Способ подготовки плавающей загрузкиК фильТРОВАНию Советский патент 1981 года по МПК B01D23/10 

Изобретение относится к очистке природных и доо шстке сточных вод и может быть исполь зовано на водоочистиых станциях с напорными фильтрами, загруженными неощюродными гранулами из вспененного полистирола. Известен способ подготовки плавающей загрузки к фильтрованию, включаюиош ее промывку путем вибрирования в нисходящем потоке воды. При зтом вибрирование загрузки осуществляется за счет ее контакта с вибрирующими элемеитами фильтра, расположенными над ней 1. Однако способ характеризуется недостаточной надежностью, так как существует возможность потери части гранул вследствие поступления их в камеру сжатия. Кроме того, в вачаль нь1й мсшещ внбра1Ши иложет иметь место деформа1щя верхних наиболее крупных гранул плавающей загрузки. Известен также «аюсоб подготовки плавакь щей загрузки к фильтрованию, включающий ее промывку путем расщирення в нисходящем потоке воды. При этом степень распшрення загрузки выбирают такнм образом, чтобы она была достаточной для создания необходимой интенсивности столкновения гранул между собой, обеспечивающей полное отшрание с их поверхности нал1Ьшшх загрязнений. Указанный способ подготовки плавающей загрузки к фильтрованию относительно прост и надежен f2J. Недостатками способа являются значительнь1Й расход воды, подаваемой на промывку (рекомендуемая интенсивность промывки 1214 л/с-м), а также невысокая зффективность регене шаш загрузки при очистке высокомутных вод шш при обезжелезивании воды. Кроме того, извеспшй способ характеризуется недостаточны производительностью нз-за невысок ж грязеемкости загрузки, так как при регенерации загрузки путем ее расщирення в 1шсходящем потоке воды происходит гранулометрическая paccopTifpoBKa загрузки по высоте, п{жчем крупность гранул уменьииется в направлении сверху вниз. С целью предотвращения расщирения загрузки при напорном фильтрования подачу обрабатываемой воды прсжзводят сннзу вверх, в результате чего при фильтровании осиовиая нагрузка по взвешенным веществам падает на нижний слой, состоящий из гранул наименьшего размера. Это приводит к резкому приросту общих потерь напора, сокращению продолжительности фнльтроиикла, а следовательно, снижению грязеемкос ти загрузки и производительности фильтра. Е1аи6олее близким по технической сущности и. достигаемому результату к предлагаемому является способ подготовки плавающей загрузки к фильтрованию, включающий ее промывку пугем отделения загрязнений от гранул при их транспортировке с потоком воды из фильтра в фильтр-промыватель с последующим удалением, загрязнений и обратной транспортировкой очищеш ых гранул в фильтр. При этом транспортировку гранул осуществляют в потоке воды с помощью различного рода гидропобудит.елей, например эжектора, эрлифта. Данный способ подготовки плавагощей загрузки к фильтрованию характеризуется простотой, надеж 1остью и высокой степенью регенерадии загрузки, независимо от качества очищаемой воды 3. Однако способ характеризуется значительным расходом воды на регенерацию и транспортировку загрузки, а также относительно невысокой производительности, так как не позволяет как и другие известные способы эффективно использовать потенциальную грязеемкость загру ки из-за напорного фильтрования, осуществляемого в сторону возрастающей крзшности грану Цель изобретения - повышение производительности за счет увеличения грязеемкости фильтрующей загрузки. Поставленная цель достигается тем, что в способе подготовки плавающей загрузки к фильтрованию, включающем промывку и транспортировку ее с водой в фильтр, транспортировку последней в фильтр ведут под давлением сжатого воздуха. ,На фиг. 1 представлена установка для осуществления способа в режиме фильтрования, общий вид; на фиг. 2 - то же, в режиме регенерации. Установка состоит из напорного фильтра, промывателя и подводящих и отводящих трубопроводов. Фильтр содержит герметичный кор пус 1, разделенный перфорированной перегород кой 2 на два отсека, нижний из которых загружен гранулометрически неоднородной плавающей загрузкой 3, трубопровод 4 для подачи сжатого воздуха, трубопровод 5 для отвода фильтра, трубопровод 6 для подачи отрабатываемой воды, трубопровод 7 для транспортировки загрузки с водой в фильтр. В верхней части корпуса 1 расположен вантуз 8. Промьтатель содержит герметичный корпус 9, трубопровод 10 Д71Я подачи воды на дополнительную сортировку загрузки, трубопроВОД } 1 для отвода промывной воды с загрязнениями, трубопровод 12 для подачи сжатого воздуха. В верхней части корпуса 9 расположен вантуз 13. Загрузка 3 представляет собой гранулы вспененного полистирола, размером от 0,5 до 3,0 мм. Способ осуществляют следующим образом. Пример. Перед фильтрованием загруз- . ку помещают в промыватель, где ее сортиp JQT путем расширения в нисходящем потоке водьЪ ч При сортировке за счет большей плавучести ббяее крупных гранул последние оказываются в Ь рхней части загрузки, а наиболее мелкие - в нижней, т.е. размер гранул загрузки увеличиваете в направлении снизу вверх. По завершению сортировки загрузку и воду из промывателя передавливают сжатым возду хом, подаваемым по трубопроводу 12, через трубопровод 7 в напорный фильтр. При этом в напорный фильтр при передавливании первоначально поступают более мелкие гранулы, расположенные в нижнем слое загрузки в промьшателе, затем по мере передавливания все более крупные. Таким образом, в фильтре загрузка сортируется в отличие от промывателя в обратном порядке, т.е. наиболее крупные гранулы располагаются в нижней части, а наиболее мелкие - в верхней. Фильтрацию осуществляют путем подачи воды в загрузку через трубопровод 6 в направлении снизу вверх. Скорость фильтрования поддерживают постоянной и равной 10 м/ч. Толщина слоя загрузки 3 в фильтре составляет 1000 мм. Фильтрат отводят трубопроводом 5. Фильтроцикл заканчивался по ухудшению качества фильтрата и составляет в среднем около 7 ч. По заверщению фильтроцикла закрывают задвижки на трз опроводах 6 и 5 и открывают на трубопроводах 4 и 7, одновременне открывают вантуз 13. Благодаря подаче сжатого воздуха, происходит вытеснение содержащейся в корпусе загрузки 3 и жидкости через тру€юпровод 7 в промыватель. Из-за взаимного трения гранул при их транйюртировке по трубопроводу 7 происходит отделение задержанных во время фильтрования загрязнений от гранул загрузки. Благодаря высокой плавучести гранул, загрузка, поступивщая в промыватель вместе с водой, всплывает, а отделившиеся от гранул загрязнения, оседают в нижней части промывателя и удаляются вместе с загрязненной водой через трубопровод 11 (фиг. 2). В процессе передавливания в промыватель происходит сортировка гранул в обратном порядке (по отношению к фильтру), т.е. крупные гранулы оказываются в верхней части загрузки, а мелкие - в нижней. При необходимости в промывателе может быть дополнительно рассортирована подачей водаг из трубопровода 10 загрузка. По окончанию регенерации отмытую загрузку путем передавливания сжатым воэаухогл, поступающим по трубопроводу 12, транспортируют в фильтр. Как показывают результаты зкспериментов, расход воды на регенерацию (за счет ее сброса с промывателя вместе с загрязнениями) не превышает 0,5%, а с учетом расхода воды на дополнительную сортировку загрузки в промывателе не превышает 0,9-1,0%. Эталоном для сопоставления зффективности предлагаемого способа служит такой способ, в котором транспортировку загрузки из фильтра в промыватель (для регенерации) и обратно осуществляют потоком воды. При зтом оказывается, что расход воды яа регенерацию увеличивается в 3-6 раз и состав ляет около 3%. Одновременно сокращается продолжительность фильтроцикла (при одинако вых условиях проведения эксперимента) на 25-30%. Это объясняется тем, что при транспортиройке водой загрузки из фильтра в про мыватель и обратно загрузка сортируется таки образом, что наиболее крупные гранулы нахоа наиболее мелкие - в дятся в верхней части, нижней. Поскольку подачу обрабатьтаемой воды осу ществляют в направлеюш снизу вв.врх, фильтро вание происходит в стортну возрастающей кру нести гранул загрузки. При зтом основная гря зевая нагрузка падает на нижний-сяой загрузки, состоящий из наиболее мелких , 8 44 что не позволяет в достаточной степени использовать грязеемкость загрузки. Таким образом, сопос ешление предлагаемого и известного способов свидетельствует, что использование сжатсню воздуха для транспортировки загрузки из фильтра в пром иватель и обратно позволяет осзоцествлять со ровку загрузки в фильтре так, что максималйю используется ее грязеемкость за cwt осущеП влевия фильтрования в сторону убьшшощей крупности гранул. Одновременно за счет замены воды воздухом значительно сокращается расход воды на регенерацию н, следоват(влыю, повыцоется кони нтрация осадка в промывных водазс, что существенно упрощает оС ботку проАШСвных вод. Формула изобретения Способ подготовки плавающей загрузки к фильтрованию, включающий промывку н транспортировку ее с водой в фильтр, о т л нчающийся leiA, что, с целью повьпиения производительности за счет увеличошя грязеемкости фильтрующей загрузки, транспортировку последней в фильтр ведут под давлением сжатого воздуха. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР N 548297, кл. 8 01 О 23/10, 1975. 2.Жур% М. Г. Фильтры с плавающей загрузксж для сельхозводоснабжениЯ; М., Колос, 1978, с. 66. 3.Опыт проектирования и эксплуатации фильтров с пенополистирольной загрузкой на предприятиях черной металлургии. Тезисы окладов семинара., Жданов. 1978, с. 3.

V

Ui.1