Фільтр для очистки води

1 Фільтр з плаваючим фільтруючим шаром для очистки води, що включає корпус, верхню і нижню збірну і розподільчу системи, фільтруючий шар зі спінених гранул полістиролу, систему технологічних трубопроводів, який відрізняється тим, що під верхньою розподільчою системою фільтра розташовано систему для подачі повітря і розподілу його по площі фільтра 2 Фільтр по п 1, який відрізняється тим, що система для подачі повітря і розподілу його по площі фільтра розташована під нижньою межею фільтруючого шару 3 Фільтр по п 1, який відрізняється тим, що система для подачі повітря і розподілу його по площі фільтра розташована під нижньою збірною системою 4 Фільтр по п 3, який відрізняється тим, що отвори в розподільчих трубах системи розподілу повітря розташовані з нижнього їх боку під кутом до площини що проходить через вісь цих труб 5 Фільтр по п 3, який відрізняється тим, що отвори в розподільчих трубах системи розподілу повітря розташовані з верхнього їх боку під кутом до площини що проходить через вісь цих труб Винахід відноситься до фільтрувальних установок з очистки природних і стічних вод, а більш конкретно до зернистих фільтрів з плаваючим фільтруючим шаром і може бути використаним при очищенні води від зважених і завислих речовин при реагентній і безреагентній очистці води Відомий фільтр з плаваючим фільтруючим шаром для очистки води, що складається з корпуса, плаваючого фільтруючого шару, верхньої і нижньої збірно-розподільчої системи, надфільтрового і підфільтрового простору, системи технологічних трубопроводів (див Авт св СРСР № 1064977, БИ № 1, 07 01 84) Недоліком такого рішення є те, що в фільтрах з крупними гранулами полістиролу під час їх промивки для забезпечення розширення фільтруючого шару необхідно забезпечити значну інтенсивність потоку промивної води яка сягає понад 20л/(см2), що спричиняє до значних витрат води на власні потреби фільтрувальної станції (а = 1,1 1,2) Відома установка фільтра з плаваючим фільтруючим шаром, що включає корпус, надфільтровий і підфільтровий простір, фільтруючий шар, трубопровід подачі повітря під нижню межу фільт руючого шару, систему технологічних трубопроводів (див позитивне рішення №2002010599 МПК В01 D 33/00, дата подачі заявки 24 01 02) здійснюється в низхідному потоці промивної води при одночасному русі в висхідному напрямку потоку стиснутого повітря Недоліком такого рішення є те, що нерівномірний розподіл повітря по площі фільтра спричиняє до неоднорідного по площі фільтра перемішування фільтруючого шару, а це зумовлює зниження ефективності його промивки Метою винаходу є підвищення ефективності фільтра з плаваючим фільтруючим шаром Поставлена мета досягається завдяки влаштуванню в нижній частині корпуса фільтра розподільчої системи стиснутого повітря, приєднаної до трубопроводу подачі повітря Рівномірний розподіл повітря по площі фільтра в період його промивки сприяє рівномірному перемішуванню гранул фільтруючого шару Завдяки рівномірному перемішуванню гранул фільтруючого шару досягається більш ефективна його промивка що позитивно відбивається на ефективності роботи фільтра в цілому В фільтрах з малою висотою підфільтрового О о> 00 ю 58190 простору (h=0,5 1м) з метою запобігання виносу гранул фільтруючого шару з потоком промивної води за межі фільтра розподільчу систему доцільно розташовувати під нижньою межею фільтруючого шару Мінімальний рівень води в фільтрі в період його промивки не повинен бути нижчим рівня розташування цієї системи Таке положення системи запобігає її контакту з фільтруючим шаром що перебуває в режимі промивки і дозволяє забезпечити достатню рівномірність розподілу повітря по площі фільтра Рівномірне розширення фільтруючого шару під дією висхідного потоку повітря і низхідного потоку води зумовлює ефективну промивку фільтруючого шару В фільтрах, що працюють з висхідним фільтраційним потоком на їх днищі з перебігом часу накопичується осад 3 метою ефективного його видалення під час промивки фільтра систему розподілу повітря доцільно розташовувати під рівнем нижньої збірної системи Таке положення цієї системи одночасно з рівномірним розподілом повітря по площі фільтра дозволяє руйнувати осад, що накопичився на дні фільтра, що в кінцевому рахунку сприяє підвищенню ефективності його роботи З метою підвищення руйнівної дії потоку повітря по відношенню до осаду, що накопичився на дні фільтра отвори в розподільчих трубах системи розподілу повітря слід розташовувати з нижнього їх боку, під кутом до вертикальної площини, що проходить по осі цих труб Фільтр для очистки води включає корпус 1 в об'ємі якого розташовано плаваючий фільтруючий шар 2, виконаний з спінених гранул полістиролу Для запобігання спливання фільтруючого шару 2 над ним розташована верхня розподільча система З виконана в вигляді сітки з розмірами вічок меншими від розмірів гранул Над верхньою розподільчою системою 3 розташовані жолоби 4, з яких вихідна вода в вигляді плаского потоку 5 розподіляється по площі фільтра Потік 6 очищеної в товщі фільтруючого шару води спрямовується до нижньої збірної системи 7 рівномірно по площі фільтра збирається нею і по трубопроводу 8 відводиться за межі корпуса фільтра В фільтрах з дрібними гранулами фільтруючого шару (фіг 1) в нижній його частині розташовано перфоровану систему 9 для розподілу в вигляді струменів 10 стиснутого повітря по площі фільтра під час його промивки Система 9 приєднана до колектора 11 стиснутого повітря, розташованого ззовні корпуса фільтра В фільтрах з крупними гранулами фільтруючого шару (фіг 2) під нижньою межею фільтруючого шару розташовано перфоровану систему 12 для розподілу в вигляді струменів 10 стиснутого повітря по площі фільтра під час його промивки Система 12 приєднана до колектора 11 стиснутого повітря, розташованого ззовні корпуса фільтра В фільтрах з малою висотою корпуса 1 (фіг 3) і високою концентрацією забруднень в потоці промивної води під нижньою збірною системою розташовано перфоровану систему 13 для розподілу в вигляді струменів 10 стиснутого повітря по площі фільтра під час його промивки Система 13 приєднана до колектора 11 СТИСНУТОГО повітря, розташованого ззовні корпуса фільтра Система 9 (фіг 4) виконана в вигляді колектора 14 приєднаного до колектора 11 Поздовж колектора 14 приєднані перфоровані трубопроводи 15 в нижній частині яких розташовані отвори 16 для випуску з них повітря в бік дрібних гранул фільтруючого шару Система 9 (фіг 5) виконана в вигляді колектора 14 приєднаного до колектора 11 Поздовж колектора 14 приєднані перфоровані трубопроводи 15 в нижній частині яких розташовані отвори 17 для випуску з них повітря в бік крупних гранул фільтруючого шару Для відводу промивної води з корпусу фільтра до трубопроводу 8 приєднано трубопровід 18 відводу промивної води Фільтр працює наступним чином Вихідна вода по жолобах 4 (фіг 1) поступає в верхню частину корпуса 1 фільтра, струменями 5 переливається з жолобів на поверхню розподільчої системи 3, рівномірно розподіляється по площі фільтра, фільтрується в низхідному напрямку через товщу фільтруючого шару 2 Потік 6 профільтрованої води спрямовується до збірної системи 7 і по трубопроводу 8 відводиться за межі корпуса 1 фільтра 3 часом фільтруючий шар 2 забруднюється, що призводить до погіршення якості очищення води, і свідчить про необхідність виводу фільтра в режим промивки При виводі фільтра в режим промивки припиняють ВІДВІД профільтрованої води по трубопроводу 8, відкривають засувку на трубопроводі 18 одночасно подають по колектору 11 стиснуте повітря в систему 9 Інтенсивний в висхідному напрямку і рівномірний по площі фільтра рух повітря примушує перемішуватись гранули усього фільтруючого шару 2, що супроводжується руйнуванням осаду забруднень затриманих в його шпаринах, окрім того під час руху гранул завдяки їх тертю між собою проходить руйнування шару забруднень затриманих на їх поверхні Частинки забруднень, що не тримаються поверхні гранул під дією низхідного потоку промивної води і дією сили власної ваги рухаються також в низхідному напрямку 6 Після виходу з товщі фільтруючого шару ВІДМИТІ частинки забруднень разом з потоком промивної води збираються збірною системою 7 і по трубопроводу 18 відводяться за межі корпуса фільтра Розташування системи 9 під нижньою межею фільтруючого шару з дрібних гранул небажано, оскільки в цих умовах спостерігається накопичення під фільтруючим шаром басейнів повітря, що супроводжується локальним їх проривом через фільтруючий шар, а це негативно позначається на рівномірності перемішування фільтруючого шару і ефективності його промивки Застосування повітря під час промивки фільтруючого шару дозволяє здійснювати цей процес при малих значеннях інтенсивності потоку промивної води, що в свою чергу дозволяє зменшити розміри окремих елементів фільтра, зменшити витрати води на промивку, підвищити ефективність роботи фільтра В фільтрах з відносно великими розмірами гранул розташування системи 12 (фіг 2) під нижньою межею фільтруючого шару дозволяє забезпечити рівномірний розподіл повітря по нижній 58190 межі фільтруючого шару В такому фільтруючому шарі повітря рівномірно проходить через його товщу і забезпечує рівномірне и перемішування, що дозволяє досягнути поставленої мети В фільтрах з малою висотою корпуса 1 (фіг 3) в яких спостерігається висока концентрація забруднень в потоці промивної води систему 13 доцільно розташовувати під трубчатою збірною системою 7 Таке розташування системи 13 дозволяє забезпечити рівномірний розподіл повітря по нижній межі фільтруючого шару і запобігає випаданню осаду на дно його корпуса, що позитивно позначається на ефективності роботи фільтра для очищення води В фільтрах з дрібними гранулами фільтруючого шару (фіг 1) при розташуванні системи 9 в нижній його частині розподільчі отвори 16 цієї (фіг 4) системи доцільно влаштовувати з нижнього боку Комп'ютерна верстка Н Кураєва труб під кутом до площини, що проходить через їх вісь Таке розташування отворів сприяє рухові гранул розташованих під системою 9, що дозволяє забезпечити рух усього фільтруючого шару, і позитивно вплине на ефективність його відмивки Окрім того розташування отворів 16 на нижній частині труб 15 запобігає накопиченню осаду на дні фільтра (фіг 3) В фільтрах з великими розмірами гранул (фіг 2) доцільно застосовувати систему 12 з отворами 17 розташованими на верхній частині труб 15 (фіг 5) Таке розташування отворів сприяє швидкості руху повітря в висхідному напрямку, і позитивно відбивається на зростанні інтенсивності руйнування осаду на нижній межі фільтруючого шару, що в кінцевому підсумку позитивно відбивається на параметрах промивки і сприяє ефективності фільтра з плаваючим фільтруючим шаром Підписано до друку 05 08 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна