RU2771557C1 - Method for regenerating the floating load in a pressure filter - Google Patents

Method for regenerating the floating load in a pressure filter Download PDF

Info

Publication number
RU2771557C1
RU2771557C1 RU2020139738A RU2020139738A RU2771557C1 RU 2771557 C1 RU2771557 C1 RU 2771557C1 RU 2020139738 A RU2020139738 A RU 2020139738A RU 2020139738 A RU2020139738 A RU 2020139738A RU 2771557 C1 RU2771557 C1 RU 2771557C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
load
water
filter
floating
pressure filter
Prior art date
Application number
RU2020139738A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Владимирович Мамошкин
Валерий Анатольевич Уваров
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова"
Общество с ограниченной ответственностью "Инновационный Центр "АВЕЛИТ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова", Общество с ограниченной ответственностью "Инновационный Центр "АВЕЛИТ" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова"
Priority to RU2020139738A priority Critical patent/RU2771557C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2771557C1 publication Critical patent/RU2771557C1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D24/00—Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof
    • B01D24/02—Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof with the filter bed stationary during the filtration
    • B01D24/10—Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof with the filter bed stationary during the filtration the filtering material being held in a closed container
    • B01D24/16—Upward filtration

Abstract

FIELD: treatment of water.SUBSTANCE: invention relates to methods for purifying ground waters from iron compounds and surface waters from suspended impurities, can be applied in water treatment plans for industrial or household drinking water supply. The method for regenerating the floating load in a pressure filter includes flushing the impurities while expanding the load in the downflow of flushing water and removing the washed impurities from the filter. Prior to flushing, the level of water in the filter is preliminarily reduced to the state of separation of the load from the upper distribution apparatus, transferring the submerged compressed load to the free-floating hydraulically unloaded state. The load is then flushed in the downflow of loose fluidised bed.EFFECT: reduced amount of water for load regeneration and reduction in the cost of further disposal of slushing waters.1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к способам очистки подземных вод от соединений железа и поверхностных вод от взвешенных загрязнений, может найти применение в схемах водоподготовки промышленного или хозяйственно -питьевого водоснабжения.The invention relates to methods for purifying groundwater from iron compounds and surface water from suspended pollutants, and can be used in water treatment schemes for industrial or domestic water supply.

Известны многочисленные конструкции напорных и безнапорных фильтров с использованием для фильтрования плавающих загрузок из вспененных материалов, описанные, например, в книге [Журба М.Г. Водоочистные фильтры с плавающей загрузкой. Москва. 2011].There are numerous designs of pressure and non-pressure filters using for filtering floating loads of foamed materials, described, for example, in the book [Zhurba M.G. Water purification filters with floating loading. Moscow. 2011].

Аналогом изобретения может служить [Способ обезжелезивания подземных вод» по авторскому свидетельству SU №814884, опубл. 23.03.81 в бюл. №11], где используется безнапорный фильтр в режиме «сухого» фильтрования воды через незатопленную загрузку. Фильтр характеризуется низким расходом воды на регенерацию плавающей загрузки от загрязнений. Однако этот фильтр работает с неприемлемо низкими скоростями фильтрации до 3,65 м/ч, ограничивающими область его применения и не обеспечивает необходимого качества фильтрации.An analogue of the invention can serve as [Method of removing iron from groundwater" according to the author's certificate SU No. 814884, publ. 03/23/81 in Bull. No. 11], where a non-pressure filter is used in the “dry” water filtration mode through an unflooded load. The filter is characterized by low water consumption for the regeneration of the floating load from impurities. However, this filter operates at unacceptably low filtration rates of up to 3.65 m/h, which limits its scope and does not provide the required filtration quality.

Наиболее близким аналогом заявленного способа является способ, известный из Пособия по проектированию сооружений для очистки и подготовки воды (к СНиП 2.04.02-84), утверждено 09.04.1985, D1 (раздел 9. Фильтры с плавающей пенополистирольной загрузкой, Конструкция и принцип работы фильтра, абзац 9,12). Промывка загрязнений в безнапорном фильтре производится очищенной водой в нисходящем потоке промывной воды при расширении загрузки на 20-30% и удалении отмытых загрязнений. Недостаток способа заключается в повышенных расходах воды на промывку для отрыва загрузки от верхнего распределительного устройства и перевода в разрыхленное псевдоожиженное состояние.The closest analogue of the claimed method is the method known from the Handbook for the design of facilities for water purification and treatment (to SNiP 2.04.02-84), approved 04/09/1985, D1 (section 9. Filters with floating polystyrene foam loading, Design and principle of operation of the filter , paragraph 9.12). Washing of contaminants in a non-pressure filter is carried out with purified water in a descending flow of wash water when the load is expanded by 20-30% and the washed contaminants are removed. The disadvantage of this method lies in the increased consumption of water for washing to separate the load from the upper distribution device and transfer to a loosened fluidized state.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению, принятым за прототип, является [Способ регенерации плавающей загрузки фильтров» по авторскому свидетельству SU №1011162, опубл. 15.04.83 в бюл. №14]. Регенерация плавающей загрузки в напорном фильтре производится при расширении загрузки в нисходящем потоке промывной воды с последующим удалением из фильтра отмытых загрязнений. В указанном способе при промывке промывную воду из нижней части фильтра подают насосом по линии рециркуляции в его верхнюю часть, а удаление отмытых загрязнений из фильтра осуществляют периодически.The closest technical solution to the proposed invention, taken as a prototype, is [Method of regenerating a floating filter load" according to the author's certificate SU No. 1011162, publ. 04/15/83 in Bull. No. 14]. Regeneration of the floating load in the pressure filter is carried out by expanding the load in the downward flow of wash water, followed by the removal of washed contaminants from the filter. In this method, when washing, washing water from the lower part of the filter is pumped through the recirculation line to its upper part, and the removal of washed contaminants from the filter is carried out periodically.

Недостатками известного способа регенерации по прототипу является промывка плавающей загрузки в замкнутом пространстве концентрированно загрязненной циркуляционной водой, содержащей все накопленные за фильтро-цикл загрязнения, с последующим дренированием, без вытеснительной промывки загрузки. Поэтому остаточные загрязнения сохраняются по всему объему загрузки, в том числе в выходном слое загрузки, что влияет на качество фильтрата, снижает грязеёмкость загрузки и фильтроцикл по количеству очищенной воды и, как следствие, требуются дополнительные расходы промывочной воды на проведение учащенных промывок.The disadvantages of the known method of regeneration according to the prototype is the washing of the floating load in a confined space with concentrated contaminated circulating water containing all the pollution accumulated during the filter cycle, followed by drainage, without displacement washing of the load. Therefore, residual contaminants remain throughout the volume of the load, including in the output layer of the load, which affects the quality of the filtrate, reduces the dirt capacity of the load and the filter cycle in terms of the amount of purified water, and, as a result, additional washing water costs are required for frequent washes.

С существенными признаками изобретения совпадает следующая совокупность признаков прототипа: способ регенерации плавающей загрузки в напорном фильтре, включающий промывку загрязнений при расширении загрузки в нисходящем потоке промывной воды и удаление из фильтра отмытых загрязненийThe following set of prototype features coincides with the essential features of the invention: a method for regenerating a floating load in a pressure filter, including washing contaminants while expanding the load in a downward flow of wash water and removing washed contaminants from the filter

Изобретение направлено на повышение качества первого фильтрата, увеличение грязеемкости загрузки и сокращение количества промывной воды на регенерацию плавающей загрузки в напорном фильтре в нисходящем потоке.The invention is aimed at improving the quality of the first filtrate, increasing the dirt capacity of the load and reducing the amount of wash water for the regeneration of the floating load in the downstream pressure filter.

Этот результат достигается тем, что в способе регенерации плавающей загрузки в напорном фильтре (фиг. 2), включающем промывку загрязнений при расширении загрузки в нисходящем потоке промывной воды и удаление из фильтра отмытых загрязнений, в предлагаемом решении, перед проведением промывки предварительно снижается уровень воды в фильтре до состояния отрыва загрузки от верхнего распределительного устройства, с переводом затопленной сжатой загрузки в свободно плавающее, гидравлически разгруженное состояние, после чего осуществляется промывка загрузки в нисходящем потоке разрыхленного псевдоожиженного слоя.This result is achieved by the fact that in the method of regenerating a floating load in a pressure filter (Fig. 2), which includes washing of contaminants while expanding the load in a downward flow of wash water and removing washed contaminants from the filter, in the proposed solution, before washing, the water level in the filter to the state of separation of the load from the upper distribution device, with the transfer of the flooded compressed load to a free-floating, hydraulically unloaded state, after which the load is washed in a downward flow of the loosened fluidized bed.

При снижении уровня воды в напорном фильтре перед проведением промывки уменьшается выталкивающая сила, прижимающая плавающую загрузку к верхнему распределительному устройству, так как сокращается объем загрузки, находящийся в воде. После перевода фильтра в состояние отрыва верха плавающей загрузки от верхнего распределительного устройства в воде остается порядка 25% от всего объема загрузки, и эта меньшая часть поддерживает вес остальной загрузки над водой.By lowering the water level in the pressure filter before flushing, the buoyancy force pressing the floating load against the upper distribution device is reduced, since the volume of the load in the water is reduced. After the filter is transferred to the state of separation of the top of the floating load from the top distribution device, about 25% of the total load volume remains in the water, and this smaller part supports the weight of the rest of the load above the water.

В режиме регенерации фильтра при подаче промывной воды происходит разрыхление нижней части загрузки, уменьшение удерживающей силы и нарастающее разрыхление верхней части, пока вся загрузка не перейдет в разрыхленное состояние.In the filter regeneration mode, when the wash water is supplied, the lower part of the load is loosened, the holding force decreases and the upper part is progressively loosened until the entire load goes into a loosened state.

Такое техническое решение позволяет существенно снизить количество воды на проведение промывки плавающей нагрузки за счет предварительного перевода ее из сжатого затопленного состояния в свободно плавающее, гидравлически разгруженное состояние.This technical solution allows to significantly reduce the amount of water for washing the floating load due to its preliminary transfer from a compressed flooded state to a free-floating, hydraulically unloaded state.

Повышение качества первого фильтрата и грязеемкости загрузки по отношению к прототипу обеспечивается использованием при проведении регенерации плавающей загрузки очищенной воды вместо концентрированно грязной циркуляционной воды, содержащей все накопленные за фильтроцикл загрязнения, частично остающихся на зернах загрузки после слива воды.Improving the quality of the first filtrate and the dirt capacity of the load in relation to the prototype is ensured by using a floating load of purified water during regeneration instead of concentrated dirty circulating water containing all the impurities accumulated during the filter cycle, partially remaining on the grains of the load after draining the water.

Изобретение поясняется графическим материалом, где на фиг. 1 представлен напорный фильтр, работающий в режиме фильтрации; на фиг. 2 -напорный фильтр в режиме регенерации плавающей загрузки.The invention is illustrated by graphic material, where in Fig. 1 shows a pressure filter operating in filtration mode; in fig. 2 - pressure filter in floating load regeneration mode.

Напорный фильтр имеет: корпус 1 с установленными в нем верхним распределительным устройством 2 и нижним дренажным устройством 3, плавающую фильтрующую загрузку 4 между ними; трубопроводы подвода исходной воды 5 и отвода очищенной воды 6.The pressure filter has: a housing 1 with an upper distribution device 2 and a lower drainage device 3 installed in it, a floating filter load 4 between them; pipelines for supplying raw water 5 and discharging purified water 6.

На фиг. 2 показаны положения уровня воды 7 и верхнего уровня 8 плавающей загрузки 4 перед проведением регенерации, трубопроводы подвода чистой промывной воды 9 и отвода грязной промывной воды 10.In FIG. 2 shows the position of the water level 7 and the upper level 8 of the floating load 4 before regeneration, the pipelines for supplying clean wash water 9 and draining dirty wash water 10.

Работа напорного фильтра в режиме фильтрации осуществляется следующим образом (фиг. 1): загрязненная исходная вода 5 подается через нижнее дренажное устройство 3 вверх, фильтруется через плавающую загрузку 4, прижатую к верхнему распределительному устройству 2, и из него выходит очищенная вода 6 из фильтра.The operation of the pressure filter in the filtration mode is carried out as follows (Fig. 1): contaminated source water 5 is fed upwards through the lower drainage device 3, filtered through the floating load 4, pressed against the upper distribution device 2, and purified water 6 comes out of it from the filter.

Реализация предлагаемого способа регенерации плавающей загрузки в напорном фильтре осуществляется следующим образом (фиг. 2). В корпусе 1 напорного фильтра предварительно снижается уровень воды до положения 7, которое соответствует верхнему уровню 8 отрыва плавающей загрузки 4 от распределительного устройства 2. Процесс осуществляется путем сброса воды через трубопровод 10 грязной промывной воды. Затем промывная вода подается в постоянном режиме по трубопроводу 9 подвода чистой воды в верхнее распределительное устройство 2. При постоянной подаче промывной воды на плавающую загрузку 4 происходит разрыхление плавающей загрузки 4, переход ее во взвешенное состояние и промывка. Удаление грязной промывной воды и отмытых загрязнений осуществляется через нижнюю дренажную систему 3 и трубопровод 10 грязной промывной воды.The implementation of the proposed method of regeneration of the floating load in the pressure filter is as follows (Fig. 2). In the housing 1 of the pressure filter, the water level is first reduced to position 7, which corresponds to the upper level 8 of separation of the floating load 4 from the switchgear 2. The process is carried out by discharging water through the pipeline 10 of dirty wash water. Then the wash water is supplied in a constant mode through the pipeline 9 for supplying clean water to the upper distribution device 2. With a constant supply of wash water to the floating load 4, the floating load 4 is loosened, transferred to a suspended state and washed. Removal of dirty wash water and washed contaminants is carried out through the lower drainage system 3 and pipeline 10 of dirty wash water.

По опытным данным проведение регенерации плавающей загрузки, состоящей из гранул фракцией 0,5-2,0 мм вспененного полистирола плотностью 0,15-0,2 т/м3, по предлагаемому способу, с предварительным снижением уровня воды в фильтре до перевода загрузки во взвешенное состояние, позволяет снизить интенсивность промывки до значения 7,0 л/(с⋅м2), сократить количество воды на проведение регенерации загрузки в 1,7-2,2 раза, увеличить грязеемкость загрузки на 10%, обеспечить высокое качество фильтрата с первых порций фильтроцикла.According to experimental data, the regeneration of a floating load, consisting of granules with a fraction of 0.5-2.0 mm of foamed polystyrene with a density of 0.15-0.2 t/m 3 , according to the proposed method, with a preliminary decrease in the water level in the filter before transferring the load to suspension, allows you to reduce the intensity of washing to a value of 7.0 l / (s⋅m 2 ), reduce the amount of water for regeneration of the load by 1.7-2.2 times, increase the dirt capacity of the load by 10%, ensure high quality of the filtrate with the first portions of the filter cycle.

Технологические преимущества предлагаемого способа регенерации плавающей загрузки в напорном фильтре заключаются в обеспечении высокого качества фильтрата с первых порций фильтроцикла и в увеличении грязеемкости загрузки.Technological advantages of the proposed method for regenerating a floating load in a pressure filter are to ensure a high quality of the filtrate from the first portions of the filter cycle and to increase the dirt capacity of the load.

Технико-экономические преимущества предлагаемого способа регенерации плавающей загрузки в напорном фильтре по малосточной технологии заключаются в сокращении количества воды на проведение регенерации загрузки и снижении себестоимости дальнейшей утилизации промывных вод.The technical and economic advantages of the proposed method for the regeneration of a floating load in a pressure filter using low-flow technology are to reduce the amount of water for regeneration of the load and reduce the cost of further disposal of wash water.

Claims (1)

Способ регенерации плавающей загрузки в напорном фильтре, включающий промывку загрязнений при расширении загрузки в нисходящем потоке промывной воды и удаление из фильтра отмытых загрязнений, отличающийся тем, что перед проведением промывки предварительно снижается уровень воды в фильтре до состояния отрыва загрузки от верхнего распределительного устройства с переводом затопленной сжатой загрузки в свободно плавающее, гидравлически разгруженное состояние, после чего осуществляется промывка загрузки в нисходящем потоке разрыхленного псевдоожиженного слоя. A method for regenerating a floating load in a pressure filter, which includes washing contaminants while expanding the load in a descending wash water flow and removing washed contaminants from the filter, characterized in that before washing, the water level in the filter is first reduced to the state of separation of the load from the upper distribution device with the transfer of the flooded compressed load into a free-floating, hydraulically unloaded state, after which the load is flushed in a downward flow of loosened fluidized bed.
RU2020139738A 2020-12-01 2020-12-01 Method for regenerating the floating load in a pressure filter RU2771557C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020139738A RU2771557C1 (en) 2020-12-01 2020-12-01 Method for regenerating the floating load in a pressure filter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020139738A RU2771557C1 (en) 2020-12-01 2020-12-01 Method for regenerating the floating load in a pressure filter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2771557C1 true RU2771557C1 (en) 2022-05-05

Family

ID=81458908

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020139738A RU2771557C1 (en) 2020-12-01 2020-12-01 Method for regenerating the floating load in a pressure filter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2771557C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1011162A1 (en) * 1981-12-16 1983-04-15 Ленинградский Научно-Исследовательский Институт Ордена Трудового Красного Знамени Академии Коммунального Хозяйства Им.К.Д.Памфилова Method of regeneration of filter floating charge
SU1650193A1 (en) * 1988-11-14 1991-05-23 Харьковский Отдел Всесоюзного Научно-Исследовательского Института Водоснабжения, Канализации, Гидротехнических Сооружений И Инженерной Гидрогеологии Filter for purifying waste water
SU1725969A1 (en) * 1989-09-18 1992-04-15 Н.Н.Гироль, М.Г.Журба и Б.Н.Якимчук Liquid cleaning apparatus
RU2112579C1 (en) * 1997-02-18 1998-06-10 Вологодский Политехнический Институт Method and device for regeneration of filter floating media
RU2206520C1 (en) * 2002-04-03 2003-06-20 Балаев Игорь Семенович Method of cleaning water to remove dissolved and undissolved impurities
KR100978070B1 (en) * 2010-06-18 2010-08-26 미라클워터 주식회사 Filtraion apparatus having ss filtering type and backwash-water discharge type

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1011162A1 (en) * 1981-12-16 1983-04-15 Ленинградский Научно-Исследовательский Институт Ордена Трудового Красного Знамени Академии Коммунального Хозяйства Им.К.Д.Памфилова Method of regeneration of filter floating charge
SU1650193A1 (en) * 1988-11-14 1991-05-23 Харьковский Отдел Всесоюзного Научно-Исследовательского Института Водоснабжения, Канализации, Гидротехнических Сооружений И Инженерной Гидрогеологии Filter for purifying waste water
SU1725969A1 (en) * 1989-09-18 1992-04-15 Н.Н.Гироль, М.Г.Журба и Б.Н.Якимчук Liquid cleaning apparatus
RU2112579C1 (en) * 1997-02-18 1998-06-10 Вологодский Политехнический Институт Method and device for regeneration of filter floating media
RU2206520C1 (en) * 2002-04-03 2003-06-20 Балаев Игорь Семенович Method of cleaning water to remove dissolved and undissolved impurities
KR100978070B1 (en) * 2010-06-18 2010-08-26 미라클워터 주식회사 Filtraion apparatus having ss filtering type and backwash-water discharge type

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Пособие по проектированию сооружений для очистки и подготовки воды (к СНиП 2.04.02-84), утверждено 09.04.1985, раздел 9. Фильтры с плавающей пенополистирольной загрузкой. Конструкция и принцип работы фильтров. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3652557B2 (en) Filtration equipment backwash method
RU2771557C1 (en) Method for regenerating the floating load in a pressure filter
JP3652567B2 (en) Cleaning method for filtration equipment
CN210559796U (en) Car wash sewage treatment and recovery self-circulation system
JPH0217908A (en) Method for washing solid-liquid separation apparatus
JPS58166914A (en) Treatment of waste water
RU207537U1 (en) Water purification device
KR100294992B1 (en) Dissolved air flotation system integrated with filtration basin
CN106139660A (en) A kind of continuous way moving bed lightweight filter
RU2205924C2 (en) Station to purify surface runs-off
US3671426A (en) Continuous filtering process
JP3729585B2 (en) Wastewater treatment facility
CN201737782U (en) Multiple fine filtration water treatment machine
CN111871020A (en) Wastewater purification system adopting multi-medium filtration
SU1000422A1 (en) Method and apparatus for purifying effluents
RU2347751C2 (en) Device for purifying sewage water
RU6390U1 (en) WATER TREATMENT PLANT
CN214130446U (en) Forest biological wetland filtering pond treatment facility
CN216764544U (en) Oil field thin oil effluent disposal system
CN220951403U (en) Sulfur autotrophic continuous sand flowing filter
JP2005211804A (en) Two-stage fine sand filtering device with back washing and its method
FR2374970A1 (en) Treatment plant for high pressure vehicle wash - with solid matter and oils removed from dirty water before filtering for reuse
SU1741857A1 (en) Settling tank
SU936963A1 (en) Method of regenerating granular charge of pressure filters
RU181324U1 (en) Water purifier