RU2405614C1 - Fluid filter with automatic structuring of granular medium - Google Patents
Fluid filter with automatic structuring of granular medium Download PDFInfo
- Publication number
- RU2405614C1 RU2405614C1 RU2009115025/05A RU2009115025A RU2405614C1 RU 2405614 C1 RU2405614 C1 RU 2405614C1 RU 2009115025/05 A RU2009115025/05 A RU 2009115025/05A RU 2009115025 A RU2009115025 A RU 2009115025A RU 2405614 C1 RU2405614 C1 RU 2405614C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- liquid
- valve
- ejector
- structuring
- filter
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к области водоснабжения и водоотведения и может использоваться в системах улучшения качества воды, например при ее осветлении, обезжелезивании и комплексной очистке, а также для улучшения качества других жидкостей.The invention relates to the field of water supply and sanitation and can be used in systems for improving the quality of water, for example, during its clarification, deferrization and comprehensive cleaning, as well as to improve the quality of other liquids.
Известен фильтр с автоматической структуризацией зернистой загрузки для очистки воды, включающий корпус, зернистую загрузку, под которой установлена слоисто-решетчатая дренажно-распределительная система, трубы для подвода и отвода жидкости с запорными устройствами, трубу для структуризации зернистой загрузки (она же центральная), быстродействующий клапан, вакуум-бак промывной воды и воды, засасываемой в него из псевдоожиженной загрузки в процессе структуризации нисходящим током, назовем ее структуризатом; содержит также эжектор на трубе для подвода жидкости, например, при ее обезжелезивании (RU 2033841 С1 6, B01D 24/48, 30.04.95).A known filter with automatic structuring of a granular loading for water purification, including a housing, a granular loading, under which a layered-lattice drainage distribution system, pipes for supplying and discharging liquids with shut-off devices, a pipe for structuring a granular loading (it is central), is fast-acting a valve, a vacuum tank of washing water and water sucked into it from a fluidized charge during downward structurization, we will call it structurized; also contains an ejector on the pipe for supplying liquid, for example, when it is deferrized (RU 2033841 C1 6, B01D 24/48, 04/30/95).
Технический недостаток известного устройства для улучшения качества воды: смешение структуризата неудовлетворительного качества, содержащего остатки отмытого осадка от песка, с чистым фильтратом в вакуум-баке, высокий расход чистой жидкости на промывку загрузки; кроме того, слоисто-решетчатая дренажно-распределительная система не участвует в химических процессах улучшения качества воды непосредственно.A technical disadvantage of the known device for improving water quality: mixing of poor quality structureuris containing residues of washed sediment from sand with a clean filtrate in a vacuum tank, high consumption of clean liquid for washing the load; in addition, the layered-lattice drainage distribution system is not directly involved in chemical processes to improve water quality.
Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности и решаемой задаче является фильтр с автоматической структуризацией зернистой загрузки для жидкостей, содержащий прозрачный корпус, камеры исходной-отработанной и чистой жидкости, зернистую загрузку с индикаторными частицами и слоисто-решетчатую дренажно-распределительную систему под ней, трубы для подачи исходной и промывной жидкости, отвода фильтрата и отработанной жидкости с запорно-регулирующими устройствами, подключенную к камере чистой жидкости трубу структуризации, быстродействующий клапан, эжектор с вакуум-баком на всасывающей трубе и диффузором, подключенным через задвижку к камере чистой жидкости (RU 2183492 С1 7, B01D 24/46, 20.06.02).The closest to the claimed invention by its technical essence and the problem to be solved is a filter with automatic structuring of a granular loading for liquids, containing a transparent casing, chambers of the original-spent and clean liquid, a granular loading with indicator particles and a layered-grating drainage distribution system underneath, pipes for supplying the source and washing liquid, drainage of the filtrate and spent liquid with shut-off and control devices, a pipe of structures connected to the chamber of pure liquid radiation, a quick-acting valve, an ejector with a vacuum tank on the suction pipe and a diffuser connected through a valve to a clean liquid chamber (RU 2183492 C1 7, B01D 24/46, 06/20/02).
Технический недостаток фильтра с автоматической структуризацией зернистой загрузки для жидкостей: необходимость длительной работы сопла эжектора для создания требуемого разрежения воздуха (вакуума) в вакуум-баке - как минимум суммарно в течение промывки, структуризации и последующей откачки жидкости из вакуум-бака, что ускоряет износ сопла, т.е. снижает надежность устройства; ухудшение качества фильтрата в резервуаре чистой жидкости при возвращении в него структуризата из вакуум-бака; высокий расход чистой жидкости на промывку загрузки и недостаточно комплексная работа эжектора, состоящая лишь в откачке структуризата из вакуум-бака и создании в нем вакуума, что в целом снижает коэффициент полезного действия (кпд) фильтра; привнесение в загрузку индикаторных частиц усложняет состав загрузки; кроме того, слоисто-решетчатая дренажно-распределительная система, хорошо прочищаемая от шлама интенсивными потоками жидкости восходящей промывки и, особенно, нисходящей структуризации, не участвует непосредственно в химических процессах улучшения качества жидкости вследствие химической инертности ее материала (изготовляется обычно из металла или пластмассы), что сужает технологические возможности фильтра.The technical drawback of the filter with automatic structuring of the granular charge for liquids: the need for long-term operation of the ejector nozzle to create the required vacuum (vacuum) in the vacuum tank - at least in total during washing, structuring and subsequent pumping of the liquid from the vacuum tank, which accelerates the wear of the nozzle , i.e. reduces the reliability of the device; deterioration of the quality of the filtrate in the tank of pure liquid upon returning to it structurizate from the vacuum tank; high consumption of clean liquid for washing the load and insufficiently complex operation of the ejector, which consists only in pumping the structuret from the vacuum tank and creating a vacuum in it, which generally reduces the filter efficiency (efficiency); the introduction of indicator particles into the load complicates the composition of the load; in addition, a layered-lattice drainage distribution system, which is well cleaned from sludge by intensive flows of liquid upward washing and, especially, downward structuring, is not directly involved in chemical processes to improve the quality of the liquid due to the chemical inertness of its material (usually made of metal or plastic), which limits the technological capabilities of the filter.
Техническая задача: повышение надежности устройства обеспечением сокращения продолжительности прямой подачи жидкости через сопло эжектора исключительно до продолжительности промывки зернистой загрузки (обычно 5-12 минут), повышение качества чистой жидкости обеспечением недопущения смешения чистой жидкости с первым фильтратом, повышение кпд фильтра обеспечением снижения расхода чистой жидкости на промывку загрузки утилизацией структуризата на это, сохраняя структуризат в вакуум-баке, а затем подсасывая (эжектируя) его в поток промывной жидкости из вакуум-бака; одновременным выполнением эжектором функций пополнения потока промывной жидкости структуризатом из вакуум-бака и создания в нем вакуума; упрощение состава загрузки выполнением ее зернами функций индикаторных частиц; кроме того, расширение технологических возможностей устройства путем обеспечения протекания в слоисто-решетчатой дренажно-распределительной системе дополнительных химических процессов улучшения качества жидкости, например озоно-сорбционной очистки воды от органических и других окисляемых примесей.Technical task: improving the reliability of the device by reducing the duration of direct fluid supply through the ejector nozzle exclusively until the duration of washing the granular charge (usually 5-12 minutes), improving the quality of clean liquid by preventing mixing of clean liquid with the first filtrate, increasing the efficiency of the filter by reducing the flow of clean liquid to flush the load by disposing of the structurizate to this, keeping the structurizate in a vacuum tank, and then sucking (ejecting) it into the flushing stream second liquid from the vacuum tank; at the same time, the ejector performs the functions of replenishing the wash liquid stream with a structurizate from the vacuum tank and creating a vacuum in it; simplification of the composition of the load by performing grains of the functions of indicator particles; in addition, the expansion of the technological capabilities of the device by ensuring the flow in the layered-lattice drainage distribution system of additional chemical processes to improve the quality of the liquid, for example, ozone-sorption treatment of water from organic and other oxidized impurities.
Согласно изобретению в фильтре с автоматической структуризацией зернистой загрузки для жидкостей быстродействующий клапан присоединен входом к трубе для подачи промывной жидкости и выходом - к эжектору, а функции индикаторных частиц выполняют самые крупные зерна загрузки.According to the invention, in a filter with automatic structuring of a granular fluid loading for liquids, a quick-acting valve is connected to the ejector by the inlet to the washing fluid supply pipe and by the outlet, and the largest loading grains perform the function of indicator particles.
Кроме того, слоисто-решетчатая дренажно-распределительная система снабжена пористой прослойкой активированного угля.In addition, the layered-lattice drainage distribution system is provided with a porous layer of activated carbon.
На чертеже показан фильтр с автоматической структуризацией зернистой загрузки для жидкостей, общий вид, с гидравлической привязкой к резервуару чистой жидкости и канализации.The drawing shows a filter with automatic structuring of the granular loading for liquids, a General view, with hydraulic reference to the tank of clean liquid and sewage.
Фильтр с автоматической структуризацией зернистой загрузки для жидкостей содержит прозрачный корпус 1, зернистую загрузку с индикаторными частицами 2, слоисто-решетчатую дренажно-распределительную систему 3 и камеру чистой жидкости 4 под ней, камеру исходной-отработанной жидкости 5, трубы подвода сырой 6 и отвода промывной 7 жидкости с вентилями 8 и 9, трубы подачи чистой промывной жидкости 10 и отвода чистого фильтрата 11 с вентилями 12 и 13, трубу структуризации 14, задвижку 15 (в прототипе эта задвижка не показана, но она в обязательном порядке в реальных устройствах есть на трубе, отводящей жидкость от диффузора эжектора, в различных целях, даже на случаи ремонта эжектора и прочих элементов); эжектор 16 с диффузором 17, подключенным через задвижку 15 (посредством трубы 14) к камере чистой жидкости (в прототипе это подключение не показано, но в реальности оно может быть как вариант снижения потерь при питании эжектора чистой жидкостью), и всасывающей трубой 18; быстродействующий клапан 19 (например, с электромагнитным приводом), присоединенный входом к трубе для подачи промывной жидкости 10 и выходом к входу эжектора 16. В состав фильтра входит вакуум-бак 20 с воздушным регулятором 21, подключенный к всасывающей трубе 18 эжектора 16, трубу 22 с вентилем 23 для сброса в канализацию фильтрата, не всегда соответствующего нормативным показателям чистой жидкости (например, после дезинфекции загрузки).The filter with automatic structuring of the granular loading for liquids contains a transparent housing 1, a granular loading with indicator particles 2, a layered-lattice drainage-distribution system 3 and a clean liquid chamber 4 below it, a source-spent liquid chamber 5, a raw supply pipe 6 and a wash outlet 7 liquids with valves 8 and 9, pipes for supplying a clean washing liquid 10 and for discharging a clean filtrate 11 with valves 12 and 13, a structuring pipe 14, a valve 15 (in the prototype this valve is not shown, but it is mandatory in ealnyh devices are on the tube, the escaping fluid from the diffuser of the ejector, for various purposes, even for the cases of repair and other elements of the ejector); an ejector 16 with a diffuser 17 connected through a valve 15 (via a pipe 14) to a clean liquid chamber (in the prototype this connection is not shown, but in reality it can be an option to reduce losses when the ejector is fed with a clean liquid), and a suction pipe 18; high-speed valve 19 (for example, with an electromagnetic actuator) connected to the inlet to the pipe for supplying washing liquid 10 and to the inlet of the ejector 16. The filter includes a vacuum tank 20 with an air regulator 21 connected to the suction pipe 18 of the ejector 16, the pipe 22 with a valve 23 for discharge into the sewer of the filtrate, which does not always meet the standard indicators of clean liquid (for example, after disinfection of the load).
Слоисто-решетчатая дренажно-распределительная система 3 снабжена пористой прослойкой активированного угля 24 (в виде гранул, сеток и т.п.).The layered-lattice drainage distribution system 3 is provided with a porous layer of activated carbon 24 (in the form of granules, nets, etc.).
Фильтр подключен трубой подачи промывной жидкости 10 к резервуару чистой жидкости, например к 25, посредством нагнетательного насоса 26 с обратным клапаном 27, и трубой 7 с задвижкой 9 - к канализации 28 посредством, также к примеру, вспомогательных лотка 29 сброса отработанной промывной жидкости, окна 30 и кармана 31 (возможны другие известные схемы подачи промывной жидкости в трубу 10 и другие известные типы вспомогательных элементов фильтра, не входящие в состав настоящего изобретения, поэтому далее ссылки на них будут делаться в скобках).The filter is connected by a pipe for supplying washing liquid 10 to a reservoir of clean liquid, for example, 25, by means of a discharge pump 26 with a non-return valve 27, and a pipe 7 with a valve 9 to the sewer 28 through, for example, auxiliary trays 29 for discharging spent washing liquid, windows 30 and pocket 31 (other known schemes for supplying washing liquid to the pipe 10 and other known types of filter auxiliary elements that are not included in the present invention are possible, therefore, references to them will be made in parentheses below).
В исходном состоянии быстродействующий клапан 19 открыт. Все вентили и задвижка 15 закрыты. Прозрачный корпус 1 не заполнен жидкостью, полости элементов 14, 16, 10, 18 и 20 заполнены воздухом.In the initial state, the high-speed valve 19 is open. All valves and gate valve 15 are closed. The transparent housing 1 is not filled with liquid, the cavities of the elements 14, 16, 10, 18 and 20 are filled with air.
Фильтр с автоматической структуризацией зернистой загрузки для жидкостей работает в одном подготовительном периоде и в трех (далее повторяющихся последовательно) основных периодах:The filter with automatic structuring of the granular loading for liquids works in one preparatory period and in three (hereinafter repeated in succession) main periods:
- подготовительный период заключается в наполнении прозрачного корпуса 1 сырой жидкостью и вакуум-бака 20 фильтратом для создания части запаса промывной жидкости на первую промывку зернистой загрузки 2;- the preparatory period consists in filling the transparent housing 1 with crude liquid and a vacuum tank 20 with a filtrate to create a part of the supply of washing liquid for the first washing of the granular load 2;
- период промывки зернистой загрузки 2 и формирования вакуума в вакуум-баке 20 с автоматическим переходом фильтра в кратковременный период структуризации;- the period of washing the granular load 2 and the formation of vacuum in the vacuum tank 20 with the automatic transition of the filter in a short period of structuring;
- период структуризации зернистой загрузки 2 и засасывание структуризата (он же первый фильтрат) вакуум-баком 20;- the period of structuring of the granular load 2 and the suction of the structurizate (aka the first filtrate) with a vacuum tank 20;
- период полезного фильтрования с отводом чистого фильтрата (в резервуар чистой жидкости 25).- the period of useful filtration with the removal of clean filtrate (into the reservoir of clean liquid 25).
В подготовительном периоде наполнения прозрачного корпуса 1 жидкостью и вакуум-бака 20 фильтратом для создания части запаса промывной жидкости на первую промывку зернистой загрузки 2 фильтр вводится в работу открытием задвижек 8 и 15. Сырая, то есть исходная, жидкость подается по трубе 6 через вентиль 8 (в канал 31 и далее через окно 30 по лотку 29) в камеру исходной-отработанной жидкости 5. Проходя через поры зернистой загрузки 2 вниз, жидкость очищается в загрузке, и фильтрат поступает через слоисто-решетчатую дренажно-распределительную систему 3 под ней в камеру чистой жидкости 4, откуда отводится самотеком через задвижку 15 по трубе структуризации 14, эжектору 16 и его всасывающей трубе 18 в вакуум-бак 20. А так как в течение всего этого периода клапан 19 на трубе структуризации 14 открыт, но вентиль 12 на трубе 10 закрыт, то фильтратом заполняется и труба 10. Продолжительность подготовительного периода устанавливается воздушным регулятором 21. После заполнения фильтратом вакуум-бака 20 подготовительный период завершают закрытием задвижки 8 на трубе 6 подвода сырой жидкости. Фильтр подготовлен для работы в трех далее повторяющихся последовательно основных периодах.In the preparatory period of filling the transparent case 1 with liquid and the vacuum tank 20 with the filtrate to create a part of the supply of washing liquid for the first washing of the granular load 2, the filter is put into operation by opening the valves 8 and 15. Raw, that is, the initial, liquid is supplied through pipe 6 through valve 8 (into the channel 31 and then through the window 30 through the tray 29) into the chamber of the initial-spent liquid 5. Passing through the pores of the granular load 2 downward, the liquid is cleaned in the load, and the filtrate enters through a layered-grating drainage distribution system 3 beneath it into the chamber of clean liquid 4, from where it is gravity-discharged through the valve 15 through the structuring pipe 14, the ejector 16 and its suction pipe 18 into the vacuum tank 20. And since during this entire period the valve 19 on the structuring pipe 14 is open, but the valve 12 on the pipe 10 is closed, then the pipe 10 is also filled with the filtrate. The duration of the preparatory period is set by the air regulator 21. After filling the vacuum tank 20 with the filtrate, the preparatory period is completed by closing the valve 8 on the raw fluid supply pipe 6. The filter is prepared for operation in three further repeating successively main periods.
Начинают период промывки загрузки, открыв вентили 9 и 12 (запустив насос 26). Промывная жидкость подается (в направлении сплошных стрелок) по трубе 10 (из резервуара 25 с переменным уровнем ∇0 через обратный клапан 27) в открытый быстродействующий клапан 19, далее жидкость поступает в камеру чистой жидкости 4 по эжектору 16, направленному диффузором 17 в камеру чистой жидкости 4, и по трубе 14 через задвижку 15. При этом эжектор 16 подсасывает по трубе 18 жидкость из вакуум-бака 20 и подает ее в трубу 14, увеличивая промывной расход в начале промывки и создавая разрежение воздуха в вакуум-баке 20. Из камеры 4 промывная жидкость поступает под напором снизу в зернистую загрузку 2 через слоисто-решетчатую дренажно-распределительную систему 3 под ней. Увеличенный (ударный) начальный расход промывки обеспечивает разрушение слежавшегося песка, предупреждает образование глыб и комьев в загрузке, делает ее сыпучей по всей площади фильтра. Постепенно, но быстро, суммарный расход промывной жидкости в трубе 14 снижается до нормального, загрузка "вскипает" в псевдоожиженное состояние и далее с отмытым адсорбатом отводится из фильтра через камеру исходной-отработанной жидкости 5 (лоток 29, окно 30 и канал 31) и открытый вентиль 9 по трубе 7 (в канализацию 28 под действием переменного уровня жидкости ∇1). Снижение суммарного промывного расхода происходит под действием формирующегося вакуума в вакуум-баке 20, сдерживающего захват жидкости эжектором 16 из вакуум-бака 20. В течение всего периода промывки зернистой загрузки 2 тем же восходящим потоком жидкости промывается также слоисто-решетчатая дренажно-распределительная система 3. Для завершения периода промывки закрывают быстродействующий клапан 19 и задвижку 12 (выключают насос 26). Тем самым фильтр одновременно автоматически перешел в режим структуризации зернистой загрузки.Start the washing rinse period by opening valves 9 and 12 (starting pump 26). The washing liquid is supplied (in the direction of the solid arrows) through a pipe 10 (from a tank 25 with a variable level of через0 through a non-return valve 27) to an open high-speed valve 19, then the liquid enters the chamber of the pure fluid 4 through the ejector 16 directed by the diffuser 17 into the clean chamber liquid 4, and through the pipe 14 through the valve 15. In this case, the ejector 16 draws liquid from the vacuum tank 20 through the pipe 18 and feeds it into the pipe 14, increasing the washing flow at the beginning of washing and creating a vacuum in the vacuum tank 20. From the chamber 4 flushing fluid It is under pressure from below in grain loading 2 via layer-lattice drainage distribution system 3 underneath. The increased (impact) initial rinse flow ensures the destruction of compacted sand, prevents the formation of lumps and clods in the load, making it loose over the entire filter area. Gradually, but quickly, the total flow rate of the washing liquid in the pipe 14 decreases to normal, the load “boils” into the fluidized state and then with the washed adsorbate is removed from the filter through the chamber of the initial-spent liquid 5 (tray 29, window 30 and channel 31) and open valve 9 through pipe 7 (into the sewer 28 under the influence of a variable liquid level ∇1). A decrease in the total washing flow occurs under the action of a vacuum being formed in the vacuum tank 20, which restrains the capture of liquid by the ejector 16 from the vacuum tank 20. Throughout the entire washing period of the granular charge 2, a layered-grating drainage distribution system 3 is also washed. To complete the washing period, close the high-speed valve 19 and the valve 12 (turn off the pump 26). Thus, the filter at the same time automatically switched to the granular loading structuring mode.
При этом подача промывной жидкости по трубе 10 мгновенно прекратилась, а в трубе структуризации 14 резко изменилось направление движения жидкости на обратное. Теперь она движется (пунктирные стрелки) в сторону вакуум-бака 20 (под действием вакуума в нем и переменного уровня жидкости ∇2) по всасывающей трубе 18, эжектору 16, трубе структуризации 14 через задвижку 15 из камеры чистой жидкости 4, в которую жидкость засасывается из кипящей загрузки 2 через слоисто-решетчатую дренажно-распределительную систему 3. В результате этого движение жидкости в «кипящей» псевдоожиженной загрузке 2 быстро изменилось с восходящего направления на обратное, нисходящее движение, вниз. При этом мелкие ее зерна мгновенно, почти как молекулы растворенных веществ, захватываются жидкостью в нисходящее движение, а более крупные, инерционные, зерна несколько отстают от мелких, загрузка 2 приходит в плотное состояние, и раскладка зерен в ней оказывается инвертированной, т.е. вверху сосредоточены отставшие крупные зерна, а глубже - мелкие. Произошла структуризация зернистой загрузки с засасыванием структуризата (он же первый фильтрат) вакуум-баком 20. Задавая глубину вакуума в вакуум-баке 20 воздушным регулятором 21, можно изменять интенсивность осаждения мелких фракций зернистой загрузки относительно более крупных и, следовательно, управлять степенью автоматической структуризации зернистой загрузки. Чем больше оказалось самых крупных зерен (индикаторных частиц) у поверхности загрузки, тем выше эффект структуризации. Это наблюдаемо через прозрачный корпус 1.At the same time, the supply of washing liquid through the pipe 10 instantly stopped, and in the structuring pipe 14, the direction of fluid movement reversed sharply. Now it moves (dashed arrows) towards the vacuum tank 20 (under the action of a vacuum in it and a variable liquid level ∇2) along the suction pipe 18, ejector 16, structuring pipe 14 through the valve 15 from the chamber of pure liquid 4, into which the liquid is sucked in from boiling charge 2 through a layered-lattice drainage distribution system 3. As a result, the movement of fluid in the "boiling" fluidized load 2 quickly changed from an upward direction to a reverse, downward movement, downward. At the same time, its small grains instantly, almost like molecules of dissolved substances, are captured by the liquid in a downward movement, and larger, inertial grains are somewhat behind the small ones, load 2 comes into a dense state, and the grain layout in it is inverted, i.e. lagging large grains are concentrated at the top, and smaller ones are deeper. The granular load was structured with the structureurizate (aka the first filtrate) being sucked in by the vacuum tank 20. By setting the vacuum depth in the vacuum tank 20 by the air regulator 21, it is possible to change the deposition rate of small fractions of the granular load relatively larger and, therefore, to control the degree of automatic granular structuring downloads. The more large grains (indicator particles) turned out to be at the loading surface, the higher is the structuring effect. This is observed through the transparent casing 1.
Следует заметить, структуризация в данном случае ведется с убывающим во времени отсосом (расходом) жидкости в вакуум-бак 20 до нуля с некоторого максимального значения, что исключает вертикальный гидравлический удар по слоисто-решетчатой дренажно-распределительной системе быстро «охлопывающейся» в плотное состояние загрузки.It should be noted that the structuring in this case is carried out with the suction (flow rate) of liquid decreasing in time in the vacuum tank 20 to zero from a certain maximum value, which eliminates vertical water hammer on the layered-lattice drainage-distribution system that quickly “collapses” into a dense loading state .
В течение всего периода структуризации зернистой загрузки 2 дополнительно происходит промывка слоисто-решетчатой дренажно-распределительной системы 3 интенсивным нисходящим потоком жидкости.During the entire period of structuring of the granular load 2, an additional washing of the layered-lattice drainage-distribution system 3 is carried out with an intense downward flow of liquid.
После этого открывают клапан 19, закрывают вентиль 9 на трубе 7 отвода промывной жидкости и задвижку 15 на трубе структуризации 14 для снижения утечек жидкости. Этими действиями завершен период структуризации зернистой загрузки 2 и засасывание структуризата (он же первый фильтрат) вакуум-баком 20.After that, open the valve 19, close the valve 9 on the pipe 7 of the discharge of washing liquid and the valve 15 on the pipe structuring 14 to reduce fluid leakage. These actions completed the period of structuring of the granular load 2 and the suction of the structurizate (aka the first filtrate) with a vacuum tank 20.
В период полезного фильтрования фильтр вводят путем открытия вентилей 8 и 13 на трубах подвода сырой жидкости 6 и отвода чистого фильтрата 11. Исходная жидкость поступает по трубе 6 через вентиль 8 (в канал 31 и далее через окно 30 по лотку 29) в камеру исходной-отработанной жидкости 5. Проходя через укрупненные верхние поры структурированной зернистой загрузки 2, жидкость очищается в толще загрузки и поступает в камеру чистой жидкости 4. По трубе 11 чистый фильтрат отводится из фильтра через вентиль 13 (в резервуар чистой жидкости 25).During the useful filtering period, the filter is introduced by opening the valves 8 and 13 on the pipes for supplying crude liquid 6 and draining the clean filtrate 11. The source liquid enters through pipe 6 through valve 8 (into channel 31 and then through window 30 through tray 29) into the source chamber waste fluid 5. Passing through the enlarged upper pores of the structured granular charge 2, the liquid is cleaned in the thickness of the charge and enters the chamber of the clean fluid 4. Through the pipe 11, the clean filtrate is discharged from the filter through the valve 13 (into the clean fluid reservoir 25).
Качество фильтрата повышается при движении его вниз в пористой прослойке активированного угля 24. Например, при озоносорбционной очистке воды от органических и других окисляемых примесей продукты окисления задерживаются в активированном угле с катализом реакций разложения органики и деструкцией озона.The quality of the filtrate increases when it moves downward in the porous layer of activated carbon 24. For example, during ozonorption water purification from organic and other oxidizable impurities, oxidation products are retained in activated carbon with catalysis of organic decomposition reactions and ozone destruction.
После истощения грязеемкости зернистой загрузки 2 или после достижения предельных потерь напора на ней период полезного фильтрования завершают закрытием вентилей 8 и 13.After depletion of the dirt capacity of the granular load 2 or after reaching the maximum pressure loss on it, the useful filtration period is completed by closing valves 8 and 13.
Далее открывают задвижку 15 и основные периоды фильтроцикла повторяют многократно (начиная с периода промывки зернистой загрузки 2 и формирования вакуума в вакуум-баке 20 с завершением закрытием быстродействующего клапана 19 и автоматическим переходом фильтра в кратковременный период структуризации, и т.д.) до остановки фильтра на профилактику согласно эксплуатационному регламенту.Then the valve 15 is opened and the main periods of the filter cycle are repeated many times (starting from the period of washing the granular load 2 and the formation of vacuum in the vacuum tank 20 with the completion of the closing of the high-speed valve 19 and automatic transition of the filter to a short period of structuring, etc.) until the filter stops for prevention in accordance with operational regulations.
Таким образом, благодаря тому, что в фильтре с автоматической структуризацией зернистой загрузки для жидкостей быстродействующий клапан присоединен входом к трубе для подачи промывной жидкости и выходом - к эжектору, повышены надежность (сокращением продолжительности прямой подачи жидкости через сопло эжектора исключительно до продолжительности промывки зернистой загрузки), качество чистой жидкости (устранением смешения чистой жидкости с первым фильтратом) и кпд фильтра (снижением расхода чистой жидкости на промывку загрузки и утилизацией на это первого фильтрата, одновременным выполнением эжектором более широких функций - пополнения потока промывной жидкости структуризатом из вакуум-бака 20 и создания в нем вакуума); а самые крупные зерна загрузки выполняют функции индикаторных частиц, упрощен состав загрузки.Thus, due to the fact that in the filter with automatic structuring of the granular loading for liquids, a quick-acting valve is connected by the inlet to the pipe for supplying the washing liquid and the output to the ejector, the reliability is increased (by reducing the duration of the direct supply of liquid through the ejector nozzle exclusively until the washing time of the granular loading) , the quality of the clean fluid (by eliminating the mixing of the clean fluid with the first filtrate) and the efficiency of the filter (by reducing the flow of clean fluid to flush the load and waste by applying the first filtrate to it, while simultaneously performing broader functions by the ejector - replenishing the wash liquid stream with structurizate from the vacuum tank 20 and creating a vacuum in it); and the largest loading grains perform the functions of indicator particles, the loading composition is simplified.
Приведем пример расчета КПД для заявляемого изобретения по сравнению с прототипом. Если сначала принять условный кпд прототипа равным разности расходов поступления (100%) чистой жидкости в резервуар (26) и отбора из него на промывку (нормативно 5%), отнять от него расходы фильтрата на структуризацию (из камеры чистой жидкости 4 - согласно нашим исследованиям 1% от 100%) и жидкости на работу эжектора (1%) со сбросом их в сумме 5+1+1=7% в канализацию после использования, то в итоге прототип обладает кпд=100-7=93%.Here is an example of calculating the efficiency for the claimed invention in comparison with the prototype. If we first take the conditional efficiency of the prototype equal to the difference in the flow rate of receipt (100%) of clean liquid into the tank (26) and selection from it for washing (normative 5%), take away the filtrate costs for structuring from it (from the clean liquid chamber 4 - according to our research 1% of 100%) and liquid for the operation of the ejector (1%) with their discharge in the amount of 5 + 1 + 1 = 7% into the sewer after use, then in the end the prototype has an efficiency = 100-7 = 93%.
В заявляемом же изобретении из резервуара на промывку забирается чистой жидкости 4% и на это же к ним добавляется 1% из вакуум-бака. На работу эжектора, кроме 4% чистой жидкости на промывку, дополнительная жидкость не расходуется. Следовательно, в канализацию сбрасывается всего только нормативные 1+4=5%. Тогда, изобретение обладает кпд=100-5=95%, что на 2% выше (лучше), чем кпд прототипа.In the claimed invention, a pure liquid of 4% is taken from the tank for washing and 1% from the vacuum tank is added to them. For the operation of the ejector, in addition to 4% of pure liquid for flushing, additional liquid is not consumed. Consequently, only normative 1 + 4 = 5% is discharged into the sewer. Then, the invention has an efficiency = 100-5 = 95%, which is 2% higher (better) than the efficiency of the prototype.
Это существенная прибавка кпд, эквивалентная экономии 40% жидкости от нормативного объема на промывку (2/5×100=40%). При этом энергозатраты в обоих случаях приняты, согласно детальным расчетам, одинаковыми (при одной промывке в сутки в заявленном изобретении они характеризуются 5-минутными потерями напора на мощном эжекторе, а в прототипе - 24-часовыми потерями напора на относительно слабом по мощности эжекторе, поэтому энергозатраты примерно равны в сравниваемых вариантах), а продолжительность создания необходимого вакуума в вакуум-баке 20 составляет меньше 5 минут продолжительности промывки зернистой загрузки, что удовлетворяет критерию работоспособности изобретения.This is a significant increase in efficiency, equivalent to saving 40% of the liquid from the standard volume for flushing (2/5 × 100 = 40%). In this case, the energy costs in both cases are taken, according to detailed calculations, the same (with one rinse per day in the claimed invention, they are characterized by 5-minute pressure losses on a powerful ejector, and in the prototype - 24-hour pressure losses on a relatively low power ejector, therefore energy costs are approximately equal in the compared variants), and the duration of the necessary vacuum in the vacuum tank 20 is less than 5 minutes of the washing time of the granular load, which satisfies the working criterion the invention.
Кроме того, благодаря оснащению слоисто-решетчатой дренажно-распределительной системы 3 химически активной прослойкой 24 расширены технологические возможности фильтра.In addition, due to the equipment of the layered-lattice drainage distribution system 3 with a chemically active layer 24, the technological capabilities of the filter are expanded.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009115025/05A RU2405614C1 (en) | 2009-04-20 | 2009-04-20 | Fluid filter with automatic structuring of granular medium |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009115025/05A RU2405614C1 (en) | 2009-04-20 | 2009-04-20 | Fluid filter with automatic structuring of granular medium |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2405614C1 true RU2405614C1 (en) | 2010-12-10 |
Family
ID=46306343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009115025/05A RU2405614C1 (en) | 2009-04-20 | 2009-04-20 | Fluid filter with automatic structuring of granular medium |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2405614C1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2519380C2 (en) * | 2012-06-21 | 2014-06-10 | Татьяна Андреевна Старикова | Device for drinking water quality improvement, method for drinking water quality improvement, beverage manufacture device, beverage manufacture method |
| RU2622923C2 (en) * | 2016-08-29 | 2017-06-21 | Юрий Алексеевич Ищенко | Method of structuring grain loading of water purification filter |
| RU181329U1 (en) * | 2018-01-23 | 2018-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет" (ННГАСУ) | DEVICE FOR WATER AIR WASHING OF FAST FILTERS |
| RU2668900C1 (en) * | 2017-10-17 | 2018-10-04 | Юрий Алексеевич Ищенко | Method of water treating method intensification with resource-saving delta-filtering |
| RU2802035C2 (en) * | 2022-10-25 | 2023-08-22 | Александр Александрович Ищенко | Water treatment hydroautomatic station based on delta-filtration technology |
-
2009
- 2009-04-20 RU RU2009115025/05A patent/RU2405614C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2519380C2 (en) * | 2012-06-21 | 2014-06-10 | Татьяна Андреевна Старикова | Device for drinking water quality improvement, method for drinking water quality improvement, beverage manufacture device, beverage manufacture method |
| RU2622923C2 (en) * | 2016-08-29 | 2017-06-21 | Юрий Алексеевич Ищенко | Method of structuring grain loading of water purification filter |
| RU2668900C1 (en) * | 2017-10-17 | 2018-10-04 | Юрий Алексеевич Ищенко | Method of water treating method intensification with resource-saving delta-filtering |
| RU181329U1 (en) * | 2018-01-23 | 2018-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет" (ННГАСУ) | DEVICE FOR WATER AIR WASHING OF FAST FILTERS |
| RU2802035C2 (en) * | 2022-10-25 | 2023-08-22 | Александр Александрович Ищенко | Water treatment hydroautomatic station based on delta-filtration technology |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2405614C1 (en) | Fluid filter with automatic structuring of granular medium | |
| WO2001083076A1 (en) | Filtration device, and method of cleaning filter material contained in filtration device | |
| US20070158278A1 (en) | Sand filter cleaning apparatus and method thereof | |
| JP4521614B2 (en) | Gravity filter | |
| RU2585191C1 (en) | Fluid cleaning system | |
| JP2013501610A (en) | Swimming pool filtration device | |
| CN207575949U (en) | A kind of filtration equipment for clarifying of rural sewage | |
| KR101572704B1 (en) | Method for washing water supply pipeline of water-treating system | |
| RU2469767C2 (en) | Precoat cartridge filter | |
| JP2020049447A (en) | Solid chemical agent supplying device | |
| CN216039151U (en) | Can wash constructed wetland structure of preventing blockking up automatically | |
| RU2506453C2 (en) | Method and device for pump flushing | |
| US8070963B2 (en) | Method and system for backwashing a filter | |
| WO2012120371A2 (en) | Ecological toilet | |
| CN203803189U (en) | Filter with pipeline sewage cleaning function | |
| CN207468229U (en) | A kind of sewage disposal device | |
| CN207271695U (en) | Integration quartz sand filtering material cleans complexes | |
| CN213803191U (en) | Farmland waters non-point source pollution treatment device | |
| CN204434381U (en) | A kind of inversion back flushing sand setting waste disposal plant | |
| WO2017130894A1 (en) | Water treatment device | |
| RU162750U1 (en) | WATER AND WASTE WATER TREATMENT PLANT | |
| CN211546006U (en) | Anti-blocking device of dissolved air releaser for pressurized dissolved air floatation water treatment | |
| CN219174386U (en) | Sewage grading and filtering device | |
| CN212119281U (en) | Environmental engineering sewage recovery unit | |
| CN208022799U (en) | A kind of formula Small Sewage Treatment Equipment easy to clean |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160421 |