Способ регенерации зернистой загрузки напорных фильтров

 

Изобретение относится к очистке воды фильтрованием и позволяет повысить эффективность регенерации зернистой загрузки фильтров. При регенерации осуществляют снижение уровня воды над слоем загрузки, нагнетание сжатого воздуха в фильтр до повышения избыточного давления до 0,30-0,35 МПа, взрыхление загрузки путем резкого снижения давления до атмосферного , барботирование загрузки сжатым воздухом и промывку восходящим потоком воды. При нагнетании сжатого воздуха в фильтр происходит насыщение воды в поровом пространстве загрузки растворенным воздухом, а при резком снижении давления - его выделение из воды с возникновением значительных динамических усилий за счет кавитации и возникновения пушечного эффекта, при котором загрязнения отрываются от поверхности зерен загрузки и измельчаются. 1 з.п. ф-лы, 1 табл. (Л 00 ел 00 N О5 О)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (р) В О1 В 23/24 ргрг(ьучте.

l13 „;.;,:.;,„13 ТЛНОТ М

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4024884/31-26 (22) 24.02.86 (46) 23.11.87. Бюл. № 43 (71) Ленинградский инженерно-строительный институт и Всесоюзное научно-производственное объединение целлюлозно-бумажной промышленности (72) А. Н. Ким, Г. Г. Рудзский, В. Б. Гусаковский, В. П. Семенов и О. Е. Марова (53) 66.067.322 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 936962, кл. В 01 D 23/24, 1980.

Технические записи по проблемам воды.

Пер. с англ. в двух томах. Т. 1. М.: Стройиздат, 1983, с. 278 :,SU„„1353466 А 1 (54) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ ЗЕРНИСТОЙ ЗАГРУЗКИ НАПОРНЪ|Х ФИЛЬТРОВ (57) Изобретение относится к очистке воды фильтрованием и позволяет повысить эффективность регенерации зернистой загрузки фильтров. При регенерации осуществляют снижение уровня воды над слоем загрузки, нагнетание сжатого воздуха в фильтр до повышения избыточного давления до

0,30 — 0,35 МПа, взрыхление загрузки путем резкого снижения давления до атмосферного, барботирование загрузки сжатым воздухом и промывку восходящим потоком воды. При нагнетании сжатого воздуха в фильтр происходит насыщение воды в поровом пространстве загрузки растворенным воздухом, а при резком снижении давления — его выделение из воды с возникновением значительных динамических усилий за счет кавитации и возникновения пушечного эффекта, при котором загрязнения отрываются от поверхности зерен загрузки и измельчаются. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

1353466

Формула изобретения

Изобретение относится к области очистки воды фильтрованием и может быть использовано при очистке природных и сточных вод.

Целью изобретения является повышение эффективности регенерации за счет снижения остаточных загрязнений в догрузке.

Пример. Воду после доочистки городских сточных вод известкованием в слое взвешенного осадка подают на опытные напорные фильтры диаметром 150 мм, загруженные кварцевым песком крупностью зерен

1 — 2 мм на высоту слоя 1,8 м.

Содержание взвешенных веществ в воде, подаваемой на фильтры, составляет 15—

30 мг/л, в фильтрате — 5 — 7 мг/л.

Очистку воды на фильтрах производят в режиме сверхскоростного фильтрования, т.е. при постоянной в течение фильтроцикла потере напора в фильтрах и понижающейся скорости фильтрования. Начальная скорость фильтрования 40 — 50 м/ч при достижении скорости 20 — 25 м/ч фильтры выводят на промывку.

Промывку фильтров производят в следующей последовательности.

По известному способу закрывают клапаны отвода фильтрованной и подачи исходной воды, открывают клапан сброса промывной воды и понижают уровень воды над слоем загрузки (объем сбрасываемой воды составляет примерно 100 0 от объема фильтрующей загрузки). Затем осуществляют подачу сжатого воздуха для барботирования загрузки. Для этого открывают клапан подачи сжатого воздуха и производят барботирование загрузки с интенсивностью 20—

25 д/см в течение 4 — 5 ми, осуществляют повышение избыточного давления сжатого воздуха в фильтре в течение 1,5 — 2 мин до величины 0,30 — 0.35 МПа и взрыхляют загрузку путем резкого открытия клапана сброса промывной воды и снижения давления до атмосферного. Клапан подачи воздуха закрывают и открывают клапан подачи промывной воды. Промывку фильтра производят фильтрованной водой с интенсивностью 16 — 18 л/см до содержания взвешенных веществ в сбрасываемой промывной воде (10 мг/л.

По предлагаемому способу закрывают клапаны отвода фильтрованной и подачи исходной воды, открывают клапан сброса промывной воды и понижают уровень воды над слоем загрузки путем сброса части воды из надзагрузочного объема фильтра.

Затем клапан сброса промывной воды закрывают, открывают клапан подачи сжатого воздуха.

При нагнетании сжатого воздуха в напорный фильтр под избыточным давлением

0,3 — 0,35 МПа создаются оптимальные ус5 lO

2О

ЗО

35 ловия насыщения воды в поровом пространстве зернистой загрузки растворенным воздухом. При резком снижении давления в фильтре путем сообщения с атмосферой в результате мгновенного расширения воздуха и его выделения из воды в поровом объеме зернистой загрузки происходит разрыв сплошности жидкости, вследствие чего возникает кавитация. Вследствие этого возникает движение воды с большими скоростями, направленное в зону меньшего давления, что вызывает значительные динамические усилия, которые в результате резонансных явлений кавитации в поровых объемах приводят к возникновению «пушечного» эффекта в них, при котором загрязнения и отложения отрываются от поверхности зерен фильтрующей загрузки и измельчаются.

После этого производят барботирование загрузки сжатым воздухом с интенсивностью 20 — 25 л/с м в течение 4 — 5 мин.

В процессе барботирования загрузки сжатым воздухом отделившиеся от зерен загрузки загрязнения и отложения флотируются через толщу загрузки к ее поверхности.

Затем клапан подачи воздуха закрывают и открывают клапан подачи промывной воды.

Промывку фильтра производят фильтрованной водой с интенсивностью 16 — 18 л/с м до содержания взвешенных веществ в сбрасываемой промывной воде (10 мг/л. Усредненные результаты сравнительных испытаний приведены в таблице.

Эффективность регенерации по предлагаемому способу значительно возрастает по сравнению с регенерацией по известному способу. При повышении избыточного давления, подаваемого в фильтр сжатого воздуха, до 0,3 — 0,35 МПа величина остаточных загрязнений в загрузке уменьшается в

4 раза, а затраты воды, расходуемой на промывку, уменьшаются на 30%.

l. Способ регенерации зернистой загрузки напорных фильтров, включающий понижение уровня воды над слоем загрузки, подачу сжатого воздуха для барботирования загрузки и промывку загрузки восходящим потоком воды, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности регенерации за счет снижения остаточных загрязнений в загрузке, перед барботированием осуществляют повышение избыточного давления сжатого воздуха в фильтре и взрыхление загрузки путем снижения давления до атмосферного.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что избыточное давление воздуха в фильтре повышают до 0,30 — 0,35 МПа, 1353466

Эффективность регенерации

Давление сжатого

Продолжительность

Способ регенерации воздуха, подачи

МПа промывной

Остаточное Затраты промы— вочной загрязнения в загводы, мин воды, мз /м рузке от веса загрузки, ь

6,86

О, 143

Известный 0,20

7,0

Предлагаемый

0,140

0,086

0,035

0,032

0,033

0 035

6,73

0,20

7,0

6,00

6 5

0,25 4,88

0,30

5 0

4,50

0,35

4,5

4,42

0,40

4,5, 4,45

0 50

4,5

Составитель H. Смирнова

Редактор Л. Гратилло Техреду И. Верес Корректор Н. Король

Заказ 5309/7 Тираж 657 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! 13035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4