Скорый фильтр

Авторы патента:


 

Полезная модель относится к области обработки воды, а именно - очистке воды с помощью фильтрующего материала, и может быть использована для очистки воды от взвешенных примесей. Целью заявляемой полезной модели является повышение производительности фильтра при очистке воды от широкого круга загрязнителей, удаляемых из вод природных водооисточников фильтрованием. Цель полезной модели - повышение производительности фильтра при очистке воды природных источников от широкого круга загрязнителей, удаляемых фильтрованием, и снижение эксплуатационных затрат при сохранении высокого качества очистки. Сущность полезной модели заключается в том, что в скорый фильтр, включающий корпус с фильтрующей загрузкой и поддерживающим его слоем, оборудованным карманом с желобами, дренажным устройством и системой отводящих и подводящих трубопроводов, при этом в качестве фильтрующей загрузки применяется дробленый гранит горных пород и фильтрующая загрузка имеет следующие основные технические характеристики, позволяющие обеспечить оптимальные параметры фильтрования: - эквивалентный диаметр зерен - 1,42-1,60 мм; - плотность - 2,70-2,85 г/см3; - пористость - 0,68-0,73.

Полезная модель относится к области обработки воды, а именно, очистке воды с помощью фильтрующего материала и может быть использована для очистки воды из поверхностных источников от взвешенных примесей.

Известен скорый фильтр, включающий корпус с фильтрующей загрузкой и поддерживающим слоем, оборудованный системой отводящих и подводящих трубопроводов, где в качестве фильтрующей загрузки применяется дробленый бой фарфорового производства (автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Лукашевич О.Д., «Геоэкологическая безопасность хозяйственно-питьевого водопользования в Верхнем и Среднем Приобъе», Томск 2007).

Известен скорый фильтр (RU 128510 U1, B01D 24/00 опубл. 25.05.2013 г.), включающий корпус с фильтрующей загрузкой и поддерживающим его слоем, оборудованный карманом с желобами, дренажным устройством и системой отводящих и подводящих трубопроводов, где в качестве фильтрующей загрузки применяется дробленый бой фарфорового производства.

Наиболее близким техническим решением является скорый фильтр (SU 1703625 А1, C02F 1/64 опубл. 07.01.1992 г.), включающий корпус с фильтрующей загрузкой из гранитного щебня крупностью 3-15 мм и поддерживающим его слоем в виде пористого полимербетона, оборудованный распределительным устройством в виде патрубка с тарелками для аэрирования исходной воды, дренажным устройством и системой отводящих и подводящих трубопроводов, а также системой для промывки загрузки обратным током воды.

Недостатком известного скорого фильтра с фильтрующей загрузкой в виде колотого гранитного щебня является то, что он может очищать только артезианскую воду с содержанием закисного железа 6,8-7,1 мг/л. А для очистки воды из открытых источников, в которых железо присутствует в очень малом количестве, такого фильтра будет недостаточно, потому что загрузка из колотого гранитного щебня с минимальным размером в 3 мм легко пропустит взвешенные вещества в большем количестве, чем разрешено СанПиНом для воды, используемой в хозяйственно-питьевых целях.

Задача полезной модели - возможность использования предлагаемого фильтра для очистки воды из природных источников от широкого круга загрязнителей, удаляемых фильтрованием, и снижение эксплуатационных затрат при сохранении высокого качества очистки.

Сущность полезной модели заключается в том, что в скорый фильтр, включающий корпус с фильтрующей загрузкой из гранита и поддерживающим его слоем, оборудованным распределительным устройством, дренажным устройством и системой отводящих и подводящих трубопроводов, а также системой для промывки загрузки обратным током воды, при этом распределительное устройство выполнено в виде кармана с желобом, а в качестве фильтрующей загрузки применяется дробленый гранит, с эквивалентным диаметром зерен - 1,45-1,60 мм; плотностью - 2,70-2,85 г/см3; и пористостью - 0,68-0,73.

Щебнем называется неорганический, зернистый, сыпучий материал с зернами крупностью свыше 3 мм по европейским стандартам. Щебень также получают путем дробления горных пород на различных дробилках, поэтому можно назвать его и дробленым, и колотым материалом.

Технический результат заключается в том, что применение в качестве фильтрующего материала дробленого гранита с определенными техническими характеристиками позволяет увеличить производительность существующих очистных сооружений водопровода в 1,8-2,5 раза при сохранении высокого качества очистки, при этом упрощается обеспечение вновь построенных и действующих сооружений фильтрующей загрузкой. При этом продолжительность фильтроцикла остается неизменной (40-42 часа), но скорость фильтрования незначительно уменьшается вследствие уменьшения диаметра зерен фильтрующей загрузки. Использование в распределительном устройстве кармана с желобами позволяет воде равномерно поступать на фильтр по всей его площади без предварительной аэрации, как это использовалось в известном фильтре для обезжелезивания.

Сущность полезной модели поясняется чертежом.

Скорый фильтр представляет собой корпус 1 с фильтрующей загрузкой из дробленого гранита 2 и поддерживающего его слоя полимербетона 3. Корпус 1 оборудован карманом 4 с подводящим трубопроводом 5, отводящим трубопроводом 6 и желобами 7. В нижней части корпуса 1 расположено дренажное устройство 8 с отводящим трубопроводом 9 для отвода фильтрата и подводящим трубопроводом 10 для подачи промывной воды.

Устройство работает следующим образом. Вода, подводимая с помощью трубопровода 5, через карман 4 и желоба 7 поступает на фильтр, проходя через слой дробленого гранита 2 и поддерживающий его слой полимербетона 3, отводится дренажным устройством 8 и по трубопроводу 9 направляется далее по технологической схеме.

При промывке фильтр выключается из работы. Промывная вода, подводимая с помощью трубопровода 10, подается снизу через дренажное устройство 8, проходя через слои полимербетона 3 и дробленого гранита 2 в обратном направлении, отводится через желоба 7 и по трубопроводу 6 направляется далее по технологической схеме.

Дробленый гранит получен из гор, которые находятся рядом с водопроводными очистными сооружениями.

Стадию дробления гранит проходил на дробилке ДЩ-1, с помощью которой можно получать частицы разного размера, в том числе и гранитную муку.

Определение плотности и пористости зернистого фильтрующего материала дробленого гранита произведено по общепринятой методике, значения следующие:

- плотность - 2,70-2,85 г/см3;

- пористость - 0,68-0,73;

Ситовой анализ фильтрующего материала в объеме 1000 см3, высушенного при 105°C производился рассеиванием на калибровочных ситах.

По результатам рассева определены характеристики зернистого материала:

- d10=0,6 мм;

- d80 =0,51 мм;

- K=d80:d10=1,51:0,6=2,5;

Определение химической стойкости фильтрующей загрузки производилось по методике в кислой, щелочной, нейтральной средах. Прирост сухого остатка при суточном отстаивании на фильтрующем материале составил:

- в кислой среде (HCI) - 0,925 мг/л;

- в щелочной среде (NaOH) - 0,86 мг/л;

- в нейтральной среде - 0,35 мг/л;

- в растворе NaCI - 0,244 мг/л.

Производственные исследования фильтрующей загрузки были проведены на существующих очистных сооружениях водопровода на реальной воде водохранилища. С этой целью один из двенадцати скорых безнапорных фильтров размером 5×5 м в плане был загружен дробленым гранитом. Высота слоя загрузки составляла 0,7 м. Низкотемпературная вода из водохранилища по двум самотечным трубопроводам d 600 мм после прохождения смесителей и горизонтальных отстойников подавалась на фильтры.

Результаты производственных исследований работы скорых фильтров с различными фильтрующими загрузками представлены в таблице.

Скорый фильтр, включающий корпус с фильтрующей загрузкой из гранита и поддерживающим его слоем, оборудованный дренажным устройством и системой отводящих и подводящих трубопроводов, а также системой для промывки загрузки обратным током воды, отличающийся тем, что в качестве фильтрующей загрузки применяется дробленый гранит с эквивалентным диаметром зерен 1,45-1,60 мм, плотностью 2,70-2,85 г/см3 и пористостью 0,68-0,73.



 

Похожие патенты:
Наверх