Фильтр для очистки воды в резервуарах для водных организмов Советский патент 1980 года по МПК A01K63/00 

-.. Изобретение относится-к области рыбоводства и может быть использовано дла очистки воды в резервуарах, емкостях и аквариумах для водных организмов. В процессе содержания водных организмов в резервуарах, емкостях и аквариумах происходит загрязнение воды остатками кормов, отмершими частями растений, продуктами выделения и метаболизма живых организмов, а такжб наблюдается обильное развитие микрофлоры. Для поддержания нормального фнзиоло- .гического состояния культивируемых водных организмов воду подвергают периодической или постоянной, частичной или полной очистке от загрязнения. Наиболее эффективным методом очистки воды, особенно от нерастворенных веществ, бактерий и микроорганизмов, является фильтро вание посредством фильтров через слой : пористого материала с весьма малыми порами. Известен фильтр для очистки воды, содержащий резервуар пилиндрической формы, в котором соосно расположена дапиЕГДричесзкая камера с образованием между ней и стенками резервуара кольвево го канала, имеющего дренажное днище, отстоящее от днища резервуара, и разделенного радиальными перегородками на фильтровальные камеры, сообщенные с цилиндрической камерой, водораспредетттельный коллектор и коллектор сброса промывных вод РЗ . Такой фильтр обеспечивает непрерывный процесс очистки воды, но не обеспечивает высокой степени ее очистки, в разупьтате чего такая вода характеризуется малой прозрачностью и больщим содержанием бактерий и микроорганизмов. Этот фильтр неприменим для очистки воды в резервуарах для водных организмов. Uenbto изобретения является повышение степени очистки воды, особенно от мелкодисперсных взвешенных веществ и бактерий в резервуарах для водных opганизмов. Цель достигается тем, что кольцевой канал снабжен соосно расположённой цилиндрической перегородкой, радделяющей его на внутренний и внешний копьцёвые каналы, причем дренажное дни ще внутреннего канала1 расположено ниже по отношению к днишу внешнего канала, а радиальные перегородки соединены ниж ними торцами с днищем резервуара, прич каждая фильтровальная камера внешнего кольцевого каиала Ьообшена с водораспре i..j.-,-,-..%- ,.-- , .. - ... делительным коллектором и коллектором сброса промывных вод, а каткдая фильтровальная камера внутреннего кольцевого канала сообщена с пространст;вом между дренажным днишем и днищем резервуара близлежащей фильтровальной, камеры внеш него кольцевого канала и с коллектором сброса промывных вод, фильтровальные камеры соединены с коллекторами и прос транством между дренажным днишем и днищем резервуара посредством водораспределительных воронок. На фиг. 1 изображен фильтр, общий вид на фиг, 2-то же; а .-вид в плане; б, в - крепление крышек фильтровальных камер к Крьппке резервуара; на фиГ. 3 разрез А-А на фиГ, 2; на фиг . 4 - разрез Б-Б на фиг, 1; на фиг, 5 - детали дренажного днища: а - дренаншое днище фильтровальной камеры внешнего кольцевого канала и дреаамшое днище фильтровальной камеры внутреннего кольцевого канала {вид сбоку и с изображением их пространственного расположения друг от- носительно дрзта, б - оба днища, вид в плане, в - дренажный колпачок, г - част дренажного днища . фильтровальной камеры внешнего кольцевого канала с изображением в нем одного из отверстий, раз}эёз; на фиг. 6 - Трубчатый дренаж; а - тру5татьШ дренаж фильтровальной внутреннего кольцевого канала, б - труб чатый дренаж фильтровальной камеры внешнего кольцевого канала; на фиг. 7i сечение на фиг. 1; на фиг. 8 - сечение Г-Г на фиг. Д; на фиг. 9 - трубопроводная арматура. ., . Предложенный фильтр для очистки вод в резервуарах для водных организмов вы полнен (см. фиг. 1, 2, 3 и 9) в виде резервуара 1 цилиндрической формы со сферическим днищем 2 и крьпикой 3. Резервуар 1 имеет боковую цилиндрическую стенку 4. Внутри резервуара расположена цилиндрическая камера 5 со

740203. стенкой 6; Кольцевой канал, образованный стенкой резервуара 4 в цилиндрической камерой 5, разделен соосно расположенной цилиндрической перегородкой 7 на внутренний кольцевой канал 8 и внеш. НИИ кольцевой .канал 9, Оба кольцевых 8 и 9 оснащены дренажными днищами 10 и И. Дренажное днище 1О внутреннего кольцевого канала 8 расположено (см. фиг. 3, 5. а и 5 б) ниже древажного днища 11 внешнего кольцевого канала 9.J peнaжнoe днище 10 выполнено в виде пластины с укрепленными на ней дренажными колпачками 12, каждый из которых (см. фиг. 5, б) представляет собой усеченный конус с размером щелей О,6 мм, укрепленный посредство.м резьбы непосредственно На днище 10. Дренажное днище 11 выполнено в виде пластины с отверстиями 1-1,5 мм (см. фиг. 5, б и 5, г). Оба кольцевых канала 8 и 9 с дренажными днищами 10 и 11 разделены радиальными перегородками 13 на отдельные фильтровальные камеры 14-21 (см. фиг, 3, 4, 7 и 8). Фильтровальные камеры 14-17 расположены во внутреннем кольцевом канале 8, а фильтровальHbie .камеры 18-21 - во внешнем кольцевом канале 9. В каждой из фильтровальных камер 14-21 на дренажных днищах 10 и 11 расположен трубчатый дренаж 22. Трубчатый дренаж 22 фильтровальных камер 14-17 внутреннего кЬльцёвого канала 8 представляет собой (см. фиг. 6, а) магистральную трубу с вентилем 23, каждая .,. Из которых сообщена посредством этого вентиля с КоШ1ёйГо)ом 24 подачи сжатого воздуха, выполненного в виде кольцевого канала, сробшенноГо (см. фиг. 1 и 7) посредством вентвйя 25 с источником сжатого воздуха. Каждая магистральная труба с вентилем 23 имеет ответвленные трубки меньшего диаметра со щелями, шириной не более 0,6 мм, а каждый такой трубчатый дренаж уложен между радами дре-нажных колПачков 12 на днтце 10 в каждой из фильтровальных камер 14-17 (см, фиг. 7). ,. / Аналогичную конструкцию имеет трубчатьШ дренаж 22 фильтровальных камер 18-21. Он уложен на дренажных днищах 11 (см. 1, 2, 3, 5, 6, б и 7). Дренажное днише Ю внутреннего коль цевого канала 8 расположено ниже относительно дренажного днища 11 внешнего кольцевого канала 9 для удобства монта- жа трубчатого дренажа 22 на этих дренажных днищах. Кроме того, каждая из фильтровальны камер 14-17 загружена мелкозернистым слоями фильтрующего материала 26, а каждая из фильтровальных камер загружена крупнозернистыми слоями фильтрующего материала 27 (см. фиг. 3) Для загрузки и выгрузки фильтровальным материалом и спуска воздухаиз фильтровальных камер 17-21, а также для внутреннего осмотра и спуска воздух из цилиндрической камеры 5 в крышке 3 над каждой из этих камер расположена крышка. 28 с патрубком, снабженным вен тилем 29. Крышки 28 укреплены на крыш ке 3 посредством уплотнительных прокладок и крепежных болтов с шайбами и гай ками (см. фиг. 1, 2, а; 2, б; 2, в и 3). Фильтровальные камеры 14-21 (см. фиг. 1, 3, 4) оборудованы водораспределительными воронками 30, которые предназначены для равномерного распределени по поверхности фильтрующей загрузки загрязненной воды и расположены под по.толком крышки 3 и над слоями фильтрующего материала 26 и 27. Количество во дораспределительных воронок 30 зависит от площади фильтрующих камер 14-21. В камерах 14-17 изображено только по одной такой водораспределительной воронке.. Водораспределительные воронки 30 (см. фиг. 3, 9 и 1) фильтровальнь1х камер внутреннего кольцевого канала 8 патрубками проходят через слои фильтрующего материала 26 , дренажные днища 1О и через сферическое днище 2 выходят наружу. Воронки снабжены вентилями 31, посредством которых через патрубки с бентилями 32 и 33 сообщены с поддренажными пространствами фильтровальных камер 14-17, а тарке через патрубки с вентилями 34 - с ци линдрической камерой 5 и посредством патрубков с вентилями 35 с коллектором 36 сброса промывных вод, выполненным в виде кольцевого трубопровода с патруб-ком- для сброса пррмывных вод в канализацию.. Водораспределительные воронки 30 фильтровальных камер 18-21 внешнего кольцевого канала 9 конШми патрубков выходят наружу через цилиндрическую стенку 4 и посредством вентилей 37 сообщены (см. фиг. 4 и 9) с -водораспределительным коллектором 38, выполненным в виде замкнутого кольцевого

.. 740203 канала и сообщенного посредством насоса 39 подачи воды (см, фиг. 4) с резервуаром для водных организмов. Пространства между дренажным днищем и резервуара фильтровальных камер 18-21 посредством патрубков с вентилями 4О сообщены через вентили 31 с водораспре-; делительными воронками 30 и через патрубки с вентилями 32 и 33 - с поддрейажными пространствами фильтровальных камер 14-17 и с цилиндрической камерой 5 через патрубки с вентилями 34, а выходящие через стенку 4 их концы также сообщены посредством патрубков с вентилями 41 и коллектором .36 сброса промывных вод (см. фиг. 1, 3, 4 и 9). Цилиндрическая камера 5 снабжена насосом 42 подачи воды, обеспечивающим подачу очищенной воды в водораспредели-: тельный коллектор 43 очищенной воды, выполненный в виде кольцевого замкнутого канала и оснащенный трубопроводом с вентилем 44 (см. фиг. 1) для подачи очищенной воды в резервуар. Коллектор 43 сообщен посредством патрубков с вентилями 45 через вентили 32, 33, 40 с пространством между днищем резервуара и дренажным днищем фильтровальных камер 14-21. Фильтр оснащен опорными 1ножками 46. Предлагаемый фильтр работает следующим образом. Фильтр устанавливают посредством onopHbix ножек 46 в горизонтальном положении, затем через отверстия со снятыми крышками 28 загруткают фильтровальные камеры 14-21 слоями фильтрующего материала 26 и 27, укладьшая эти слои на дренажные пнища 10 и 11 с трубчатым дренажом 22. Размер зерен фильтрующих . слоев фильтровальных камер 18-21 внешнего кольцевого канала 9 должен быть крупнее размера зерен фильтрующих слоев фильтровальных камер 14-17 внутреннего кольцевого канала 8. Загрузку фильтровальных камер производят отмытым от загрязнения и пылевИд-ных частиц фильтрующим материалом, в качестве слоев фильтрующего материала 26 фильтровальных камер 14 -17 используют песок и дробленый антрацет-, при этом на дренажное днище 10 с дренажными колпачками 12 и трубчатым дренажом 22 укладывают слой песка с размером зерен 1,0-1,8 мм, поверх которого укладывают следующий слой песка с размером зерен 0,4-1 мм, сверху которого

740203 размещают спой дробленого антрацита с .крупностью зерен 0,,2 мм. В качестве слоев фильтр5пошего матеSfi-V v..- ii--;- :-;:-„., риала 27 фильтровальных камер 18-21 используют |i гравий, песок и дробленый антрацит. ТЗля этого на дренажное днище 11 с трубчатым дренажом 22 укладьша ют слой гравия с крупностью зерен 2-4 мм, на который укладьшают слой пес ка с размером зерен 1,2-1,8 мм с по следуюшим размещением на кем слоя дробленого антрацита с крупностью зерен 1,8-2,2 мм. После загрузки фильтровальных камер 14-21 слоями фильтрующего материала ЖьпиёоЖсагаьш способом крьпыки 28 с уплотнительными прокладками ставят на место и посредством гаек их плотно прижимают к крышке 3, а затем открывают вентили 29. Далее водораспределительны коллектор 38 посредством насоса 39 подачи воды подсоединяют к резервуару с водными организмами (не показан) и., с помощью насЬса ,39 воду из i резервуара подают в распределительный 1вэллектор 38, в котором открывают вентили 37, и по водораспределительным воронкам ЗО в надфильтрующие пространства филь- тровальных камер 18-21 внешнего кольцевого канала 9., в которых фильтруемая вода проходит слои фильтрующего материала 27, затем через дренажное Дййщё 11, патрубки с вентилями 4О и 31, водораспределительные воронки ЭО поступает в надфильтрующие Пространства филь тровальньчс камер 14-17, в. которых вода проходит через слои фильтрующего материала, далее через дренажное днище 10, ЭоШрёнажвоё пространство этих камер по патрубкам с вентилями 33 и 34 (сообщающими поддренажные пространства камер 14-17 с цилиндрической камерой 5) поступает в цилиндрическую камеру 5 Находящийся b фильтре воздух выходит через, патрубки с вентилями 29 в окружающее пространство.; После заполнения фильтра водой и спуска из него воздуха зй1фывают вен-. тили 29, а прощедщую через фильтроваль Hbie камеры 14- 21 и,поступившую В1 цилиндрическую камеру 5 воду направляют из последней посредством насоса 42 через водораспределительный коллектор 43 подачи очшиенной воды по трубопрово ду с вентилем 44 обратно в резервуар с живыми организмами. Каждая фильтровальная камера 18-21 внешнего кольцевого канала 9 работает

8 совместно с близлежащей (соседней) камерой (одной из 14-17) внутреннего кольцевого канала 8, а обе такие фильтровальные камеры образуют фильтровальный блок (см. фиг, 4 и 9), обеспечивающий двухступенчатую очистку воды от извещенных веществ и микроорганизмов. Данный фильтр состоит из четырех таких фильтровальных блоков, образован- ных следующими фильтровальными камерами 18 и 14, 19 и 15,.20 и 16, 21 и 17. При прохождении загрязненной воды через крупнозернистые фильтрующие« слои первой ступени происходит ее освобождение от крупнодисперсных взвещенных веществ, а при прохождении через мелкозернистые фильтрующие слои второй ступени вода освобождается от мелкодисперсных взвещейных веществ и бактерий. т.е. фильтруемая вода проходит двухступенчатый процесс очистки, длд промывки от загрязнений слоев фильтрующего материала 26 и 27 предусмотрен .следующий поряЕдок. Три фильтррвальных блока работают в режиме фильтрования, а один из четырех выключают на промывку, например блок из фильтровальных .камер 18 и 14. Для этого перекрывают патрубок с вентилем 37 для прекращения поступления фильтруемой воды из водорас пределительного коллектора 38 в фильтровальные камеры 18 и 14, далее перекрывают патрубки с вен- . тилями 31, ёЗ и 34 и посредством насоса 42 воду из камеры 5 через коллектор 43 по патрубку с вентилем 45 через вентили 32 и 40 подают в поддренажное пространство фш1ЬТ|х вальной камеры 18, в котором вЬда, проходя через дренажное днище 11, ейрыхлябт слой фильтрующего материала 27, вымывает из зерен этой фильтрук)1цёй загрузки осажденную взвесь,, которую потоком воды направляют в водораспределительные воронки ЗО, а далее по патрубку с вентилем 41 в коллектор 36 сброса промьшной воды. Для более экономного расхода промывной воды включают в работу трубчатый дренаж 22. В этом случае посредством вентиля 40 создают в камере Д8 слабый поток промывной воды, а из коллектора 24, подключенного к источнику сжатого воздуха через вентиль 25, подают сжатый воздух в трубчатый дренаж 22 камеры 18 посредством вентиля 2 при открытом вентиле 29 и посредством потока воздуха, выходящего через отверстия трубчатого дршажа 22, фильтрующая за974грузка более интенсивно взрыхляется и вамученн&я взвесь вьтосится потоком воды по коммуникаци51м (30, 41 и 36) в канализацию.. После врдовоздущной промывки камеры 18 отключают из работы трубчатый дренаж путем перекрытия трубопровода с вентилем 23. Затем перекрывают патрубки с вентилями 40, 32 и воду из камеры 6 насосом 42 по коллектору 43 через патрубки с вентилями 45 и 33 подают в поддренажноё пространство камеры 14, у которой вода под напором проходит дре нажноё днище 10 слои фильтрующего материала. 26 и вь мываемые частички взвес ггоступают вместе с водой в- водораспределительную воронку 30, а далее через вентили 31 и 35 направляются в коллек.тор 36. Для более полной промывки фильтрующего материала 26 включают в работу трубчатый дренаж. 22 камеры 14 путем подачи в него воздуха черезвентиль 23 при открытом в этой камере вентиле 29, а после промывки фильтрующего материала 26 .отключают из работы трубча.тый дренаж 22 перекрытием вёнтИпя 23, в камеру 14 воду подают под более больщим набором для вьп-еснения из вбздуха, затем перекрывают вентили 35 и 29 и открывают вентили 40 и 41 и осуществляют последовательную промывку камер 14 и 18 путем подачи промывной ВОДЫ в направлении, обратном потоку . фильтруемой воды. После промьшки обеих камер 14 и 18 перекрывают коммуникаади (45, 33, 31. 40, 35 и 41), затем воду (см. фиг. 9 и 3) из коллектора 38 подают на процесс фильтрации в эти ка:меры (18 и 14) по коммуникациям (37, :30, 27, 11, 40, 31, ЗО, 26, 10, 33 и 34) в камеру 5, включив их опять в |работу. Для нормальнош работы промытых камер 14 и 18 необходимо опустить Воздух через вентили 29, В процессе работы фильтра осуществля- ют промьтку последующих фильтровальных блоков также как и блока, состоящего из фильтровальных хаМер 14 и 18, процесс промьшки которого описан выше. : . Предложенный фильтр имеет следующие преимущества. Двухступенчатая система очистки воды обеспечивает удаление из воды практически всех взвещенньтхвеществ, в том числе бактерий и микроорганизмов,в отвечает тем требованиям, которые предъявляется к качеству воды для соде1 жания в ней водных организмов. 0310 Такое расположение фильтрующих слоев позволяет увеличить грязеемкость фильтрующей системы, а также обеспечивается возможность, а«гостки воды с повыщенным количеством содержания в ней взвещенных веществ, «арактеризуемых щироким диапазоном размера этой взвеси, Фильтр обеспечивает беспрерывную качественную очистку воды, что является необходимым условием для содержания, вьфащивания я разведения водных организмов в искусственных условиях. I Предл6я1;енный фильтр компактный по конструкции и характеризуется п юдолжительным сроком службы..Фильтрующую загрузку фильтровальных камер необходиМо менять не чаще одного-двух раз в год. Грязеемкость фильтра, по сравнению с известным, является большей почти чем .в , а качество воды, получаемой после Ъчистки предложенным фильтром, улучшается в несколько раз. - . Формула изобретения 1, Фильтр для очистки воды в резер вуарах для водных организмов, содержащий резервуар цилиндрической формы, в котором соосно расположена цилиндричёс « ®Н образованием между ней и стенкамн резервуара шльцевого канала. имеющего дренажное дншие, отстошдее от резервуара и разделенного радиаль« « перегородками на фильтровальные :камеры, сообщенные с цилиндрической водораспределительный коллектор « коллектор сброса промывных вод , отличающийся тем, что, с «елью повьшенйя степени очистки воды,. особенно от мелкодисперсных взвесей и .бактерий, кольцевой канал снабжен соосно расположенной цилиндрической перегородкой, разделяющей его на внутренний и внешний кольцевые каналы, а радиальные перегородки соединены нижними торцами с днищем резервуара; причем каждая фильтровальная камера внешнего кольцевого канала сообщена с. водораспределич ельным коллектором и коллектором сбро- са промывных вод, а каждая фильтроваль- над камера внутреннего кольцевого канала сообщена с пространством между дренажным днищем и днищем резервуара близле- жащей фильтровальной камеры внешнего кольцевого канала и с коллектором сброса промывных вод. 2. Фильтр по п. 1, отличаюУ и я тем, что фильтровальные каа 74020312

Jtepw соединены с коллекторами и прост-внутреннего какала расположено ниже

йнством между дренажным днищем и{ отношению к днщцу BHemHero канала

днишвм резервуара посредством водорас Источники ГнфорГ

«редолвтельнык воронок.пртн е во внимание при экспертизе

Э. Фильтр по п. 1. о т л и ч а ю -5 1. Абрамов Н. Н. Водоснабжение. М.,

ш н и с я тем, что дренажное днищеСтройиздат, 1874, с. 317-319.

г

4iiSiii;si-.iii-;i.4 ;.-.«t-ii---.ir;,. /УУУУУЛЛП УУГСПА,/

Фи2.7

tf6

6