Установка для очищення рідини

Изобретение относится к области очистки природных или сточных вод электрокоагуляцией с последующим фильтрованием и может быть использовано для водоснабжения небольших объектов, очистки сточных вод. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является фильтр для очистки жидкости, содержащий корпус с распределительной системой трубопроводов для подвода и отвода исходной и очищенной жидкости и воздуха и дренаж с расположенной поверх него фильтрующей загрузкой, над которой установлен электролизер, а подающая распределительная система расположена в верхнем слое загрузки с патрубками, направленными в сторону электролизера [1]. Недостатком известного решения является малая производительность, так как не учитываются условия совместной работы фильтра и электрокоагулятора, вследствие чего общий коэффициент использования низкий. Ограничение скорости фильтрования воды через напорный фильтр (\/ фmax=10 м/ч) ничем не компенсируется. Из-за отсутствия герметичности подвода воды к пластинам электрокоагулятора, часть потока воды не проходит через межэлектродное пространство электрокоагулятора, а следовательно не обогащается гидроокисью металла и уже в начальной стадии процесса очистки, под действием сил, гравитации, сразу поступает на фильтр, что отрицательно сказывается на качестве ее очистки. Вследствие невозможности визуального наблюдения и другого контроля за состоянием верхних слоев загрузки, поднимаемых вертикальным потоком воды, возможен вынос песка с водой через отводящий трубопровод. Цель изобретения - повышение производительности установки и улучшение степени очистки жидкости. Указанный технический результат достигается тем, что в известной установке для очистки жидкости, включающей корпус электрокоагулятора с пакетом электродов, скорый фильтр с колпачковой дренажной системой, систему трубопроводов для подвода и отвода исходной и очищенной жидкости и подачи воздуха, согласно настоящему изобретению, скорый фильтр с колпачковой дренажной системой расположен по всему периметру корпуса электрокоагулятора в одном уровне с пакетом электродов, корпус электрокоагулятора в. нижней части выполнен пирамидальным и снабжен трубопроводом для подачи исходной воды, а верхний торец корпуса расположен выше трубопровода для отвода промывной воды, причем площадь поперечного сечения электрокоагулятора составляет 1/10 часть площади скорого фильтра. Расположение скорого фильтра с колпачковой дренажной системой по всему периметру корпуса электрокоагулятора в одном уровне с пакетом электродов позволяет увеличить производительность работы установки, а также повысить эффективность работы установки и качество очистки воды, так как исключаются всякие утечки и обеспечивается 100% обработка воды гидроокисью металла. На фиг. 1 приведена установка, разрез; на фиг. 2 - то же, план. Установка содержит корпус 1 с размещенными в верхней части трубопроводами для отвода промывной воды 2, а в нижней -трубопроводами для отвода очищенной и подачи промывной воды и воздуха 3, выходящими из поддона 4, на котором расположены скорый фильтр с песчаной загрузкой 5 с колпачковым дренажом 6 по всему периметру вокруг установленного в центральной части корпуса электрокоагулятора 7, в нижней пирамидальной части которого расположен трубопровод для подачи исходной воды 8, а верхний торец 9 корпуса электрокоагулятора 7 расположен выше трубопроводов 2. В электрокоагуляторе 7 на одном уровне со скорым фильтром 5 размещен пакет растворимых металлических электродов 10 (например железа или алюминия), разделенных диэлектрическими вставками 11. Установка работает следующим образом. Исходная вода по трубопроводу 8 поступает β нижнюю пирамидальную часть корпуса электрокоагулятора 7, заполняет его и восходящим потоком с максимальной скоростью Vэ=100 м/ч движется вверх по межэлектродному пространству пакета металлических растворимых электродов 10, установленных в корпусе электрокоагулятора 7. При подводе к пакету электродов 10 из алюминиевых или железных пластин постоянного электрического тока, начинается электролиз с растворением анодных пластин и образованием гидроокиси соответствующего металла железа или алюминия, способствующей эффективной очистке воды. Насыщенная гидроокисью металла и скоагулированная вода, переливаясь через верхний торец 9 корпуса электрокоагулятора 7, равномерно поступает на скорый фильтр 5, расположенный по периметру электрокоагулятора 7 и с максимальной скоростью Uфmax =10м/ч фильтруется через однослойную (двухслойную) песчаную загрузку. При этом для обеспечения эффективной совместной работы электрокоагулятора 7 и скорого фильтра 5 должно быть выдержано следующее соотношение площадей скорого фильтра 5 и электрокоагулятора 7 и скоростей движения воды в них: где Fф - площадь фильтра, м2; F3 - площадь электрокоагулятора, м . В электрокоагуляторах с вертикальным восходящим потоком скорости движения жидкости согласно [Яковлев СВ., Красиобо-родько Т.И., Рогов В.М. Технология электрохимической очистки воды. - Л.: Стройиздат, 1987. - 312 с] распределяются следующим образом: Vэ≤20 м/ч - минимальная; Vэ=30-40 м/ч средняя и Vэ≥100м/ч - максимальная. Максимальная скорость фильтрации воды на скорых однопоточных фильтрах с однослойной песчаной загрузкой (в соответствии С нормами СНиП 2.04.02-84 [Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. - М.: 1985. -136 с] составляет \/ ф=10 м/ч. Таким образом, учтены условия совместной работы фильтра 5 и электрокоагулятора 7, вследствие чего общий коэффициент использования установки высокий и близок к единице. Для обеспечения максимальной производительности установки подставив максимальные значения скоростей движения воды в электрокоагуляторе 7 и скором фильтре 5, площадь скорого фильтра будет равна: Fф=0,1Fэ * Vэ, м2 (2) Таким образом, учтены и выдерживаются условия совместной работы электрокоагулятора 7 и скорого фильтра 5, где площадь поперечного сечения электрокоагулятора 7 составляет 1/10 часть площади скорого фильтра 5, а пакет электродов 10 расположен на одном уровне со скорым фильтром 5. Отвод очищенной воды осуществляется через колпачковый дренаж 6 из поддонного пространства 7 через трубопровод 8, который также используется для промывки заиленной загрузки фильтра, Отвод промывной воды осуществляется через трубопровод 9. Для устойчивой и стабильной работы электрокоагулятора используются плотности электрического тока I=50-100 А/м2, обеспечивающие равномерное растворение металлических электродов во времени и предотвращение их пассивации. Использование изобретения позволяет увеличить производительность установки в 10 и более раз. Повысить эффективность работы установки и качество очистки воды, так как исключаются всякие утечки и обеспечивается 100% обработка воды гидроокисью металла.