Устройство очистки воды от взвешенных примесей

Изобретение может быть использовано в химической промышленности и водоочистке. Устройство очистки воды от взвешенных примесей включает корпус 1 с коническим днищем 2 и крышкой сферической формы 3. Между крышкой и корпусом установлена трубная доска 4, на которой в радиальной шестилучевой симметрии вертикально расположены фильтровальные элементы в виде перфорированных трубок 5, по всей длине которых установлены конические тарелки. На конических поверхностях тарелок размещен фильтровальный порошок в сплошном объеме, который полностью закрывает перфорированные трубки. В днище вмонтированы вертикальные трубки 11, соединенные через коллектор 10 с трубопроводом для подачи загрязненной воды 9 и расположенные оппозитно перфорированным трубкам 5. В крышку вмонтированы трубопровод для выхода очищенной воды 8 и трубопровод для удаления отработанного микропорошка 12. Изобретение обеспечивает повышение производительности процесса очистки воды в единичных аппаратах. 3 ил.

 

Изобретение относится к области очистки воды, технологических жидкостей, смазочно-охлаждающих жидкостей, моющих растворов от содержащихся в них взвешенных примесей и может быть использовано на станциях водоподготовки и промышленных производствах.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному устройству по совокупности признаков является устройство очистки воды от взвешенных примесей (Копылов А.С., Верховский Е.И. Спецводоочистка на атомных электростанциях: учебн. пособие для СПТУ. - М.: Высшая школа, 1988. - С. 141-144), состоящее из цилиндрического корпуса, сферической крышки, конического днища, размещенной между крышкой и корпусом трубной доски, на которой вертикально расположены перфорированные трубки с формирующимся из микропорошка фильтрующим слоем покрытия, трубопровода для подвода загрязненной воды, трубопровода для удаления отработанного микропорошка, трубопровода для выхода очищенной воды, размещенного в крышке, принятое за прототип.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится следующее.

В известном устройстве конструкция фильтрующих элементов, выполненных в виде вертикально расположенных перфорированных трубок, не позволяет сформировать на их поверхности фильтрующий слой, имеющий толщину, достаточную для эффективной очистки воды от взвешенных примесей. Здесь толщина фильтрующего слоя ограничена количеством микропорошка, удерживаемого на покрытии перфорированных трубок силами трения. Намытый слой имеет небольшую толщину (как правило, 1-3 мм), что ограничивает шламоемкость намывного слоя, определяющую длительность процесса фильтрования до очередной регенерации фильтра, т.е. длительность его рабочего цикла. В результате этого увеличиваются затраты времени на более частую регенерацию и уменьшается доля времени на осуществление самого процесса фильтрования, что приводит к уменьшению выпуска фильтрата и производительности процесса очистки. Кроме того, тонкий фильтрующий слой быстро загрязняется, из-за чего быстро снижается производительность очистки. Увеличение толщины намывного фильтрующего слоя может привести к его спонтанному разрушению, а следовательно, к экстренному прекращению процесса фильтрования.

Сущность изобретения заключается в следующем. Наблюдающаяся в последнее время тенденция к увеличению расходов в единичных аппаратах при обороте технологических жидкостей, смазочно-охлаждающих жидкостей, моющих растворов и воды, потребляемых на промышленных производствах и станциях водоподготовки, при одновременном ужесточении требований к их чистоте приводит к необходимости интенсификации и повышения качества их очистки от содержащихся в них взвешенных примесей. Одним из путей решения данной проблемы является повышение производительности процесса очистки.

Техническая результат предлагаемого изобретения заключается в повышении производительности процесса очистки в единичных аппаратах.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что заявляемое устройство, как и прототип, состоит из цилиндрического корпуса, сферической крышки, конического днища, размещенной между крышкой и корпусом трубной доски, на которой вертикально расположены перфорированные трубки с формирующимся из микропорошка фильтрующим слоем покрытия, трубопровода для подвода загрязненной воды, трубопровода для удаления отработанного микропорошка, трубопровода для выхода очищенной воды, размещенного в крышке,. Особенность устройства заключается в том, что перфорированные трубки расположены на трубной доске в радиальной шестилучевой симметрии таким образом, чтобы расстояние между соседними трубками было одинаковым, по всей длине перфорированных трубок установлены конические тарелки, фильтрующий микропорошок размещен на конических поверхностях тарелок в сплошном объеме, полностью закрывающем перфорированные трубки с покрытием, трубопровод для подвода загрязненной воды соединен с коллектором, в котором смонтированы вертикальные трубки, проходящие через коническое днище и расположенные оппозитно перфорированным трубкам.

Расположение на трубной доске перфорированных трубок в радиальной шестилучевой симметрии позволит разместить в корпусе устройства большее количество перфорированных трубок, так как данный вид симметрии реализует самую плотную упаковку из всех возможных вариантов симметрии. В свою очередь, увеличение количества перфорированных трубок приведет к росту площади фильтрации, а значит, и к повышению производительности процесса очистки.

При этом, если расстояние между соседними трубками сделать одинаковым, то это позволит выровнить производительность очистки отдельных перфорированных трубок по всему сечению корпуса устройства, и следовательно, повысить суммарную производительность процесса очистки.

Установка по всей длине перфорированных трубок конических тарелок позволит существенно увеличить толщину намываемого слоя микропорошка и исключить его спонтанное разрушение (в связи с разделением намываемого слоя по высоте трубок на отдельные слои коническими поверхностями тарелок), а следовательно, и не запланированное прекращение процесса фильтрации, что приведет к повышению надежности и производительности процесса очистки.

Размещение фильтрующего микропорошка на конических поверхностях тарелок в сплошном объеме, полностью покрывающем перфорированные трубки с покрытием, также позволит существенно увеличить толщину фильтрующего слоя, формируемого на покрытии перфорированных трубок. А значит, повысится степень очистки воды от взвешенных примесей. Кроме того, возрастет шламоемкость фильтрующего слоя микропорошка, увеличится длительность цикла фильтрации, сократятся затраты времени на регенерацию микропорошка, что приведет к повышению производительности процесса очистки.

Соединение трубопровода для подвода загрязненной воды с коллектором позволит выровнить давление в вертикальных трубках, смонтированных на коллекторе и проходящих через коническое днище устройства. В тоже время расположение вертикальных трубок оппозитно перфорированным трубкам позволить обеспечить равномерную подачу загрязненной воды к каждой из перфорированных трубок. В результате выровнится производительность очистки отдельных перфорированных трубок по всему сечению корпуса устройства, и следовательно, повысится суммарная производительность процесса очистки.

На фиг. 1 представлен общий вид устройства очистки воды от взвешенных примесей, на фиг. 2 - сечение А-А корпуса устройства на фиг. 1, на фиг 3 - увеличенное изображение фрагмента перфорированной трубки с коническими тарелками.

Устройство включает цилиндрический корпус 1, коническое днище 2 и крышку 3 сферической формы. Между крышкой 3 и цилиндрическим корпусом 1 установлена трубная доска 4, на которой в радиальной шестилучевой симметрии вертикально расположены на одинаковом расстоянии друг относительно друга фильтровальные элементы в виде перфорированных трубок 5. По всей длине перфорированных трубок 5 установлены конические тарелки 6. На конических поверхностях тарелок 6 размещен фильтровальный порошок 7 в сплошном объеме, который полностью закрывает перфорированные трубки 5, формируя фильтрующий слой. Причем для образования на конических поверхностях сплошного фильтрующего слоя, без свищей, угол конуса у тарелок 6 должен совпадать с углом естественного откоса фильтровального порошка в очищаемой жидкости. В качестве фильтровального микропорошка 7, например, может быть использован кварцевый микропесок со средним размером частиц 100 мкм. Для отвода фильтрата в крышку 3 вмонтирован трубопровод 8 для выхода очищенной воды. Трубопровод 9 для подачи загрязненной воды соединен с коллектором 10. На коллекторе 10 смонтированы вертикальные трубки 11, которые проходят через коническое днище 2 и располагаются в корпусе 1 оппозитно перфорированным трубкам 5. Для удаления суспензии из отработанного микропорошка в крышку 3 вмонтирован трубопровод 12. В крышку 3 также вмонтирован трубопровод 13, предназначенный для подачи промывочной воды в верхнюю часть устройства. Для подачи промывочной воды в нижнюю часть фильтра используют трубопровод 14, вмонтированный в корпус 1. Для подачи сжатого воздуха используют трубопроводы 15 и 16, вмонтированные соответственно в крышку 3 и корпус 1. Для сброса сжатого воздуха в корпус 1 вмонтирован трубопровод 17. Для подачи промывочной воды в коллектор 10 вмонтированы трубопроводы 18 и 19. Для слива остатков воды и суспензии в коническое днище 2 вмонтирован трубопровод 20.

Представленное устройство позволяет осуществить очистку воды от взвешенных примесей следующим образом.

Стадия фильтрования. Через трубопровод 9 под напором 0,2-1,5 Бар подают подлежащую очистке воду, которая, пройдя через коллектор 10 и вертикальные трубки 11, поступает к перфорированным трубкам 5. Так как вертикальные трубки 11 расположены оппозитно перфорированным трубкам 5, то загрязненная вода будет равномерно подаваться к каждой из перфорированных трубок 5. В результате выровнится производительность очистки отдельных перфорированных трубок по всему сечению корпуса 1 устройства, и следовательно, повысится суммарная производительность процесса очистки.

Кроме того, размещение перфорированных трубок 5 на трубной доске 4 в радиальной шестилучевой симметрии позволит разместить в корпусе 1 разместится большее количество перфорированных трубок, что приведет к росту площади фильтрации, а значит, и к повышению производительности процесса очистки.

Далее загрязненная вода проходит через фильтрующие слои загрузки 7, размещенные на конических поверхностях тарелок 6, поступает в полость перфорированных трубок 5 и далее через трубопровод 8 для очищенной воды отводится, например, в специальную емкость или на дополнительные ступени очистки, например, на ультрафильтрацию.

Благодаря установке тарелок 6 по всей длине перфорированных трубок 5 и размещению на конических поверхностях тарелок 6 фильтровального микропорошка 7 в сплошном объеме, который полностью закрывает перфорированные трубки 5 процесс фильтрации осуществляется посредством всего объема микропорошка 7. Это обеспечивает одновременно и большую производительность, и тонкую очистку воды. Фильтрование загрязненной воды через сплошной объемный фильтрующий слой позволяет существенно повысить шламоемкость фильтрующего слоя и, соответственно, увеличить длительность цикла фильтрации и сократить затраты времени на регенерацию микропорошка. Это также является показателем повышения стабильности и производительности процесса очистки.

По мере движения воды ее механические примеси выделяются и адсорбируются на поверхности зерен микропорошка 7.

Стадия регенерации начинается по завершению стадии фильтрования. Отвод очищенной воды прекращают. Для осуществления регенерации производят размывку загрязненного фильтровального микропорошка 7 и переводят весь объем загрузки в состояние взвеси. Для этого по трубопроводам 13 и 14 подают промывочную воду, что приводит к интенсивному размыванию и взвешиванию этого микропорошка с находящимися в нем частицами примесей, и смесь воды со взвешенными примесями отводят через трубопровод 12. Затем подачу промывочной среды прекращают. Для окончательной очистки поверхности конических тарелок 6 от загрязненного микропорошка 7 в корпусе 1 создают избыточное давление, подавая сжатый воздух через трубопроводы 15 и 16. Затем избыточное давление резко сбрасывают с помощью клапана, выпуская сжатый воздух через трубопровод 17. В результате происходит гидравлический удар (шок) и отработанный микропорошок 7 вместе с водой удаляется из корпуса 1 через трубопровод 12.

После удаления отработанного микропорошка с частицами загрязнений начинают формировать новый слой фильтрующей загрузки. Для этого через трубопровод 9 в корпус 1 подают дисперсную пульпу с загрузкой. После паузы, необходимой для формирования на конических поверхностях тарелок 6 фильтровального микропорошка 7 в сплошном объеме, полностью закрывающем перфорированные трубки 7, подачу пульпы прекращают, через трубопроводы 18 и 19 подают промывочную воду для очистки коллектора 10 от остатков пульпы. После очистки коллектора 10 подачу промывочной воды прекращают и возобновляют процесс фильтрования.

Устройство очистки воды от взвешенных примесей, состоящее из цилиндрического корпуса, сферической крышки, конического днища, размещенной между крышкой и корпусом трубной доски, на которой вертикально расположены перфорированные трубки с формирующимся из микропорошка фильтрующим слоем покрытия, трубопровода для подвода загрязненной воды, трубопровода для удаления отработанного микропорошка, трубопровода для выхода очищенной воды, размещенного в крышке, отличающееся тем, что перфорированные трубки расположены на трубной доске в радиальной шестилучевой симметрии таким образом, чтобы расстояние между соседними трубками было одинаковым, по всей длине перфорированных трубок установлены конические тарелки, фильтрующий микропорошок размещен на конических поверхностях тарелок в сплошном объеме, полностью закрывающем перфорированные трубки с покрытием, трубопровод для подвода загрязненной воды соединен с коллектором, в котором смонтированы вертикальные трубки, проходящие через коническое днище и расположенные оппозитно перфорированным трубкам.



 

Похожие патенты:

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). В фильтрующем патроне (СС) для топливного фильтра фильтрующий элемент (4) и присадочный модуль соединены и расположены друг над другом для обеспечения их введения в виде единого узла внутрь корпуса фильтра.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Топливный фильтр (1) содержит фильтрующий элемент (4), а также присадочный резервуар (13) в корпусе (2, 3).

Изобретение относится к технологиям очистки и/или обессоливания жидкости, преимущественно воды, для бытового и/или питьевого водоснабжения, с рециркуляцией и пневматическим запуском и предназначено для использования в бытовых и/или промышленных условиях, на дачных и садовых участках.
Изобретение относится к способам выделения твердой фракции пульпы и может быть использовано для обезвоживания извлекаемых насосом земснаряда донных отложений. Способ выделения твердой фракции пульпы характеризуется тем, что осуществляют непрерывную подачу пульпы насосом в замкнутый контейнер, верхняя часть которого выполнена из фильтрующего материала, а нижняя часть - из более прочного нефильтрующего материала, при этом в контейнере поддерживают заданное избыточное давление путем автоматического уменьшения подачи насоса при увеличении наполняемости контейнера твердой фракцией пульпы и снижении проницаемости фильтрующей поверхности.

Изобретение относится к отмывке тонкодисперсных осадков органических пигментов от водорастворимых примесей на фильтрующей перегородке и может быть использовано в других отраслях химической промышленности.

Изобретение относится к способу испытания бумажных фильтрующих элементов для очистки жидкостей, нефтепродуктов. Способ контроля ресурса фильтроэлемента включает прокачку жидкости, смешанной с искусственным загрязнителем, и фиксацию перепада давления на фильтроэлементе через равные величины его прироста.

Изобретение относится к вариантам способа разделения. Один из вариантов включает выделение пара-ксилола и молекулярного кислорода из суспензии, содержащей пара-ксилол и другие изомеры ксилола, при котором на стадии разделения устанавливают давление, которое на 0.5-30 psi выше атмосферного давления.

Изобретение относится к области разделения текучих смесей на несущий поток и дополнительные составляющие. .

Изобретение относится к нефтехимической промышленности и может быть использовано при ультрафильтрации моторного масла. .

Фильтр // 2660875
Изобретение относится к устройствам для разделения нефтеводяных эмульсий и может быть использовано для очистки судовых нефтесодержащих вод и других нефтесодержащих стоков.

Изобретение относится к производству минеральной ваты, изделий из базальтового литья, шлакоситаллов, производству стекла и изделий из него, другим производствам строительных материалов, а именно к щебеночным (зернистым) фильтрам.

Изобретение относится к способу очистки природного рассола бишофита, который представляет собой лекарственное средство, бальнеологическое средство, профилактическое средство, применяемое при различных патологических состояниях организма, в качестве средства профилактики заболеваний различной этиологии, в качестве бальнеологического фактора в санаторно-курортном лечении или в качестве действующего компонента для получения сложнокомпонентных лекарственных форм.

Изобретение может быть использовано в гидрометаллургии для очистки водных растворов от тяжелых металлов и радионуклидов, а также для очистки сточных и грунтовых вод.

Изобретение относится к способу формирования угольного слоя, применяемого в фильтрующей коробке для респиратора. Способ формирования конформного фильтрующего слоя включает определение внутреннего периметра впуска контейнера для образования фильтрующего слоя, предоставление заполняющей трубы, имеющей внутренний периметр первого размера, причем первый размер заполняющей трубы является меньшим, чем внутренний периметр фильтрующего слоя, и штормовое заполнение, по меньшей мере частично, фильтрующего слоя фильтрующими гранулами, причем фильтрующие гранулы пропускают через первую заполняющую трубу для формирования слоя в фильтрующем слое.

Изобретение относится к устройствам для очистки сточных вод и может быть использовано для очистки воды от хрома, хлоридов, сульфатов, взвешенных веществ, СПАВ, БПК И ХПК.

Изобретение относится к обезвоживанию нефти, содержащей механические примеси. Предварительно нагретую водонефтяную эмульсию пропускают через фильтрующий материал, очищаемый при забивке механическими примесями промывкой.

Изобретение относится к устройствам очистки поверхностного стока и может быть использовано для очистки ливневых и талых вод с территорий городов и промышленных предприятий от взвешенных веществ, нефтепродуктов, органических веществ и ионов тяжелых металлов.

Намывной фильтр содержит емкость, внутри которой размещены перфорированные вертикальные боковые стенки, обтянутые сеткой, с возможностью подачи очищаемой воды в зазор между перфорированной стенкой и стенками емкости.

Переносная система обработки воды включает по меньшей мере одну подсистему для обработки воды, включающую систему флокуляции, систему хлорирования и систему биопесочной фильтрации.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности и водоочистке. Устройство очистки воды от взвешенных примесей включает корпус 1 с коническим днищем 2 и крышкой сферической формы 3. Между крышкой и корпусом установлена трубная доска 4, на которой в радиальной шестилучевой симметрии вертикально расположены фильтровальные элементы в виде перфорированных трубок 5, по всей длине которых установлены конические тарелки. На конических поверхностях тарелок размещен фильтровальный порошок в сплошном объеме, который полностью закрывает перфорированные трубки. В днище вмонтированы вертикальные трубки 11, соединенные через коллектор 10 с трубопроводом для подачи загрязненной воды 9 и расположенные оппозитно перфорированным трубкам 5. В крышку вмонтированы трубопровод для выхода очищенной воды 8 и трубопровод для удаления отработанного микропорошка 12. Изобретение обеспечивает повышение производительности процесса очистки воды в единичных аппаратах. 3 ил.

Наверх