Способ регенерации напорных фильтров Советский патент 1981 года по МПК E02B9/04 B01D23/24 E03B3/18 

Изобретение относится к водному хозяйству и может быть использовано в устройствах для осветления и очис ки воды, например, при водозаборе. Известен способ регенерации напо ных фильтров, включакиций воздействи иа фильтр электрическими импульсами высокого напряжения с помощью генератора и электродов Cl. Известен также способ регенераци напорных фильтров, включающий воздействие на фильтр с внутренней его стороны гидродинамическими импу снымй нагрузками. Импульсные гидродинамические нагрузки возникают за счет мощного электрического разряда создаваемого с внутренней стороны фильтра 21. Недостаток известных способов состоит в том, что он требует сложного специального оборудования, высокого напряжения и значительных энергозатрат. Цель изобретения - уменьшение энергозатрат. Поставленная цель достигается тем, что гидродинамические импуль;сные нагрузки генерируются за сче взрыва смеси водорода и кислорода я камере, соединенной с фильтром. Способ осуществляют следующим об разом. . . L С внутренней стороны фильтра раположена электролизная камера в виде массивного колпака, открытым концом обращенного к фильтру. Осуществляют процесс |9лектропиза воды путем подключения электродов к полюсам источника ftocTOHBijOTo тока, тем сдавай обеспечивая движение электронов от катода к аноду. Не зависимо от состава растворенных солей, оснований и кислот, а также материала электродов на катоде выделяется водород, а на аноде - кислород. Вьзделяющаяся смесь состоит из двух объемов водорода и одного объема кислорода (гремучий газ). В присутствии паров воды, играющих роль катализатора, гремучий газ взрывается при поджигании, например от искры. Скорость распространенния взрыва 3000-2000 м/с. При взрыве гремучего Таза протекает реакция по уравнению , 2Н(+ 0. .+ 136,74 ккал. Гремучий газ вытесняет воду из-под колпака: й скаплНв 11ется в верхне Г ,зак ялтой части электролизной камеры. Лсюле накопления достаточного объема газа его взрывгирт, например, электри-

ческой искрой. За счет расширения газа при сгораний взрывного вскипания воды на поверхности газового пузыря давление в электролизной камере резко повышается. Под действием импульса давления вода выбрасывается из открытого конца электролизной ка|меры и фильтр промывается обратным током воды. Смытый сор и рыба уносятся потоком Bojpj, а при водозаборе из стоячей воды фильтр располагается в камере, имеющей рыбо-отвод, куда поступают смытые тела..

Если фильтр установлен с возможностью перемещения, то при взрыве гремучего газа электролизная камера резко смещается вверх .за счет реактивной силы вытекающих из нее струй и приводит в движение фильтр. При резком толчке фильтра по ходу движения всасываемой воды он промывается за счет обратного течения воды через фильтр, так как скорость перемещения фильтра больше скорости всасывания.

Так как для импульсной прбК&вки не требуются высокие давления, то взрыв гремучего газа в электролизной камере не оказывает вредного воздействия на ихтифауну водоемов. Объем газа зависит от плотности тока,, давления, при котором осуществляется процесс, площади электродов и длительности осуществления электролиза

Значительный тепловой эффект реакции позволяет получить высокую

.температуру в месте взрыва (около

2800°С).

При быстром нагреве жидкости она становится метастабильной и при определенной степени перегрева происходит ее бурное взрывное вскипание. Для воды температура взрывного вскипания равна З02с. Поэтому, при взрыве гремучего газа на поверхности контакта газовой полости с жидкостью происходит ее взрывное вскипание.

После взрыва на его месте за счет взрывного вскипания жидкости образуется паровая полость, которая, расширяясь, оказывает давление на жидкост Этот импульс более длительный по сравнению с ударной волной и вносит существенный вклад в общую работу.

Осуществление предлагаемого способа не требует специального оборудования, кроме того оно может размещаться на расстоянии от места взрыва, что важно, например, при работе устройства под водой.

При этом предлагаемый способ может быть осуществлен при безопасном напряжении 36 В, Интенсивность выделения гремучего газа при электролизе воды зависит, от плотности тока на электродах и увеличивается с ее возрастанием. Величина импульса давления определяется объемом прореагировавшего гремучего газа. Скорость газовыделения, отнесенная к единице площади, приведена в таблице.

Удельная скорость газОвыделения: см /с см 0,025 0,05 0,1 0,125 0,175 0,25 0,05 0,125 0,175 0,25 0,325 0,4

Изменение всех указанных величин позволяет регулировать в широких пределах как величину импульсов давления, так и частоту их следования, таким образом способ применим для фильтров различной конструкции и формы, при различной загрязненности воды и требуемой степени ее очистки.

Способ применим для фильтров, расположенных на любой глубине, при этом плотность тока увеличивает на 40 А/м на каждый килопаскаль стастатического давленияj

Ъ 2.

Кроме того, процесс электролиза способствует борьбе с обрастанием фильтров и водоводов.

Микрофауна водоемов создает значительные затруднения при эксплуатации водозаборных и водопроводных сооружений. Скопление обрастателей на фильтрах, а также стенах водоприемников, водоприемных колодцев и камер, на сороудерживающих решетках и сетках, на пазовых устройствах и внуренней поверхности водоводов сокращают пропускную способность соору0,3 0,5 0,6 1,0

58918356

жений, а также затрудняют маневриро-Формула изобретения

вание оборудованием. , Способ регенерации рапорных фильтИз обрастателей наибольшие помехи РОв, включающий воздействие на фильтр при эксплуатации водозаборных соору- с внутренней его стороны,гидродинажений создает маллюск дрейссены. мическими импульсными нагрузками,

Для умерщвления дрейссенм приме- 5 отличающийся тем,что, с нение электролиза весьма эффективно целью уменьшения энергозатрат, гидс одной стороны за счет воздействия родинамические импульсные нагрузки ионов меди и с другой стороны за генерируются за счет взрыва, смеси воэлектрохимического воздействия на дброда и кислорода в камере, .„ дрейссену.in ненной с Фильтром.

При катодной плотности тока 0,03- принятые во внимание при экспертизе 0,156 напряжении, В об- 1. Кузьмин Ю.М. Сетчатые устаиоврастание дрейссёной почти отсутствует, ни системы водоснабжения. М., б, а при 10,8 А/м и 24 В наблюдается ,, 1979, с. 95.

массовая гибель велигеров и коловра- 2. Авторское свидетельство СССР ток. 684089, кл. Е 02 В 9/04, 1979.

Источники информации.