Способ очистки жидкости и намывной ламельный фильтр для его реализации
Владельцы патента RU 2572543:
Закрытое акционерное общество "Системы водоочистки" (RU)
Изобретение относится к области очистки воды от примесей и микроорганизмов путем фильтрации через намывной слой. Способ очистки жидкости включает создание на фильтровальной поверхности намывного слоя из шламовых отходов. Перед намывкой фильтровального слоя в очищаемую жидкость вводят коагулянт и создают хлопья скоагулированных в жидкости загрязнений, которые и становятся основой намывного слоя, причем создание намывного слоя производят путем погружения фильтровальных элементов в намываемый раствор за счет постепенного заполнения бака намываемым раствором. Намывной раствор после прохождения через фильтровальные элементы используют многократно до полного создания намывного слоя на всей высоте фильтровального элемента. Намывной ламельный фильтр включает фильтрующие элементы, содержащие перфорированный каркас, с каждой из сторон которого размещен фильтрующий материал в виде слоев, закрепленных по контуру. Каждый перфорированный каркас выполнен в виде плоской полой пластины с внутренним размером не менее 1 мм. Пластины нижней своей частью объединены в общий патрубок для отвода очищенной жидкости. Технический результат: упрощение технологии формирования намывного слоя и снижение затрат на обслуживание фильтра. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к области очистки воды от примесей и микроорганизмов путем фильтрации через намывной слой.
Известен Способ формования намывного слоя в барабанном вакуумном фильтре (см. патент РФ №2116818, МПК B01D 33/06, опубл. 10.08.1998 г.), в котором намывной слой формируют одновременно на всей фильтрующей поверхности из собственно шламовых отходов, содержащихся в очищаемой СОЖ, путем подачи непосредственно в зону фильтрования очищаемой СОЖ с растворенным в ней воздухом, например путем эжектирования жидкости, по крайней мере, ниже уровня погружения барабана фильтра. Для формирования намывного слоя одновременно на всей фильтрующей поверхности барабан вакуум-фильтра устанавливают с возможностью вращения ниже уровня очищаемой жидкости, при этом вал барабана располагают либо горизонтально, либо вертикально.
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата, относится то, что в известном способе перед процессом намывки очищаемую жидкость насыщают воздухом, что приводит к усложнению всего технологического процесса очистки. Кроме того, формирование намывного слоя осуществляют одновременно на всей фильтрующей поверхности барабана, что не способствует созданию равномерного по толщине намывного слоя на поверхности барабана.
Известен Фильтрующий элемент и фильтр для очистки воды (см патент РФ №2432980, МПК B01D 25/00, опубл. 10.11.2011 г.), включающий фильтрующий элемент для очистки воды, который содержит перфорированный каркас, с каждой из сторон которого размещен фильтрующий материал в виде слоев, которые закреплены по контуру в
форме плоского прямоугольника, квадрата и т.п. Фильтр для очистки воды содержит камеру, имеющую вход и выход для потока воды, первую ступень фильтра, размещенную в камере, находящуюся в гидродинамическом сообщении с входом. Первая ступень фильтра содержит фильтрующий элемент с материалом, который удаляет микроорганизмы, вторую ступень фильтра, находящуюся в гидродинамическом сообщении с выходом. Вторая ступень фильтра содержит дополнительный сорбирующий материал и размещена в положении, которое позволяет воде проходить через первую ступень фильтра перед прохождением через вторую ступень.
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата, относится то, что в известном устройстве отсутствует система регенерации или очистки фильтровальных наполнителей по мере их загрязнения удаляемыми из жидкости примесями и микроорганизмами. И по сути, является одноразовым фильтрующим элементом.
Известен Намывной фильтр (см. авторское свидетельство СССР №487654, МПК B01D 29/34, B01D 37/02, опубл. 15.10.1975 г.), включающий фильтрующие элементы, размещенные внутри корпуса, который разделен горизонтальной перфорированной перегородкой на две камеры.
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата, относится то, что в известном устройстве отсутствует принудительный очистка фильтрующих элементов от фильтровального материала и шлама, а также принудительный сбор осадка со дна корпуса.
Сущность предлагаемого способа очистки воды заключается в том, что перед намывкой фильтровального слоя в очищаемую жидкость вводят коагулянт и создают хлопья скоагулированных в жидкости загрязнений, которые и становятся основой намывного слоя, причем создание намывного слоя производят путем погружения фильтровальных элементов в намываемый раствор за счет постепенного заполнения бака намываемым раствором, а сам намывной раствор, после прохождения через фильтровальные элементы, используют многократно до полного создания намывного слоя на всей высоте фильтровального элемента.
Кроме того, в процессе очистки время работы фильтровальных элементов с намывным слоем определяют по разности давлений очищаемой и очищенной жидкости, причем при разности давлений более 0,01 МПа производят очистку поверхности фильтровальных элементов от намывного слоя и загрязнений, удаленных из очищаемой жидкости, путем вертикального, сверху вниз, перемещения очищающих элементов.
Намывной ламельный фильтр включает в себя перфорированный каркас, с каждой из сторон которого размещен фильтрующий материал в виде слоев, закрепленных по контуру, при этом каждый перфорированный каркас выполнен в виде плоской полой пластины с внутренним размером не менее 1 мм, причем пластины нижней своей частью объединены в общий патрубок для отвода очищенной жидкости.
Фильтр состоит как минимум из двух фильтрующий элементов, собранных параллельно друг другу в пакет, причем пакет с внешних сторон и между фильтрующими элементами оснащен щетками, расположенными по всей ширине фильтрующих элементов, а сами щетки через штанги соединены с порталом, имеющим привод для возвратно-поступательного перемещения щеток. Кроме того, фильтр встроен в бак, оснащенный донным конвейером, а сам бак через трубопроводы подключен к замкнутой системе подачи намывного раствора, устройству подготовки коагулянта и устройству регулировки высоты жидкости в баке.
Использование предлагаемого изобретения обеспечивает следующий технический результат: упрощение технологии формирования намывного слоя и снижение затрат на обслуживание фильтра.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что предложенный способ включает в себя создание на фильтровальной поверхности намывного слоя из шламовых отходов.
Особенность заключается в том, что перед намывкой фильтровального слоя в очищаемую жидкость вводят коагулянт и создают хлопья скоагулированных в жидкости загрязнений, которые и становятся основой намывного слоя, причем создание намывного слоя производят путем погружения фильтровальных элементов в намываемый раствор за счет постепенного заполнения бака намываемым раствором, а сам намывной раствор, после прохождения через фильтровальные элементы, используют многократно до полного создания намывного слоя на всей высоте фильтровального элемента.
Кроме того, в процессе очистки время работы фильтровальных элементов с намывным слоем определяют по разности давлений очищаемой и очищенной жидкости, причем при разности давлений более 0,01 МПа производят очистку поверхности фильтровальных элементов от намывного слоя и загрязнений, удаленных из очищаемой жидкости, путем вертикального, сверху вниз, перемещения очищающих элементов.
Намывной ламельный фильтр включает в себя фильтрующий элемент для очистки воды, который содержит перфорированный каркас, с каждой из сторон которого размещен фильтрующий материал в виде слоев, закрепленных по контуру.
Особенность заключается в том, что перфорированный каркас, с каждой из сторон которого размещен фильтрующий материал в виде слоев, закрепленных по контуру, при этом каждый перфорированный каркас выполнен в виде плоской полой пластины с внутренним размером не менее 1 мм, причем пластины нижней своей частью объединены в общий патрубок для отвода очищенной жидкости. Фильтр состоит как минимум из двух фильтрующий элементов, собранных параллельно друг другу в пакет, причем пакет с внешних сторон и между фильтрующими элементами оснащен щетками, расположенными по всей ширине фильтрующих элементов, а сами щетки через штанги соединены с порталом, имеющим привод для возвратно-поступательного перемещения щеток. Кроме того, фильтр встроен в бак, оснащенный донным конвейером, а сам бак через трубопроводы подключен к замкнутой системе подачи намывного раствора устройству подготовки коагулянта и устройству регулировки высоты жидкости в баке.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентам и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «новизна».
Конструкция изобретения представлена на фигурах.
Фиг. 1 - схема намывного ламельного фильтра;
Фиг. 2 - фрагмент фильтрующего элемента.
Намывной ламельный фильтр состоит из бака 1, донного конвейера 2, привода 3, фильтрующих элементов 4, состоящих из перфорированного каркаса 5, сетки коллекторной 6, сетки поддерживающей 7, намывного слоя 8, патрубка 9, портала 10, штанг 11, щеток 12, устройства подготовки коагулянта 13, устройства ввода коагулянта 14, насоса 15, задвижек 16, 17 и 18, трубопроводов 19, 20, 21, 22 и 23, устройства 24 регулировки высоты жидкости в баке 1.
Ламельный фильтр собирается следующим образом. На перфорированный каркас 5 фильтрующего элемента 4 крепят сетку коллекторную 6, а затем сетку поддерживающую 7. Готовые фильтрующие элементы 4 соединяют в общий пакет и крепят к патрубку 9, который, в свою очередь, присоединяют к трубопроводу 23. Пакет фильтрующих элементов опускают в бак 1 и закрепляют на его бортах.
Намывку фильтровального слоя осуществляют следующим образом. Открывают задвижку 16 (задвижку 17 закрывают, задвижку 18 открывают) и очищаемую жидкость по трубопроводу 19 насосом 15 через устройство 14 ввода коагулянта по трубопроводу 20 направляют в бак 1. В устройство 14, в это же время, из устройства подготовки коагулянта 13 нагнетается раствор коагулянта. Состав и количество раствора коагулянта назначают в зависимости от состава и количества загрязнений в очищаемой воде. Скоагулированные в жидкости загрязнения в процессе намывки осаждаются на поддерживающей сетке 7 и образуют намывной слой. Устройством 24 регулируют скорость подъема очищаемой жидкости в баке 1 и тем самым регулируют толщину намывного слоя 8.
После создания намывного слоя по всей высоте фильтрующих элементов закрывают задвижку 18 и открывают задвижку 17, тем самым начинается процесс очистки жидкости и подачи очищенной жидкости по трубопроводу 21 потребителю. В процессе очистки жидкости подачу раствора коагулянта назначают в зависимости от состава и количества загрязнений в очищаемой воде.
После заиливания поверхности фильтрующих элементов 4 шламом, удаленным из очищаемой жидкости, и при разности давлений на наружной и внутренней поверхностях фильтрующего элемента 4 более чем 0,01 МПа, производят очистку фильтровальных элементов от намывного слоя и удаленных из жидкости загрязнений. Для этого порталу 10, с закрепленными на нем штангами 11 и щетками 12, придают вертикальное возвратно-поступательное движение до полной очистки поверхностей фильтрующих элементов. Удаленный с поверхностей фильтрующих элементов шлам сбрасывается на дно бака 1 и удаляется из него донным конвейером 2. После операции очистки фильтрующих элементов повторяется процесс создание намывного слоя на поверхностях фильтрующих элементов.
Таким образом, выше изложенное описание свидетельствует о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:
- средство, воплощающее заявленное изобретение, при его осуществлении предназначено для очистки воды и может быть использовано для приготовления воды высокого качества в быту и на промышленных производствах, а также в условия аварий и чрезвычайных ситуаций;
- для заявленного способа и устройства в том виде, как они охарактеризованы в изложенной формуле изобретения, подтверждена возможность их осуществления с помощью описанных в заявке средств и методов;
- средство, воплощающее заявленное изобретение при осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемых заявителем поставленных технических задач: упрощение технологии формирования намывного слоя и снижение затрат на обслуживание фильтра.
1. Способ очистки жидкости, включающий создание на фильтровальной поверхности намывного слоя из шламовых отходов, отличающийся тем, что перед намывкой фильтровального слоя в очищаемую жидкость вводят коагулянт и создают хлопья скоагулированных в жидкости загрязнений, которые и становятся основой намывного слоя, причем создание намывного слоя производят путем погружения фильтровальных элементов в намываемый раствор за счет постепенного заполнения бака намываемым раствором, а сам намывной раствор после прохождения через фильтровальные элементы используют многократно до полного создания намывного слоя на всей высоте фильтровального элемента.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в процессе очистки время работы фильтровальных элементов с намывным слоем определяют по разности давлений очищаемой и очищенной жидкости, причем при разности давлений более 0,01 МПа производят очистку поверхности фильтровальных элементов от намывного слоя и загрязнений, удаленных из очищаемой жидкости, путем вертикального, сверху вниз, перемещения очищающих элементов.
3. Намывной ламельный фильтр, включающий фильтрующий элемент для очистки воды, который содержит перфорированный каркас, с каждой из сторон которого размещен фильтрующий материал в виде слоев, закрепленных по контуру, отличающийся тем, что фильтрующие элементы содержат перфорированный каркас, с каждой из сторон которого размещен фильтрующий материал в виде слоев, закрепленных по контуру, при этом каждый перфорированный каркас выполнен в виде плоской полой пластины с внутренним размером не менее 1 мм, причем пластины нижней своей частью объединены в общий патрубок для отвода очищенной жидкости.
4. Фильтр по п. 3, отличающийся тем, что он состоит как минимум из двух фильтрующих элементов, собранных параллельно друг другу в пакет, причем пакет с внешних сторон и между фильтрующими элементами оснащен щетками, расположенными по всей ширине фильтрующих элементов, а сами щетки через штанги соединены с порталом, имеющим привод для возвратно-поступательного перемещения щеток.
5. Фильтр по п. 3, отличающийся тем, что он встроен в бак, оснащенный донным конвейером, а сам бак через трубопроводы подключен к замкнутой системе подачи намывного раствора, устройству подготовки коагулянта и устройству регулировки высоты жидкости в баке.
