Полістирольний фільтр із повітряно-водяною промивкою

Полістирольний фільтр із повітряно-водяною промивкою, який включає корпус з перфорованою перегородкою, під якою розташоване фільтруюче завантаження, трубопроводи подачі води на очистку і відводу фільтрату, патрубок вилучення осаду, який відрізняється тим, що додатково обладнаний аераційною системою, яка складається із Винахід відноситься до технології очищення рідин від зважених речовин шляхом їх фільтрування крізь спеціальні фільтруючі завантаження і може бути використаний для вилучення домішок з води та інших рідких технологічних середовищ Відомий фільтр для очистки рідини, конструкція якого складається з корпусу, заповненого плаваючим гранульованим матеріалом, наприклад, дробленим керамзитом, або спіненим полістиролом, трубопроводів підводу води на очистку та відводу очищеної води, патрубка для відведення осаду [1] Недоліком фільтру є невисока ефективність очищення, особливо це стосується вилучення високодисперсних включень Для їх видалення фільтр такого типу вимагає проведення попередньої обробки води реагентами, щоб забезпечити процес коагуляції частинок, наслідком чого є зростання розміру частинок забруднень Окрім того, при осадженні забруднень на гранулах фільтруючого завантаження, зменшується простір пор початкового шару насадки, за рахунок чого суттєво зростає гідравлічний опір фільтруванню рідини Це приводить до падіння швидкості фільтрування і зменшення продуктивності пристрою Найбільш близьким до технічного рішення, що пропонується, є відомий фільтр для очистки води, який включає корпус, з перфорованою перегородкою, під якою розташоване фільтруюче завантаження, трубопроводи подачі води на очистку і відводу фільтрату, патрубка вилучення осаду [2] (прототип) Недоліком пристрою є невисока ефективність очищення Основною причиною цього є те, що забруднення, затримані фільтруючим завантаженням, під час його промивки частково залишається на гранулах, а тому подальша експлуатація пристрою супроводжується не тільки зниженням ефективності очищення, але й зменшенням бруДОМІСТКОСТІ усього завантаження Залишки домішок призводить також до зменшення розміру порового простору і є найбільш вагомим параметром, який впливає на гідравлічний опір фільтруючого завантаження А зростання втрат тиску в фільтруючому завантаженні при відкладенні осаду на гранулах є суттєвим негативним фактором, який призводить до зменшення швидкості фільтрування, що впливає на весь технологічний процес очищення Зростання втрат напору в завантаженні змушує проводити передчасну регенерацію фільтру, за рахунок чого суттєво скорочується час фільтрувального циклу, коли весь об'єм насадки ще не використав свій сорбційний ресурс В кінцевому підсумку це призводить до зниження економічних показників роботи пристрою ПІДВІДНОГО газопроводу, та розташованими у фільтруючому завантаженні мережі із форсунками, які обладнані гнучкими клапанами, трубопровід відводу фільтрату додатково обладнаний приймальними насадками, розташованими в нижній частині фільтруючого завантаження, а патрубок вилучення осаду обладнаний сифоном із пдрозатвором В основу винаходу поставлено задачу в полістирольному фільтрі із повітряно-водяною промивкою, що включає корпус, з перфорованою перегородкою, фільтруючим завантаженням, трубопроводи шляхом додаткового обладнання аераційною системою, елементи якої розташовані в фільтруючому завантаженні, а також додатковим обладнанням приймальними насадками трубопро 1 ю ю 59577 воду відводу фільтрату, розташованого в нижній частині фільтруючого завантаження, забезпечити локалізацію дії повітряно-водяної суміші на плаваюче фільтруюче завантаження при його промивці Поставлена задача досягається за рахунок того, що полістирольний фільтр із повітряноводяною промивкою, який включає корпус, з перфорованою перегородкою, під якою розташоване фільтруюче завантаження, трубопроводи подачі води на очистку і відводу фільтрату, патрубка вилучення осаду, за рахунок додаткового обладнання аераційною системою, яка складається із ПІДВІДНОГО газопроводу, та розташованими в фільтруючому завантаженні мережі із форсунками, які обладнані гнучкими клапанами, трубопровід відводу фільтрату додатково обладнаний приймальними насадками, розташованими в нижній частині фільтруючого завантаження, а патрубок вилучення осаду обладнаний сифоном із гідрозатвором Завдяки технічному рішенню, що пропонується, зокрема додатковому обладнанню пристрою аераційною системою досягається інтенсивна аерація верхнього шару фільтруючого завантаження, збільшення вмісту газу призводить до окислення розчинених домішок, наприклад, азотмістких, фторорганічних та інших розчинених забруднень органічного походження Конструкція передбачає найбільш оптимальне влаштування системи аерації, що складається із ПІДВІДНОГО газопроводу, та розташованими в фільтруючому завантаженні мережі із форсунками, досягається необхідна локалізація дії газонасичення як в період фільтрування, так і в період регенерації завантаження від домішок, що осіли на його гранулах Саме розташування мережі з форсунками в фільтруючому завантаженні дозволяє створити додаткову динаміку промивання гранул, створюючи барботажний газо-водяний потік Обладнання форсунок гнучкими клапанами виключає можливість засмічування і вихід з ладу системи аерації, створює умови регулювання параметрів газонасичення в фільтраційний період та під час регенерації При цьому подача повітря може також припинятися, але клапанні вставки перешкоджають потраплянню води із забрудненнями в трубопроводи подачі повітря Зміна режимів газонасичення сприяє ущільненню домішок, що осіли на гранулах, за рахунок чого зростає бруДОМІСТКІСТЬ завантаження в цілому Додаткове обладнання трубопроводу відводу фільтрату приймальними насадками, розташованими в нижній частині фільтруючого завантаження, створює рівномірні умови відбору очищеної води таким чином, що перешкоджає можливості утворення нерівномірних гідродинамічних потоків у різних зонах насадки, особливо при накопиченні осаду на гранулах Завдяки обладнанню патрубка вилучення осаду сифоном гідрозатвором створюються необхідні умови для розрідження і перемішування плаваючого завантаження під час його регенерації повітряно-водяною сумішшю На фіг зображена схема полістирольного фільтру із повітряно-водяною промивкою Конструкція полістирольного фільтру із повітряно-водяною промивкою складається із трубопроводу подачі води на очистку 1 корпусу 2, із перфорованою перегородкою 3, на якій знаходиться буферна засипка 4, наприклад, із гравію, а під перегородкою розташоване фільтруюче завантаження 5 (гранули полістиролу), аераційної системи, яка включає ПІДВІДНИЙ газопровід 6, мережу 7, розташовану в фільтруючому завантаженні, форсунки 8, обладнані гнучкими клапанами 9, приймальних насадок 10, трубопроводу відводу фільтрату 11, патрубка вилучення осаду 12 із сифоном 13 і гідрозатвором 14 Полістирольний фільтр із повітряно-водяною промивкою працює слідуючим чином При включенні фільтра, вода на очищення подається по трубопроводу 1 в корпус 2, заповнюючи його При цьому фільтруюче завантаження із полістирольних гранул 5 піднімається наверх до перфорованої перегородки 4, яка разом із буферною засипкою 4 утримують його По підвідному газопроводу 6 в мережу 7 подається стиснуте повітря і через гнучкі клапани 9 форсунок 8 повітря насичує воду у верхньому шарі фільтруючого завантаження За рахунок цього створюються необхідні умови для окислення розчинених домішок, переводячи їх у зважену, дисперсну форму Таким чином досягається локальне газонасичення об'єму води, що знаходиться над аераційною системою, що інтенсифікує процеси нітрифікації, а в нижній частині завантаження частково провадиться денітрифікація Домішки таким чином осаджуються на гранулах фільтруючого завантаження, а присутність повітря в сорбційному шарі сприяють ущільненню осаду, що сприяє підвищенню бруДОМІСТКОСТІ фільтра Для цього застосовується пульсуюча подача повітря із чергуванням періодів припинення подачі Очищена вода, в фільтруючому завантажені, потрапляє в трубопровід відводу фільтрату 11 через приймальні насадки 10, які рівномірно розташовані в нижній частині завантаження Після вичерпання сорбційних можливостей фільтруючого завантаження полістирольний фільтр із повітряно-водяною промивкою виводиться в режим регенерації, який провадиться у два етапи Спочатку промивання повітряно-водяною сумішшю плаваючого завантаження провадиться за допомогою включенням в роботу сифону із гідрозатвором 14, робота яких призводить до розрідження плаваючого завантаження При цьому подача повітря не припиняється На другому етапі робота сифону 13 припиняється і провадиться зворотна промивка гранул із перемішуванням гранул насадки у підфільтровому просторі повітряноводяною сумішшю, проходить ефект "полоскання" насадки, в результаті чого осад забруднень відмивається і виводиться із фільтру через патрубок вилучення осаду 12 Після промивки фільтр включається в режим очищення Основною ВІДМІННІСТЮ полістирольного фільтру із повітряно-водяною промивкою, у порівнянні із відомими конструкціями пристроїв аналогічного призначення є те, що в ньому реалізується принцип локального газонасичення яке використовується як в процесі очищення води від забруднень, 59577 так і під час регенерації фільтруючого завантаження від осаду Останній процес має безпосередній вплив на проведення очищення, впливає як на ефективність очистки, так і на тривалість фільтраційного періоду Це досягається за рахунок додаткового обладнання пристрою аераційною системою, конструкція якої передбачає влаштування форсунок в фільтруючому завантаженні Цим досягається необхідна локалізація дії газонасичення як в період фільтрування, так і в період регенерації, що дозволяє інтенсифікувати процес промивки гранул плаваючого завантаження, а гнучкі клапани, якими обладнані форсунки перешкоджає засмічуванню повітропроводів забрудненнями, що особливо важливо при нестабільному режимі аерації, як це передбачено конструкцією, аж до відключення системи аерації Практичне використання запропонованих технічних рішень дозволяє досягти більш високих показників ефективності очищення, значного збільшення брудомісткості очисного пристрою, рів Комп'ютерна верстка А Крулевський номірного розподілу домішок у всьому об'ємі фільтруючого завантаження, адже процес локального газонасичення перешкоджає закупорюванню порового простору фільтруючого завантаження за рахунок цього і ущільнення осаду забруднень на гранулах досягається максимальне використання ємкості поглинання всього об'єму фільтруючого завантаження, що суттєво продовжує цикл фільтрування Режими фільтрування та регенерації можуть бути автоматизовані, тому експлуатація фільтр не потребує додаткового обслуговуючого персоналу, або складних технічних систем Запропоновані технічні рішення в конструкції фільтру дозволить скоротити витрати регенераційної води, використати весь об'єм насадки для захоплення частинок, продовжити загальну тривалість періоду фільтрування, що впливає на загальні економічні показники експлуатації очисних споруд Підписано до друку 06 10 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