Способ регенерации зернистой загрузки напорных фильтров
Изобретение относится к очистке воды фильтрованием и позволяет повысить эффективность регенерации зернистой загрузки фильтров. При регенерации осуществляют снижение уровня воды над слоем загрузки, нагнетание сжатого воздуха в фильтр до повышения избыточного давления до 0,30-0,35 МПа, взрыхление загрузки путем резкого снижения давления до атмосферного , барботирование загрузки сжатым воздухом и промывку восходящим потоком воды. При нагнетании сжатого воздуха в фильтр происходит насыщение воды в поровом пространстве загрузки растворенным воздухом, а при резком снижении давления - его выделение из воды с возникновением значительных динамических усилий за счет кавитации и возникновения пушечного эффекта, при котором загрязнения отрываются от поверхности зерен загрузки и измельчаются. 1 з.п. ф-лы, 1 табл. (Л 00 ел 00 N О5 О)
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (р) В О1 В 23/24 ргрг(ьучте.
l13 „;.;,:.;,„13 ТЛНОТ М
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4024884/31-26 (22) 24.02.86 (46) 23.11.87. Бюл. № 43 (71) Ленинградский инженерно-строительный институт и Всесоюзное научно-производственное объединение целлюлозно-бумажной промышленности (72) А. Н. Ким, Г. Г. Рудзский, В. Б. Гусаковский, В. П. Семенов и О. Е. Марова (53) 66.067.322 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 936962, кл. В 01 D 23/24, 1980.
Технические записи по проблемам воды.
Пер. с англ. в двух томах. Т. 1. М.: Стройиздат, 1983, с. 278 :,SU„„1353466 А 1 (54) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ ЗЕРНИСТОЙ ЗАГРУЗКИ НАПОРНЪ|Х ФИЛЬТРОВ (57) Изобретение относится к очистке воды фильтрованием и позволяет повысить эффективность регенерации зернистой загрузки фильтров. При регенерации осуществляют снижение уровня воды над слоем загрузки, нагнетание сжатого воздуха в фильтр до повышения избыточного давления до
0,30 — 0,35 МПа, взрыхление загрузки путем резкого снижения давления до атмосферного, барботирование загрузки сжатым воздухом и промывку восходящим потоком воды. При нагнетании сжатого воздуха в фильтр происходит насыщение воды в поровом пространстве загрузки растворенным воздухом, а при резком снижении давления — его выделение из воды с возникновением значительных динамических усилий за счет кавитации и возникновения пушечного эффекта, при котором загрязнения отрываются от поверхности зерен загрузки и измельчаются. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
1353466
Формула изобретения
Изобретение относится к области очистки воды фильтрованием и может быть использовано при очистке природных и сточных вод.
Целью изобретения является повышение эффективности регенерации за счет снижения остаточных загрязнений в догрузке.
Пример. Воду после доочистки городских сточных вод известкованием в слое взвешенного осадка подают на опытные напорные фильтры диаметром 150 мм, загруженные кварцевым песком крупностью зерен
1 — 2 мм на высоту слоя 1,8 м.
Содержание взвешенных веществ в воде, подаваемой на фильтры, составляет 15—
30 мг/л, в фильтрате — 5 — 7 мг/л.
Очистку воды на фильтрах производят в режиме сверхскоростного фильтрования, т.е. при постоянной в течение фильтроцикла потере напора в фильтрах и понижающейся скорости фильтрования. Начальная скорость фильтрования 40 — 50 м/ч при достижении скорости 20 — 25 м/ч фильтры выводят на промывку.
Промывку фильтров производят в следующей последовательности.
По известному способу закрывают клапаны отвода фильтрованной и подачи исходной воды, открывают клапан сброса промывной воды и понижают уровень воды над слоем загрузки (объем сбрасываемой воды составляет примерно 100 0 от объема фильтрующей загрузки). Затем осуществляют подачу сжатого воздуха для барботирования загрузки. Для этого открывают клапан подачи сжатого воздуха и производят барботирование загрузки с интенсивностью 20—
25 д/см в течение 4 — 5 ми, осуществляют повышение избыточного давления сжатого воздуха в фильтре в течение 1,5 — 2 мин до величины 0,30 — 0.35 МПа и взрыхляют загрузку путем резкого открытия клапана сброса промывной воды и снижения давления до атмосферного. Клапан подачи воздуха закрывают и открывают клапан подачи промывной воды. Промывку фильтра производят фильтрованной водой с интенсивностью 16 — 18 л/см до содержания взвешенных веществ в сбрасываемой промывной воде (10 мг/л.
По предлагаемому способу закрывают клапаны отвода фильтрованной и подачи исходной воды, открывают клапан сброса промывной воды и понижают уровень воды над слоем загрузки путем сброса части воды из надзагрузочного объема фильтра.
Затем клапан сброса промывной воды закрывают, открывают клапан подачи сжатого воздуха.
При нагнетании сжатого воздуха в напорный фильтр под избыточным давлением
0,3 — 0,35 МПа создаются оптимальные ус5 lO
2О
ЗО
35 ловия насыщения воды в поровом пространстве зернистой загрузки растворенным воздухом. При резком снижении давления в фильтре путем сообщения с атмосферой в результате мгновенного расширения воздуха и его выделения из воды в поровом объеме зернистой загрузки происходит разрыв сплошности жидкости, вследствие чего возникает кавитация. Вследствие этого возникает движение воды с большими скоростями, направленное в зону меньшего давления, что вызывает значительные динамические усилия, которые в результате резонансных явлений кавитации в поровых объемах приводят к возникновению «пушечного» эффекта в них, при котором загрязнения и отложения отрываются от поверхности зерен фильтрующей загрузки и измельчаются.
После этого производят барботирование загрузки сжатым воздухом с интенсивностью 20 — 25 л/с м в течение 4 — 5 мин.
В процессе барботирования загрузки сжатым воздухом отделившиеся от зерен загрузки загрязнения и отложения флотируются через толщу загрузки к ее поверхности.
Затем клапан подачи воздуха закрывают и открывают клапан подачи промывной воды.
Промывку фильтра производят фильтрованной водой с интенсивностью 16 — 18 л/с м до содержания взвешенных веществ в сбрасываемой промывной воде (10 мг/л. Усредненные результаты сравнительных испытаний приведены в таблице.
Эффективность регенерации по предлагаемому способу значительно возрастает по сравнению с регенерацией по известному способу. При повышении избыточного давления, подаваемого в фильтр сжатого воздуха, до 0,3 — 0,35 МПа величина остаточных загрязнений в загрузке уменьшается в
4 раза, а затраты воды, расходуемой на промывку, уменьшаются на 30%.
l. Способ регенерации зернистой загрузки напорных фильтров, включающий понижение уровня воды над слоем загрузки, подачу сжатого воздуха для барботирования загрузки и промывку загрузки восходящим потоком воды, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности регенерации за счет снижения остаточных загрязнений в загрузке, перед барботированием осуществляют повышение избыточного давления сжатого воздуха в фильтре и взрыхление загрузки путем снижения давления до атмосферного.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что избыточное давление воздуха в фильтре повышают до 0,30 — 0,35 МПа, 1353466
Эффективность регенерации
Давление сжатого
Продолжительность
Способ регенерации воздуха, подачи
МПа промывной
Остаточное Затраты промы— вочной загрязнения в загводы, мин воды, мз /м рузке от веса загрузки, ь
6,86
О, 143
Известный 0,20
7,0
Предлагаемый
0,140
0,086
0,035
0,032
0,033
0 035
6,73
0,20
7,0
6,00
6 5
0,25 4,88
0,30
5 0
4,50
0,35
4,5
4,42
0,40
4,5, 4,45
0 50
4,5
Составитель H. Смирнова
Редактор Л. Гратилло Техреду И. Верес Корректор Н. Король
Заказ 5309/7 Тираж 657 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! 13035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4