Фильтр для очистки сточных вод
Иллюстрации
Показать всеРеферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИ ВТИЛЬСТВУ
Союз Советскик
Социалистическик
Республик
<щ 829135
-ф (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 020879 (21) 2805056/23-26 с присоединением заявки Нов (23) ПриоритетОпубликовано 15,0Ь81. Бюллетень Й9 18
Дата опубликования описания 1505.81 (53)М. Кл 3
В 01 D 23/24
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 66.067.15 (088. 8) (72) Авторы изобретения
В.М.Хват, П.Ç.Цацко, A.Â.Ðîêøåâñêàÿ и A.È.Äóáoâèöêèé (71) Заявитель
Всесоюзный научно-исследовательский инс по охране вод (54) ФИЛЬТР ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
Изобретение относится к очистке сточных вод от взвешенных веществ и нерастворимых жидкостей и может быть использовано при очистке производственных сточных вод и загрязненного стока дождевых вод с территории городов и промышленных предприятий.
Известен фильтр для очистки сточных вод от нефтепродуктов и взвешенных веществ, в котором в качестве фильтрующего материала используются синтетические эластичные полимерные материалы. Фильтр содержит корпус, выполненный в виде двух горизонтально расположенных концентрических полуцилиндров, фильтрующий материал, емкость для сбора отжатых загрязняющих веществ, патрубки подвода и отвода сточной жидкости и ротор с радиально расположенными перфорированными скребками (1). . Недостатком этого устройства является низкое качество регенерации фильтрующего материала при значительном содержании в сточной воде как взвешенных веществ, так и нефтепродуктов.
Известен также фильтр для очистки сточных вод, содержащий корпус с эластичной фильтрующей загрузкой, патрубками для ввода сточной и проумвной воды, отвода фильтрата и промывной воды, расположенные в корпусе промежуточное перфорированное днище и горизонтальную перегородку, установленную с возможностью вертикального перемещения. В этом фильтре периодически осуществляется регенерация фильтрующего материала путем его отжатия подвижной перегородкой при закрытом запорном клапане. Отжатый. продукт. удаляется через верхний патрубок. Закрытие запорного клапана и перемещение перегородки в верхнее положение осуществляется эа счет напора жидкости, подаваемой в полость под перегородкой (2).
Недостатком данного устройства является неудовлетворительная регенерация фильтрующего материала при сов:местном присутствии в очищаемой сточной воде нефтепродуктов и взвешенных веществ..В данном устройстве регенерация фильтрующего материала осуществляется только за счет его сжатия.
Однако удалить только одним сжатием
Кз толщи фильтрующего материала накапливающиеся в нем в процессе фильт рования взвешенные вещества не представляется возможным. В результате
829135,этого происходит снижение адсорбирующей способности и кольматация фильтрующего материала, приводящая к снижению производительности устройства, сокращению фильтроцикла, ухудшению качества очищенной жидкости. Эффективность очистки сточных вод в значительной мере зависит от плотности фильтрующего материала н теле фильтра.
,Как правило, эластичные синтетические материалы, н частности пенополиуретан, в процесче эксплуатации подвергаются остаточной деформации, дают усадку, что приводит к снижению плотности фильтрующего материала н фильтре и качества очищенной жидкости. В данном устройстве регулирование 15 плотности фильтрующего материала не предусмотрено. Для предотвращения снижения эффекта очистки воды по мере уменьшения плотности фильтрующего слоя возникает необходимость периоди- 2р чески отключать фильтр и добавлять фильтрующий материал для обеспечения исходной плотности его укладки. Это отрицательно сказывается на производительности фильтра. 25
Цель изобретения — повышение производительности фильтра за счет повышения эффективности регенерации.
Поставленная цель достигается тем, что фильтр снабжен перфорированным стаканом и эластичной диафрагмой,при этом стакан расположен в корпусе концентрично, диафрагма по периферии прикреплена к нижней части корпуса и по центру к промежуточному днищу.
Кроме того, патрубки для ввода сточной воды и отвода фильтрата снабжены сетками.
Целесообразно Фильтр снабжать Фиксаторами верхнего и нижнего положения 40 горизонтальной перегородки.
Оборудование фильтра эластичной диафрагмой, прикрепленной по периФерии к днищу корпуса фильтра, а в центре к нижней горизонтальной пере- 45 городке, позволяет исключить ухудшение качества фильтрата за счет сокращения пути фильтрования при проскоке фильтруемой сточной воды через отверстия в перегородке. 50
Оборудование патрубков подачи и отвода фильтруемой сточной воды сетками исключает попадание в трубопроводы частиц Фильтрующего материала.Соединение этих патрубков посредством трубопроводов с задвижкой с системой отвода отжатого продукта улучшает условия отвода загрязняющих веществ из фильтрующего материала при его сжатии.
Установленный по вертикальной оси gp корпуса фильтра перфорированный стакан, соединенный н нижней части с системой подачи водо-воздушной смеси и отвода отжатого продукта, служит направляющей для перемещения верхней горизонтальной перегородки и способствует понышению эффективности регенерации фильтрующего материала.
Последнее достигается за счет удаления через перфорированный центральный стакан при опускании верхней перегородки загрязняющих веществ непосредственно из толщи фильтрующего материала и использования. этого стакана при регенерации фильтра для подачи в слой фильтрующего материала водо-воздушной смеси..Сочетание сжатия с водо-воздушной промывкой ускоряет процесс регенерации фильтрующего материала и повышает полноту удаления задержанных примесей .
При сжатии эластичного фильтрующего материала равномерная регенерация фильтрующего материала по высоте не достигается. Как правило, частицы, расположенные вблизи сжимающего элемента, регенерируются довольно быстро. Для регенерации остальной массы н большинстве случаев требуется многократное сжатие.
Применение водо-воздушной промывки между сжатиями обеспечивает расширение и перемешивание слоя фильтрующего материала, способствует удалению задержанных загрязнений из пор фильтрующего материала, что позволяет достичь более полной и равномерной регенерации при меньшем количестве отжатия.
Оборудование фильтра конечными выключателями, фиксирующими крайние. верхнее и нижнее положение подвижной перегородки, позволяет автоматически поддерживать заданную степень сжатия фильтрующего материала при фильтрации и регенерации.
На фиг.1 представлен фильтр в режиме фильтрования, разрез; на фиг.2то же, и режиме регенерации, разрез.
Фильтр для очистки сточных вод от взнешенных веществ и нерастворимых жидкостей состоит из герметичного корпуса 1, заполненного эластичным фильтрующим материалом 2, патрубков
3 и 4 подвода и отвода фильтруемой сточной воды соответственно с задвижками 5 и б, перекрытых сетками 7 и 8, трубопронода 9 с задвижкой 10 и трубопровода 11 с задвижкой 12 для отвода отжатого, продукта.
Эластичный материал ограничен сверху верхней подвижной горизонтальной перегородкой 13 с подвижной втулкой
14, насаженной на установленный по вертикальной оси корпуса фильтра стакан 15 с перфорацией 16, перекрытый в верхней части крышкой 17, а в нижней соединенный с трубопроводом
18 с заднижкой 19 с системой подачи водо-воздушной смеси и отвода отжатого продукта, включающей трубопровод подачи водоноздушной смеси 20 с за,движкой 21, трубопровод 22 подачи
829135 воздуха с задвижкой 23, компрессор
24, трубопровод подачи промывной воды
25 с задвижкой 26 и насос 27. К трубопроводу 20 крестообразно Подсоединен трубопровод 28 отвода отжатого продукта с задвижками 29 и 30, Верхняя подвижная перегородка 13 посредством закрепленного по ее периферии гибкого соединительного рукава 31 соединена с крышкой 32 корпуса фильтра, образуя герметичную камеру 33, соединенную трубопроводом 34 с задвижкой 35 с гидравлическим приводом вертикального перемещения верхней го( изонтальной перегородки, в качестве оторого использована напорная система подачи филь труемой сточной воды, включающая трубопровод 36 подачи филь труемой сточной воды с задвижкой
37 и насосом 38. Снизу эластичный фильтрующий материал ? ограничен промежуточным днищем 39 с перфорацией 20
40. Промежуточное днище 39 с днищем
41 фильтра образует камеру, разделенную эластичной диафрагмой 42, прикрепленной по периферии к нижней части корпуса 1, а по центру к промежуточному дщину 39, на верхнюю 43 и нижнюю
44 полости.
Верхняя полость 43 посредством трубопровода 28 с задвижкой 29 соединена с системой отвода .отжатого продукта, а нижняя полость 44 посредством трубопровода 45 с задвижкой 46 соединена с гидравлическим приводом перемещения горизонтальной перегородки, на трубопроводе 45 установлен патрубок 47 с задвижкой 48 для сброса давления.
На крышке 32 корпуса 1 фильтра установлены упоры 49 и 50, контактирующие со штангами 51 и 52. Устрой- 4Ц ство является фиксатором крайнего нижнего и крайнего верхнего положения подвижной горизонтальной. перегородки 13.
Фильтр работает следующим образом. 45
При закрытых задвижках 10, 12, 19 и 29 включается насос подачи на фильтр фильтруемой сточной воды, открываются задвижки 37, 5 и 6.
Фильтруемая сточная вода через патру- бок 3 поступает в фильтр, проходит через эластичный фильтрующий материал 2, в котором задерживаются взвешенные вещества и нефтепродукты, очищенная вода отводится через патрубок
4 в водоем или используется для технического водоснабжения.
В режиме фильтрования при открытой задвижке 46 вода под напором по трубопроводу 45 поступает в нижнюю полость 44 и прижимает эластичную 69 диафрагму 42 к промежуточному днищу39, перекрывая перфорацию 40. При этом исключается возможный проскок сточной воды к патрубку 4 через верхнюю полость 43. Путем регулирования 65 задвижками 5 и 35 давления в фильтре и в камере 33 фиксируется необходимое для обеспечения нужной плотности фильтрующего материала положение горизонтальной перегородки 13, после чего задвижка 35 закрывается. Плотность фильтрующего материала подбирается в зависимости от качества исходной фильтруемой сточной воды и необходимой степени ее очистки.Положение перегородки в режиме фильтрования фиксируется с помощью упора
50 и штанги 52.
После завершения фильтроцикла, конец которого определяется по устойчивому нарастанию в очищенной жидкости концентрации загрязняющих веществ, производится регенерация фильтрующего материала.
Для этого перекрываются задвижки
5,6 и 46, Путем открытия на патрубке 47 задвижки 48 сбрасывается давление в нижней полости 44 и эластичная диафрагма 42, опускаясь в нижнее положение, освобождает перфорацию 40 в проме» жуточном днище 39. Открываются задвижки 10, 12, 19, 29 и 30 на трубопроводах 9, 11, 18 и 28 отвода отжатого продукта.
Для сжатия эластичного материала
2 путем открытия задвижки 35 на трубопроводе 34 поднимается давление в камере 33 и горизонтальная перегородка 13, перемещаясь вниз, сжимает эластичный фильтрующий материал 2.
При этом отжатый продукт отводится из толщи эластичного материала через отверстия 16 в стакане 15 и далее по трубопроводу 18 с периферии через сетки 7 и 8, перекрывающие патрубки
3 и 4„ и по трубопроводам 9 и 11 из" нижней части фильтра через отверстия
40 в промежуточном цнище в полость
43 и далее по трубопроводу 28. Отжатый продукт поступает в сборную емкость, где отстаивается. При этом нефтепродукты всплывают, накапливаются и после очистки могут быть ути,лизированы.
После достижения необходимой степени сжатия фильтрующего материала, регулируемой с помощью фиксатора, состоящего из упора 49 и штанги 51, цикл сжатия прикращается, выключается насос 38, перекрывается задвижка 37. Для сброса давления в камере
33 открываются задвижки 46 и 48.
После этого осуществляется промывка фильтрующего материала водо-воздушной смесью. С этой целью перекрываются задвижки 10, 12, 29 и 30, открывается задвижка 21 на трубопроводе 20 подачи водо-воздушной смеси, при открытых задвижках 23 и 26 включаются компрессор 24 и насос 27 промывной воды. Водо-воздушная смесь через отверстия 16 в центральном стакане 15 поступает в толщу фильт-:
829135 рующего материала 2, горизонтальная перегородка 13 перемещается в крайнее верхнее положение. Из фильтрующего материала вымываются взвешенные вещества и остаточные нефтепродукты.
При этом под действием барботажа происходит перемешивание частиц фильтрующего материала в теле фильтра, Загрязненная промывная вода с воздухом сбрасывается по системе отвода отжатого продукта при открытых задвижках 10, .12 по трубопроводам
9 и 11 соответственно.
Продолжительность цикла промывки водо-воздушной смесью 2-3 мин. После этого цикл сжатия повторяется по вышеописанной схеме, 15
Для обеспечения достаточно глубокой регенерации фильтрующего материала достаточно 3-5-кратное повторение цикла сжатия и промывки водовоздушной смесью. Общее время регене- Щ рации фильтра 10-15 мин.
Применение предлагаемой конструк ции фильтра обеспечивает высокий эффект очистки сточных вод, содержащих в значительных концентрациях тонкодиспергированные взвешенные вещества и нефтепродукты. Такой состав примесей характерен для поверхностного стока, отводимого с территории городов и-предприятий (дождевые, талые, моечные воды), и многих производственных сточных вод.
Применение фильтров предлагаемой конструкции для очистки поверхностного стока .позволяет получать очищенную воду, пригодную для испольэования в техническом водоснабжении предприятий ряда отраслей промышленности.
Формула изобретения
Фильтр для .очистки сточных вод, содержащий корпус с эластичной фильтрующей загрузкой, патрубками для ввода сточной и промывной воды, отвода фильтрата и промывной воды, расположенные в корпусе промежуточное перфорированное днище и горизоннатльную перегородку, установленную с воэможностью вертикального перемещения, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности за счет повышения эффективности регенерации, он снабжен перфорированным стаканом и эластич.ной диафрагмой, при этом стакан расположен в корпусе концентрично, диафрагма по периферии прикреплена к нижней части корпуса и цо центру к промежуточному днищу.
2. Фильтр по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что патрубки для ввода сточной воды и отвода фильтрата снабжены сетками.
3. Фильтр по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что он снабжен фиксаторами верхнего и нижнего положения горизонтальной перегородки.
Источники инфорМации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
9 462375, кл. В 01 D 33/16.
2. Патент США М 3617551, кл. 210-80, 1971.
829135
Заказ 3340/53 Тираж 706
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
Составитель С. Красносельская
Редактор Ю.Петрушко Техред А.Ъч Корректор Г.Решетник