Patents

Search tools Text Classification Chemistry Measure Numbers Full documents Title Abstract Claims All Any Exact Not Add AND condition These CPCs and their children These exact CPCs Add AND condition
Exact Exact Batch Similar Substructure Substructure (SMARTS) Full documents Claims only Add AND condition
Add AND condition
Application Numbers Publication Numbers Either Add AND condition

Method of continual filtration of liquids and apparatus to perform this method

Classifications

B01D24/4689 Displacement of the filtering material to a compartment of the filtering device for regeneration
View 3 more classifications

Landscapes

Show more

CS248049B2

Czechoslovakia

Other languages
English
Inventor
Zoltan Nagy
Jenoe Rauschenberger
Jozsef Pasti
Attila Kovacs
Karoly Gombas
Aurel Ujhidy
Imre Pallos

Worldwide applications
1984 HU AT DE 1985 CS SU PL

Application CS852072A events

Description

Vynález se týká způsobu plynulé filtrace kapalin, zejména odpadních vod, na pohyblivém zrnitém loži, a zařízení k provádění tohoto způsobu.
Při zpracování kapalin, zejména odpadních vod, se často vyskytuje problém s odstraňováním pevných nebo vločkových látek s velkou účinností odstraňovacího procesu. Pro dočišťování se často používá filtračních zařízení se stabilním ložem, naplněným zrnitou náplní, pro odstraňování suspendovaných látek. Zatímco tekutina, filtračním prostředkem protéká, suspendované částice látek se zachycují na površích zrn, která jsou uložena v dutině filtračního· lože. Po zachycení určitého množství vznášejících se látek se vytváří sekundární filtrační vrstva, která sice poskytuje mimořádně čistý filtrát (tzv. krystalová filtrace], dochází ke zvýšení hydraulického odporu vrstvy v takové míře, že původní filtrační výkon klesá na zlomkovou hodnotu. Současně dochází k omezení účinnosti lože jen na několik horních centimetrů filtračního lože, takže celá výška lože nemůže být využita. V takovém případě se filtr zaváděním vody v opačném směru proudění a také vzduchu uvolňuje a regeneruje, přičemž voda využívaná k regeneraci se shromažďuje a čistí. K proplachování filtru je třeba použít velké rychlosti proudění, která zpravidla nemůže být zajištěna z běžného vodovodního potrubí, takže je třeba vytvářet zásobu proplachové vody. Aby bylo· možno zajistit plynulou filtraci, musela se voda po dobu proplachování filtru převádět na jiné filtrační zařízení. Toto zařízení, které musí být opatřeno zásobníkem proplachové vody a paralelně pracujícím filtrem, zvyšuje specifické investiční náklady v dosti výrazném měřítku. Další nevýhoda těchto známých zařízení spočívá v tom, že regenerace filtrů může být prováděna pouze čistou vodou, protože při proplachování a regeneraci nečištěnou vodou by mohlo docházet k ucpávání rozvodného systému, uspořádaného pod filtračním ložem. Nevýhodné je také to, že filtrační náplň musí být tvořena zrny, majícími stejnou velikost, protože jinak by docházelo při regeneraci k . odměšování jednotlivých frakcí zrn a vynášení zrn s menšími rozměry do horních vrstev filtru, kde by se tato zrna hromadila a urychlovala ucpávání filtru.
Podobné nevýhody mají také filtry, které jsou z hlediska filtrační techniky modernějším řešením a které působí zevnitř radiálně směrem ven. Podstata -jejich funkce spočívá v tom, že voda, určená k filtrování, se přivádí trubkou, opatřenou štěrbinami a umístěnou v ose zařízení, na vnitřní plášťovou plochu filtračního· lože. Voda proudí radiálním směrem přibližně vodorovně perforovanou vnější stěnou zařízení do sběrné komory, ze které vystupuje zfiltrovaná voda ze zařízení ven. Přednost tohoto zařízení spočívá v tom, že při radiálním proudění filtrované vody postupně přibývá velikost filtrační plochy a tím · také účinnost filtru, přičemž · investiční náklady · a · nároky na spotřebu místa zůstávají nízké. Regenerace se provádí periodicky proplachováním v protiproudu. Takový způsob filtrace a zařízení k provádění tohoto způsobu je popsán ve spisu NSR DOS č. 1 926 934. 4
Pro zvýšení účinnosti proplachování filt’ru a pro snížení množství potřebné proplachové vody byly periodicky pracující systémy zdokonaleny na takové provedení, u kterého· se při proplachování celé filtrační lože promíchává a při tomto promíchávání se povrchy zrn čistí vzájemným otěrem se zrny písku. Jedním z těchto filtračních zařízení je tak zvaný Bollmannův filtr (popsaný v brožuře Dr. Benedeka — Valló: „Viztisztitás-Szennyviztisztitás“ (Čistění vody a odpadních vod], Mtiszaki Konyvkiado, Budapešť 1976, str. 180],
Při ucpání filtru unáší voda, přiváděná pod velkým tlakem injektorem, uspořádaným na proplachových trubkách ve středu filtru, filtrační materiál se v trubce čistí a je veden nahoru opět na horní plochu filtrační vrstvy, přičemž nečistoty, které byly příčinou ucpání, se unášejí a odvádějí s odpadní vodou.
Pro odstranění nevýhod, souvisejících š periodickým provozem zařízení, byl vyvinut kontinuální filtr podle NSR spisu DAS číslo 27 08 340. U tohoto zařízení je pod kuželovým zásobníkem uspořádáno pískové lože. Odpadní vody se přivádějí přívodním prvkem, uspořádaným na spodní části lože. Odpadní vody se čistí v průběhu jejich pohybu zdola nahoru na filtračním loži a filtrovaná voda odtéká přes přepadovou hranu v horní části zařízení. Trubka, obstarávající pohyb filtračního lože, se nachází v ose zařízení. · Je-li do· trubky · zaveden zdola vzduch, proudí písek působením známého efektu, využívaného . u mamutího čerpadla, směrem nahoru, ve filtračním úseku však proudí nižší rychlostí směrem dolů. Písek se čistí na horním konci trubky v úseku vodního sloupce nad filtračním ložem a padá zpět na horní plochu filtračního lože. Proplachová voda, vystupuje ze zařízení a unáší s sebou nečistoty a látky, způsobující znečištění.
Nevýhodou tohoto kontinuálního filtru je především skutečnost, že množství kapaliny v dopravní trubce a množství dopravované filtrační náplně se mění jen v úzkých mezích, ačkoliv množství vzduchu, přiváděného k provzdušňování, se může měnit ve velmi· širokém rozsahu. V důsledku toho je schopnost regenerace ve filtračním loži omezena. Množství vody, přiváděné do· dopravní trubky, je omezeno odporem, popřípadě propustností filtračního lože, pomalu proudícího· směrem dolů, přičemž zvýšení tohoto množství vody urychluje dopravu zrnitých látek a tím se zlepšuje regenerace. U filtrů pro čištění odpadních vod, které obsahují velké množství suspendovaných látek, není pohyb filtračního lože dostatečný, filtr se ucpává a pohyb filtračního lože postupně ustává.
Úkolem vynálezu je vyřešit způsob a zařízení pro kontinuální filtraci, kterým by byly odstraněny nevýhody známých filtračních postupů, využívajících pohyblivého· filtračního lože, u něhož by bylo možno samostatně regulovat rychlost pohybu filtrační látky a rychlost proplachování a u které by byla vždy zajištěna optimální regenerace.
Tento úkol je vyřešen způsobem kontinuální filtrace kapalin podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že filtrátem nasycený filtrační prostředek se v regulovaném množství přivádí svislou dopravní trubkou na· dno· zrnitého filtračního lože a zvedá se společně s dílčím proudem čištěné kapaliny, vstupující v regulovaném- množství do filtračního úseku, nad filtrační lože, načež je filtrační prostředek po oddělení od dopravní kapaliny veden působením gravitace zpět na horní část filtračního lože, přičemž filtrační prostředek je protiproudově proplachován vyčištěnou kapalinou, zvedanou nahoru pomocí zaváděného vzduchu a znečištěná proplachová kapalina je odváděna společně s dopravní kapalinou.
U způsobu podle vynálezu může být pohyb a regenerace vyčerpané a filtrátem nasycené filtrační látky z filtračního lože regulován samostatně. Pohyb lože je regulován stavitelnou*štěrbinou ve dně dopravní trubky a množstvím kapaliny, zatímco · proplachování filtračního prostředku je regulováno množstvím vzduchu.
Jestliže se odpor filtračního· lože v průběhu filtrace zvyšuje nebo zmenšuje, mění se rychlost pohybu filtračního lože v. důsledku změn tlaku ve vhodném směru a systém je tak v určitém úzkém · rozsahu samostavitelný. Při větších, změnách je třeba změnit velikost štěrbiny ve dně dopravní trubky a množství kapaliny. V proplachovacím úseku může být proud proplachové kapaliny měněn · v širokém rozsahu změnou přívodu vzduchu a tím se mohou měnit podmínky regenerace ia její kvality.
Tato možnost široké regulace je výhodná zvláště tehdy, jestliže · obsah vzášejících se látek ve filtrované vodě kolísá v širokých mezích a v důsledku toho se také výrazně mění množství filtračního prostředku, který je třeba regenerovat. Regulace je nutná také tehdy, jestliže · je filtrát dobře přichycen nebo je mazlavý, takže filtrační podmínky a okolnost regenerace musí být zlepšeny zvýšením povrchového působení.
Celkově je možno výhody řešení podle vynálezu shrnout do následujících bodů: pohyb filtračního prostředku může být u způsobu podle vynálezu regulován podle. požadavků; při stoupajícím filtračním odporu se zvyšuje rychlost pohybu filtračního prostředku v důsledku změn tlaku, při klesajícím odporu se snižuje rychlost pohybu, to· znamená, že · systém· je schopen se· v určitých· úzkých mezích samočinně nastavit na potřebné hodnoty; regenerace· filtrační látky v protiproudu pomocí filtrované· kapaliny a vzduchu udržuje filtrační lože· vždy čisté; podmínky proplachování se mohou měnit podle měnících se požadavků přívodem vzduchu velmi jednoduše a na transportu filtračního· prostředku nezávisle; případně vytvořená ucpání, vytvořená v zařízení k provádění způsobu podle vynálezu, mohou být velmi jednoduše odstraněna·. V rovnovážném stavu vznikají plynule · podmínky pro krystalovou filtraci, takže filtrát je · vždy čistý; způsob podle vynálezu může · být využíván v širokém rozsahu různých koncentrací ke kontinuálnímu filtrování filtrátů s nepříznivými filtračními vlastnostmi.
Zařízení, sloužící k provádění způsobu podle vynálezu, je ohraničeno’· válcovou nebo rovinnou stěnou a· dole je· zakončeno komole kuželovou částí · · nebo částí ve tvaru komolého· čtyřbokého jehlanu, která je · zčásti naplněna filtračním prostředkem; přičemž ve svislé ose zařízení · je umístěna dopravní trubka pro· umožnění pohybu· zvedaného filtračního materiálu, v jejímž vnitřním prostoru je · uspořádán rozdělovači a vodicí prostředek a která je opatřena přepadovou hranou, přičemž zařízení je dále opatřeno· prostorem pro oddělování a proplachování zvednutého filtračního prostředku, omezeným stěnami. Podstata zařízení podle vynálezu spočívá v tom, že na dně dopravní trubky je vytvořena štěrbina pro regulování rychlosti pohybu filtračního· lože, stavitelná svisle posuvnou trubkou, a zařízení je opatřeno rozdělovači komorou na dně proplachovacího prostoru pro přivádění a dispergování proudu vzduchu, sloužícího pro udržování pohybu proplachové kapaliny, přičemž rozdělovači komora je opatřena štěrbinou.
Podle výhodného konkrétního provedení jsou v horní části rozdělovači komory vytvořeny otvory, zakryté vodícími deskami. Podle jiného výhodného provedení je na pohyblivou trubku připojen přívod proudu kapaliny.
Podle dalšího· výhodného provedení vynálezu je spodní část zařízení, ústící do komole kuželové nebo komole jehlanové části, opatřena rozdělovačem pro zavádění vzduchu, ve kterém je vytvořena štěrbina.
Příkladné provedení zařízení k provádění způsobu podle vynálezu je zobrazeno na výkresu, na kterém je znázorněn · podélný řez vhodným provedením tohoto zařízení.
V nádrži, · ohraničené válcovými nebo rovinnými stěnami 1, přecházejícími dole komole kuželovou částí 2, popřípadě komole jehlanovou částí, je umístěna dopravní trubka 4 pro přemísťování zrnitého· filtračního prostředku 26. Filtrační prostředek · 26 · je veden z dopravní trubky 4 proplachovacím prostorem 7, ohraničeným válcovými stěnami 5, 6 podél šipky d, kapalinovým prostorem 3 na povrchovou plochu filtračního lože. Mezitím se filtrační prostředek 26 regeneruje působením nahoru proudící proplachové kapaliny E, uváděné do pohybu proudem 6 vzduchu, zaváděného, do rozdělovači komory 10: a štěrbiny 11 a regulovaného· ventilem 29. Pro· rovnoměrné rozdělování filtračního prostředku 26 slouží kužel 12 a trubka 13, pro rovnoměrné přemisťování filtračního lože kuželové vodicí prvky 14, 15. Proud Ai čištěné kapaliny je veden vodicím prvkem 14, opatřeným odvzdušňovačem 16, a proudí ve směru šipky a směrem nahoru, při průtoku zrnitým filtračním prostředkem 26 se čistí a zfiltrovaná kapalina B odtéká přes přepadovou hranu
9.
Proud A2, který je regulován ventilem 27, proudí ve směru šipky c rozdělovači komorou 19 a regulovatelnou štěrbinou 28 a je veden společně se zrnitým filtračním prostředkem 26 do dopravní trubky 4, kterou proudí nahoru. Pohyb lože, · nasyceného filtrátem, směrem dolů je podporován proudící čištěnou kapalinou, pohybující se ve směru šipky b a také otvorem 23. Vodicí deska 24 slouží k zakrytí otvorů 23 mezi zrnitým filtřačním prostředkem 26 a rozdělovači komorou 19. Rychlost filtračního· lože může být regulována stavitelnou štěrbinou 20, nastavovanou pohybem trubky 21.
Zrna znečištěná filtrátem se shromažďují v dopravní trubce 4 proti vodicí desce · 25 a jsou zčásti zbavována nečistot a vedena do· proplachovacího prostoru 7. Kapalina, obsahující nečistoty a sestávající z dopravní kapaliny D a proplachové kapaliny · E, ' se odstraňuje ze zařízení přepadem přes přepadovou hranu 8.
Při pohybu ucpaného, obtížně pohyblivého filtračního lože je výhodné, jestliže je rozdělovači komora 19 dole ve směru štěrbiny 20 uzavřena a trubkou 21 se přivádí proud A3 kapaliny, regulovaný ventilem 31, do· spodní části dopravní trubky 4. V tomto případě je proud A2 kapaliny veden pouze otvorem 23 na filtrační lože a při svém pohybu směrem vzhůru vyvolává pohyb zrn.
Dojde-li v zařízení k ucpání jeho spodní části, je možno lože uvolnit proudem G vzduchu, přiváděným rozdělovačem 17 a štěrbinou 18 a regulovaným ventilem 30. V takovém případě je účelné · vést větší část čištěné kapaliny uzavřením ventilu 28 přes rozdělovači komoru 19 do spodní části lože. V případě potřeby mohou být zrna odváděna ze zařízení uzavíracím prvkem 22.

Claims (7)
Hide Dependent

  1. pRedmet
    1. · Způsob plynulé filtrace kapalin, při kterém kapalina proudí směrem nahoru na filtračním prostředku, pohyblivém rovněž směrem nahoru, a zfiltrovaná kapalina se plynule odvádí z kapalinového prostoru, nacházejícího se nad filtračním prostředkem, vyznačující se tím, že filtrační prostředek, nasycený filtrátem, se ze dna zrnitého· lože v regulovaném množství vede svislou dopravní trubkou a zvedá nad kapalinové lože dílčím proudem čištěné kapaliny, který · se v regulovaném množství přivádí do· dopravní trubky přes filtrační úsek, načež se dopravní kapalina přivádí odděleně zpět působením gravitace na horní část filtračního· lože, přičemž filtrační prostředek se proplachuje v protiproudu zfiltrovanou kapalinou, vedenou nahoru pomocí zaváděného vzduchu a znečištěná proplachová kapalina se odvádí společně s dopravní kapalinou.
  2. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že množství proplachové kapaliny se reguluje množstvím zaváděného vzduchu.
  3. 3. Zařízení k provádění způsobu podle bodů 1 a 2, opatřené válcovými nebo rovinnými stěnami, zakončenými dole komole kuželovými nebo komole jehlanovými částmi, naplněné zčásti filtračním prostředkem a opatřené ve svislé ose zařízení dopravní trubkou pro dopravu ucpaného filtračního materiálu, která je opatřena rozdělovacími prostředky a vodícími prostředky a také pře-
    YNALEZU pádovou hranou a pro oddělování a proplachování zvednutého filtračního prostředku je opatřeno· prostorem, ohraničeným stěnami, vyznačující se tím, že ve dně dopravní trubky (4) je nastavitelná štěrbina (20], stavitelná · svisle pohyblivou trubkou (21), pro regulaci rychlosti filtračního lože a zařízení je dále opatřeno rozdělovači komorou (19) pro přivádění proudu (Až ) kapaliny a druhou rozdělovači komorou (10) na dně proplachovacího prostoru (7) pro přivádění a rozptylování proudu (C) vzduchu, sloužícího· k zajišťování pohybu proplachové kapaliny (E), přičemž druhá rozdělovači komora (10) je opatřena štěrbinou (11).
  4. 4. Zařízení podle ·bodu 3, vyznačující se tím, že v horní části rozdělovači komory (19) jsou uspořádány otvory (23), cloněné vodícími deskami (24).
  5. 5. Zařízení podle bodů 3 a 4, vyznačující se tím, že je opatřeno · přípojem na pohyblivou trubku (23) pro přivádění proudu (A3) kapaliny.
  6. 6. Zařízení podle bodů · 3 až 5, vyznačující se tím, že do dopravní trubky (4) jsou umístěny vodicí desky (25).
  7. 7. Zařízení podle bodů 3 až 6, vyznačující se tím, že ve spodní částí zařízení, končící komole kuželovými nebo komole jehlanovými částmi, je umístěn rozdělovač (17), opatřený štěrbinou (18) pro zavádění proudu (G) vzduchu.