Біофільтр

1. Біофільтр, що складається з корпуса, фільтруючого шару з питомою вагою гранул, меншою від густини води, верхньої розподільчої системи, системи технологічних трубопроводів, який відрі 3 ча трубопроводу подачі вихідної води і фрагмент перетину 3-3. З метою рівномірного розподілу води по площі фільтра розподілювачі трубопроводу подачі вихідної води одним кінцем шарнірно приєднано до центральної опори фільтра, що дає змогу поступовому їх обертанню навколо цієї опори. Виконання отворів в розподілювачах поздовж бічної поверхні з однієї сторони по відношенню до вертикальної площини, що проходить по їх осі сприяє обертанню розподілювачів. Повільний рух розподілювачів навколо осі обертання спричиняє проникнення кисню повітря в товщу фільтруючого шару, який знаходиться, як в зоні, так і поза зоною дії струменів води. Рівномірність розподілу води по площі фільтра досягається зміною кроку або діаметра отворів розподілювачів. Величина кроку розподілювачів зменшується в напрямку від центра обертання. Підвищенню насичення вихідної води киснем повітря сприяють відбійні щитки, якими обладнано розподілювачі трубопроводу подачі вихідної води. Струмені води падають на щитки розбризкуються, що зумовлює їх краще насичення киснем. Отвори перфорованих труб верхньої розподільчої системи розташовані з однієї сторони по відношенню до вертикальної площини, що проходить по їх осі, інтенсивний рух струменів води, що виходять з отворів, зумовлює в зоні своєї дії хаотичний рух гранул фільтруючого шару. Гранули відмиваються від забруднень. Забруднення з потоком промивної води відводяться за межі фільтра. Для забезпечення кругового рух фільтруючого шару навколо осі фільтра перфоровані труби обладнані насадками, що спрямовані під кутом до поверхні фільтруючого шару. Це сприяє повільному руху фільтруючого шару навколо центра фільтра, відтоку відмитих гранул фільтруючого шару з зони дії струменів і притоку забруднених гранул в цю зону. Рівномірна промивка досягається при рівномірному розподілі промивної води на одиницю об'єму фільтруючого шару, що знаходиться в зоні дії струменів. Така рівномірність досягається зменшенням в напрямку від центру кроку між отворами або зростанням їх діаметра. Витрати промивної води визначаються сумарною продуктивністю струменів розподільчої системи і в порівняні з величиною витрат промивної води при рівномірному її розподілі по площі фільтра мають менше значення на 50-70 %. Усі перераховані технічні рішення сприяють поліпшенню умов проникнення кисню в товщу фільтруючого шару, зменшують ймовірність замулення верхньої розподільчої системи, сприяють зниженню витрат промивної води. Фільтр для очистки води складається з корпуса 1, в середині якого розміщено фільтруючий шар 2, виконаний з матеріалу питомою вагою меншою від густини води. Нижня збірна система 3, виконана в вигляді системи перфорованих труб, розташованих під нижньою межею фільтруючого шару над поверхнею дна корпуса фільтра, призначена для рівномірного збору води по площі фільтра. Верхня розподільча система 4, виконана в вигляді системи перфорованих труб, що одним кінцем 58286 4 приєднана до колектора 5, а іншим до стінок корпуса 1. Труби обладнано з одного боку по відношенню до площини, що проходить через вісь труб насадками 6 зорієнтованими під кутом до поверхні фільтруючого шару. Насадки мають вигляд коротких патрубків неоднакового діаметру або розташовані з неоднаковим кроком поздовж перфорованих труб. Насадки призначені для формування струменів води, що витікає з труб 4. Система 4 розташована над верхньою межею фільтруючого шару, призначена для розподілу промивної води по площі фільтра. Розподілювачі 7, виконані в вигляді системи перфорованих труб або перфорованих лотків 6, отвори в яких розташовано з одного боку по відношенню до площини, що проходить по їх осі. Таке розміщення отворів сприяє формуванню реактивної сили струменя води, яка зумовлює обертальний рух розподілювачів. Діаметр отворів 9 або крок між ними змінюється (зменшується) поздовж розподілювачів 7 в напрямку від центра фільтра. Розподілювачі 7 розташовані над верхньою розподільчою системою 4 і призначені для рівномірного розподілу вихідної води по площі фільтра. Розподілювачі обладнані відбійними щитками 10, виконаними в вигляді пластини одним кінцем приєднаної до розподілювача під кутом до поверхні фільтруючого шару, призначеними для забезпечення умов розбризкування вихідної води. Розподілювачі 7 одним кінцем приєднано до кільцевого каналу 11 розташованого в центрі фільтра, призначеного для розподілу води між розподілювачами 7. Центральної опори 12 виконаної в вигляді вертикального трубопроводу закріпленого на фундаменті 13, що опирається на дно корпуса фільтра. Трубопровід опори 12 з'єднано з трубопроводом вихідної води 14. Опора 12 шарнірно з'єднана з кільцевим каналом 11, що дає змогу каналу 11 і розподілювачам 7 вільно обертатись навколо неї. Трубопровід 15 приєднано до нижньої збірної системи ззовні корпуса фільтра. Трубопровід 15 обладнано гідрозатвором. Трубопровід 15 призначено для відводу промивної води з корпуса фільтра під час його промивки. Трубопровід 16 приєднано до нижньої збірної системи 3, він призначений для відводу очищеної води з корпуса фільтра. Трубопровід 15 зовні фільтра має гідрозатвор, що запобігає виносу фільтруючого шару з потоком води. Трубопровід 17 приєднано до перфорованого трубопроводу 4 верхньої розподільчої системи, він призначений для подачі води на фільтр під час промивки фільтруючого шару. Фільтр для очистки води працює наступним чином: вихідна вода по трубопроводу 14 поступає в кільцевий канал 11, розподілювачі 7 і через отвори 9 переливається на поверхню плаваючого фільтруючого шару 2. Завдяки однобічному зливу води через отвори 9 з розподілювачів 7 сумарна величина реактивних сил її струменів спричиняє обертальний рух розподілювачів 2 навколо центральної опори 12. Поступовий рух розподілювачів 2 забезпечує рівномірний розподіл води по площі фільтра. Періодичне зволоження зернистого шару 2 сприяє проникненню кисню в зернистий шар і формуванню біоценозу в його товщі, що в свою чергу позитивно позначається на ефективно 5 58286 сті очистки води. Насиченню води киснем сприяє її розбризкування на щитку 10, а утворювані при цьому дрібні краплі води зменшують змив з поверхні гранул сформованої на ній біоплівки. Рівномірно розподілена по площі фільтра вихідна вода фільтрується через фільтруючий шар, де, завдяки біохімічним процесам, що протікають в шарі 2, вода очищається, опісля збирається нижньою збірною системою 3 і по трубопроводу 16 відводиться за межі фільтра. З часом в товщі фільтруючого шару накопичуються забруднення, що зумовлює погіршення якості очищеної води, фільтр виводять на промивку. Промивка здійснюється при закриті засувки на трубопроводі 16, подачі промивної води по трубопроводу 17 і перфорованих трубопроводах верхньої розподільчої системи 4. Рівень води в корпусі Комп’ютерна верстка Мацело В. 6 1 піднімається до позначки перегину трубопроводу 15 опісля вода переливається в нижню його гілку і відводиться за межі фільтра. При подачі води в перфоровані трубопроводи верхньої розподільчої системи 4 її струмені через насадки 6 зрихлюють фільтруючий шар 2, приводячи його гранули в хаотичний рух. Гранули під дією струменя води відмиваються від забруднень, що відводяться з промивним потоком. Розміщення насадок 6 під кутом до поверхні фільтруючого шару зумовлює його рух під дією струменів навколо центральної опори 12 фільтра. При цьому відмиті гранули шару 2 відводяться з зони дії струменів, а забруднені гранули цього шару поступають в зону їхньої дії. Після припинення подачі промивної води по трубопроводу 17 і відкриті засувки на трубопроводі 16 фільтр вводять в режим фільтрування. Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601