Установка для обезжелезивания подземных вод

 

Использование: для очистки природных подземных вод, а именно для обезжелезивания. Сущность изобретения: установка включает аэрационное устройство, контактный резервуар и медленные фильтры, установленные друг на друга. Вода из контактного резервуара на загрузку фильтров поступает через желоб по периметру фильтра, на кромке желоба закреплена перфорированная диафрагма, перфорация которой выполнена в виде штуцеров, снабженных поплавками. Эксплуатация установки обеспечена свободным доступом к запорно-регулирующей арматуре, упрощена регенерация фильтрующей загрузки гидроудалением обратным током воды и исключена кольматация верхнего слоя загрузки . 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 С 02 F 1/64

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

51 59 2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4839160/26 (22) 03,05,90 (46) 07.06.92. Бюл. N 21 (71) Дал ьневосточн ы и научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации (72) В. Л. Головин (53) 628. 1(088.8) (56) Двухъярусный медленный фильтр открытого типа. — Информационный листок N

72-87, Приморский ЦНТИ, 1987, с. 4. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ОБЕЗЖЕЛЕЗИВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД (57) Использование: для очистки природных подземных вод, а именно для обезжелезивания. Сущность изобретения: установка

Изобретение относится к установкам для очистки природных подземных вод, а именно к установкам обезжелезивания малой производительности.

Целью изобретения является упрощение эксплуатации.

Поставленная цель достигается тем, что в установке для обезжелезивания подземных вод, включающей аэрационное устройство, контактный резервуар и двухъярусный медленный фильтр с зернистой загрузкой, оборудованный системой подачи исходной воды и дренажной системой для отвода фильтрата, медленные фильтры выполнены напорными и установлены друг на друга, а система подачи воды выполнена в виде желоба по периметру фильтра с гибкой перфорированной диафрагмой, закрепленной на

Ы2 1738760 А1 включает аэрационное устройство, контактный резервуар и медленные фильтры, установленные друг на друга. Вода из контактного резервуара на.загрузку фильтров поступает через желоб по периметру фильтра, на кромке желоба закреплена перфорированная диафрагма, перфорация которой выполнена в виде штуцеров, снабженных поплавками, Эксплуатация установки обеспечена свободным доступом к запорно-регулирующей арматуре, упрощена регенерация фильтрующей загрузки гидроудалением обратным- током воды и исключена кольматация верхнего слоя загрузки. 2 ил. кромке желоба с обтразованием зазора при отводе промь(в ой воды.

Предлагаемая установка может Bûïoëнять роль биореактора с функцией обеспечивать жизнедеятельность железобактерий в биопленке на поверхности загрузки, выделяющих из воды растворенные соединения железа; отстойника-накопителя осадка с функцией задерживать часть образующегося гидроксида железа на поверхности диафрагмы, предотвращать выпадение всего количества взвеси на фильтрующую поверхность загрузки; уклонообразователя с функцией обеспечивать гидросмыв осадка с поверхности диафрагмы в сборный желоб при промывке фильтра обратным током воды; запорного органа с функцией открывать зазор для доступа промывной воды и осадка, удаляемого с поверхности загрузки в

1738760 сборный желоб при промывке ее обратным током воды.

На фиг. 1 представлена установка, разрез; на фиг. 2 — узел! на фиг. 1.

Установка включает аэрационное устройство 1, размещенное над контактным резервуваром 2, соединенным напорным трубопроводом 3 с медленными фильтрами

4, установленными друг на друга. Верхняя часть медленных фильтров 4 разделена гибкой перфорированной диафрагмой 5 на верхний 6 и нижний 7 ярусы, перфорация диафрагмы 5 снабжена штуцерами 8 и поплавками 9, диафрагма 5 закреплена с помощью упоров 16 на кромке сборного желоба 10 с образованием зазора 15 при промывке обратным током воды. Медленные фильтры имеют фильтрующую загрузку

11 с предварительно образованной на поверхности ее зерен каталитической пленкой, уложенную на поддерживающие слои дренажной системы 12, сообщенной со сборным трубопроводом 13 для отвода чистой воды и с патрубком 14 для подачи промывной воды, Сборный желоб 10 соединен с трубопроводом 17 для отвода промывной воды и осадка, Установка работает следующим образом.

Вода, содержащая растворенные соединения железа, из подземного источника водоснабжения с помощью, например, погружных артезианских насосов, установленных в водозаборных скважинах, подается в аэрационное устройство 1, расположенное над контактным резервуаром

2. В качестве аэрационного устройства 1 может использоваться разбрызгиватель, например перфорационный трубопровод, а при высокой концентрации растворенных газов, в частности диоксида углерода, возможно использование вакуумно-эжекционных аппаратов, позволяющих снижать содержание растворенных газов и обеспечивать абсорбцию кислорода в обрабатываемой воде. Контактный резервуар 2 целесообразно располагать на отметках, обеспечивающих необходимый свободный напор в точках водоотбора разводящей сети, В этом случае он выполняет функцию напорно-регулирующей емкости, Из контактного резервуара 2 обрабатываемая вода по напорному трубопроводу 3 поступает в верхнюю часть медленных фильтров 4, установленных друг на друга.

Верхняя часть медленных фильтров 4 разделена гибкой перфорированной диафрагмой 5, выполненной, например, из полиэтиленовой пленки, на верхний 6 и нижний 7 ярусы. В верхних ярусах 6 фильтров 4 часть соединений железа в виде хлопьев гидроксида отстаивается (до 30 — 50о от начальной концентрации железа) и осаждается на поверхность гибкой диафрагмы 5. С

5 целью образования зоны накопления осадка перфорация диафрагмы 5 снабжена штуцерами 8, выступающими над поверхностью диафрагмы 5 на 30-40 мм.

Для увеличения длины зоны отстаивания

10 перфорация со штуцерами 8 выполнена только в средней части диафрагмы. Для уменьшения деформаций диафрагмы,5, возникающих при накоплении осадка на ее поверхности, на штуцерах 8 закреплены

15 поплавки 9, частично компенсирующие массу осадка за счет своей плавучести.

После отстаивания части соединений железа в верхнем ярусе 6 очищаемая вода через штуцеры 8 поступает в нижний ярус 7, 20 причем через сборный желоб очищаемая вода в нижний ярус 7 не поступает, так как диафрагма 5 своей нижней поверхностью примыкает к сливной кромке сборного желоба 10. Из нижнего яруса 7 вода фильтру25 ется через зернистую загрузку 11, имеющую мощность 0,75 м (со скоростью 0,1 — 0,2 м/ч.

В связи с тем, что период образования каталитической пленки на зернах загрузки при малых скоростях фильтрации очень продол30 >кителен (до 20 сут и более), в этот период содержание железа в фильтрате может существенно превышать предельно допустимую его концентрацию; загрузку до ее укладки в фильтр 4 предварительно "заря35 жают" за счет пропуска через нее воды, содержащей железо, со скоростью фильтрации 5-7 м/ч в течение нескольких часов до образования на поверхности зерен каталитической пленки. Такую "зарядку"

40 можно производить на специальной фильтровальной колонне или непосредственно в фильтрах 4, поочередно пропуская через них исходную воду с указанной скоростью фил ьтра ции. При фил ьтрации очи щаемой

45 воды через загрузку 11 с каталитической пленкой, предварительно образованной на ее зернах, вода полностью очищается от железа и дренажной системой 12 отводится в сборный трубопровод 13, соединенный с

50 разводящей сетью. Давление в сети при этом соответствует уровню воды в контактном резервуаре 2 и потерям напора в медленных фильтрах 4, арматуре и трубопроводах 3 и 13.

55 По мере фильтрации соединения железа накапливаются в верхнем слоем фильтрующей загрузки 11 и на ее поверхности, образуя осадок; Железистый осадок, накапливающийся на поверхности диафрагмы 5 и загрузке 11, имеет рыхлую структуру и отно1738760

50

55 сительно высокую проницаемость, причем в состав осадка входят железобактерии, способствующие повышению интенсивности процесса окисления железа и выделению его из раствора, После образования биопленки на поверхности загрузки 11 основная часть находящихся в очищаемой воде соединений железа задерживается в слое биопленки, не проникая вглубь фильтрующей загрузки 11 и снижая интенсивность роста потерь напора (фильтрационного сопротивления).

Благодаря низкой интенсивности роста потерь напора в загрузке 11, не превышающей в среднем 0,2 — 0,5 см/сут, продолжительность фильтроцикла составляет

250 — 350 сут. После достижения предельных величин потерь напора в результате кольматации верхнего слоя загрузки 11 и накопления осадка на ее поверхности подачу исходной воды по трубопроводу 3 в фильтр

4 и отвод фильтрата дренажом 12 прекращают. В патрубок 14 обеспечивают подачу промывной воды, например, передвижной насосной установкой из автоцистерны или из дренажа 12 параллельно работающих фильтров 4. При промывке загрузки 11 обратным током воды диафрагма 5 (фиг, 2) занимает верхнее положение (пунктир), открывая зазор 15 между ее нижней поверхностью и кромкой сборного желоба 10, к которой с помощью упоров 16 крепится диафрагма 5. Промывная вода со взвешенным осадком поступает в сборный желоб 10 (стрелки), а через штуцеры 8 — в верхний ярус 6, смывая осадок, накопившийся на поверхности диафрагмы 5, и в сборный желоб 10, по которому отводится в трубопровод 17 и сбрасывается в канализацию.

Промывка фильтрующей загрузки 11 медленных фильтров 4 проводится поочередно в каждом из них, после чего фильтры 4 вновь выводятся на рабочий режим путем соответствующего переключения запорных органов (задвижек), 5 По сравнению с известной предлагаемая установка для обезжелезивания подземных вод имеет существенно меньшие габаритные размеры в плане, может быть сблокирована с водонапорной башней и мо10 жет использоваться для очистки вод в автономном режиме, не требуя значительных затрат на эксплуатацию. Кроме того, установка применяется в эксплуатации удаленных от централизованных водопроводных

15 систем объектов, таких как пионерские лагеря, животноводческие фермы, имеющие водопотребление в пределах 20 — 75 м /сут, з

При высокой санитарной надежности эксплуатация установки по сравнению с изве20 стной упрощается за счет возможности гидравлической регенерации загрузки, отсутствия необходимости периодического демонтирования и восстановления гибких оболочек нижнего яруса, необходимости по25 стоянного контроля за работой фильтров за счет отсутствия затруднений их работы в зимний период.

Формула изобретения

Установка для обезжелезивания подземных вод, включающая аэрационное устройство, контактный резервуар и медленные фильтры с системой подачи во35 ды и дренажной системой отвода фильтрата, отличающаяся тем, что, с целью упрощения эксплуатации, фильтры установлены друг на друга, а система подачи воды выполнена в виде желоба по периметру

40 фильтра с перфорированной диафрагмой, закрепленной на кромке желоба.

1738760

1738760

6/5 Х д

Г.2

35

45

Составитель Л.Бейнарович

Техред М.Моргентал Корректор Э.Лончакова

Редактор И.Дербак

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ i f4 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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