Фильтр для очистки воды в резервуарах для водных организмов

Фильтр для очистки воды в резервуарах для водных организмов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскнх

Соцналнстнческнх

Республнк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<">789424

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 120978 (21) 2665390/29-26 с присоединением заявим No— (23) Приоритет

Опубликовано 23,12,80 Бюллетень М 47

Дата опубликования описания 23.12.80 (51)М. Кл.з

С 02 F 3/14

A 01 К 63/00

Государственный комитет

СССР по дедам изобретений и открытий (53) УДК 66.067.322 (088. 8) 1

Н.A.Ëóöåíêo, В.В. Казимирчак, B.Ñ. Кулик и Г.Ц,Бердышев (72) Авторы изобретения

Киевский ордена Ленина государственный университет им.Т.Г.Ыевченко (71) Заявитель (54) ФИЛЬТР ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ В РЕЗЕРВУАРАХ

ДЛЯ ВОДНЫХ ОРГАНИЗМОВ

Изобретение относится к рыбоводству и может быть использовано для очистки воды в резервуарах, емкостях и аквариумах для водных организмов.

Известен фильтр для очистки воды, содержащий резервуар цилйндрической формы, в котором соосно расположена цилиндрическая камера с образованием между ней и стенками резервуара кольцевого канала, имющего дренажное днище, отстоящее от днища резервуара, разделенного радиальными перегородками на фильтровальные камеры, сообщенные с цилиндрической камерой, водораспределительный коллектор и коллектор сброса промывных вод (1) .

Недостаток конструкции фильтра заключается в том, что он не обеспечивает высокой степени очистки воды, в результате чего очищенная вода на таком фильтре характеризуется малой прозрачностью и большим содержанием взвешенных веществ и миКроорганиэмов и не применима для содержания водных организмов в резервуарах, емкостях и аквариумах.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигае= мому результату является фильтр, включающий емкость с днищем, разделенную вертикальными стенками на фильтровальные блоки, в каждом иэ

5 которых фильтровальная камера первой ст у пени очист ки воды отделен а от фильтровальной камеры второй ступени горизонтальной перегородкой, резервуары для водных организмов, кол10 лектор подачи загрязненной воды в фильтровальные камеры первой ступени, трубчатый дренаж для подачи сжатого воздуха и коллектор отвода очищенной воды из фильтровальных камер 15 второй ступени в резервуары для водных организмов, Известный фильтр обеспечивает непрерывную двухступенчатую очистку воды от крупных и мелких взвесей и

20 бактерий с одновременным процессом промывки фильтрующей загрузки каждой иэ фильтровальных камер от загрязнения (2).

Однако такой фильтр не обеспечи25 вает полной очистки воды от растворенных в ней органических и коллоидных веществ. Присутствие в воде таких веществ ухудшает биологические качества воды и затрудняет со30 держание в ней водных организмов.

789424

Кроме того, в очищенной на таком фильтре воде количественное содержание растворенного кислорода сведено до минимального, что влияет на жизнеспособность водных организмов, а цилиндрическая форма корпуса фильтра ограничивает количественное увеличение фильтровальных блоков.

Цель изобретения — повышение качества очистки воды от растворенных в ней органических и коллоидных веществ и обеспечение оптимального газового режима очищенной воды °

Поставленная цель достигается тем, что каждый фильтровальный блок снабжен водораспределительным перфорированным лотком и не доходящей до днища вертикально расположенной перегородкой, образующей с вертикальной стенкой блока канал, которым фильтровальная камера первой ступени очистки соединена с фильтровальной камерой второй ступени очистки, при этом водораспределительный лоток установлен в верхней части вертикально расположенной перегородки блока, в фильтровальной камере второй ступени очистки, в которой расположены трубчатый дренаж для подачи сжатого воздуха и коллектор отвода очищенной воды, Целесообразно емкость фильтра вы-. полнять в виде прямоугольного резервуара.

На фиг.l представлен фильтр, общий вид; на фиг,2 — то же, вид сверху; на фиг.3 — корпус фильтра, общий вид; на фиг.4 — коллектор отвода очищенной воды и трубчатого дренажа для подачи сжатого воздуха, общий вид.

Фильтр состоит иэ прямоугольной емкости 1 с днищем 2, разделенной взаимно перпендикулярными вертикальными перегородками 3 на изолированные друг от друга фильтровальные блоки 4-7, в каждом из которых расположена вертикальная, не доходящая нижним концом до плоского днища 2 перегородка 8, образующая с вертикальной стенкой (перегородкой) 3 канал 9 и фильтровальный отсек, разделенный горизонтальной перегородкой 10 на фильтровальную камеру 11 первой ступени очистки воды и фильтровальную камеру 12 второй ступени очистки воды.

Фильтровальная камера 11 первой ступени оснащена плоской плитой 13 с ..дренажными колпачками, на которой расположена фильтрующая загрузка 14> состоящая из антрацита с размерами зерен О, 6-2,.0 мм.

В качестве фильтрующей загрузки в камере 12 второй ступени очистки воды служит слой 15 песка с крупностью зерен 1,0-1,8 мм, уложенный на поддерживающие слои lб иэ гравия, крупностью 5-10 мм и 2-5 мм.

15 для сброса промывных вод в канали35

d0

В фильтровальной камере 12 распо ложен трубчатый дренаж 17 для подачи сжатого воздуха и коллектор 18 отхода очищенной воды в резервуар для водных организмов.

В каждой из фильтровальных камер

12 над фильтрующей загрузкой 15 расположен водораспределительный лоток

19 в виде желоба с отверстиями в боковых стенках, который укреплен одним концом на боковой стенке емкости 1, а вторым концом — на вертикальной перегородке 8, имеющей на верхнем конце отверстия для дополнительной и равномерной подачи воды в фильтрующую камеру 12 и отвода ее из этой камеры

B плоском днище 2 расположены патрубки 20 с вентилями для сброса эа- грязненной воды с осадком в каналиэацию .

Фильтровальные камеры 11 первой ступени каждого из фильтровальных блоков 4-7 оснащены водораспределительными воронками 21, расположенными над слоем 14 фильтрующего материала и сообщенными через вентили 22 с водораспределительным коллектором 23 подачи загрязненной воды из резервуаров .цля водных организмов посредством насоса 24.

Водораспределительные воронки 21 соединены трубопроводом, снабженным водосливным патрубком с вентилем 25

Трубчатый дренаж 17 каждого фильтровального блока 4-7 каждой фильтровальной камеры 12, предназначенный для отвода очищенной воды и подачи чистой воды на промывку фильтрующего материала 15, посредством вентиля 2б сообщен с водораспределительным коллектором 27 очищенной воды, а также посредством вентиля 28— с водораспределительным коллектором

29 подачи чистой воды на промывку фильтрующего материала 15. Водораспределительный коллектор 2 7, в свою очередь, сообщен посредством насоса

30 подачи воды и трубопровода с вентилем 31 с резервуарами для водных организмов (на чертеже не показаны).

Кроме того, водонапорный патрубок насоса 30 подачи воды посредством трубопровода с вентилем 32 сообщен с водораспределительным коллектором

29 подачи чистой воды на прошивку.

Трубчатый дренаж 17 каждого фильтровального блока 4-7 каждой фильтровальной камеры 12, предназначенный для подачи сжатого воздуха на процесс аэрации очищенной воды, сообщен посредством вентилей 33 с коллектором

34 подачи сжатого воздуха, который, в свою очередь, сообщен с воздухо дувкой 35.

789424

Фильтр для очистки воды в резерву арах для водных организмов работает следующим образом.

Загрязненную воду из резервуаров для водных организмов по трубопроводу насосом 24 подачи воды подают в коллектор 23, из которого по патрубкам 22 с открытыми вентилями загрязненная вода через водораспределительные воронки 21 поступает в фильтровальные камеры 11 первой ступени очистки воды фильтровальных блоков

4-7. По мере заполнения фильтровальных камер 11 загрязненной водой при открытых вентилях воздухосборных патрубков воздух сбрасывают из этих камер через воздухосбросные патрубки, вода под напором проходит через слои 14 фильтруюцего материала и через дренажное днище 13 поступает далее в поддренажное пространство каждой из этих фильтровальных камер.

Из поддренажного пространства каждой фильтровальной камеры 11 очищенная от взвешенных вецеств вода под напором поступает в вертикальные каналы 9, из которых через отверстия вертикальной перегородки 8 и через водораспределительные лотки 19 вода поступает в фильтровальные камеры 12 второй ступени очистки воды. Отверстия в водораспределительных лотках

19, как и сами лотки, предназначены для равномерного распределения очищаемой воды в фильтровальных камерах

12, По мере заполнения очищаемой водой фильтровальных камер 12 открывают вентили 26, и вода через слои

14 фильтрующего материала поступает по трубчатым дренажам 17 и вентилям

26 в коллектор 27 очищенной воды.

Иэ коллектора 27 очищенную воду подают насосом 30 подачи воды по трубопроводу и через открытый вентиль

31 — обратно в резервуары с водными организмами.

Для насыщения очицаемой воды кислородом воздуха и окисления органических растворенных в воде веществ подают воэдух воздуходувкой 35 в коллектор 34 подачи сжатого воздуха, из которого через вентили 33 сжатый воздух подают в трубчатый дренаж 17.

Сжатый воздух, проходя через щели трубчатого дренажа 17, через слои 15 фильтрующей загрузки и толщу воды, а виде мелких пузырьков выходит в атмосферу. Количественную подачу воздуха на процесс аэрации воды и окисления в ней растворенных органических веществ регулируют вентилем 33.

В процессе аэрирования сжатым воздухом очищаемой воды происходит окисление и задержание растворенных в этой воде органических и коллоидных веществ. В этом случае оптимальная скорость фильтрации очищаемой воды

5 м/ч, а интенсивность постоянного введения воздуха в фильтрующую загрузку 15 3, О м /ч-и площади фильт ровальной камеры.

Находящиеся в воде органические вецества и коллоидные примеси под воздействием кислорода воздуха подвергаются аэробному окислению. Скорость этого процесса зависит, в первую очередь, от наличия свободного кислорода, содержащегося в очищаемой воде. В процессе аэробного окисления происходит окисление углеродсодержащих вецеств с выделением углекислоты и воды, а также окисляются азотсодержащие вещества, сначала до солей азотной кислоты, а соли азотной кислоты — до нитритов, Если в

15 очищенной воде содержится из быточное количество растворенного кислорода, а азотсодержащие вещества окислены до нитритов, то в данном случае вода является вполне очищенной, и процесс щ окисления органических веществ и .коллоидных примесей в такой воде закончен, и такая вода вполне пригодна для содержания в ней водных организмов.

В процессе очистки в фильтровальных камерах первой и второй ступени из воды удаляются взвешенные вещества, и количественное содержание растворенных органических и коллоидных веществ снижается до 90%.

По мере засорения взвешенными веществами фильтрующих слоев 14 фильтровальных камер ll и фильтрующих слоев 15 фильтровальных камер 12 фильтровальных блоков 4-7 осуществляют промывку загрузок от взвешенных веществ.

По мере засорения взвешенными веществами фильтрующих слоев 14 фильтровальных камер 11 первой ступени очистки воды происходит потеря напо40 ра воды в вертикальном канале 9, а также наблюдается ухудшение качества очищенной воды после первой ступени очистки

При засорении взвешенными вецест45 вами фильтрующих слоев 15 фильтровальных камер 12 второй ступени очистки воды происходит поступление в очищенную воду мелкодисперсных взвешенных веществ.

granÿ предотвращения засорения взвешенными веществами фильтрующих слоев 14 и 15, а также для предотвращения попадания мелкодисперсных взвешенных веществ в очищенную воду предусмотрена поочередная промывка слоев 14 фильтровальных камер 11 и фильтрующих слоев 15 фильтровальных камер 12 фильтровальных блоков 4 — 7, Для этих целей в каждом из филь тровальных блоков 4-7 сперва осу60 ществляют промывку фильтрующих слоев 15 фильтровальной камеры 12 второй ступени очис тки воды с последующей промывкой фильтрующих слоев 14 фильтровальной камеры 11

65 первой ступени очистки воды, Формула изобретения

1, Фильтр для очистки воды в резервуарах для водных организмов,вклю чающий емкость с днищем, разделенную вертикальными стенками на фильт ровальные блоки, в каждом из которых фильтровальная камера первой ступени очистки воды отделена от фильтровальной камеры второй ступени горизонталь ной перегородкой, резервуары для водных организмов, коллектор подачи за.грязненной воды в фильтровальиые камеры первой ступени, трубчатый дренаж для подачи сжатого воздуха и коллектор отвода очищенной воды из фильтровальных камер второй ступени в резервуары для водных организмов, о т л и ч а io шийся тем, что, с целью повышения качества очистки вом ды от растворенных в ней органических и коллоидных веществ и обесЩ печения оптимального газового режима очищенной воды, каждый фильтровальный блок снабжен водораснределительным перфорированным лотком и не доходящей до днища вертикально расположенной перегородкой, образуюВремя промывки фильтрующих слоев фильтровальных камер 11 первой ступени очистки воды определяют преимущественно по потере напора воды в вертикальном канале 9, а время промывки фильтрующих слоев фильтровальных камер 12 второй ступени очистки воды определяют по качеству очищаемой воды, т.е, по наличию в ней взвешенных веществ.

Цля удобства эксплуатации предлагаемого фильтра промывку фильтрующих слоев целесообразно осуществлять после определения продолжительности фильтроциклов экспериментальным путем. Средняя продолжительность фильтроцикла (время, в течение которого происходит засорение фильтрующей загрузки) равна 36-48 ч, но может быть и более продолжительной, в зависимости от наличия взвешенных веществ в очищаемой воде.

Промывку фильтрующих слоев осуществляют следующим образом.

В фильтровальном блоке 4 для промывки от взвешенных веществ фильтрующих слоев 15 фильтровальной камеры

12 второй ступени очистки воды .перекрывают вентиль 22 и прекращают подачу загрязненной воды в фильтровальную камеру 11, затем уменьшают количественную подачу очищенной воды в резервуар с водными организмами посредством вентиля 31, и через открытий вентиль 32 подают очищенную воду посредством насоса подачи воды

30 в коллектор 29. Вентиль 26 пере- крывают, а вентиль 28 открывают и таким образом подают чистую воду в трубчатый дренаж 17, из которого во да выхоДит из щелей его труб и, взрыхляя фильтрующие слои, через водораспределительный лоток 19 и QTверстия в вертикальной перегородке

8 поступает совместно с вымываемыми загрязнениями в вертикальный канал

9, загрязненную воду из которого сбрасывают через патрубок 20 с венти лем в канализацию, После сброса загрязненной воды и вымытых взвешенных веществ из фильтровальной камеры 12 и промывки таким образом фильтрующих слоев 15 перекрывают вентиль на патрубке 20 и открывают вентиль 25.

В. этом случае очищенная вода под напором поступает через дренажное днище 13, взрыхляя фильтрующие слои

14. Поток воды вымывает взвешенные вещества (загрязнения) и устремляется вместе с вымытыми загрязнениями через водораспределительные воронки

21 и далее, через патрубки с вентиле

25, в канализацию. После промывки фильтровальных камер 11 и 12 фильтровального блока 4 перекрывают вентиль 28 и открывают вентиль 26, а также закрывают вентиль 25 и открывают вентиль 22,и таким образом филь тровальные камеры 11 и 12 фильтровального блока 4 выводят на процесс очистки воды, после чего приступают к промывке фильтрующих слоев фильтровальных камер 11 и 12 фильтровального блока 5 с последующей промывкой фильтровальных блоков 6 и 7 вышеописанным способом промывки фильтровального блока 4.

В том случае, когда загрязнения в фильтрующих слоях 15 фильтровальных камер 12 второй ступени очистки воды

1О отсутствуют, очищенную воду иэ этих . фильтровальных камер направляют на процесс промывки фильтрующих слоев

14 фильтровальных камер 11 первой ступени, не сбрасывая предваритель15 но воду через патрубки 20 с вентилями.

В зависимости от количественного содержания загрязнений в фильтрующих слоях 15 фильтровальных камер 12 регулируют количественную подачу воэЩ дУха через вентиль 33 и.трубчатый дренаж 17 в процессе промывки фильтрующих слоев 15.

Таким образом, предложенный фильтр очистки воды в резервуарах для водных организмов обеспечивает непрерывный процесс очистки воды от взвешенных веществ, растворенных органических соединений и коллоидных веществ, при этом улучшаются органолептические показатели и газовый режим эа счет насыщения ее кислородом воздуха

Такой фильтр более прост по конструкции, надежен в эксплуатации и может быть наиболее эффективно применен в области рыбоводства при разведении рыбы в искусственных условиях.

789424

10 щей с вертикальной стенкой блока канал, которым фильтровальная камера первой ступени очистки соединена с фильтровальной камерой второй ступени очистки, при этом водораспределительный лоток установлен в верхней части вертикально расположенной перегородки блока, в фильтровальной камере второй ступени очистки, в которой расположены трубчатый дренаж для подачи сжатого воздуха и коллектор отвода очищенной воды.

2. Фильтр по п.1, о т л и, ч а ю— шийся тем, что емкость фильтра выполнена в виде прямоугольного резервуара. источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Абрамов Н.Н, Водоснабжение. 11.

Стройиздат, 1974, с.318-319.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2575587/28-13, кл. A 01 К 63/00.

/89424

Составитель С. Красносельская,Редактор В.филенко Техред Н,Бабурка Корректор М Демчик

Заказ 8962/20 Тираж 1020

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Подписное

Филиал ППП Патент, г,ужгород, ул.Проектная, 4