Дренажно-розподільна система зернистих фільтрів

Изобретение относится к оборудованию для фильтровальных сооружений, предназначенных для очистки природных и сточных вод. Известна дренажно-распределительная система зернистых фильтров, выполненная в виде дренажного колпачка (а.с. СССР № 986452, кл. В 01 D 23/18, 1981 г.), включающая трубу дли подачи и отвода воды, присоединенный к ней корпус с отверстиями и установленный с возможностью вертикального возвратнопоступательного перемещения клапан. Наиболее близким к предполагаемому изобретению является дренажно-распределительная система двухъярусного фильтра для очистки природных и сточных вод (а.с. СССР №899075, кл. В 01 D 23/10, 1977 г.), включающая корпус с подающими и отводящими трубопроводами, снабженными водопроводной арматурой, расположенную в, корпусе фильтрующую зернистую загрузку, плотность зерна которой меньше (плавающая фильтрующая загрузка) и больше плотности воды, (тяжелая фильтрующая загрузка) и дренаж для сбора и отведения промывной воды. В данном устройстве отсутствие элементов, предохраняющих от выноса элементов фильтрующей зернистой загрузки при ее промывке, снижают надежность работы фильтра. Кроме того, при промывке фильтра происходит сортировка зерен загрузки по фракциям таким образом, что самая мелкая фракция оказывается ближе другой расположена к дренажу для сбора и отведения промывной воды, что в свою очередь при расширении загрузки промывной водой вызывает необходимость снижения интенсивности промывки, уменьшения диаметров отверстий дренажа и соответственно увеличения количества воды на промывку, засорению и заростанию во времени отложениями отверстий малого диаметра, что в целом препятствует получению требуемого технического результата. В основу изобретения поставлена задача создания дренажно-распределительной системы зернистых фильтров путем засыпки в корпус фильтра дополнительного слоя крупнозернистой загрузки с плотностью меньше тяжелой фильтрующей загрузки, но больше плотности воды и большей для плавающей фильтрующей загрузки, но меньше плотности воды, чтобы обеспечить открытие отверстия дренажа, выполненные диаметром, превышающим размеры зерен фильтрующей загрузки и за счет этого обеспечить сохранность загрузки, надежность конструкции, ее простоту, качество промывки загрузки и снизить расход воды на промывку. Поставленная задача решается тем. что в дренажно-распределительной системе зернистых фильтров, содержащей корпус с подающими и отводящими трубопроводами, снабженными водопроводной арматурой, расположенную в корпусе фильтрующую зернистую загрузку, плотность зерна которой меньше (плавающая фильтрующая загрузка) и больше плотности воды (тяжелая фильтрующая загрузка), и дренаж для сбора и отведения промывной воды, согласно изобретению, в корпус фильтра вводится дополнительный слой крупнозернистой загрузки с плотностью меньше плотности тяжелой фильтрующей загрузки, но больше плотности воды, а для плавающей фильтрующей загрузки большей плотности, но меньше плотности воды. Согласно изобретению, изменение дренажно-распределительной системы за счет введения дополнительного слоя крупнозернистой загрузки обеспечивает в начальный период промывки свободный сброс промывной воды сквозь открытые отверстия большого диаметра дренажа при низком гидравлическом сопротивлении, чем обеспечивается необходимая интенсивность промывки, а значит, качество и снижение количества промывной воды. Низкая плотность дополнительного слоя крупнозернистой загрузки обеспечивает своевременное перекрытие отверстий дренажа, чем предотвращает вынос мелкой фракции более плотной фильтрующей загрузки, чем достигается технический результат - надежность работы фильтра. Кроме того, возможность выполнения отверстий дренажа большого диаметра предотвращает заростание их отложениями во времени и упрощает конструкцию. Таким образом, описанное устройство обеспечивает качественную промывку фильтрующей загрузки при общем снижении количества промывной воды, повышает надежность работы фильтра при предотвращении выноса мелкой фракции загрузки и заростания отверстий дренажа. Техническая сущность предполагаемого изобретения поясняется чертежом, на котором изображен общий вид устройства при варианте использования тяжелой фильтрующей загрузки. Дренажно-распределительная система зернистых фильтров включает в себя корпус фильтра 1 с трубопроводом подачи воды 2 в нижней части оканчивающийся дренажом 3, находящимся в слое тяжелой фильтрующей загрузки 4, на котором лежит дополнительный слой крупнозернистой загрузки меньшей плотности 5 и над которым расположен дренаж для сбора и отведения воды 6 с водопроводной арматурой для отвода фильтрата задвижкой 7 и сброса промывной воды 8. Дренажно-распределительная система зернистых фильтров работает следующим образом. В процессе фильтрации сырой воды, полученной например из подземного источника, сырая вода под напором посредством трубопровода подачи воды 2 и дренажа 3 подается в слой тяжелой фильтрующей загрузки 4, пройдя который, а также дополнительный слой крупнозернистой загрузки меньшей плотности 5 собирается и отводится дренажом 6 потребителю при открытой задвижке 7 и закрытой 8. При окончании фильтроцикла (использовании грязеемкости загрузки) фильтр ставят на промывку задвижку 7 закрывают и открывают задвижку с большим проходным сечением 8 для сброса промывной воды в канализацию. Благодаря тому, что в начальный период промывки дополнительный слой крупнозернистой загрузки меньшей плотности 5 лежит на мелкофракционном слое тяжелой загрузки 4, а отверстия дренажа сбора и отведения воды 6 полностью открыты, обеспечивается сброс воды при минимальном гидравлическом сопротивлении и соответственно необходимая интенсивность промывки, позволяющая обеспечить необходимое качество промывки фильтрующей загрузки 4. В следующий момент времени при сбросе объема воды, находящегося в надфильтровом пространстве, дополнительный слой крупнозернистой загрузки обладающий меньшей плотностью 5 первым достигает отверстий дренажа сбора и отведения воды 6 и перекрывает их, тем самым препятствуя выносу мелкой фракции фильтрующей загрузки 4. Путем периодического закрытия и открытия задвижки или в варианте исполнения поворотной заслонки 8 осуществляют пульсирующую промывку фильтрующей загрузки 4 до достижения необходимого ее качества.