RU1775128C

RU1775128C - Low-rate filter

Info

Publication number: RU1775128C
Application number: SU904850233A
Authority: RU
Inventors: Ольга Николаевна Авраменко; Николай Васильевич Николаев; Лидия Аркадьевна Сакало; Евгения Владимировна Кочкина
Original assignee: Одесский Инженерно-Строительный Институт
Priority date: 1990-07-12
Filing date: 1990-07-12
Publication date: 1992-11-15

Abstract

Использование: безреагентна очистка природных вод в системах малого хоз йственно-питьевого водоснабжени . Сущность изобретени : в корпусе фильтра установлены одна над другой фильтрующие секции с зернистой загрузкой. По оси корпуса размещена цилиндрическа камера дл сбора промывной и распределени исходной воды . На периферии фильтрующих секций выполнены кольцеобразные камеры дл сбора фильтрата. Фильтрующие секции снабжены системой щелевых колпачков дл подачи сжатого воздуха. Полые опорные стойки подключены к подвод щим и отвод щим трубопроводам. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.Usage: non-reagent purification of natural waters in systems of small drinking water supply. SUMMARY OF THE INVENTION: Filter sections with granular loading are mounted one above the other in a filter housing. A cylindrical chamber is arranged along the axis of the housing to collect the flushing and distribution of the source water. At the periphery of the filter sections, annular chambers are arranged to collect the filtrate. The filter sections are equipped with a slotted cap system for supplying compressed air. Hollow support legs are connected to inlet and outlet pipelines. 1 s.p. f-ly, 4 ill.

Description

Изобретение относитс к фильтрованию с образованием осадка на несжимаемой зернистой загрузке, а именно к медленным фильтрам, используемым дл безреагентной очистки природных вод в системах малого хоз йственно-питьевого водоснабжени .The invention relates to filtering with the formation of sludge on an incompressible granular charge, in particular to slow filters used for the non-reagent purification of natural waters in small potable water supply systems.

Известен медленный фильтр, включающий вертикальный цилиндрический корпус, размещенные в нем одна над другой фильтрующие секции с зернистой загрузкой и камерами дл сбора фильтрата, средство дл сброса промывной и распределени исходной воды, подвод щие и отвод щие трубопроводы .A slow filter is known, including a vertical cylindrical housing, filter sections with granular loading and chambers for collecting the filtrate placed on top of one another, means for dumping the washing and distribution of the source water, inlet and outlet pipelines.

Недостатком данного фильтра вл етс то, что он не обеспечивает высокой степени отмывки фильтрующей загрузки, что ведет к снижению производительности фильтра с единицы занимаемой площади, громоздкости.The disadvantage of this filter is that it does not provide a high degree of washing of the filter load, which leads to a decrease in the filter performance from a unit of occupied space, cumbersomeness.

Цель изобретени - повышение производительности очистки природной воды и качества отмывки загрузки.The purpose of the invention is to increase the productivity of natural water purification and the quality of washing the load.

Указанна цель достигаетс тем, что средство дл сбора промывной и распределени исходной воды выполнено в виде цилиндрической камеры, установленной по оси корпуса, фильтрующие секции снабжены радиальными перегородками, системой щелевых колпачков дл подачи сжатого воздуха, расположенных в верхней части загрузки, днища секции выполнены конусообразными , а камеры дл сбора фильтрата выполнены кольцеообразными и расположены на периферии фильтрующих секций.This goal is achieved in that the means for collecting the washing and distribution of the source water is made in the form of a cylindrical chamber mounted along the axis of the housing, the filter sections are provided with radial partitions, a system of slotted caps for supplying compressed air located in the upper part of the charge, the bottoms of the sections are conical, and the filtrate collection chambers are ring-shaped and located on the periphery of the filter sections.

Кроме того, фильтр снабжен вертикальными полыми опорными стойками, к которым подключены подвод щие и отвод щие трубопроводы.In addition, the filter is equipped with vertical hollow support legs to which the supply and outlet pipelines are connected.

На фиг.1 представлен разрез медленного фильтра; на фиг.2 - разрез А-А; на фиг.З - процесс фильтровани ; на фиг.4 - процесс промывки загрузки.Figure 1 presents a section of a slow filter; figure 2 is a section aa; Fig. 3 is a filtering process; figure 4 - the washing process of the load.

Медленный фильтр содержит цилиндрический корпус 1 с вогнутым днищем 2 и выпуклой крышкой 3, опорные трубчатыеThe slow filter contains a cylindrical housing 1 with a concave bottom 2 and a convex cover 3, supporting tubular

ЧH

стойки - трубы отвода фильтрата 4, коллектора смывной воды 5, вантуз 6, центральную камеру сбора промывной и распределени исходном воды 7, водовоздушные распределительные трубы 8, камеры сбора фильтрата 9, трубу подвода исходной воды 10, опорные трубчатые стойки - трубы подвода смывной воды к коллекторам 11, трубу сброса промывной воды 12, фильтрующую загрузку 13, трубы подвода смывной воды 14, трубы подвода воздуха и отмывочиой воды 15, фильтровальные камеры 16, трубу отвода фильтрата к регул тору скорости фильтровани 17, щелевые колпачки распределени воздуха и отмывочной воды по площади фильтровальных камер 18, перегородки , дел щие фильтровальные камеры на чейки 19.racks - pipes for discharge of filtrate 4, collector of wash water 5, plunger 6, central chamber for collecting washing and distribution of source water 7, air-distribution pipes 8, chambers for collecting filtrate 9, pipe for supplying source water 10, supporting tube posts - pipes for supplying washing water to collectors 11, a wash water discharge pipe 12, a filter charge 13, a wash water supply pipe 14, an air and wash water supply pipe 15, filter chambers 16, a filtrate discharge pipe to the filtering speed controller 17, slotted distribution caps deletion of air and washing water over the area of the filter chambers 18, partitions dividing the filter chambers into cells 19.

Центральна камера 7 представл ет собой вертикальную трубу с коническим днищем и плоской съемной крышкой, объедин ющую по высоте фильтрующие секции 16 и вл етс их внутренней стенкой . По периметру боковой поверхности трубы на 2-3 см выше поверхности фильтрующей загрузки фильтровальных секций имеютс сплошные кольцевые щели, разделенные по окружности перегородками 19 на окна, через которые поступает исходна и отводитс промывна вода. В верхней части секций, несколько ниже вышерасположенных днищ, в стенках трубы имеютс отверсти дл выпуска воздуха при заполнении и впуска воздуха при опорожнении фильтровальных секций.The central chamber 7 is a vertical tube with a conical bottom and a flat removable lid that combines the height of the filter sections 16 and is their inner wall. Along the perimeter of the side surface of the pipe, 2-3 cm above the surface of the filter load of the filter sections, there are continuous annular slots, divided around the circumference by partitions 19 into windows, through which the washing water flows and is discharged. In the upper part of the sections, slightly lower than the upstream bottoms, in the walls of the pipe there are openings for air discharge during filling and air inlet when emptying the filter sections.

Медленный фильтр работает следующим образом.Slow filter works as follows.

Исходна вода по трубе 10 поступает в фильтровальные камеры 16 из центральной камеры 7. Пройд фильтрующую загрузку 13, вода поступает в камеры сбора фильтрата 9 и по трубам 4 и 17 отводитс к регул тору скорости, обеспечивающему как плавное нарастание скорости фильтровани от минимальной 0,4 м/ч в период созревани фильтра до расчетной 0,3 м/ч, так и поддержание ее посто нной в период полезной работы фильтра.The source water through a pipe 10 enters the filter chambers 16 from the central chamber 7. A filter charge 13 passes, water enters the filtrate collection chambers 9 and is discharged through pipes 4 and 17 to a speed regulator, which ensures a smooth increase in the filtration rate from a minimum of 0.4 m / h during the period of maturation of the filter to the calculated 0.3 m / h, and maintaining it constant during the useful life of the filter.

В первые часы после включени медленного фильтра в работу происходит процесс его созревани , заключающийс в постепенном заполнении взвес ми межзернового пространства.верхних слоев фильтрующей загрузки на глубину 5- 10см, в формировании мелкопористой пленки взвесей на ее поверхности и в развитии активных биологических процессов как в пленке, так и в загрузке, По мере розрева- ни фильтра количество взвесей и число бактерий в фильтрате уменьшаютс .In the first hours after the slow filter is turned on, the process of its maturation occurs, which consists in the gradual filling of intergranular spaces with suspensions. The upper layers of the filter load to a depth of 5-10 cm, in the formation of a fine-porous film of suspensions on its surface and in the development of active biological processes as in a film and in the charge. As the filter is heated, the amount of suspension and the number of bacteria in the filtrate decrease.

Образовавша с на поверхности загрузки пленка с одной стороны способствует усилению эффекта очистки воды, а с другой, увеличивает сопротивление прохождению воды. При достижении расчетной . потери напора фильтр выводитс на промывку загрузки, вл ющуюс важнейшим моментом его эксплуатации.On the one hand, a film formed on the loading surface enhances the effect of water purification, and on the other hand, increases the resistance to water passage. Upon reaching the estimated. pressure loss, the filter is discharged to the washing of the load, which is the most important moment of its operation.

Промывка фильтра осуществл етс сле0 дующим образом.The filter is rinsed as follows.

Закрываетс подача исходной воды по трубе 10, открываетс подача воздуха к щелевым колпачкам 18 по трубам 15 и 8, взрыхл етс верхний слой загрузки и пленка 13,The supply of raw water through the pipe 10 is closed, the air supply to the slotted caps 18 through the pipes 15 and 8 is opened, the upper loading layer and the film 13 are loosened.

5 открываетс труба сброса промывной воды 12, прекращаетс подача воздуха, включаетс подача отмывочной воды к щелевым колпачкам по трубам 15 и 8, открываетс подача смывной воды коллектору 5 по тру0 бам 14 и 11. После смыва загр знений перекрываютс в обратной последовательности задвижки на всех трубопроводах. Фильтр готов к включению в работу.5, the discharge pipe for washing water 12 is opened, the air supply is stopped, the supply of washing water to the slotted caps is turned on through pipes 15 and 8, the flow of flushing water to the collector 5 is opened via pipes 14 and 11. After washing off the soils, the valves in all pipelines are closed in the reverse sequence. . The filter is ready for operation.

Воздушное взрыхление верхнего сло за5 грузки осуществл етс через щелевые колпачки 18 при заполненном фильтре исходной водой. После разрушени образовавшейс при фильтровании на поверхности загрузкиAir loosening of the upper loading layer 5 is carried out through slotted caps 18 when the filter is filled with feed water. After destruction of the filtration formed on the loading surface

-пленки исходна вода сбрасываетс из цент- 0 ральной камеры 7. Включаетс подачи отмывочной воды к щелевым колпачкам и смывной воды из коллектора 5. При незначительной интенсивности подачи отмывочной воды из сло загрузки, расположенного-films, the source water is discharged from the central chamber 7. The washing water supply to the slotted caps and the washing water from the collector 5 are turned on. With a small intensity of the washing water supply from the loading layer located

5 выше щелевых колпачков 18, вынос тс загр знени на ее поверхность. Горизонтальный поток смывной воды, обладающий возрастающей к сбросу транспортирующей способностью, смывает с поверхности за0 грузки взрыхленный осадок и вымытые загр знени в центральную камеру 7.5 above the slotted caps 18, contamination is carried to its surface. A horizontal flow of flushing water, which has a growing ability to discharge, flushes out the loosened sediment and washed impurities into the central chamber 7 from the loading surface.

Дл хорошей отмывки фильтрующего сло его нужно привести в движение, но не взвешивать в восход щем потоке и создатьFor a good washing of the filter layer, it must be set in motion, but not weighed in an upward flow and create

5 такую интенсивность столкновени зерен между собой, котора обеспечила бы вымывание с загр зненного сло задержанных в межзерновом пространстве взвесей при минимальном повреждении липкой слизистой5 such an intensity of collision of grains with each other, which would ensure leaching from the contaminated layer of suspended in the intergranular space suspensions with minimal damage to the sticky mucosa

0 оболочки зерен песка, обеспечивающей бактерицидные свойства медленного фильтра , а следовательно, сократить врем бактерицидного созревани фильтра.0 shell sand grains, providing bactericidal properties of the slow filter, and therefore, reduce the time of bactericidal maturation of the filter.

Учитыва некоторую бактерицидную ак- 5 тивность всей толщи загрузки, желательно не нарушать во врем промывки слои, расположенные ниже максимальной глубины проникновени взвеси. Так, при крупности зерен загрузки 0,3 - 0,8 мм и скорости фильтровани 0,2 м/ч в верхнем слое кварцевогоTaking into account some bactericidal activity of the entire loading thickness, it is advisable not to disturb the layers located below the maximum penetration depth of the suspension during washing. So, with a grain size of the load 0.3 - 0.8 mm and a filtration rate of 0.2 m / h in the upper quartz layer

песка, толщиной 70 мм задерживалось до 99,9% всех взвесей, при скорости фильтровани 0,3 м/ч 90%, а в слое 120 мм 99,9%.sand, 70 mm thick, was held up to 99.9% of all suspensions, with a filtration rate of 0.3 m / h 90%, and in a layer of 120 mm 99.9%.

Таким образом, отмывке в период промывки фильтра должна подвергатьс не вс толща загрузки, а верхний слой толщиной 150-200 мм. Следовательно, щелевые колпачки отмывочной системы следует располагать на глубине не более 200 мм от поверхности загрузки.Thus, during the washing period of the filter, not the entire thickness of the load, but the top layer with a thickness of 150-200 mm should be washed. Therefore, slotted caps of the washing system should be located at a depth of not more than 200 mm from the loading surface.

Применение предложенной системы исключает периодическую промывку всей толщи загрузки, вл ющуюс наиболее трудоемкой при эксплуатации медленных фильтров,The application of the proposed system eliminates the periodic washing of the entire thickness of the load, which is the most time-consuming when operating slow filters,

Таким образом, преимуществами медленного фильтра вл етс увеличение производительности с единицы занимаемой площади, простота эксплуатации, надежность и высока эффективность его работы.Thus, the advantages of a slow filter are an increase in productivity per unit occupied area, ease of operation, reliability and high efficiency of its operation.

Claims

Formula 1, Slow filter, comprising a vertical cylindrical body, filter sections with granular loading and chambers for collecting the filtrate placed on top of one another, means for collecting washing and distributing the source water, inlet and outlet pipes, characterized in that in order to increase the productivity of natural water purification and the quality of washing the load, the means for collecting washing and distribution of the source water is made in

0 view of a cylindrical chamber mounted along the axis of the housing, the filter sections are equipped with radial partitions, a system of slotted caps for supplying compressed air located in the upper

5 of the loading part, the bottom of the section are cone-shaped, and the filtrate collection chambers are ring-shaped and located on the periphery of the filter sections.

02. The filter according to claim 1, characterized

in that it is provided with vertical hollow support legs to which supply and outlet pipelines are connected.

FIG. 1

1 /

-№

/5

(6

"

$ ttf% 2

10

FIG. and

Figure 4