RU171607U1

RU171607U1 - Filter sump

Info

Publication number: RU171607U1
Application number: RU2016148610U
Authority: RU
Inventors: Евгений Михайлович Крючихин; Алексей Николаевич Николаев; Сергей Михайлович Лященко
Original assignee: Закрытое акционерное общество "КРЕАЛ"
Priority date: 2016-12-12
Filing date: 2016-12-12
Publication date: 2017-06-07

Abstract

Полезная модель относится к устройствам для очистки сточных, оборотных и природных вод и может быть использована в городских и промышленных очистных сооружениях, в том числе для отделения от воды активного ила и биопленок в системах биологической очистки.Отстойник-фильтр для очистки сточных вод от взвешенных веществ содержит отстойник с проточной зоной, впускным устройством, устройством удаления осадка и выпускным устройством, выполненным в виде лотка очищенной воды, фильтр с плавающей гранулированной загрузкой, расположенный горизонтально на опорных конструкциях в верхней части проточной зоны отстойника, примыкающей к выпускному устройству, систему промывки плавающей гранулированной загрузки, состоящую из системы периодической подачи воздуха под загрузку и системы периодического удаления грязной промывной воды, при этом фильтр выполнен составным и включает нескольких фильтрующих модулей, каждый из которых содержит устройство отвода фильтрата в лоток очищенной воды и устройство сбора грязной промывной воды, при том что каждый фильтрующий модуль имеет в плане четырехугольную форму и со всех четырех сторон ограничен непроницаемыми для воды вертикальными стенками, а сверху и снизу - сетками, удерживающими гранулы плавающей загрузки с возможностью ее расширения при промывке. Технический результат заключается в повышении эффективности очистки сточных вод и в увеличении производительности процесса очистки.The utility model relates to devices for treating wastewater, recycled and natural waters and can be used in urban and industrial wastewater treatment plants, including for separating activated sludge and biofilms from water in biological treatment systems. A settling filter for treating wastewater from suspended solids contains a sump with a flow zone, an inlet device, a sludge removal device and an outlet device made in the form of a purified water tray, a filter with a floating granular charge, located horizontally completely on supporting structures in the upper part of the flow zone of the sump adjacent to the exhaust device, a washing system for a floating granular charge, consisting of a system of periodic supply of air for loading and a system of periodic removal of dirty wash water, the filter is made integral and includes several filter modules, each of which contains a device for draining the filtrate into the purified water tray and a device for collecting dirty wash water, while each filter module has in terms of the triangular shape and on all four sides is limited by vertical walls impervious to water, and above and below by nets that hold the granules of the floating load with the possibility of its expansion during washing. The technical result consists in increasing the efficiency of wastewater treatment and in increasing the productivity of the cleaning process.

Description

Полезная модель относится к устройствам для очистки сточных, оборотных и природных вод и может быть использована в городских и промышленных очистных сооружениях, в том числе для отделения от воды активного ила и биопленок в системах биологической очистки.The utility model relates to devices for treating wastewater, recycled and natural waters and can be used in urban and industrial wastewater treatment plants, including for separating activated sludge and biofilms from water in biological treatment systems.

Известна установка для глубокой биологической очистки сточных вод, содержащая два сообщенных между собой биофильтра, каждый из которых выполнен в виде резервуара с загрузкой и опорной решеткой, систему подачи воды и воздуха и трубопровод отвода очищенной воды, при этом биофильтры снабжены установленными в верхних их частях сборными лотками очищенной воды, загрузка биофильтров выполнена из полимерного материала с плотностью меньше плотности воды, опорная решетка расположена над загрузкой и снабжена размещенным над ней удерживающим неподвижным слоем из кускового материала (гравия, щебня) с убывающей снизу вверх крупностью частиц, а система подачи исходной воды и воздуха установлена в нижней части резервуаров под плавающей загрузкой (патент РФ №2021216, МПК C03F 3/04, 3/20, публикация 1994 г.).A known installation for deep biological wastewater treatment, containing two interconnected biofilters, each of which is made in the form of a reservoir with a loading and support grid, a water and air supply system and a pipe for the treatment of purified water, while the biofilters are equipped with prefabricated in their upper parts trays of purified water, the loading of biofilters is made of polymer material with a density lower than the density of water, the support grid is located above the load and is equipped with a holding a moving layer of lumpy material (gravel, crushed stone) with a particle size decreasing from bottom to top, and the feed water and air supply system is installed in the lower part of the tanks under a floating load (RF patent No. 2021216, IPC C03F 3/04, 3/20, publication 1994 g.).

Недостатком известного устройства является низкая эффективность фильтрационной очистки в слое из кускового материала и невозможность его полной отмывки от задержанных взвешенных частиц при промывке сверху вниз в силу отсутствия возможности расширения этого слоя.A disadvantage of the known device is the low efficiency of filtering in a layer of bulk material and the inability to completely wash it from the suspended suspended particles during washing from top to bottom due to the inability to expand this layer.

Известна установка для очистки сточных вод, содержащая резервуар с расположенными в нем блоками тонкослойных элементов и распределительным устройством, узел подачи исходной сточной воды на вход в отстойник, устройства для сбора и отвода очищенной воды, размещенные в концевой части резервуара, устройство для удаления осадка, при этом установка снабжена вертикальной полупогружной перегородкой и фильтром с плавающей загрузкой, размещенными в концевой части резервуара, устройством для сбора грязной промывной воды, которое размещено под фильтром с плавающей загрузкой и соединено с устройством для отвода грязной промывной воды через погружной насос и напорный трубопровод, а над вертикальной полупогружной перегородкой установлена тележка, прикрепленная к монорельсу (патент РФ №87422, МПК C03F 3/06, публикация 2009 г.)A known installation for wastewater treatment, comprising a reservoir with blocks of thin-layer elements and a distribution device located therein, a source for supplying initial wastewater to the entrance to the sump, devices for collecting and discharging purified water located in the end of the tank, a device for removing sludge, this installation is equipped with a vertical semi-submersible baffle and a filter with a floating load, located in the end of the tank, a device for collecting dirty wash water, which is placed under a floating loading filter and is connected to a device for draining dirty washing water through a submersible pump and a pressure pipe, and a trolley mounted on a monorail is installed above the vertical semi-submersible partition (RF patent No. 87422, IPC C03F 3/06, 2009 publication)

К недостаткам известной установки относится низкая эффективность очистки от взвешенных веществ, при этом конструкция установки не позволяет производить ее обслуживание, включая замену и дополнительную промывку загрузки, без демонтажа фильтра и устройства для отвода очищенной воды, что затрудняет эксплуатацию, увеличивает эксплуатационные расходы и снижает производительность установки.The disadvantages of the known installation include the low efficiency of purification from suspended solids, while the design of the installation does not allow for its maintenance, including replacement and additional washing of the load, without dismantling the filter and the device for removing purified water, which complicates operation, increases operating costs and reduces the performance of the installation .

Наиболее близким к заявленной полезной модели является устройство для очистки сточных вод, содержащее резервуар с расположенными в нем отстойником и фильтром, средства подачи исходной сточной воды на вход отстойника, устройство для сбора и отвода очищенной воды, размещенное в верхней части отстойника, систему подачи воздуха и устройство для удаления осадка, при этом фильтр выполнен с плавающей загрузкой, размещен горизонтально непосредственно в верхней проточной зоне отстойника, примыкающей к устройству для сбора очищенной воды, и ограничен с двух сторон вертикальными стенками, образующими над загрузкой фильтра полость, сообщенную с устройством для сбора и отвода очищенной воды, причем над слоем загрузки установлено устройство для периодического отвода грязной промывной воды, а система подачи воздуха содержит аэрирующее устройство, размещенное под загрузкой и подключенное через воздуховод к газодувке, установленной с возможностью периодического включения (патент РФ №29053, МПК C02F 3/06, публикация 2003 г. - ближайший аналог).Closest to the claimed utility model is a device for wastewater treatment, comprising a reservoir with a settling tank and a filter located therein, means for supplying initial wastewater to the inlet of the settling tank, a device for collecting and discharging purified water located in the upper part of the settling tank, an air supply system and a device for removing sediment, while the filter is made with a floating load, placed horizontally directly in the upper flow zone of the sump adjacent to the device for collecting purified water, and ogre on both sides with vertical walls that form a cavity above the filter load connected to the device for collecting and discharging purified water, and a device for periodically removing dirty washing water is installed above the loading layer, and the air supply system contains an aeration device located under the load and connected through air duct to a gas blower installed with the possibility of periodic switching on (patent of the Russian Federation No. 29053, IPC C02F 3/06, publication of 2003 - the closest analogue).

В известной установке при промывке фильтра путем подачи воздуха под загрузку часть грязной промывной воды попадает в отводимый поток фильтрата, что увеличивает его загрязненность и снижает эффект очистки сточной воды. Для исключения указанной причины потери эффективности очистки требуется прекратить подачу сточной воды на установку в период промывки загрузки, т.е. перевести установку из непрерывного в периодический режим работы, что влечет потерю производительности, затрудняет эксплуатацию установки и увеличивает эксплуатационные затраты на очистку сточной воды.In a known installation, when washing the filter by supplying air under loading, part of the dirty washing water enters the discharge stream of the filtrate, which increases its pollution and reduces the effect of wastewater treatment. To eliminate the indicated reason for the loss of cleaning efficiency, it is necessary to stop the supply of wastewater to the installation during the washing of the load, i.e. to transfer the installation from continuous to periodic operation, which entails a loss of productivity, complicates the operation of the installation and increases the operating costs of wastewater treatment.

При открытом исполнении установки, что типично для радиальных установок (размещение фильтра в радиальном отстойнике с вращающейся фермой), в теплый период года, возможны (обычно имеют место) биообрастания верхней сетки фильтра с развитием на ней водорослей (зеленных и сине-зеленных водорослей), что снижает пропускную способность фильтра (производительность установки), влечет вторичное загрязнение воды с уменьшением эффекта очистки сточных вод и увеличивает эксплуатационные затраты, связанные с периодической очисткой верхней сетки фильтра.When the installation is open, which is typical for radial installations (placing the filter in a radial sump with a rotating truss), in the warm season, biofouling of the upper filter mesh with the development of algae (green and blue-green algae) on it is possible (usually take place), which reduces the filter capacity (installation performance), entails secondary water pollution with a decrease in the effect of wastewater treatment and increases operating costs associated with the periodic cleaning of the upper filter screen tra.

Задачей создания предлагаемой полезной модели является увеличение производительности устройства для очистки сточных вод при сохранении эффекта очистки и снижение эксплуатационных расходов.The task of creating the proposed utility model is to increase the productivity of the device for wastewater treatment while maintaining the cleaning effect and lower operating costs.

Технический результат заключается в повышении эффективности очистки сточных вод и в увеличении производительности процесса очистки.The technical result consists in increasing the efficiency of wastewater treatment and in increasing the productivity of the cleaning process.

Достижение технического результата обеспечивает отстойник-фильтр для очистки сточных вод от взвешенных веществ, содержащий отстойник с проточной зоной, впускным устройством, устройством удаления осадка и выпускным устройством, выполненным в виде лотка очищенной воды, фильтр с плавающей гранулированной загрузкой, расположенный горизонтально на опорных конструкциях в верхней части проточной зоны отстойника, примыкающей к выпускному устройству, систему промывки плавающей гранулированной загрузки, состоящую из системы периодической подачи воздуха под загрузку и системы периодического удаления грязной промывной воды, при этом фильтр выполнен составным и включает нескольких фильтрующих модулей, каждый из которых содержит устройство отвода фильтрата в лоток очищенной воды и устройство сбора грязной промывной воды, при том что каждый фильтрующий модуль имеет в плане четырехугольную форму и со всех четырех сторон ограничен непроницаемыми для воды вертикальными стенками, а сверху и снизу - сетками, удерживающими гранулы плавающей загрузки с возможностью ее расширения при промывке.The achievement of the technical result provides a sump filter for wastewater treatment from suspended solids, containing a sump with a flow zone, an inlet device, a sludge removal device and an outlet device made in the form of a purified water tray, a filter with a floating granular load located horizontally on supporting structures in the upper part of the flow zone of the sump adjacent to the exhaust device, the washing system of the floating granular charge, consisting of a periodic air supply for loading and the system of periodic removal of dirty wash water, the filter is made integral and includes several filter modules, each of which contains a device for removing the filtrate into the purified water tray and a device for collecting dirty wash water, while each filter module has a plan the quadrangular shape and on all four sides is limited by vertical walls impervious to water, and above and below by nets holding the floating loading granules with the possibility of its expansion rinse.

Фильтрующие модули работают в режиме медленного безнапорного фильтрования в направлении снизу вверх со скоростью фильтрования до 3-6 м/час и потерях напора на плавающей загрузке до 0,1-0,15 м.The filtering modules operate in the mode of slow pressureless filtration in the direction from the bottom up with a filtering speed of up to 3-6 m / h and a pressure loss on a floating load of up to 0.1-0.15 m.

Отстойник-фильтр содержит систему автоматического управления промывкой фильтрующих модулей.The sump filter contains a system for automatically controlling the flushing of the filter modules.

Автоматическое включение и выключение режима промывки фильтрующих модулей производится по таймеруThe automatic switching on and off of the washing mode of the filtering modules is done according to the timer

Опорные конструкции, на которых размещены фильтрующие модули, выполнены в виде опорно-ригельной системы, имеющий телескопические наклонные ригели с возможностью перемещения фильтрующих модулей в отстойнике-фильтре по вертикали.The supporting structures on which the filter modules are located are made in the form of a support-crossbar system having telescopic inclined crossbars with the possibility of moving the filter modules in the filter sump vertically.

Плавающая гранулированная загрузка выполнена двухслойной и состоит из различных по форме и размеру гранул полиэтилена высокого давления с плотностью 890-950 кг/м, при этом нижний слой образован гранулами эллипсоидной формы диаметром 4,5-7 мм и толщиной 2,5-4 мм, верхний слой образован гранулами округлой формы диаметром 3-5 мм, а отношение высоты нижнего слоя к высоте верхнего слоя составляет от 1:1 до 2:1 при общей высоте слоя загрузки 0,2-0,3 м.The floating granular load is made of two layers and consists of granules of different shapes and sizes of high pressure polyethylene with a density of 890-950 kg / m, while the lower layer is formed by ellipsoidal granules with a diameter of 4.5-7 mm and a thickness of 2.5-4 mm, the upper layer is formed by round granules with a diameter of 3-5 mm, and the ratio of the height of the lower layer to the height of the upper layer is from 1: 1 to 2: 1 with a total height of the loading layer of 0.2-0.3 m

Расстояние между верхней и нижней сетками фильтрующих модулей превышает общую толщину двухслойной плавающей загрузки в 1,8-2,3 раза.The distance between the upper and lower grids of the filter modules exceeds the total thickness of the two-layer floating load by 1.8-2.3 times.

Отстойник-фильтр может иметь цилиндрическую форму, при этом впускное устройство образовано в виде центральной трубы, выпускное устройство представляет собой круговой периферийный лоток очищенной воды, примыкающий к стенке отстойника, устройство удаления осадка выполнено в виде илососов или илоскребов, присоединенных к радиально расположенной ферме, установленной над отстойником с возможностью вращения относительно его центра, фильтр имеет форму кольца, образованного примыкающими друг к другу боковыми стенками фильтрующих модулей, каждый из которых имеет в плане форму равнобедренной трапеции, система периодической подачи воздуха под загрузку состоит из воздуходувки, размещенной в блок-боксе с внутренним обогревом, установленном на радиально расположенной ферме, перфорированной аэрирующей трубы, расположенной радиально с возможностью перемещения под нижними сетками фильтрующих модулей, и воздуховода, соединяющего воздуходувку с перфорированной трубой, а система периодического удаления грязной промывной воды включает насос, размещенный в блок-боксе на радиально расположенной ферме, перфорированную сосунную трубу, расположенную радиально с возможностью перемещения над верхними сетками фильтрующих модулей, всасывающий трубопровод, соединяющий насос с перфорированной сосунной трубой, и напорный трубопровод подачи грязной промывной воды от насоса в центральную зону отстойника.The sump filter can have a cylindrical shape, while the inlet device is formed in the form of a central pipe, the outlet device is a circular peripheral tray of purified water adjacent to the wall of the sump, the sludge removal device is made in the form of sludge pumps or sludge scrapers attached to a radially installed farm above the sump with the possibility of rotation relative to its center, the filter has the shape of a ring formed by adjacent side walls of the filter modules, Each of which has the shape of an isosceles trapezoid in plan, the system of periodic air supply for loading consists of a blower located in a block box with internal heating mounted on a radially located truss, a perforated aeration pipe located radially with the possibility of movement under the lower grids of the filter modules, and an air duct connecting the blower to the perforated pipe, and the system for periodically removing dirty wash water includes a pump located in a radial box about the located farm, a perforated suction pipe, located radially with the possibility of moving over the upper grids of the filter modules, a suction pipe connecting the pump to the perforated pine pipe, and a pressure pipe for supplying dirty wash water from the pump to the central zone of the sump.

Устройство отвода фильтрата представляет собой окно в наружной стенке каждого фильтрующего модуля с примыкающим к нему радиальным лотком, сочлененным с круговым лотком очищенной воды, а устройство сбора грязной промывной воды состоит из одной или двух радиальных и одной поперечной фильтрующих перегородок, расположенных вертикально над верхней сеткой с ограничением зоны выхода из загрузки грязной промывной воды и закрепленных на радиально расположенной ферме отстойника.The filtrate discharge device is a window in the outer wall of each filter module with an adjacent radial tray articulated with a circular tray of purified water, and the dirty wash water collection device consists of one or two radial and one transverse filter partitions located vertically above the upper screen with restriction of the zone of exit from the load of dirty wash water and sediment tanks fixed on a radially located farm.

Фильтрующие перегородки устройства сбора грязной промывной воды выполнены в виде щеток, скользящих по поверхности верней сетки при вращении фермы, с возможностью очистки верхней сетки от биообрастаний, в частности от водорослей.The filtering partitions of the dirty wash water collection device are made in the form of brushes that slide along the surface of the top of the mesh during rotation of the truss, with the possibility of cleaning the upper mesh from biofouling, in particular from algae.

Система автоматического управления промывкой фильтрующих модулей размещена в электрообогреваемом блок-боксе, расположенном на радиально расположенной ферме.The automatic control system for flushing the filter modules is located in an electrically heated block box located on a radially located farm.

Отстойник-фильтр может иметь прямоугольную в плане форму, при этом впускное и выпускное устройства расположены с противоположных сторон отстойника, выпускное устройство выполнено в виде лотка очищенной воды, а устройство удаления осадка выполнено в виде одного или нескольких приямков, оборудованных илососами, эрлифтами или погружными насосами, фильтрующие модули имеют в плане прямоугольную форму, система периодической подачи воздуха под загрузку состоит из перфорированных аэрирующих труб, размещенных горизонтально под нижней сеткой по всей площади каждого фильтрующего модуля с интервалом 0,2-0,5 м, и подводящих воздуховодов сжатого воздуха, система периодического удаления грязной промывной воды представлена эрлифтами, всасывающие патрубки которых сообщены с устройством сбора грязной промывной воды каждого фильтрующего модуля.The sump filter can have a rectangular shape in plan, with the inlet and outlet devices located on opposite sides of the sump, the exhaust device is made in the form of a tray of purified water, and the sludge removal device is made in the form of one or more sumps equipped with suction pumps, airlifts or submersible pumps , the filter modules are rectangular in plan, the system of periodic air supply for loading consists of perforated aeration pipes placed horizontally below the bottom mesh over the entire area of each filter module with an interval of 0.2-0.5 m, and the supply air ducts of compressed air, the system of periodic removal of dirty wash water is represented by airlifts, the suction nozzles of which are in communication with the device for collecting dirty wash water of each filter module.

Каждый фильтрующий модуль имеет устройство отвода фильтрата и устройство сбора грязной промывной воды, которое выполнено в виде единого сборного лотка, примыкающего к боковой стенке каждого фильтрующего модуля и оборудованного на одном конце шибером выпуска фильтрата в лоток очищенной воды, а на другом конце - всасывающим патрубком эрлифта откачки грязной промывной воды с возможностью поочередной работы сборного лотка в режиме приема фильтрата и в режиме приема грязной промывной воды.Each filter module has a filtrate removal device and a dirty wash water collection device, which is made in the form of a single collection tray adjacent to the side wall of each filter module and equipped at one end with a gate to release the filtrate into the purified water tray, and at the other end with an airlift suction pipe pumping dirty wash water with the possibility of alternating operation of the collection tray in the mode of receiving the filtrate and in the mode of receiving dirty washing water.

Каждый фильтрующий модуль содержит от одного до двух сборных лотков, собирающих поочередно фильтрат и грязную промывную воду с области над верхней сеткой фильтрующего модуля.Each filter module contains from one to two prefabricated trays that collect alternately the filtrate and dirty wash water from the area above the upper mesh of the filter module.

На фиг. 1 схематично представлен отстойник-фильтр цилиндрической формы, вид в плане; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1, на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 схематично представлен отстойник-фильтр, имеющий прямоугольную в плане форму; на фиг. 5 - разрез А-А на фиг. 4, на фиг. 6 - разрез Б-Б на фиг. 4.In FIG. 1 schematically shows a settling filter of a cylindrical shape, a plan view; in FIG. 2 is a view A in FIG. 1, in FIG. 3 is a section BB in FIG. 2; in FIG. 4 schematically shows a sump filter having a rectangular shape in plan; in FIG. 5 is a section AA in FIG. 4, in FIG. 6 is a section BB in FIG. four.

Отстойник-фильтр (фиг. 1-3), имеющий цилиндрическую форму, включает цилиндрический резервуар 1 с расположенными в нем водоприемным 2 и водораспределительным 3 стаканами, отстойником 4, круговым лотком 5 очищенной воды и фильтром 6. Фильтр имеет форму кольца, расположенного коаксиально с кольцевым лотком очищенной воды и образованного примыкающими друг к другу боковыми стенками фильтрующими модулями 7, содержащими плавающую гранулированную загрузку 8. Каждый фильтрующий модуль имеет в плане форму равнобедренной трапеции и ограничен со всех четырех сторон непроницаемыми для воды вертикальными стенками 9 (фиг. 3), а сверху и снизу - сетками 10, 11, удерживающими гранулы плавающей загрузки. Кольцевой лоток 5 и фильтрующие модули 7 размещены на опорной конструкции, выполненной в виде опорно-ригельной системы, состоящей из горизонтальных 12 и наклонных 13 ригелей. Наклонные ригели 13 выполнены телескопическими с возможностью перемещения по вертикали горизонтальных ригелей 12 для строгой нивелировки расположения фильтрующих модулей. В наружной стенке каждого фильтрующего модуля имеется окно 14 (фиг. 2) с примыкающим к нему радиальным лотком 15, сочлененным с круговым лотком 5 очищенной воды. Отстойник-фильтр содержит ферму 16 (фиг. 1), расположенную радиально с опорами 17 в центре и на стенке отстойника 4 с возможностью вращения относительно центра отстойника. На ферме 16 в электрообогреваемых блок-боксах 18 размещены воздуходувка 19 и насос 20, а снизу к ферме прикреплены илососы или илоскребы (не показаны). Воздуходувка 19 через воздуховод 21 соединена с перфорированной аэрирующей трубой 22, расположенной радиально с возможностью перемещения под нижними сетками 11 фильтрующих модулей 7. Насос 20 через всасывающий трубопровод 23 соединен с перфорированной сосунной трубой 24, расположенной радиально с возможностью перемещения над верхней сеткой 10 фильтрующих модулей 7. Напорный трубопровод 25 подачи грязной промывной воды от насоса 20 в водораспределительный стакан 3 размещен радиально на ферме 16. К ферме прикреплены вертикальные фильтрующие перегородки 26, выполненные в виде щеток, скользящих по поверхности верхних сеток 10 фильтрующих модулей 7 при вращении фермы 16.The sump filter (Fig. 1-3), having a cylindrical shape, includes a cylindrical tank 1 with a water intake 2 and a water distribution 3 glasses, a sump 4, a circular tray 5 of purified water and a filter 6. The filter has the shape of a ring located coaxially with an annular tray of purified water and filter modules 7 formed by adjoining side walls, containing a floating granular load 8. Each filter module has the shape of an isosceles trapezoid in plan and is limited from all hours tyreh sides impermeable to water vertical walls 9 (Figure 3.), and the top and bottom - the grids 10, 11, retaining pellets floating loading. An annular tray 5 and filter modules 7 are placed on a support structure made in the form of a support-crossbar system, consisting of horizontal 12 and inclined 13 crossbars. Inclined crossbars 13 are made telescopic with the possibility of vertical movement of horizontal crossbars 12 for strict leveling of the location of the filter modules. In the outer wall of each filter module there is a window 14 (Fig. 2) with a radial tray 15 adjacent to it, articulated with a circular tray 5 of purified water. The sump filter contains a farm 16 (Fig. 1) located radially with supports 17 in the center and on the wall of the sump 4 with the possibility of rotation relative to the center of the sump. On the farm 16 in the electrically heated block boxes 18, a blower 19 and a pump 20 are placed, and downhill pumps or sludge scrapers (not shown) are attached to the farm below. The blower 19 through the duct 21 is connected to a perforated aeration pipe 22 located radially movably below the lower nets 11 of the filter modules 7. The pump 20 through a suction pipe 23 is connected to a perforated suction pipe 24 located radially to move above the upper mesh 10 of the filter modules 7 The pressure pipe 25 for supplying dirty wash water from the pump 20 to the water distribution cup 3 is placed radially on the farm 16. Vertical filter overhangs are attached to the farm rodki 26, made in the form of brushes sliding on the upper surface of the mesh filter modules 10 7 16 during rotation of the farm.

Отстойник-фильтр, имеющий прямоугольную в плане форму (фиг. 4-6), включает прямоугольный резервуар 27 с расположенными в нем отстойником 28 и фильтром 29. Отстойник 28 содержит окна 30 для впуска сточной воды, водораспределительное устройство в виде полупогружной перегородки 31, приямки 32 (один или несколько), оборудованные эрлифтами 33, или илососами, или погружными насосами откачки образующегося осадка, а также лоток очищенной воды 34. Фильтр 29 включает 2 или более фильтрующих модуля 35, имеющих в плане прямоугольную форму и содержащих плавающую гранулированную загрузку 36. Каждый фильтрующий модуль ограничен со всех 4-х сторон водонепроницаемыми вертикальными стенками 37, а сверху и снизу - сетками 38, 39, удерживающими плавающую гранулированную загрузку 36 внутри фильтрующего модуля 35. К боковой стенке каждого фильтрующего модуля примыкает сборный лоток 40, оборудованный со стороны лотка очищенной воды 34 шибером 41 выпуска фильтрата в лоток очищенной воды, а с противоположной стороны - всасывающим патрубком 42 эрлифта 43 откачки грязной промывной входы на вход отстойника 28. Под нижней сеткой 39 каждого фильтрующего модуля 35 размещены горизонтально по всей его площади с интервалом 0,2-0,5 м перфорированные аэрирующие трубы 44, соединенные с воздуховодами 45 сжатого воздуха.The sump filter having a rectangular shape in plan (Fig. 4-6) includes a rectangular tank 27 with a sump 28 and a filter 29 located therein. The sump 28 contains windows 30 for wastewater inlet, a water distribution device in the form of a semi-submersible partition 31, pits 32 (one or more) equipped with airlift 33, or sludge pumps, or submersible pumps for pumping out the precipitate, as well as a tray of purified water 34. The filter 29 includes 2 or more filter modules 35, having a rectangular shape in plan and containing a floating water calibrated loading 36. Each filter module is bounded on all 4 sides by waterproof vertical walls 37, and on top and bottom by grids 38, 39 that hold the floating granular load 36 inside the filter module 35. A collecting tray 40 is adjacent to the side wall of each filter module, equipped on the side of the purified water tray 34 with a gate 41 of the filtrate discharge into the purified water tray, and on the opposite side, with a suction pipe 42 of the airlift 43 for pumping out dirty washing inlets to the entrance of the settling tank 28. Under the lower net 39 of each filter module 35 are placed horizontally over its entire area with an interval of 0.2-0.5 m perforated aeration pipes 44 connected to the compressed air ducts 45.

Отстойник-фильтр работает следующим образом.The sump filter operates as follows.

В варианте исполнения резервуара цилиндрической формы (фиг. 1-3) исходная вода поступает в центральный водоприемный стакан и далее через водораспределительный стакан заполняет весь объем отстойника, в котором происходит отстаивание примесей. Слив воды из отстойника-фильтра происходит через расположенный по его периметру круговой лоток 5, причем перед ним осветленная в отстойнике 4 вода проходит через состоящей из ряда фильтрующих модулей 7 фильтр 6 с плавающей гранулированной загрузкой 8.In an embodiment of a cylindrical tank (Figs. 1-3), the source water enters the central water intake cup and then fills the entire volume of the sump, in which sediment settles, through the water distribution cup. Water is drained from the sump filter through a circular tray 5 located along its perimeter, and before it, the water clarified in the sump 4 passes through a filter 6 with a granular charge 8 consisting of a number of filtering modules 7.

Фильтр работает в режиме медленного безнапорного фильтрования в направлении снизу вверх со скоростью до 3-6 м/час и потерях напора на плавающей загрузке до 0,10-0,15 м вод. ст.The filter operates in the mode of slow pressureless filtration in the direction from the bottom up with a speed of up to 3-6 m / h and head losses at a floating load of up to 0.10-0.15 m water. Art.

Для осуществления периодической промывки плавающей загрузки включаются воздуходувка 19 и насос 20, расположенные на вращающейся ферме 16. В период промывки загрузки подача сточной воды на отстойник-фильтр не прекращается; в каждый текущий момент времени промывке подвергается только один фильтрующий модуль, а остальные фильтрующие модули продолжают работать в режиме фильтрования. При одном полном обороте фермы последовательно промываются все фильтрующие модули. При включении воздуходувки воздух, поступающий через перфорированную аэрирующую трубу 22, вызывает расширение и перемешивание плавающей гранулированной загрузки. Возникающие при аэрации эрлифтные потоки промывают загрузку с выносом задержанных в ней частиц в слои воды над загрузкой и под загрузкой. Взвешенные частицы, выносимые в слой воды над загрузкой, локализуются в зоне промываемого в данный момент фильтрующего модуля с помощью фильтрующих перегородок - щеток 26 и через сосунную трубу 24 насосом 20 отводятся по напорному трубопроводу 25 в потоке грязной промывной воды на вход отстойника-фильтра в водораспределительный стакан 3. Из слоя воды под загрузкой взвешенные частицы оседают в осадочную зону отстойника, откуда в составе осадка удаляются илососами или илоскребами.To carry out periodic washing of the floating load, the blower 19 and pump 20 located on the rotating farm 16 are turned on. During the washing period of the load, the supply of wastewater to the sump filter does not stop; at each current time, only one filter module is flushed, and the remaining filter modules continue to operate in filtering mode. With one full turn of the farm, all filter modules are washed sequentially. When the blower is turned on, the air entering through the perforated aeration pipe 22 causes expansion and mixing of the floating granular charge. The airlift flows arising during aeration wash the load with the removal of particles trapped in it into the water layers above the load and under the load. Suspended particles discharged into the water layer above the load are localized in the area of the filter module being washed at the moment using filter baffles - brushes 26 and are discharged through the pressure pipe 25 through a pressure pipe 25 through a drain pipe 24 to the filter sump inlet to the water distribution tank glass 3. From the layer of water under loading, suspended particles settle into the sedimentary zone of the sump, from where they are removed as a part of the sediment by suction pumps or sludge scrapers.

В варианте исполнения резервуара прямоугольной в плане формы (фиг. 4-6) исходная вода через окна 30 подается на вход отстойника 28. Осветленная в отстойнике вода поступает на фильтр 29 и фильтруется через загрузку 36 в направлении снизу вверх. Очищенная вода (фильтрат) из полости над загрузкой отводится в сборный лоток 40. В режиме очистки шибер 41 открыт, воздух на перфорированные аэрирующие трубы 44 и эрлифты 43 не подается, фильтрат от всех фильтрующих модулей 35 из сборных лотков 40 через шиберы 41 поступает в лоток очищенной воды 34, откуда выводится из отстойника-фильтра. Промывка фильтрующих модулей производится поочередно, при этом все фильтрующие модули, кроме одного, выведенного на промывку, продолжают работать в режиме очистки. Вывод фильтрующего модуля на промывку осуществляется закрытием шибера 41 и включением подачи сжатого воздуха на перфорированные аэрирующие трубы 44 и эрлифты 43 откачки грязной промывной воды. Аэрация загрузки приводит ее в псевдожиженное состояние за счет возникающих циркуляционных потоков воды. Накопленные в загрузке взвешенные вещества выносятся в слой воды над загрузкой, откуда откачиваются эрлифтами 43, и в слой воды под загрузкой, откуда оседают в приямки 32 и откачиваются эрлифтами 33. После заданного периода времени подача сжатого воздуха на перфорированные аэрирующие трубы 44 прекращается, а затем останавливается подача сжатого воздуха на эрлифт 43 и открывается шибер 41, при этом фильтрующий модуль возвращается в режим очистки.In an embodiment of the tank of a rectangular shape (Fig. 4-6), the source water is supplied through the windows 30 to the inlet of the settler 28. The water clarified in the settler enters the filter 29 and is filtered through the load 36 in the upward direction. The purified water (filtrate) from the cavity above the charge is discharged into the collecting tray 40. In the cleaning mode, the gate 41 is open, the air is not supplied to the perforated aeration pipes 44 and the air lifts 43, the filtrate from all filter modules 35 from the collecting trays 40 enters the tray through the gate 41 purified water 34, from where it is removed from the sump filter. The filter modules are flushed alternately, while all filter modules, except for one flushed out for washing, continue to work in the cleaning mode. The output of the filter module for washing is done by closing the gate 41 and turning on the supply of compressed air to the perforated aeration pipes 44 and the airlifts 43 for pumping dirty washing water. Aeration of the charge leads to its fluidized state due to the arising circulating flows of water. Suspended substances accumulated in the load are carried out into the water layer above the load, from where they are pumped out by airlifts 43, and into the water layer under the load, from where they settle into pits 32 and pumped out by airlifts 33. After a specified period of time, the supply of compressed air to the perforated aeration pipes 44 is stopped, and then the supply of compressed air to the airlift 43 stops and the gate 41 opens, and the filter module returns to the cleaning mode.

В обоих вариантах исполнения резервуара плавающая гранулированная загрузка фильтрующих модулей выполнена двухслойной и состоит из различных по форме и размеру гранул полиэтилена высокого давления с плотностью 890-950 кг/м, при этом нижний слой образован гранулами эллипсоидной формы диаметром 4,5-7 мм и толщиной 2,5-4 мм, верхний слой образован гранулами округлой формы диаметром 3-5 мм, а отношение высоты нижнего слоя к высоте верхнего слоя составляет от 1:1 до 2:1 при общей высоте слоя загрузки 0,2-0,3 м.In both versions of the tank, the floating granular loading of the filter modules is made of two layers and consists of granules of different shapes and sizes of high-pressure polyethylene with a density of 890-950 kg / m, while the lower layer is formed by ellipsoidal granules with a diameter of 4.5-7 mm and a thickness 2.5-4 mm, the upper layer is formed by round granules with a diameter of 3-5 mm, and the ratio of the height of the lower layer to the height of the upper layer is from 1: 1 to 2: 1 with a total height of the loading layer of 0.2-0.3 m .

Нижний слой, с более крупными гранулами, задерживает более крупные взвешенные частицы, а более мелкая взвесь поступает в верхний слой, где задерживается более мелкими гранулами загрузки. Благодаря эллипсоидной форме гранул нижнего слоя они быстро псевдоожижаются при включении аэрации и интенсивно перемешиваются, непрерывно поворачиваясь в турбулентном потоке. После отключения аэрации эллипсоидные гранулы сразу устанавливаются горизонтально (по длинной оси эллипса) и всплывают медленнее, чем гранулы округлой формы. В результате после промывки загрузки верхний слой фильтра занимают, преимущественно, гранулы округлой формы, а нижний слой - эллипсоидные гранулы, т.е. двухслойность загрузки фильтра восстанавливается.The lower layer, with larger granules, retains larger suspended particles, and a smaller suspension enters the upper layer, where it is held up by smaller loading granules. Due to the ellipsoid shape of the granules of the lower layer, they are rapidly fluidized when aeration is turned on and intensively mixed, continuously turning in a turbulent flow. After disabling aeration, ellipsoidal granules are immediately installed horizontally (along the long axis of the ellipse) and rise more slowly than granules of a rounded shape. As a result, after washing the load, the upper layer of the filter is mainly occupied by round-shaped granules, and the lower layer is occupied by ellipsoidal granules, i.e. bilayer filter loading is restored.

Исполнение фильтра из нескольких фильтрующих модулей, каждый из которых содержит устройство отвода фильтрата в лоток очищенной воды и устройство сбора грязной промывной, позволяет работать отстойнику-фильтру в непрерывном режиме подачи сточной воды без потери эффективности очистки, т.е. обеспечивают увеличение производительности и эффективности.The design of the filter from several filter modules, each of which contains a filtrate discharge device to the treated water tray and a dirty wash collection device, allows the filter sump to operate in a continuous mode of wastewater supply without loss of cleaning efficiency, i.e. provide increased productivity and efficiency.

Щетки устройства сбора грязной промывной воды (ГПВ) предотвращают попадание взвешенных веществ ГПВ в поток фильтрата, обеспечивают механическую очистку верхней сетки фильтра от биообрастаний (водорослей).The brushes of the dirty wash water collection device (GWP) prevent suspended solids from the GWP from entering the filtrate stream and provide mechanical cleaning of the upper filter mesh from biofouling (algae).

Claims

1. The sump filter for wastewater treatment from suspended solids, containing a sump with a flow zone, an inlet device, a sludge removal device and an exhaust device made in the form of a purified water tray, a filter with a floating granular load, located horizontally on the supporting structures in the upper part the flow zone of the sump adjacent to the exhaust device, a washing system for a floating granular charge, consisting of a system of periodic air supply for loading and a system of periodic the method of removing dirty wash water, characterized in that the filter is made integral and includes several filter modules, each of which contains a filtrate discharge device to the purified water tray and a dirty wash water collection device, each filter module having a quadrangular shape and all of the four sides is limited by vertical walls impervious to water, and above and below by nets that hold the granules of the floating load with the possibility of its expansion during washing.

2. The filter sump according to claim 1, characterized in that the filtering modules operate in a slow pressureless filtering mode from the bottom up with a filtering speed of up to 3-6 m / h and a pressure loss on the floating load of 0.1-0.15 m

3. The sump filter according to claim 1, characterized in that it comprises an automatic control system for flushing the filter modules.

4. The sump filter according to claim 3, characterized in that the automatic switching on and off of the washing mode of the filtering modules is performed according to a timer.

5. The sump filter according to claim 1, characterized in that the supporting structures on which the filter modules are located are made in the form of a support-bolt system having telescopic inclined crossbars with the possibility of moving the filter modules in the sump filter vertically.

6. The sump filter according to claim 1, characterized in that the floating granular load is made of two layers and consists of granules of different shapes and sizes of high pressure polyethylene with a density of 890-950 kg / m ³ , while the lower layer is formed by ellipsoidal granules with a diameter 4.5-7 mm and a thickness of 2.5-4 mm, the upper layer is formed by round granules with a diameter of 3-5 mm, and the ratio of the height of the lower layer to the height of the upper layer is from 1: 1 to 2: 1 with a total height of the loading layer 0.2-0.3 m.

7. The sump filter according to claim 6, characterized in that the distance between the upper and lower filter grids exceeds the total thickness of the two-layer floating load by 1.8-2.3 times.

8. Sump filter according to any one of paragraphs. 1-7, characterized in that it has a cylindrical shape, while the inlet device is formed in the form of a Central pipe, the outlet device is a circular peripheral tray of purified water adjacent to the wall of the sump, the device for removing sludge is made in the form of sludges or sludge scrapers attached to a radially located truss installed above the sump with the possibility of rotation relative to its center, the filter has the shape of a ring formed by adjoining side walls filtering the mode For each of which has the shape of an isosceles trapezoid in plan, the system of periodic air supply for loading consists of a blower located in a block box with internal heating mounted on a radially located truss, a perforated aeration pipe located radially with the possibility of movement under the lower filter nets modules, and the duct connecting the blower to the perforated pipe, and the system of periodic removal of dirty wash water includes a pump located in a block box on ialno situated farm, a perforated sucking pipe disposed radially movably over the upper mesh filter modules, the suction pipe connecting the pump with a perforated sucking pipe, and the pressure conduit feed dirty wash water from the pump into the central area of the settler.

9. The sump filter according to claim 8, characterized in that the filtrate discharge device is a window in the outer wall of the filter module with an adjacent radial tray articulated with a circular tray of purified water, and the dirty wash water collection device consists of one or two radial and one transverse filtering baffles located vertically above the upper grid with the restriction of the zone of exit from the load of dirty wash water and mounted on a radially located sump farm.

10. The sump filter according to claim 9, characterized in that the filter baffles of the dirty wash water collecting device are made in the form of brushes sliding on the surface of the upper mesh during rotation of the truss, with the possibility of cleaning the upper mesh from biofouling, in particular from algae.

11. The sump filter according to claim 8, characterized in that the automatic control system for flushing the filter modules is located in an electrically heated block box located on a radially located sump farm.

12. The sump filter according to any one of paragraphs. 1-7, characterized in that it has a rectangular shape in plan, with the inlet and outlet devices located on opposite sides of the sump, the exhaust device is made in the form of a tray of purified water, and the sludge removal device is made in the form of one or more pits equipped with suction pumps , airlifts or submersible pumps, the filter modules have a rectangular shape in plan, the system of periodic air supply for loading consists of perforated pipes placed horizontally below the bottom mesh throughout the area of each filter module with an interval of 0.2-0.5 m, and the supply air ducts of compressed air, the system of periodic removal of dirty wash water is represented by airlifts, the suction nozzles of which are in communication with the device for collecting dirty wash water of each filter module.

13. The sump filter according to claim 12, characterized in that each filter module has a filtrate discharge device and a dirty wash water collection device, which is made in the form of a single collecting tray adjacent to the side wall of the filter module and equipped with a filtrate discharge gate at one end into the tray of purified water, and at the other end - by the suction nozzle of the airlift of pumping out dirty washing water with the possibility of alternating operation of the collection tray in the mode of receiving the filtrate and in the mode of receiving dirty washing water.

14. The sump filter according to claim 12, characterized in that each filter module contains from one to two prefabricated trays collecting alternately the filtrate and dirty wash water from the area above the upper mesh of the filter module.