/00 C02F103/02 

1

Изобретение относится к области фильтрации, в частности к напорным фильтрам для очистки природных и доочистки сточных вод, и может быть использовано в технологии очистки хозяйственно-питьевой воды.

Известен фильтр для очистки воды, содержащий корпус, перфорированные дренал но-распределительные устройства, плавающую фильтрующую загрузку, размещенную между ними, патрубки ввода исходной и промывной воды и отвода фильтрата и промывных вод 1J.

Недостатком данного фильтра является ограниченная грязеемкость фильтрующей загрузки, обусловленная таким конструктивным рещением фильтра, из-за которого фильтрование обрабатываемой воды может происходить только в направлении возрастания крупности гранул загрузки.

Кроме того, на регенерацию загрузки, осуществляемую потоком воды сверху вниз, расходуется значительное количество воды;

Известен также наиболее близкий к изобретению по технической сущности и достигаемому результату напорный фильтр для очистки воды, включающий вертикальный цилиндрический корпус с плавающей фильтрующей загрузкой, расположенной между

дренажным устройством и прижимной решеткой, установленной с возможностью осевого перемещения, патрубки ввода исходной и промывной воды и отвода фильтрата 2J.

Недостаток указанного фильтра заключается в том, что грязевая нагрузка в фильтре распределяется крайне неравномерно, поскольку площадь поперечного сечения загрузки по высоте одинакова, то в первых по ходу воды слоях загрузки задерживается основная масса загрязнений, в последующих - количество задержанныхзагрязнений резко снижается, это приводит к тому, что большая часть загрузки практически не участвует в технологическом процессе очистки воды.

Цель изобретения - повышение грязеемкости фильтрующей загрузки и увеличение производительности фильтра путем изменения скорости.

Поставленная цель достигается тем, что известный фильтр снабжен дополнительными цилиндрами, сопряженными под углом с основным.

Целесообразно, чтобы угол соиряжения дополнительных цилиндров относительно вертикальной оси основного цилиндра был равен 30-45°.

На чертеже представлен предлагаемый напорный фильтр для очистки воды, разрез.

Напорный фильтр для очистки воды состоит из корпуса 1, дренажной системы 2, прижимных решеток 3, плавающей фильтрующей загрузки 4 и патрубка 5 ввода исходной воды, патрубка 6 промывной воды, патрубка 7 отвода фильтрата и патрубка 8 промывных вод.

Работает фпльтр следующим образом.

Технологический процесс очистки воды происходит при открытых задвижках па патрубках 5 и 7 и закрытых задвижках на патрубках 6 и 8. При этом фильтрующая загрузка 4 рещетками 3 прижата к дренажной системе 2. Процесс фильтрования осуществляется в направлении убывающей крупности гранул загрузки.

По завершении фильтроцикла фильтр промывают. При промывке закрывают задвижки на патрубках 5 и 7 и открывают задвижки на патрубках 6 и 8. Прижимная решетка 3 поднимается в верхнее положение, фильтрующая загрузка 4 расширяется, загрязнения оттираются от зерен загрузки и через патрубок 8 сбрасываются в канализацию.

Испытания лабораторной модели напорного фильтра для очистки воды показали надежность и высокие техиологические показатели его работы.

При этом было установлено, что при угле сопряжения цнлнндров по отношению к оси вертикального цилиндра, превышающем 45°, происходит деформация гранул плавающей загрузки вследствие их заклинивания в зоне сопряжения цилиндров при опускании прпжимиых рещеток в нижнее положение. С другой стороны, при угле сопряжения цилиндров по отношению к оси вертикального цилиндра, меньшем 30°, уменьшается полезный объем загрузки в фильтре из-за сокращения объемов верхних цилиндров при их сопряжении с вертикальным.

Наиболее оптимальное решение при сопряжении цилиидров достигается прп равенстве их диаметров.

Поскольку При применении плавающей загрузки в вертикальном цилиндре находятся гранулы с меньшим диаметром, чем . в сопряжеиных с ним цилиндрах, скорости фильтрования в вертикальном цилиндре должны обеспечивать доочистку воды мелкими гранулами загрузки. Это достигается прн условии, если площадь живого сечения загрузки в вертикальном цилиндре будет

1 составлять не менее - от суммарной плоО

щади живого сечения загрузки в сопряженных с ним цилиндрах.

Так как диаметры всех сопряженных цилиндров принимаются одинаковыми, увеличение соотношения площади живого сечения загрузки в вертикальном цилиндре и суммарной илощади живого сечения загрузки в сопряженных с ним цилиндрах более чем 1 : 2 бессмысленно, так как в этом случае корпус фильтра будет образован одним цилиндром. Увеличение соотношения толщины загрузки в вертикальном цилиндре и толщины загрузки в каждом из сопряженных с ним цилиндров сверх 1 ; 2 приводит к нерациональному использоваиию грязеемкости фильтрующей загрузки по высоте. При соответствующем уменьшении данного соотношения ниже 1 : 1 в загрузке вертикального цилиндра уменьшается степень д,оочистки воды.

Предлагаемая конструкция фильтра позволяет наиболее рацнонально использовать грязеемкость фильтрующей загрузки по высоте и обеспечивает повышение производительности.

Формула изобретения

1. Напорный фильтр для очистки воды, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с плавающей фильтрующей загрузкой, размещенной между дренажным устройством и прижимной решеткой, установленной с возможностью осевого перемещения, патрубки ввода исходной и промывиой воды и отвода фильтрата, отличающийся тем, что, с целью повышения грязеемкости фильтрующей загрузки и увеличения производительности фильтра путем изменения скорости, он снабжен дополнительными цилиндрами, сопряженными под углом с основным цилиндром.

2. Фильтр по п. 1, отличающийся тем, что угол сопряжения дополнительных цилиндров относительно вертикальной оси основного цилиндра равен 30-45°. Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Шабратько В. К. и др. Исследование механической очистки сточных вод на фильтрах с плавающей загрузкой, - «Известия высших учебных заведеиий, раздел

«Строительство и архитектура, 1973, № 5, с. 122.

2.Патент ФРГ № 1263699, кл. 12d 1/03, опублик. 1969.

Ф :1131ФСт- -