RU2469767C2

RU2469767C2 - Precoat cartridge filter

Info

Publication number: RU2469767C2
Application number: RU2010151238/05A
Authority: RU
Inventors: Азат Билялович Адельшин; Светлана Валентиновна Леонтьева; Александр Сергеевич Селюгин; Андрей Валерьевич Бусарев
Original assignee: Азат Билялович Адельшин
Priority date: 2010-12-13
Filing date: 2010-12-13
Publication date: 2012-12-20
Also published as: RU2010151238A

Abstract

FIELD: chemistry.

SUBSTANCE: precoat cartridge filter contains vertical cylindrical case, located in upper part of case horizontal tube board with fixed in it filtering cartridges, input and output branch pipes, branch pipe of precipitation discharge. Filter is made with two branch pipes of initial suspension supply, installed on case tangentially in pairs diametrically opposite at angle 180°, one in upper and another in lower part of filter case.

EFFECT: increased efficiency of water purification, increased filter productivity and reduction of filtering auxiliary substance consumption due to ensuring uniform application of auxiliary filtering substance on filtering cartridges.

2 dwg

Description

Изобретение относится к области водоснабжения, в частности к фильтрам для очистки воды с применением вспомогательного вещества, а именно к намывным патронным фильтрам, предназначенным для тонкой очистки воды, и может быть использовано в промышленном водоснабжении и очистке оборотной воды плавательных бассейнов.The invention relates to the field of water supply, in particular to filters for water purification using an auxiliary substance, namely, reclaimed cartridge filters designed for fine water purification, and can be used in industrial water supply and treatment of circulating water of swimming pools.

Известен намывной патронный фильтр (Авторское свидетельство СССР №1331536, В01D 27/00; Бюл. №31, 1987.08.23), содержащий вертикальный цилиндрический корпус с крышкой, днище, размещенную в верхней части корпуса горизонтальную трубную доску, фильтрующие элементы, выполненные в виде обратных конусов и закрепленные основаниями в трубной доске, размещенную под фильтрующими элементами перегородку, выполненную в виде обратного усеченного конуса с цилиндрической обечайкой на меньшем основании, а также патрубок для подвода очищаемой жидкости или намывной суспензии и сброса осадка в днище фильтра и патрубок для отвода фильтрата или подвода промывной воды в крышке.Known reclaimed cartridge filter (USSR Author's certificate No. 1331536, B01D 27/00; Bull. No. 31, 1987.08.23), containing a vertical cylindrical housing with a cover, a bottom, a horizontal tube plate located in the upper part of the housing, filter elements made in the form reverse cones and fixed by bases in the tube plate, a partition placed under the filtering elements, made in the form of a reverse truncated cone with a cylindrical shell on a smaller base, as well as a pipe for supplying a cleaned liquid or an inlet with suspension and discharge of sediment in the filter bottom and a nozzle for draining the filtrate or supplying washing water in the lid.

Недостатками аналога являются невысокая эффективность работы фильтра, сложность конструкции и эксплуатации из-за перегородки, которая затрудняет промывку фильтра и съем осадка.The disadvantages of the analogue are the low efficiency of the filter, the complexity of the design and operation due to the partition, which makes it difficult to flush the filter and remove sediment.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является намывной фильтр (Кедров B.C., Рудзский Г.Г. Водоснабжение и водоотведение плавательных бассейнов. - М.: Стройиздат, 1991. - С.83), содержащий вертикальный цилиндрический корпус, размещенную в верхней части корпуса горизонтальную трубную доску с закрепленными в ней фильтрующими элементами патронного типа, с подводящим и отводящим патрубками, а также патрубком сброса осадка.The closest technical solution to the invention is the alluvial filter (Kedrov BC, Rudzky G.G. Water supply and drainage of swimming pools. - M .: Stroyizdat, 1991. - P.83), containing a vertical cylindrical housing located in the upper part of the housing horizontal pipe a board with cartridge-type filtering elements fixed in it, with inlet and outlet pipes, as well as a sediment discharge pipe.

Недостатком прототипа является недостаточная надежность и эффективность работы фильтра, т.к. его конструкция не обеспечивает равномерного намыва фильтрующего вещества как по толщине, так и по дисперсности намывного слоя по всей боковой поверхности фильтрующих элементов.The disadvantage of the prototype is the lack of reliability and efficiency of the filter, because its design does not ensure uniform washing of the filter medium both in thickness and in dispersion of the coating layer over the entire lateral surface of the filter elements.

Недостатками фильтра являются нестабильные условия процесса фильтрования вдоль фильтрующих элементов в результате различных скоростей потока жидкости, поступающей на очистку, от максимальной в нижней до минимальной в верхней части фильтра, а также нестабильность работы фильтра при возможных колебаниях производительности и давления в процессе фильтрования, например, при изменениях частоты вращения вала насоса, в результате изменяются дисперсный состав, гидравлические свойства и механические характеристики намытого слоя и, как следствие, снижается качество фильтрата или возникает необходимость в увеличении расхода намывного вещества.The disadvantages of the filter are the unstable conditions of the filtering process along the filtering elements as a result of different flow rates of the liquid entering the cleaning process, from the maximum in the lower to the minimum in the upper part of the filter, as well as the instability of the filter with possible fluctuations in performance and pressure during the filtering process, for example, changes in the frequency of rotation of the pump shaft, as a result, the dispersed composition, hydraulic properties and mechanical characteristics of the washed layer and, as a result, change solution, the quality of the filtrate decreases or a need arises to increase the consumption of the alluvial substance.

Изобретение направлено на повышение эффективности очистки воды, увеличение производительности фильтра и снижение расхода фильтровального вспомогательного вещества путем обеспечения равномерного нанесения на фильтрующие патроны вспомогательного фильтрующего вещества.The invention is aimed at improving the efficiency of water purification, increasing the filter performance and reducing the consumption of filter aid by ensuring uniform application of filter aid to the filter cartridges.

Результат достигается тем, что в намывном патронном фильтре, содержащем вертикальный цилиндрический корпус, размещенную в верхней части корпуса горизонтальную трубную доску с закрепленными в ней фильтрующими патронами, подводящие и отводящие патрубки, патрубок сброса осадка, согласно изобретению фильтр выполнен с двумя патрубками подвода суспензии, установленными на корпусе тангенциально попарно диаметрально противоположно под углом 180°, один в верхней и другой в нижней части корпуса фильтра, что создает закрученный поток с подвижным постоянно обновляемым намывным слоем.The result is achieved in that in the alluvial cartridge filter containing a vertical cylindrical housing, a horizontal tube plate located in the upper part of the housing with filter cartridges fixed in it, inlet and outlet pipes, a sludge discharge pipe, according to the invention, the filter is made with two suspension supply pipes installed on the housing tangentially pairwise diametrically opposite at an angle of 180 °, one in the upper and the other in the lower part of the filter housing, which creates a swirling flow with movable constantly updated alluvial layer.

На фиг.1 представлен фильтр, разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.Figure 1 presents the filter, section; figure 2 is a section aa in figure 1.

Намывной патронный фильтр содержит вертикальный цилиндрический корпус 1, коническое днище 2, крышку 3. В верхней части корпуса 1 размещена горизонтальная трубная доска 4 и закрепленные в ней фильтрующие элементы 5, выполненные в виде патронов, состоящих из перфорированного цилиндрического основания и надетого на него рукава фильтровальной ткани. Трубная доска 4 разделяет фильтр на камеры суспензии 6 и фильтрата 7, расположенные соответственно ниже и выше трубной доски 4. В цилиндрической части корпуса 1 (в камере 6) тангенциально установлены патрубки 8 для подачи суспензии, т.е. очищаемой жидкости и намываемого фильтрующего вспомогательного вещества. Патрубки 8 расположены на корпусе 1 тангенциально попарно диаметрально противоположно под углом 180°, один в верхней и другой в нижней части камеры 6 корпуса 1 фильтра. Коническое днище 2 оснащено патрубком 9 опорожнения и сброса осадка. Камера фильтрата 7 снабжена патрубком 10 отвода фильтрата, служащим также и для подачи промывной воды. Кроме того, фильтр в верхней части снабжен патрубком 11 для подачи сжатого воздуха для улучшения качества промывки и патрубком 12, оснащенным предохранительным клапаном (не показан). В крышке 3 и цилиндрическом корпусе 1 имеются патрубки 13 для установки манометров (не показаны).The washing cartridge filter contains a vertical cylindrical housing 1, a conical bottom 2, a cover 3. In the upper part of the housing 1 there is a horizontal tube plate 4 and filter elements 5 fixed therein, made in the form of cartridges consisting of a perforated cylindrical base and a filter sleeve worn on it tissue. The tube plate 4 divides the filter into the chambers of the suspension 6 and the filtrate 7 located respectively below and above the tube plate 4. In the cylindrical part of the housing 1 (in the chamber 6), nozzles 8 for tangentially feeding the suspension are installed tangentially, i.e. cleaned liquid and reclaimable filter aid. The nozzles 8 are located on the housing 1 tangentially pairwise diametrically opposite at an angle of 180 °, one in the upper and the other in the lower part of the chamber 6 of the filter housing 1. The conical bottom 2 is equipped with a pipe 9 emptying and sludge discharge. The chamber of the filtrate 7 is equipped with a pipe 10 of the outlet of the filtrate, which also serves to supply wash water. In addition, the filter in the upper part is equipped with a pipe 11 for supplying compressed air to improve the quality of flushing and a pipe 12 equipped with a safety valve (not shown). In the cover 3 and the cylindrical body 1 there are nozzles 13 for installing pressure gauges (not shown).

Фильтр работает следующим образом.The filter works as follows.

После заполнения фильтра исходной водой через подающие патрубки 8 в камеру 6 подают суспензию (смесь вспомогательного фильтрующего вещества, например порошкообразного активного угля с водой). Намываемая суспензия первичного слоя поступает в камеру 6 через тангенциально установленные патрубки 8, закручивая поток. При этом закрученный поток, проходя по поверхности фильтрующих патронов 5, равномерно намывает вспомогательное фильтрующее вещество (намывной слой).After filling the filter with source water, a suspension (a mixture of filter aid, for example, powdered activated carbon with water) is fed into the chamber 6 through the supply pipes 8. The washed-out suspension of the primary layer enters the chamber 6 through the tangentially installed nozzles 8, twisting the flow. At the same time, the swirling flow, passing along the surface of the filtering cartridges 5, uniformly coats the auxiliary filtering substance (alluvial layer).

Затем начинают подавать воду на фильтрацию. При этом для увеличения продолжительности фильтроцикла в очищаемую воду небольшими порциями добавляют приготовленную в другом баке добавочную суспензию вспомогательного фильтровального вещества. В продолжение фильтроцикла добавочная суспензия смывает с патрона 5 верхний уплотнившийся слой осадка, тем самым удлиняя время фильтроцикла. Очищенная вода отводится из внутренней полости фильтрующих патронов 5 в камеру фильтрата 7, а затем из фильтра по патрубку 10. При прохождении через намывной слой фильтрующих патронов 5 исходная вода освобождается от взвешенных, коллоидных и растворенных примесей.Then they begin to supply water for filtration. In order to increase the duration of the filter cycle, an additional suspension of an auxiliary filter substance prepared in another tank is added in small portions to the purified water. In the continuation of the filter cycle, the additional suspension washes off the upper compacted sediment layer from cartridge 5, thereby lengthening the time of the filter cycle. The purified water is discharged from the inner cavity of the filtering cartridges 5 into the chamber of the filtrate 7, and then from the filter through the nozzle 10. When passing through the filter layer of the filtering cartridges 5, the initial water is freed from suspended, colloidal and dissolved impurities.

В процессе фильтрации за эффективностью очистки воды и степенью загрязнения вспомогательного фильтрующего вещества следят по анализам фильтрата и перепаду давления на фильтрующих патронах 5. При предельном загрязнении вспомогательного фильтрующего вещества процесс фильтрования прекращают. Промывку фильтра осуществляют очищенной фильтрованной водой. После остановки фильтра часть воды и загрязненный намывной слой из камеры исходной суспензии 6 через патрубок 9 сбрасывают в сток, а в камеру фильтрата 7 через патрубок 11 нагнетают сжатый воздух. Затем вновь открывают клапан на патрубке 9 и фильтр полностью опорожняют, а фильтрующие патроны 5 окончательно промывают очищенной водой через патрубок 10. Такой способ промывки обеспечивает не только полное удаление загрязнений, но и позволяет значительно сократить расход промывной воды и сжатого воздуха.During the filtration process, the efficiency of water purification and the degree of contamination of the filter aid are monitored by filtrate analysis and the pressure drop across the filter cartridges 5. When the filter aid is completely contaminated, the filtering process is stopped. The filter is washed with purified filtered water. After the filter stops, part of the water and the contaminated alluvial layer from the chamber of the initial suspension 6 are discharged through the pipe 9 into the drain, and compressed air is pumped into the filtrate chamber 7 through the pipe 11. Then, the valve on the pipe 9 is opened again and the filter is completely empty, and the filtering cartridges 5 are finally washed with purified water through the pipe 10. Such a washing method provides not only complete removal of contaminants, but also significantly reduces the consumption of washing water and compressed air.

После удаления отработанного фильтровального вещества цикл намыва и фильтрации повторяется. Крышка 3 намывного фильтра выполнена съемной для обеспечения возможности замены фильтрующих патронов или их ремонта.After removal of the spent filter medium, the wash and filter cycle is repeated. The cover 3 of the inlet filter is removable to enable the replacement of filter cartridges or their repair.

По сравнению с известным в предлагаемом фильтре значительно выше эффективность очистки жидкости за счет равномерности намыва вспомогательного фильтровального вещества. Улучшение условий намыва обеспечивает существенное увеличение длительности фильтроциклов намывного слоя, т.е. производительности фильтра, и снижение расхода дорогостоящего фильтровального вещества.Compared with the known filter in the proposed filter, the liquid cleaning efficiency is significantly higher due to the uniformity of washing of the filter aid. Improving the conditions of the washout provides a significant increase in the duration of the filter cycles of the washout layer, i.e. filter performance, and reducing the consumption of expensive filter media.

Кроме того, у предлагаемого фильтра выше надежность, так как предупреждается опасность частичного смыва намывного слоя при колебаниях расхода очищаемой воды. При возможных колебаниях производительности и давления в процессе фильтрования, например, при изменениях частоты вращения вала насоса эффективность работы фильтра не снижается.In addition, the proposed filter has higher reliability, since the risk of a partial washing off of the alluvial layer during fluctuations in the flow rate of the treated water is prevented. With possible fluctuations in performance and pressure during the filtering process, for example, with changes in the frequency of rotation of the pump shaft, the efficiency of the filter does not decrease.

Claims

A washing cartridge filter containing a vertical cylindrical housing, a horizontal tube plate located in the upper part of the housing with filter cartridges fixed in it, inlet and outlet nozzles, a sediment discharge nozzle, characterized in that the filter is made with two nozzles for supplying the initial suspension mounted on the housing tangentially pairwise diametrically opposite at an angle of 180 °, one in the upper and the other in the lower part of the filter housing.