Способ фильтрования воды

 

Изобретение относится к области очистки воды на медленных фильтрах и позволяет повысить эффективность процесса. В корпус фильтра последовательно укладывают слои зернистой загрузки из тяжелого и легкого фильтрующих материалов, затем слои легкого фильтрующего материала перемешивают с верхней частью тяжелого фильтрующего материала, в верхнюю часть перемешанного слоя подают восходящий поток воды и выделяют наверх слой загрузки из легкого материала крупностью 0,5-3,0 мм. При этом в качестве легкого материала используют дробленый керамзит, перемешивание слоев и выделение слоя легкого материала осуществляют путем подачи восходящего потока с помощью заглубленного в загрузку гидравлического рыхлителя, при этом соотношение высоты перемешанного слоя загрузки и выделенного из него слоя легкой загрузки составляет 1:0,1-0,5. 3 з.п. ф-лы, 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 В 01 D 24/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4647554/26 (22) 07.02,89 (46) 07.10.91. Бюл. ¹ 37 (71) Южное научно-производственное объединение по гидротехнике и мелиорации (72) B. Н. Лозовой, А. А. Сильченков, P. К.

Ким, В. Н. Дорошенко и В. И. Стэценко (53) 66.063,322(08 8Я) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1003876, кл. В 01 0 37/00, 1986. (54) СПОСОБ ФИЛЬТРОВАНИЯ ВОДЫ (57) Изобретение относится к области очистки воды на медленных фильтрах и позволяет повысить эффективность процесса. В корпус фильтра последовательно укладывают слои зернистой загрузки иэ тяжелого и легИзобретение относится к области очистки воды фильтрованием, в частности к технологии водоподготовки на очистных станциях с медленными фильтрами.

Целью изобретения является повышение эффективности процесса.

Пример 1, На установке фильтрационно-технологического анализа, представляющей модель медленного фильтра, на слой песка с размером фракций 0,25-0,5 мм укладывают слой дробленого керамэита с размером фракций 0,25-0,5 мм, Загл дленным в загрузку гидравлическим рыхлителем при расходе воды 1,1-1,4 л/с в один насадок производят перемешивание загрузки, а затем выделяют в верхний слой дробленый керамзит толщиной слоя 30 см при расходе воды 0,3 — 0,8 л/с в один насадок гидравлического рыхлителя, Через установку фильтруют в направлении сверху вниз воду иэ реки Аксай следующего состава: мутность

90-100 мг/л, цветность до 36,6 град. рН

„„. Ы„„1681888 А1 кого фильтрующих материалов, затем слои легкого фильтрующего материала перемешивают с верхней частью тяжелого фильтрующего материала, в верхнюю часть перемешанного слоя подают восходящий поток воды и выделяют наверх слой загрузки из легкого материала крупностью 0,5 — 3,0 мм. При этом в качестве легкого материала используют дробленый керамзит, перемешивэние слоев и выделение слоя легкого материала осуществляют путем подачи восходящего потока с помощью заглубленного

B загрузку гидравлического рыхлителя, при этом соотношение высоты перемешанного слоя загрузки и выделенного из него слоя легкой загрузки составляет 1:0 1 — 0,5. 3 з,п, ф-лы, 2 табл, 8,45, Скорость фильтрования поддерживают постоянной, равной 0,4 м/ч. Качество фильтрата соответствует требованиям ГОСТА, Затем проводят аналогичные опыты по- ь сле выделения в верхний слой дробленого О, керамзита фракций 0,5 — 1,0; 1,0 — 2,0; 3,0 — 6,0 р мм.

Критериями оценки эффективности. фильтрационного процесса служат продолжительность фильтроцикла, производительность фильтра и грязеемкость. ОО

Технологические показатели работы загрузок представлены в табл. 1.

Из данных, приведенных в табл. 1 видно, что наибольшая производительность фильтра и продолжительность фильтроцикла достигается при крупности дробленого керамзита в выделенном слое 0,5-3,0 мм, Это объясняется следующим. При крупности дробленого керамзита в выделенном наверх слое загрузки 0,25 — 0,5 мм основная масса загрязнений задерживается на по3

1681888

10 гидравлической крупности кварцевого пес- 15 ка, 20

55 верхности загрузки, образуется грязевая пленка, которая приводит к быстрому росту потери напора, что резко сокращает продолжительность фильтроцикла и, соответственно, производительность, Снижение производительности фильтра при крупности дробленого керамзита в выделенном слое 3,0-6,0 мм объясняется тем, что при крупности песка. равной 0,25—

0,5 мм, выделить из перемешанного слоя дробленый керамзит крупностью 3,0 — 6,0 мм не представляется возможным, так как гидравлическая крупность дробленого керамзита крупностью 3,0-6,0 мм больше

В этом случае образуется смешанная загрузка, пористость которой меньше пористости загрузки с крупностью дробленого керамзита в выделенном слое 0,5 — 3,0 мм.

Пример 2. На установке фильтрационно-технологического анализа, представляющей модель медленного фильтра, на слой песка крупностью 0,25 — 0,5 мм укладывают слой дробленого керамзита крупностью 0,5 — 3,0 мм с соотношением слоев 1:1, при общей толщине загрузки 80 см, Гидравлическим рыхлителем при расходе воды

1,1-1,4 л/с в один насадок производят перемешивание загрузки на глубину 60 см.

Затем выделяют наверх слой дробленого керамзита толщиной 2 см путем погружения гидравлического рыхлителя на глубину 2 см при расходе воды 0,3 — 0,8 л/с в один насадок, что соответствует соотношению толщин слоев перемешанной загрузки и выделенного из нее слоя дробленого керамзита 1:0,03. Через установку фильтруют в направлении сверху вниз воду реки Аксай следующего состава: мутность 90 — 100 мг/л, цветность до 36,6 град„рН 8,45. Скорость фильтрования поддерживают постоянной, равной 0,4 м/г. Качество фильтрата соответствует требованиям ГОСТа. Затем проводят аналогичные опыты при выделении наверх загрузки дробленого керамзита толщиной

7, 10; 20, 30, 40 см, что соответствует соотношению толщин слоев перемешанной загрузки и выделенного иэ нее слоя дробленого керамзита 1:0,1; 1:0,166;, 1;0,33; 1:0,5; 1:0,66.

Эталоном для сравнения служила модель медленного фильтра, загруженная с отношением 1:1 смешанной загрузкой из дробленого керамзита крупностью 0,5 — 6,0 мм и кварцевого песка крупностью 0,25 — 0,5 мм, и модель фильтра, загруженная двухслойной загрузкой из дробленого керамзита и кварцевого песка аналогичной

50 крупности с толщиной слоев керамэита 30 см, песка 50 см, Критерием эффективности фильтрующих зарузок служат продолжительность фильтроцикла, производительность фильтра, количество воды, необходимое для про1 мывки загрузки.

Технологические показатели работы эагрузок представлены в табл. 2, Как видно из данных, приведенных в табл. 2, с увеличением соотношения толщин слоев перемешанной загрузки и выделенного из нее слоя дробленого керамзита увеличивается продолжительность фильтроцикла, Однако для регенерации загрузки с толщиной выделенного дробленого керамзита 40 см, что соответствует соотношению толщин загрузки 1;0,66, необходим больший процент промывной воды, поэтому производительность фильтра уменьшается по сравнению с загрузкой с соотношением названных слоев, равном 1;0,5. При выделении из.смешанного слоя дробленого керамэита толщиной 2 см (соотношение 1:0,03) производительность фильтра увеличивается незначительно в 1,1 — 1,2 раза по сравнению с известными способами фильтрования с перемешанной и двухслойной загрузками.

Оптимальные условия осуществления предлагаемого способа наблюдаются при соотношении слоев загрузки, равном 1;0,1—

0,5, когда производительность фильтра увеличивается в 1,6 — 3,5 раза по сравнению с известными способами фильтрования.

Формула изобретения

1. Способ фильтрования воды, включающий последовательное укладывание слоев зернистой загрузки из тяжелого и легкого фильтрующего материала, перемешивание слоев восходящим потоком воды, пропускание очищаемой воды через загрузку и последующую регенерацию загрузки потоком промывной воды, - о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения эффективности процесса, слой легкого фильтрующего материала перемешивают с верхней частью слоя тяжелого материала, а в верхнюю часть перемешанного слоя подают восходящий поток воды и выделяют наверх слой загрузки из легкого материала с крупностью зерен

0,5 — 3,0 мм, 2, Способ поп,1,отличающийся тем, что в качестве легкого материала используют, например, дробленый керамэит.

3, Способ по и. 1, отличающийся тем, что перемешивание слоев и выделение слоя легкого материала осуществляют путем подачи восходящего потока воды с помощью заглубленного в загрузку гидравлического рыхлителя, 1681888

4. Способ по пп. 1-3, отл и ч а ю щи йс я тем, что соотношение высоты перемешанного слоя загрузки и выделенного из него слоя легкой загрузки составляет 1:0,1-0,5.

Таблица

Таблица 2

Фильтрование

Фильтрование через предлагаемую загрузку

Фильтрование

Параметры через смешан1 0 03 1 0 1 1 0 166 1 0 33 1 0 5

1:0,66 рамэит— песок) рамэит— песок) Продолкитель" ность фильтроцикла, сут

8,0

16,0 28,0 28,0

14,0

10,0 13

Производительность 1 м» фильтра, и» /мь 74, 1

121»8 131 ° 3 150»2 262»3 262»2

92,2

83,5

9,89

Гряэеемкость загрузки,кг/мэ 7,9

17»35 22»46

26, 66

14,9

11, 2

11,04

5,8

2,2

2,4 2,3

2,4

3,0

3,5

3,3

Составитель Н. Смирнова

Техред М.Моргентал Корректор М, Максимишинец

Редактор Л. Гратилло

Заказ 3358 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производ".òâåííî-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ную загрузку (дроблеиый кеКоличество воды, необходимое для промывки загрузки, Х, от объема очищенной

ВОДЫ через двухслойную загрузку (дроблений кеСоотношение тоспцин слоев перемешанной загрузки н выделенного из нее слоя дробленогд керамэита