HU184550B - Universal water treating apparatus of continuous regeneration - Google Patents

Description

A találmány tárgya folyamatos regenerálást! univerzális vízkezelő készülék hengeres házzal és forgó gyűrőkosárral, ahol a ház nyersvíz bevezető és tisztított víz elvezető csonkkal, a forgó szűrőkosár pedig visszaöblítő kamrával van ellátva.

Ismeretes, hogy a víz kiszűrése során a vízben lévő lebegő anyagokat távolítják el. Erre hagyományosan homokszűrőket alkalmaztak, amelyek működése lényegében hasonló volt a természetben lejátszódó szűrődéshez. A vízszűrőkben lévő finomszemcséjű réteg azonban egy idő után elszennyeződik, tehát regenerálni keli.

A regenerálást a szűréssel ellentétes irányban áramoltatott tiszta vízzel végzik és ennek során adott esetben a szűrőréteget levegővel, vagy egyéb gázzal lapítják fel.

A regenerálást csak úgy lehet elvégezni, hogy a szűrés folyamatát megszakítják. Ennek megfelelően folyamatos szűrési csak úgy lehet végezni, ha több különálló szűrőberendezést alkalmaznak és az egyik szűrőberendezés regenerálása alatt a másik vagy több másik berendezéssel végzik a szűrést.

Mindazonáltal a szennyeződés következtében fokozatosat) csökkenő szűrési sebesség és az ezáltal csökkenő fajlagos teljesítmény következtében a szűrőberendezéseket meglehetősen nagy méretűre kell készíteni, amely a szűrési eljárás megvalósítását jelentősen megdrágítja.

További nehézséget okoz, hogy a szűrés hatékonyságának növelése érdekében szükség esetén több szűrőréteget alkalmaznak, továbbá hogy a különböző vízkezelési igények kielégítésére a lebegő szilárd szennyeződések eltávolításán túlmenően vegyszeres szűrést, pl. savtalanítást, gáztalanítást, vastalanítást, nitrogén- és/vagy foszforeltávolítást, nehézfém sók kivonását, szagtalanítást stb. is végeznek. Ily módon az egyszerű szűrési eljárást általában egyéb vízkezelési folyamatokkal egyesítik, illetve kombinálják, ami viszont újabb szűrő-, illetve kezelőedények építését teszi szükségessé és az egyébként is drága, szakaszosan működő szűrési technológiát tovább drágítja. Emellett a technológia maga is igen bonyolulttá válik, hiszen a folyamatos üzem biztosítására több koaguláciős vagy vegyszerkondicionáló tartályra, továbbá különböző szűrőanyagú és szemcsenagyságú szűrőkre van szükség.

A fenti nehézségek csökkentésére konstruáltak olyan szűrőberendezéseket, amelyekkel folyamatos tisztítást lehet végezni. Ismert pl. olyan dróttekercs készülék, amelyben lassan forgó fúvókat alkalmaznak és ezzel mossák vissza a szűrőelemet.

Egy másik rendszer olyan kaparót tartalmaz, amely a szűrőtárcsák közötti hézagokba illeszkedve kifésüli a felgyűlt szennyeződést.

Az ilyen folyamatos üzemelésű szűrőberendezésekben az eltávolított szennyeződés gyűjtőtérbe kerül, ahonnan időszakosan eltávolítják.

A fenti megoldásoknak elsősorban az a hátránya, hogy a szűrés mértékét a dróttekercsek, illetve a szűrőtárcsák résmérete korlátozza.

Hasonló módon működnek a folyamatos regenerálást! szitaszövettel vagy különböző pórusos anyagokkal felszerelt szűrőberendezések. Ismertek cserélhető szűrőbetétekkel, illetve patronokkal ellátott szűrőberendezések is.

Van olyan folyamatos öblítésű vízszűrő berendezés is, amelynek hengeres háza, ebben tömítetíen csapágyazott forgó szűrőkosara van, a ház közepén nyersvíz bevezető, valamint a ház fenékrészébe benyúló tisztított víz kivezető csonkja van, a szörőkosár felül zárt, alul pedig tömítetíen illeszkedik a kivezetőcsonk nyílásába. A szűrőkosás palástjára szűrőelemek vannak felszerelve, a bevezető és a kivezetőcsonk síkjára merőleges síkban pedig a szűrőkosárhoz illeszkedő, a ház belső falán kialakított üreg van és az üregbe a ház falán átvezető kiömlő nyílás nyúlik. Ilyen berendezést ismertet a 172 006 számú magyar szabadalom. Eszerint a szűrőelemek a szfirőközeget felfogó, két szembenlévő oldallapjukon perforált lemezzel vagy szitaszövette! kialakított hasábok, amelyeknek a szűrőkosárhoz illeszkedő szerelőperemük van. Egy előnyös kiviteli alakjánál a szűrőelem külső oldallapja a szűrőkosár sugarának megfelelően íveli. A szűrőkosárban a szűrőközeg homok, zúzott kvarc, aktív szén, zúzott porcelán törmelék vagy ezek tetszőleges keveréke lehet.

Ez a berendezés kis méret, alacsony előállítási költség és folyamatos üzem mellett biztosítja a víz szilárd lebegő anyagainak kiszűréséi, de különböző minőségű szűrőelemek egyidejű alkalmazását és vegyszeres szűrést nem tesz lehetővé, így csupán igazi vízminőségnek megfelelő víztisztaságot eredményez.

A jelen találmánnyal olyan folyamatos regenerálású univerzális vízkezelő készülék kialakítása a célunk, amely a különböző vízkezelési és szűrési eljárások egyesítésével biztosítja az ivóvíz, fürdővíz vagy szennyvíz tetszőleges igény szerint, nagy teljesítménnyel történő tisztítását, ugyanakkor kisméretű, előállítási költsége alacsony és a különleges vízkezelési igényeket is kielégíti.

A kitűzött feladatot úgy oldottuk meg, bog)' a hengeres házzal és forgó szűrőkosárral ellátott vízkezelő készülékben, ahol a ház a nyersvízbevezető és tisztított víz elvezető csonkkal, a forgó szűrőkosár pedig visszaöblítő kamrával van ellátva, a találmány szerint a hengeres házban a nyersvíz bevezető csonkhoz csatlakozó, gyűrűalakú koagulációs teret alakítottunk ki és a koagulációs térrel, valamint egymással egytengelyűén több forgó szűrőkosarat alkalmazunk és ezen túlmenően a készülék legalább egy gázbevezető csővel van ellátva.

A találmány szerinti készülékben alkalmazott szűrőkosarak lehetnek egymás belsejében, vagy egymás felett elhelyezve. A szűrőkosarakban célszerűen egymástól elkülönített, önálló visszaöbiítő kamrával ellátott több szűrőréteg van elrendezve, ahol a szűrőrétegek előnyösen hengeralakú perforált válaszfalak között helyezkednek el.

Az alkalmazott szűrőrétegek lehetnek ugyanazon anyag különböző szemcseméretű frakcióiból vagy különböző anyagok különböző szemcseméretü frakcióiból. Általában célszerű kvarc, hidroantracít, aktív szén, zeolit, fermago-magno, műgyanta, vagy kerámiatörmelék, illetve ezek tetszőleges arányú keverékének alkalmazása.

A találmány szerinti berendezésben a gázvezetőcső vagy azok egyike az öblítőkamrába és/vagy a koagulációs térbe van bevezetve, hogy a vegyszeres kezelést és/vagy a szűrőréteg regenerálását levegővel és/vagy gázzal lehessen elősegíteni, illetve elvégezni.

Az öblítőkamra vagy öblítőkamrák célszerűen az utolsó szűrőegységgel vannak összekapcsolva, hogy a visszaöblítcst a szűrt vízzel lehessen elvégezni.

Az így kialakított készülékben a vízkezelés és regenerálás folyamatosan végezhető, az üzemeltetés kevés energiát és kevés öblítővizet igényel. A készülék mérete teljesítményéhez képest rendkívül kicsi, az igényektől függően különböző méretekben készíthető.

A találmány további részleteit kiviteli példákon rajz segítségével ismertetjük. A rajzon az

-21. ábra a találmány szerinti készülék egy kiviteli alakjának metszete, ahol a szűrőkosarak egymásban vannak elhelyezve, a

2. ábra a készülék egy másik kiviteli alakjának metszete, ahol a szűrőkosarak egymás fölött helyezkednek el és a

3. ábra a 2. ábrán (átható berendezés oldalnézete, részben metszve.

Az 1. ábrán látható készülék 1 lábakon álló 2 hengeres tartályból áll, ezen beiül helyezkedik el a 3 szűrőház. A 3 szűrőházban 4 szűrőkosár van forgathatóan ágyazva.

A 2 hengeres tartály köpenyén 5 nyersvízbevezető csonk van, elhelyezve, 6 fedeléhez pedig a 4 szűrőkosarat ágyazó 7 csőtengelyhez csatlakozó 8 szűrtvízelvezető csonk van erősítve. A 8 szűrtvízelvezető csonk a 7 csőtengelyen tömítetten van ágyazva, fölül pedig 9 hajtómű van a 7 csőtengelyre erősítve.

A 2 hengeres tartály 10 fenéklemezén találhatók a 11 zagyvízelvezetők, valamint a 12 fenékíeürítők. A 2 hengeres tartály és a 3 szűrőház között van kialakítva a gyűrűalakú 13 koagulációs tér. Ebben a víz áramlását 14 terelőlemezek segítik. A 3 szűrőház felső részén 15 nyílások vannak, amelyeken át a víz a 13 koagnlációs térből a 3 szfírőházba jut. A szűrőház beiső palástjához csatlakozik aló külső visszaöblítő kamra, amelynek alsó részéből nyúlik ki az egyik 11 zagyvízeÍvezető.

A 3 szűrőházban forgathatóan ágyazott 4 szűrőkosár 17 külső szűrőhengert és 18 belső szűrőhengert tartalmaz. A szűrőhengerek perforált válaszfalak között elhelyezett szűrőrétegből állnak, közöttük 19 hengeres terelőlemez helyezkedik el, A 18 belső szűrőhengerhez tartozó visszaöblítő kamrából a zagyvíz a 4 szűrőkosár 20 fenéklemezén keresztülnyúló 11 zagyvízelvezetőn át távolítható el,

A 17 külső és 18 belső szűrőhenger 22 lemezekkel van sugárirányú rekeszekre osztva. Ezek a rekeszek tartalmazzák az említett szűrőanyagot, amelynek betöltése a rekeszeken kialakított zárható 23 fedelekkel ellátott nyílásokon keresztül történik.

A belső 20 visszaöblítő kamrához 24 gázbevezető cső csatlakozik, a 11 zagyvízelvezetőn át. Ennek végén 25 fúvókák vannak kialakítva. A 25 fúvókák a készülék geometriai tengelye felé néznek. Ugyancsak 26 gázbevezető cső csatlakozik a 13 koagulációs térbe is, a 2 hengeres tartály 10 fenéklemezén keresztül.

A találmány szerinti készülék szerelését és karbantartását a 27 fedéllel lezárt szerelőnyílás biztosítja.

A készülék működése a következő.

A nyersvíz az 5 nyersvízbevezető csonkon lép be a 13 koagulációs térbe, ahol a vízkezelés feladatától függően beadagolt vegyszerek eikeverése és kondicionálása történik. A vízhez adott esetben levegőt vagy egyéb gázt is lehet keverni, a mindenkori kezelés jellegétől (vastalanítás, gáztalanítás, savtalanítás stb.) függően. A 13 koagulációs térben a kezelendő víz sebessége lecsökken, majd a behatolási idő elteltével a 3 szülőház 15 nyílásain át egyenletesen elosztva a 4 szűrőkosár 17 szűrőhengerére kerül, ahol a kezelendő víz sziláid lebegő szennyezései Fennakadnak. A szűrőrétegen áthaladva a víz a 19 hengeres terelőlemezek mentén a 4 szűrőkosár középső részébe kerül, ahol ismét egyenletesen elosztva a 17 belső szűrőhengeren elhelyezett, a külsőtől szemcsenagyságban és/vagy anyagában eltérő szűrőrétegre vagy mikroszűrőhálóra kerül, ahol a finomabb szennyezéseitől is megtisztul. A tiszta víz a 4 szűrőkosárból a 7 csőtengelyen és a 8 szűrtvízelvezető csonkon át távozik.

A 4 szűrőkosarat a vízkezelés igényeitől függő sebességgel 9 hajtómű forgatja, így a 17 külső és 18 belső szűré hengerek minden rekesze elhalad a hozzá tartozó 16 külső, illetve 20 belső visszaöblítő kamra előtt. A nyomáskülönbség hatására a 4 szűrőkosár belsejéből a szűrt víz egy része ekkor a szűrőrétegen a szűrés irányával ellentétes irányban áramlik át és magával ragadja a lerakódott szennyeződést, amely all zagyvízelvezetőkön át távozik. A szűrőrétegek intenzívebb visszamosását segíti elő a 24 gázbevezető csövön szükség szerint bevezetett levegő vagy egyéb gáz. A másik 26 gázbevezető csövön ugyancsak levegőt vagy egyéb gáz lehet behívatni a 13 koagulációs térbe a vízkezelés levégzéséhez.

A 2. és 3. ábrákon a találmány szerinti készülék egy másik kiviteli alakját mutatjuk be. A készülék itt is 1 lábakon áli és 2 hengeres tartályban helyezkedik el. A 2 hengeres tartály 2a, 2b és 2c egységekből van kialakítva oly módon, hogy ezek 28 átömíő nyílásokkal ellátott 29 válaszfalak közbeiktatásával 30 karimák segítségével vannak összekapcsolva. Az így összeépített készülék fölül 6 fedéllel, alul 10 fenéklemezzel van lezárva. A 10 fenéklemez és a 2a egység között 8 szűrtvízelvezető csonkkal ellátott 31 szűrtvízkamra van kialakítva.

A 2 hengeres tartály külső gyűrűalakú részén van a 13 koagulációs tér kialakítva és ezen beiül a 3 szűrőházban helyezkednek el a 32 szűrőhengerek. A 3 szűrőház felső része itt is 15 átömlőnyílásckkal van ellátva. A 32 szűrőhengerek hasonlóak az 1. ábrán bemutatott 17 külső szürőhengerekhez: ezek is szegmensekre osztott, perforált lemezekkel határolt testek, amelyek a szűrőrétegeket tartalmazzák. A 4 szűrőkosarak 33 központi tengelyen vannak ágyazva, a 33 központi tengelyt 9 hajtómű hajtja. A 4 szűrőkosarak 21 fenéklemezein központosán elhelyezett 34 kivezetőcsonkok vannak, amelyek egyben siklócsapágykéní vannak a 29 válaszfalakba ágyazva.

Λ készülék 4 szűrőkosarai itt is a 3. ábrán látható módon 35 visszaöblítő kamrákkal vannak ellátva. Ezek a 4 szűrőkosarakat célszerűen 25-30°-ban fogják körül, magasságuk megegyezik a 4 szűrőkosarak magasságával.

A készülék hasonlóan az 1. kiviteli példában bemutatotthoz tartalmaz 5 nyersvízbevezető csonkot, 8 szűrtvízelvezető csonkot, zagyvízelvezetőt és 12 fenékleürítőt. A készülék ugyancsak el van látva gázbevezetőcsővel is.

A 2. és 3. ábrákon bemutatott készülék a következőképpen működik.

Az 5 nyersvízbevezető csonkon át a kezelendő vizet a í3 koagulációs térbe vezetjük, ahol a vízkezelés feladatától függően a beadagolt vegyszerek elkeveredése és kondicionálása történik. Adott esetben a vízhez levegőt vagy egyéb gázt keverhetünk.

A 13 koagulációs térben a víz sebessége lecsökken, majd a 28 átömiőnyílásokon keresztül feljut a felső 20 egységbe, és onnan a 15 átömiőnyílásokon át a szűrőtérbe. Itt az első szűrőrétegen áthaladva a 3 szűrőkosár középső részébe kerül, ahonnan a 34 kivezetőcsonkon át a 2b egységbe jut. Az itt történő szűrés után jut a víz a legalsó 2a egységbe, majd onnan a 31 szűrtvízkamrába és végül a 8 szűrtvízelvezető csonkon át távozik. Közben az egyes rekeszek visszaöblítése a 35 visszaöblítő kamráknál folyamatosan történik.

Jóllehet a 2. és 3. ábrán bemutatott kiviteli alak három egységből áll, a vízkezelés céljától függően tetszőleges számú egységet lehet sorbakapcsolni. Ezekben a különböző anyagú és szemcsenagyságú szűrőrétegek tetsző3

-3184 550 legesen kombinálhatok, hasonlóképpen a koagulációs térbe adagolt vegyszerek is. Az egyes egységek azonos kivitelűek, összeépítésükkor a nem működő csonkokat 36 fedelekkel kell lezárni.

A bemutatott példákból látható, hogy a találmány szerinti készülék a szűrési, illetve kezelési feladattól függően tetszőleges kombinációban állítható össze: a szűrőkosarak egymásban vagy egymás fölött koncentrikusan helyezkednek el, a szűrőanyagok pedig a követelményeknek megfelelően optimálisan lehetnek kiválasztva és elhelyezve. A berendezés folyamatosan működtethető, kisméretű és méreteihez képest teljesítménye rendkívül nagy. A készülék előállítása olcsó, szerelése és karbantartása egyszerű.

Claims (10)

Szabadalmi igénypontok

1. Folyamatos regenerálású univerzális vízkezelő készülék hengeres tartállyal és forgó szűrőkosárral, ahol a tartály nyersvíz bevezető és tisztított víz elvezető csonkkal, a forgó szűrőkosár pedig visszaöblítő kamrával van ellátva, azzal jellemezve, hogy a hengeres tartályban (2) a nyersvíz bevezető csonkhoz (5) csatlakozó, gyűrű alakú koagulációs tér (13) van kialakítva és a koagulációs térrel (13), valamint egymással egytengelyűén több forgó szűrőkosár (3) van elrendezve, továbbá a készülék legalább egy gázbevezető csővel (24, 26) van ellátva.

2. Az í. igénypont szerinti készülék, azzal jellemezve, hogy a szűrőkosarak (3) egymás belsejében vannak elrendezve.

3. Az 1. igénypont szerinti készülék kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a szűrőkosarak (3) egymás fölött vannak elrendezve.

4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti készülék kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a szűrőkosai akban (3) egymástól elkülönítve több önálló, visszaöblítő kamrával (16, 20) ellátott szűrőhenger (17, 18) van elrendezve.

5. A 4. igénypont szerinti készülék kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a szűrőhengerek (17, 18) perforált válaszfalak között elhelyezett szűrőrétegből állnak.

6. Az 1—5. igénypontok bármelyike szerinti készülék kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a szűrőrétegek ugyanazon anyag különböző szemcseméretű frakcióiból vannak.

7. Az 1—5. igénypontok bármelyike szerinti készülék kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a szűrőrétegek különböző anyagok különböző szemcse méretű frakcióiból vannak.

8. Az 1-7. igénypontok bármelyike szerinti készülék kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a szűrőrétegek anyaga kvarc, hidroantracit, aktív szén, zeolit, fermago-magno, műgyanta vagy kerámiatörmelék, illetve ezek tetszőleges arányú keveréke.

9. Az 1—8. igénypontok bármelyike szerinti készülék kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a gázbevezető csövek (24, 26), vagy azok egyike az öblítőkamrá(k)ba (16, 20) és/vagy a koagulációs térbe (13) van bevezetve.

10. Az 1—9. igénypontok bármelyike szerinti készülék kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az öblítőkamra vagy öblítőkamrák (16, 20) kivezető csöve (11) a készülékkel egytengelyűén összeépített külön szűrőbe van vezetve.