Устройство для увеличения производительности фильтров, с целью осветления воды

Устройство для увеличения производительности фильтров, с целью осветления воды

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Хо 143731

Класс 85Ь, 1си ссср

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подписная грутга A 280

А. П. Уразов и Б. В. Матвеев

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УВЕЛИЧЕНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ

ФИЛЬТРОВ С ЦЕЛЬЮ ОСВЕТЛЕНИЯ ВОДЪ1

Заявлено 16 января 1961 r. за Ма 693801/23 в Комитет по делам изобретений

1I о)крытнй при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» М 24 за 1961 г.

Городские и промышленные водоочистительные установки обычно оборудуют фильтрами, обеспечивающими скорость фильтрации воды от 5 — 7 м/час (так называемые скорые фильтры) до 9 — 12 м/час (фильтры Водгео и АКХ).

Быстрый рост потребления воды требует больших капитальных затрат на сооружение новых или реконструкцио действуloBLHx фильтров.

Возможности увеличения производительности фильтров путем непосредственного повышения скорости фильтрации плп сокращения непрозводительной затраты времени на созревание фильтрующей пленки, очистку и промывку ограничены весьма узкими пределами и не могут служить основанием для значительного увеличения производительности станции фильтрации.

Известно, что если в мелкопористую среду, насышенную водой, на некотором расстоянии поместить электроды, соединив их с полюсами источника постоянного тока, то в этой среде начинается передвижение воды от положительного электрода (анода) к отрицательному (катоду).

Интенсивность этого переноса — электроосмоса зависит от мощности источника тока и состава жидкой фазы. Особенно сильный перенос наблюдается для обычной питьевой воды.

На принципе электроосмоса основаны методы удаления воды из гидронамытых плотин, из песка, глины, бетона, осушения грунтов при строительстве фундаментов и ряд других процессов.

-1лсктроосмотические давления, возникающие в капиллярах анизотропного вещества, могут достигать значительных величин.

Предложенное нозое устройство для увеличения производительности фильтров для осветления воды, основанное на принципе электроосмоса, заключается в том, что, в целях повышения скорости фильтрации воды, в нижнюю и верхнюю часть фильтруюгцего слоя помешают № 143731

2 80.15(5+60)

7ДО аР сутки.

При каждой промывке происходят потери воды в течение 15 мин в количестве:

Q" = (2М15) = —, =-Я;0 л (сутки

Ро 806215

60 60

Общие потери зоды Q„„„= 720 + 240 = 960 лР сутки.

Таким образом, полезная производительность фильтра составляет

Q„„„„= 11520 960 = 10560 м /сутки.

При наличии электроосмоса и одной промывки фильтра в сутк:.1 вместо двух потребная площадь электроосмотического фильтра для той же производительности F ..,,составляет:

10560 + 0,5 960

4) =46 м

Q„„,„+ 0,5Я„, некорродируемые металлические решетки, на которые подают потрнциал: плюс — на верхнюю, а минус — на нижнюю для создания электрического поля з фильтрующем слое.

Для осуществления описанного способа в фильтре на дренирующий слой гравия укладь1рают решетку, например, из нержавеющей стали с диаметром стержней 6 — 8 мл . Такую же решетку помещают в верхней части фильтра на отметке на 5 см ниже верхней поверхности фильтрующего слоя. Решетки укрепляются на изоляторах и к ним известным способом подводят постоянный ток, причем анод присоединяют к зерхней, а катод — к нижней решетке.

При подаче напряжения на решетки в слое песка возникают элек роосмотические силы, которые значительно больше гидростатических.

Вода устремляется.от анода к катоду со скоростью, прямо пропорциональной разности потенциалов между решетками. Скорость фильтрации резко возрастает.

В обычных фильтрах сопротивление движению воды возрастает по мере их загрязнения. Скорость же движения воды под действием электроосмоса наоборот увеличизается, так как с возрастанием степени дисперсности среды возрастает и скорость переноса.,По данным авторов, это позволяет вдвое сократить количество промывок фильтров, а также расход воды для этих целей.

По данным автороз, скорость движения молекул воды под действием электроосмотических сил возрастает на 3 — 5 „u в час. В дальнейших расчетах повышение скорости фильтрации воды под действием электроосмотических сил оценивается авторами средней величиной—

4 мв час.

Как видно из нижеприведенного расчета, производительность электроосмотического фильтра превышает производительность обычного фильтра в отношении 80: 46, т. е. в 1,75 раза и при той же производительности площадь фильтра может быть уменьшена на 42,5%.

Пример. Определение эквивалентной площади гравитационного и гравитационно-электроосмотического фильтров. Гравитационный фильтр площадью F=80 м2 работает при скорости фильтрации о=6 м(час. его суточная произзодительность Q=Fv =80Õ6=480 мЧчас или 11520 мНсутки. В течение суток фильтр промывают 2 раза, продолжительность промывки 5 мин. Расход воды 15 л в секунду на 1 лР.

Весь расход воды на промывку составляет:

М 143731 — 3—

V, „, =6 л /час.

V,,„„=4 мlчас — добавочная скорость фильтрации под действием электроосмотических сил.

Таким образом, вместо площади фильтрации 80 л12 для той жс производительности фильтра понадобится только 46 лР.

Для обслуживания такого фильтра нужен генератор постоянного тока мощностью 200 вт и напряжением 60 — 80 в.

Предмет изобретения

Устройство для увеличения производительности фильтров, с целью осветления воды, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, в целях увеличения производительности фильтрования и ускорения осветления воды, в нижнюю и верхнюю часть фильтрующего слоя помещаются некорродируемые металлические решетки, на которые подается потенциал: плюс— на верхнюю, минус — на нижнюю для создания электрического поля в фильтрующем слое.

Составитель В. М. Крол

Формат бум. 70Х108 /(6

Тираж 1100

ЦБТИ при Комитете по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР, Москва, Центр, М. Черкасский пер., д. 2/6.

Подп. к печ, 6.1-62 г

Зак. 12565

Объем 0,26 изд.,т.

Цена 5 коп.

Типография ЦБТИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР, Москва, Петровка. 11.

Редактор С. А. Барсуков Техред А. Л. Резник Корректор И. А. Шпынева