Фильтр непрерывного действия для очистки воды

 

1. ФИЛЬТР НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с днипдем, зернистую фильтрующую загрузку , патрубок для подачи воды на очистку, расположенный в нижней части корпуса, патрубок для отвода фильтрата, средство для отвода промывной воды с регулятором уровня, расположенное в верхней части корпуса , средство для циркуляции загрузки и средство для подачи воздуха и полимера, отличающийся тем, что, с целью повышения качества очистки, он снабжен расположенным под загрузкой перфорированным конусом, водонепроницаемыми цилиндрическими перегородками, установленными соосно одна над другой на расстоянии от внутренней стенки корпуСА , водонепроницаемыми перегородками в виде конусов, прикрепленных большими основаниями к цилиндрическим перегородкам с образованием сопла , средство для циркуляции загрузки вьшолнено в виде перфорированного кольцевого трубопровода, расположенного в кольцевом пространстве мезвду внутренней стенкой корпуса и нижней частью нижней 1Ц{линдрнческой перегородки , подсоединенного к средству дпя подачи воздуха и полимера, при гзтом кольцевое пространство между цилиндрическими перегородками и стенкой корпуса состоит из нижней Ьоныочистки , средней зоны возврата очищенной загрузки и верхней зоны для отвода пpo швнoй воды. 2.Фильтр по п.1,о тличающ и и с я тем, что средство для отвода промывной воды выполнено в виде переливного желоба, стенки которого имеют У-образный вырез для отО ) вода избыточной промывной воды. 3.Фильтр по пп,I и 2, о т л ичающийся тем, что нижняя кромка нижней 1нлиндрической пере§ .городки расположена над перфорированным конусом, а верхняя кромка верхней цилиндрической перегородки расKJ положена выше переливного желоба. 00 U9 4.Фильтр по п.I, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что днище корпуса выполнено выпуклым и патрубок для от2 вода фильтрата установлен в нижней его части, 5.Фильтр поп,1, отличающийся т ем, что нижняя коническая перегородка выполнена перфорированной . 6.Фильтр ПОП.1, о тлич ающ и и с я тем, что верхняя цилиндрическая перегородка выполнена диаметром , меньшим диаметра нижней цилиндрической перегородки.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) () I) (5()4 В 01 D 23/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3433998/23-26 (22) 14.04.82 (46) 07.09.85.Бюл. -33 (72) Рональд А.Боуз и Энтони С.

Каизонери (US) (53) 66.067 322 (088,8) (S6) 1.Патент США В 3841485, кл. 210-104, опублик.1974.

2. Патент США М - 4246102, кл ° 210-70?„ опублик.1981. (54) (57) 1. ФИЗЪТР НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТBHSl gJISI 09HCTKH ВОДЫ, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с днищем, зернистую фильтрующую загрузку, патрубок для подачи воды на очистку, расположенный в нижней части корпуса, патрубок для отвода фильтрата, средство для отвода промывной воды с регулятором уровня, расположенное в верхней части корпуса, средство для циркуляции загрузки и средство для подачи воздуха и полимера, отличающийся тем, что, с целью повышения качества очистки, он снабжен расположенным под загрузкой перфорированным конусом, водонепроницаемыми цилиндрическими перегородками, установленными соосно одна над другой на расстоянии от внутренней стенки корпуса, водонепроницаемыми перегородками в виде конусов, прикрепленных большими основаниями к цилиндрическим перегородкам с образованием сопла, средство для циркуляции загрузки выполнено в виде перфорированного кольцевого трубопровода, расположенного в кольцевом пространстве между внутренней стенкой корпуса и нижней частью нижней цилиндрической перегородки, подсоединенного к средству для подачи воздуха и полимера, при этом кольцевое пространство между цилиндрическими перегородками и стен" кой корпуса состоит из нижней !эоны ° очистки, средней зоны возврата очищенной загрузки и верхней эоны для отвода промывной воды.

2. Фильтр по п.l, о т л и ч а ющ н и с я тем, что средство для отвода промывной воды выполнено в виде переливиого желоба, стенки которого имеют 9/-образный вырез для отвода избыточной промывной воды.

3. Фильтр по пп.l и 2, о т л ич а ю шийся тем, что нижняя кромка нижней цилиндрической пере.городки расположена над перфорированным конусом, а верхняя кромка верхней цилиндрической перегородки расположена выше переливного желоба.

4. Фильтр по п.l, о т л и ч а юшийся тем, что днище корпуса выполнено выпуклым и патрубок для отвода фильтрата установлен в нижней его части.

5 ° Фильтр по п,l, о т л и ч а ю— шийся тем, что нижняя коническая перегородка выполнена перфорированной.

6. Фильтр по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что верхняя цилиндрическая перегородка выполнена диаметром, меньшимдиаметра нижней цилиндрической перегородки.

1178313

Изобретение относится к устройствам для очистки воды фильтрованием., Йзвестны песчаные фильтры снаправленным вниз потоком, которые эффективны при обработке воды с низким 5 уровнем суспендированных твердых частиц 1).

Недостатком таких фильтров является то, что в основном такие песчаные фильтры работают периодически, Г следовательно должны останавливаться на очистку. Давление, необходимое для того, чтобы обеспечивать течение потока через установку, увеличивается со временем. 15

Наиболее близким к изобретению является фильтр непрерывного действия для очистки воды, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с днищем, зернистую фильтрующую заг- 20 рузку, патрубок для подачи воды на очистку, расположенный в нижней части корпуса, патрубок для отвода фильтрата, расположенное в верхней части корпуса средство для отвода 25 промывной воды с регулятором уровня, средство для циркуляции загрузки и средство для подачи воздуха и коагулянта или полимера 12).

Недостатком известного устройст- ЗО ва является низкое качество очистки, так -как оно не обеспечивает многократный контакт очищаемой воды с фильтрующим материалом.

Цель изобретения — повышение ка35 чества очистки.

Поставленная цель достигается тем, что фильтр непрерывного действия для очистки воды, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с днищем, зернистую фильтрующую загрузку, патрубок для подачи воды на очистку, расположенный в нижней части корпуса, патрубок для отвода фильтрата, средство для отвода промывной воды с регулятором уровня, расположенное в верхней части корпуса, средство для циркуляции загрузки и

1 средство для подачи воздуха и полимера, снабжен расположенным под загруз- 5О кой перфорированным конусом, нодонепроницаемыми цилиндрическими перегородками, установленными соосно одна над другой на расстоянии от внутренней стенки корпуса, водонепроницаемы-55 ми перегородками в ниде конусов, прикрепленных большими основаниями к цилиндрическим перегородкам с образованием сопла, средство для циркуляции загрузки выполнено в ниде перфорированного кольцевого трубопровода, расположенного в кольцевом пространстве между внутренней стенкой корпуса и нижней частью нижней цилиндрической перегородки, подсоединенного к средству для подачи воздуха и полимера, при этом кольцевое пространство между цилиндрическими перегородками и стенкой корпуса состоит из нижней зоны очистки, средней зоны возврата очищенной загрузки и верхней зоны для отвода промывной воды, Кроме того, средство для отвода промывной воды выполнено в виде переливного желоба, стенки которого имеют /-образный вырез для отвода избыточной промывной воды.

Нижняя кромка нижней цилиндрической перегородки расположена над перфорированным конусом, а верхняя кром-. ка верхней цилиндрической перегородки расположена выше переливного желоба.

Причем днище корпуса выполнено выпуклым и патрубок для отвода фильтрата установлен в нижней его части.

Нижняя коническая перегородка выполнена перфорированной.

Верхняя цилиндрическая перегородка выполнена диаметром меньшим чем диаметр нижней цилиндрической перегородки.

Предлагаемый фильтр мало чувствителен к температуре и загружающимся суспендированным частицам твердых тел, не имеет внутренних движущихся частей, которые могли бы подвергаться износу или поломкам. Кроме того, фильтр требует только от десяти до пятнадцати процентов площади, необходимой стандартным осветлителям.

На фиг. 1 представлен фильтр, продольный разрез; на фиг.2 — сечение А-А на фиг.l; на фиг. 3 — сопло, вариант выполнения.

Фильтр непрерывного действия состоит из корпуса 1, который имеет днище или донную часть 2, которая, например, может иметь выпуклую форму.

Корпус 1 имеет боковую стенку 3, которая сопрягается у кромки 4 донной частис доннойчастью 2уплотняемым образом. Содержащее жидкость внутреннее пространство 5 расположено между, боковой стенкой 3 идонной частью 2.

1178313

Боковая стенка 3 проходит вертикально вверх к верхнему краю 6, который может являться самой верхней поверхностью устройства.

Таким образом, корпус 1 обеспечивает внутреннее пространство 5, которое, нормально, должно содержать жидкость, такую как вода, если, например, осветлению должна подвергаться мутная вода. Внутри корпуса расположен подвижный фильтрующий слой 7 который, например, может состоять из активированного угля, измельченной скорлупы грецкого ореха, песка или аналогичного материала. ПодвижtrhrA фильтрующий слой 7 занимает две основные зоны: зону 8 уплотненного фильтрующего слоя и зону расширения в кольцеобразном пространстве 9, Подвижный фильтрующий слой 7 может содержать большое количество отдельных частиц носителя хлопьев, каждая из которых является гранулированной.и отдельной и, таким образом, ймеющей возможность перемещаться в пределах корпуса 1 ° Каждая части-. ца носителя хлопьев имеет большую площадь поверхности и обладает поверхностным зарядом, который притягивает частицы, которые должны удаляться из потока втекающей среды.

Уплотненная зона 8 подвижного фильтрующего слоя 7, в основном, расположена между перегородкой 10 и над перфорированным конусом 11 °

Перегородка 10 оканчивается ее нижней торцовой частью 12 на расстоянии над донной частью 2 и перфорированным конусом 1!, В верхней части корпуса расположена цилиндрическая перегородка 14.

Пространство 13 между перегородками 10 и 14 и стенкой 3 образует кольцевое пространство, условно разделенное на зоны очистки 15,возврата 16 и отходов 17.

Выпускной патрубок 18 осветленной воды. прикреплен к донной части 2. Желоб 19 для отвода промывной .воды расположен по внешней периферии вокруг перегородки 14 и имеет

V -образный вырез 20 для перелива избыточной промывной воды. Уровень

21 уплотненной зоны 8 находится ниже зоны 16 возврата.

Подающий коллектор 22 осуществляет подачу потока воды, которая должна осветляться, в корпус 1 после пропускания через клапан 23 управления, который может крепиться подходящей ведущей к приборам магистралью 24 контроллера 25 уровня.

5 Втекающая через коллектор 22 вода может подаваться в резервуар или корпус 1 у отверстия 26 и после этого в распределительный трубопро1О вод 27, который может быть круговой конфигурации, помещенный в донной части кольцеобразного пространства 9. Впускное отверстие 26 может соединяться с трубопроводом 27 пос15 редством тройника или подобного фиттинга с подходящими опорами, такими как сварные швы или подобными им, к стенке 3.

Магистрали 28 и 29 являются, соответственно, магистралями подачи поли20 мера и воздуха, которые сообщаются с впускным отверстием 26 и через него с круговым распределительным трубопроводом 27. Последний трубопровод

MoI бы находиться на возвышении горизонтально вровень с донной частью цилиндрической перегородки 10 и может обеспечиваться равномерно разнесенными друг от друга перфорациями, чтобы позволять входящей воде, воздуху и

30 полимеру впрыскиваться в кольцеобраэное пространство 9 в системе равномерного распределения. Перфорации в распределительном трубопроводе 27 могли бы быть обращенными вниз, чтобы сво35 дить к минимуму забивание отдельными частицами носителя хлопьев. Отражатель помещен под распределительным трубопроводом 27 для предупреждения короткого замыкания потока.

40 Перфорированный конус 11 помещен в донной части 2 корпуса с зазором между нижней кромкой перегородки 10 и конусом 11.

Непрерывное сопло образовано меж45 ду свисающими внутрь коническими перегородками 30 и 31, закрепленными, соответственно, к верхней и нижней боковым стенкам перегородок 10 и 14.

11ерегородка 30 может быть перфори50 рованной.

Сопла (показанные частично) крепятся к юбке 32, которая присоединяется к верхней кромке перегородки 10 и нижней кромке перегородки 14.

55 Фильтр работает следующим образом.

Вода подается через подающий коллектор 22. Полимер и воздух подаОт1178313 ся, соответственно, через магистрали

28 и 29 подачи и движутся через коллектор 22, через отверстие 26 в распределительный трубопровод 27. Подача воздуха и полимера через трубопровод 27 создает "накачивающее" действие, которое обеспечивает по крайней мере частично движущую силу, чтобы передавать подвижной фильтрую- 1О щий слой 7 по направлению вверх мимо нижней кромки перегородки 10 и в кольцеобразное пространство 9.

Частицы носителя хлопьев, входящие в кольцеобразное пространство 9 у 15 эоны 15 очистки, таким образом, становятся разуплотненными и псевдоожиженными направленным вверх потоком в кольцеобразном пространстве 9. В зоне 16 частицы носителя хлопьев очищаются воздухом и расширяются, чтобы очищать подвижный фильтрующий слой 7. Когда фильтрующий слой поднимается вьпче перегородки 10 к зоне 16 возврата, площадь поперечного сечения кольцеобразного пространства 9 увеличивается от диаметра перегородки 10 к диаметру перегородки 14, Соответственно этому скорость падает ниже скорости улавливания 30 отдельж х частиц фильтрующего слоя сред и тогда частицы носителя хлопьев отлагаются на поверхности фильтрующего слоя 7 внутри перегородки 10.

Скорость движения частиц в зоне 17 отходов кольцеобразного пространства 9 все еще является достаточно большой, чтобы переносить частицы хлопьев в желоб 19. Выходной поток воды для струйной промывки регулируется контроллером 25 уровня, устанавливающим уровень через снабженный ф-образными вырезами 20 перелив, чтобы разгружать трубопровод для отвода промывной воды, Неочищенная вода и среды проходят через участок между перегородками

30 и 31 и неочищенная вода фильтруется через зону 8, когда образуются хлопья на поверхности сред и ниже этой поверхности, Затем осветленная вода проходит через конус 11 и эа пределы выпускного патрубка 18.

В сравнении с известным предлагаемый фильтр обеспечивает более высокое качество очистки воды, так как внутренние перегородки и кольцевой трубопровод для подачи воздушной струи обеспечивают улучшенную и более эффективную возможность перемещения очищаемой жидкости вверх.

Кроме того, жидкость проходит через уплотненную зону 8 фильтрующего материала, что обеспечивает улучшенное качество контакта очищаемой жидкости с фильтровальным материалом и полимером. ээ

Э °

% ° э

g ээээ э

° °,э, ° ° °

° ф ° ),,?r, t, .. ф ° э1

:Ф %

fO

2f э Ф

° r, мээ э эх

27

22 ээ

И ээээij >е

r 44 э э

° Ээ

28 2У

Составитель С.Красносельская

Редактор Н.Бобкова Техред Т.Фанта

Корректор А.Обручар

Заказ 5566/56 Тираж 659

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4

/7

46

Ь

),р3

I э (ф э фэ

4 э

„з ф Ф

Ф

Э э

Ф сМ, t, Ф

Ф

4 ° э э