RU2519042C2

RU2519042C2 - Filter granular bed intensive recovery plant

Info

Publication number: RU2519042C2
Application number: RU2011109895/05A
Authority: RU
Inventors: Виктор Георгиевич Пономарев; Яков Бенедиктович Улановский; Сергей Михайлович Соколов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "СТРОЙИНЖИНИРИНГ СМ"
Priority date: 2011-03-16
Filing date: 2011-03-16
Publication date: 2014-06-10
Also published as: RU2011109895A

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to intensive recover of filter granular beds and can be used at water treatment plants. Proposed device comprises hydraulic elevator and hydraulic cyclone, pump to feed working fluid to hydraulic elevator and connection pipelines. Proposed device is integrated into single unit comprising extra hydraulic cyclone, hopper with suction pipe of extra hydraulic elevator with water feed pump connected thereto.

EFFECT: increased depth of recovery.

5 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области очистки сточных вод и может быть использовано на очистных фильтровальных станциях водоподготовки и очистки воды, забираемой из водоемов, при регенерации и восстановлении зернистых загрузок фильтров, применяемых для выделения механических загрязнений, в том числе нефтепродуктов, а также при необходимости выгрузки зернистых загрузок из корпуса фильтра и при его загрузке.The invention relates to the field of wastewater treatment and can be used in wastewater treatment plants for water treatment and purification of water taken from water bodies during the regeneration and restoration of granular filter loads used to isolate mechanical impurities, including oil products, as well as if it is necessary to unload granular loads from the filter housing and when loading it.

Известно, что применяемая промывка фильтров обратным потоком воды не обеспечивает полного удаления задержанных загрязнений. Загрязнения накапливаются и создают «ядра» скольматированной загрузки, в результате чего фильтр постепенно выходит из строя. Для недопущения кольматации загрузки, которая практически постоянно имеет место при очистке нефте- и маслосодержащих сточных вод, требуется ее интенсивная регенерация с применением импульсов и полей с повышенной турбулентностью потоков воды.It is known that the used flushing of filters with a reverse water flow does not completely remove the delayed contaminants. Contaminants accumulate and create “cores” of the skimming load, as a result of which the filter gradually fails. In order to prevent loading mogging, which almost always occurs when treating oil and oil containing wastewater, intensive regeneration is required using pulses and fields with increased turbulence of water flows.

Известна установка для интенсивной регенераций зернистой загрузки фильтра, содержащая соединенные с ним трубопроводами гидроэлеватор с насосом подачи рабочей воды и гидроциклон. При этом, гидроэлеватор может располагаться как внутри фильтра, так и снаружи. В известной схеме установки гидроциклон устанавливается над каждым фильтром. В такой схеме устройства регенерации фильтра установка неудобна в эксплуатации, поскольку требует лишних затрат рабочего труда, а сама установка может быть недостаточно надежной, т.к. при периодической остановке, по окончании процесса промывки, гидроэлеватор забивается зернами загрузки (песком).A known installation for intensive regeneration of granular filter loading containing a hydraulic elevator connected to it by pipelines with a pump for supplying working water and a hydrocyclone. At the same time, the hydraulic elevator can be located both inside the filter and outside. In a known installation scheme, a hydrocyclone is mounted above each filter. In this scheme of the filter regeneration device, the installation is inconvenient in operation, since it requires unnecessary labor costs, and the installation itself may not be reliable enough, because at a periodic stop, at the end of the washing process, the elevator is clogged with loading grains (sand).

Задачей данного изобретения является повышение надежности работы установки и повышение глубины регенерации зернистых загрузок фильтров.The objective of the invention is to increase the reliability of the installation and increase the depth of regeneration of granular filter loads.

Поставленная задача достигается тем, что установка для регенерации зернистых загрузок фильтров, включающая соединенный с фильтром через трубопровод гидроэлеватор с насосом подачи рабочей воды и гидроциклон, снабжена узлом дополнительной регенерации с транспортировкой отмытой загрузки, включающим дополнительный гидроциклон, бункер и дополнительный гидроэлеватор с насосом подачи рабочей воды. При этом шламовый патрубок дополнительного гидроциклона соединен с бункером, а бункер - с всасывающим патрубком дополнительного гидроэлеватора.The task is achieved in that the installation for the regeneration of granular filter loads, including a hydraulic elevator connected to the filter through a pipeline with a pump for supplying working water and a hydrocyclone, is equipped with an additional regeneration unit with a washed loading transport, including an additional hydrocyclone, hopper and additional hydraulic elevator with a working water pump . In this case, the slurry pipe of the additional hydrocyclone is connected to the hopper, and the hopper is connected to the suction pipe of the additional hydroelevator.

Таким образом, установка по регенерации зернистых загрузок фильтров содержит гидроэлеватор, насос, дополнительный гидроциклон, бункер и дополнительный гидроэлеватор с насосом.Thus, the installation for the regeneration of granular filter loads contains a hydraulic elevator, a pump, an additional hydrocyclone, a hopper and an additional hydraulic elevator with a pump.

Изобретение поясняется чертежами, где на рис.1 показана предлагаемая схема соединения гидроциклонов, бункеров и гидроэлеваторов с насосами в установке регенерации фильтров.The invention is illustrated by drawings, where Fig. 1 shows the proposed connection diagram of hydrocyclones, silos and elevators with pumps in a filter regeneration unit.

Установка работает следующим образом:Installation works as follows:

Гидроэлеватор (1) подсоединяется всасывающим патрубком через шланг (2) к свободному патрубку зернистого напорного фильтра 9 или шланг (2) опускается сверху в корпус открытого фильтра во время водовоздушной промывки, когда загрузка находится в псевдоожиженном состоянии. Насосом (3), подсоединенным к резервуару чистой воды или к трубопроводу фильтрата, рабочий поток воды подается на гидроэлеватор (1) под давлением, при этом происходит подсос песчаной псевдоожиженной пульпы из фильтра, которая смешивается с потоком рабочей воды. В горловине гидроэлеватора (1), где происходит смешение потоков, на поверхности зерен загрузки возникают тангенциальные усилия, благодаря которым адгезированные загрязнения отрываются от зерен, кроме того, в этой зоне, благодаря интенсивной турбулентности, происходит разрушение агломератов скольматированной загрузки. Пульпа зернистой загрузки по трубопроводу подается во впускной патрубок гидроциклона (4), в котором происходит разделение суспензии пульпы. Пульпа с нужными размерами гранул зернистой загрузки отводится из гидроциклона (4) через нижний шламовый патрубок с насадкой в приемный бункер (5), присоединенный через патрубок (10) к всасывающему патрубку гидроэлеватора (7), в который насосом (8) подается рабочая вода, транспортирующая отмытую загрузку обратно в фильтр 9 через гидроциклон 11, а отделенная грязная вода отводится через верхний сливной патрубок гидроциклона (4) в трубопровод грязной промывной воды (6).The hydraulic elevator (1) is connected by a suction pipe through a hose (2) to a free pipe of a granular pressure filter 9 or a hose (2) is lowered from above into the open filter housing during air-water washing when the load is in a fluidized state. With a pump (3) connected to a clean water tank or to a filtrate pipeline, the working water stream is supplied to the hydraulic elevator (1) under pressure, and sandy fluidized pulp from the filter is sucked in, which is mixed with the working water stream. In the neck of the hydraulic elevator (1), where the flows are mixed, tangential forces arise on the surface of the loading grains, due to which the adhered contaminants break away from the grains, in addition, agglomerates of the loaded load are destroyed in this zone due to intense turbulence. The pulp of the granular charge is piped to the inlet of the hydrocyclone (4), in which the pulp suspension is separated. The pulp with the required granule sizes of the granular charge is discharged from the hydrocyclone (4) through the lower slurry nozzle with a nozzle into the receiving hopper (5), connected through the nozzle (10) to the suction nozzle of the hydraulic elevator (7), into which the working water is pumped (8), transporting the washed load back to the filter 9 through the hydrocyclone 11, and the separated dirty water is discharged through the upper drain pipe of the hydrocyclone (4) into the dirty wash water pipe (6).

В зависимости от размеров регенерируемых фильтров и их типов (напорных и безнапорных) можно располагать аппараты (гидроэлеватор и гидроциклон с бункером) в составе единой установки вне фильтра или раздельно, когда первый гидроэлеватор располагается внутри фильтра над слоем загрузки, а гидроциклон с бункером, второй гидроэлеватор и насосы вне фильтра. В такой схеме производится двухступенчатая обработка песчаной загрузки, что дает дополнительный эффект восстановления загрузки и повышает надежность эксплуатации фильтра.Depending on the size of the regenerated filters and their types (pressure and non-pressure), it is possible to place devices (hydro-elevator and hydrocyclone with a hopper) as part of a single installation outside the filter or separately, when the first hydro-elevator is located inside the filter above the loading layer, and the hydrocyclone with a hopper, the second hydro-elevator and pumps outside the filter. In this scheme, a two-stage processing of the sand load is performed, which gives an additional effect of restoring the load and increases the reliability of the filter.

Установка может также использоваться для восстановления скольматированной фильтровальной загрузки, при необходимости выделения загрязнений с особыми сильными адгезионными свойствами, для чего установка дополняется еще одной ступенью регенерации в составе гидроциклона 12 с бункером 15, принимающим пульпу от гидроэлеватора 7 и гидроэлеватором 13 с насосом 14, транспортирующим восстановленную загрузку в фильтр 9 напрямую или через дополнительный гидроциклон 11 (на рис.1 показана пунктиром).The installation can also be used to restore the cremated filter load, if it is necessary to isolate contaminants with special strong adhesive properties, for which the installation is supplemented by another regeneration stage consisting of a hydrocyclone 12 with a hopper 15, which receives pulp from a hydraulic elevator 7 and a hydraulic elevator 13 with a pump 14 transporting the recovered loading into the filter 9 directly or through an additional hydrocyclone 11 (shown in dashed lines in Fig. 1).

Такое соединение элементов в установку обеспечивает единую замкнутую систему. Повторное прохождение песчаной загрузки через гидроэлеватор и центробежное поле гидроциклона значительно повышает эффект ее восстановления.Such a combination of elements in the installation provides a single closed system. The repeated passage of the sand load through the hydroelevator and the centrifugal field of the hydrocyclone significantly increases the effect of its recovery.

Устройство было проверено в опытно-промышленных условиях при промывке песчаных фильтров, работающих в схеме очистки сточных вод, содержащих нефтепродукты и ионы железа, способствующие кольматации фильтровальной загрузки. Результатами испытаний было установлено отсутствие агломератов загрузки и снижение налета железистых отложений ориентировочно на 80-90%. Загрузка кварцевого песка (d=1-3 мм) после прохождения устройства была рассыпчатой и практически светлой.The device was tested under experimental industrial conditions when washing sand filters operating in a wastewater treatment scheme containing oil products and iron ions, which contribute to the clogging of the filter load. The test results revealed the absence of loading agglomerates and a decrease in the plaque of glandular deposits by approximately 80-90%. The loading of quartz sand (d = 1-3 mm) after passing through the device was friable and almost light.

Литература:Literature:

1. В.Г. Пономарев, Э.Г. Иоакимис. "Образование и очистка сточных вод нефтеперерабатывающих заводов". - М.: СОЮЗ ДИЗАЙН, 2009.1. V.G. Ponomarev, E.G. Joachimis. "Formation and wastewater treatment of oil refineries." - M.: UNION DESIGN, 2009.

Claims

1. A device for the regeneration of granular filter loads, including a hydraulic elevator and a pressure hydrocyclone, a pump for supplying working water to the hydraulic elevator and connecting pipelines, characterized in that the device is combined into a single installation with the addition of an additional hydrocyclone, a hopper and an additional hydraulic elevator connected to it with a suction pipe with a pump supplying working water.

2. The device according to claim 1, characterized in that a second hydrocyclone with a hopper and a second hydraulic elevator are added to supply the restored load back to the filter.

3. The device according to claim 1, characterized in that when restoring the shemathed filter load, the installation is supplemented by another hydrocyclone, a hopper and an additional hydraulic elevator with a pump transporting the restored load back to the filter.

4. The device according to claim 1, characterized in that for regenerating the loading of large filters, the first hydraulic elevator is located inside the filter above the loading layer, and the second hydraulic elevator and pumps are outside the filter.

5. A device according to any one of claims 2 to 4, characterized in that it can be used both for closed pressure filters and open pressureless filters of any size.