RU64929U1

RU64929U1 - FILTER PRESSURE LIGHTING

Info

Publication number: RU64929U1
Application number: RU2007109784/22U
Authority: RU
Inventors: Мария Андреевна Градусова; Олег Борисович Яковенко; Андрей Владимирович Ерофеев; Геннадий Геннадиевич Кучма; Игорь Семенович Балаев
Original assignee: Игорь Семенович Балаев
Priority date: 2007-03-19
Filing date: 2007-03-19
Publication date: 2007-07-27

Abstract

Полезная модель относится к напорному осветлительному фильтру и обеспечивает надежную и эффективную очистку воды от взвешенных примесей за счет большой грязеемкости. Фильтр содержит вертикальный цилиндрический корпус диаметром 2-3,4 м и высотой цилиндрической части 2,4-3,3 м, в котором размещена двухслойная фильтрующая загрузка. Верхний слой загрузки высотой 0,8-1,2 м состоит из крупнозернистого антрацита, а нижний слой высотой 0,7-1 м - из мелкозернистого кварцевого песка. Нижнее распределительное устройство помещено в слой тяжелого гравия. Очистка воды происходит за счет ее пропускания через высокие слои загрузки.The utility model relates to a pressure head clarification filter and provides reliable and effective purification of water from suspended impurities due to the large dirt capacity. The filter contains a vertical cylindrical body with a diameter of 2-3.4 m and a height of the cylindrical part of 2.4-3.3 m, in which a two-layer filter load is placed. The upper layer of the load, 0.8-1.2 m high, consists of coarse-grained anthracite, and the lower layer, 0.7-1 m high, consists of fine-grained quartz sand. The lower switchgear is placed in a layer of heavy gravel. Water purification occurs due to its passage through high loading layers.

Description

Полезная модель относится к напорному осветительному фильтру и предназначена для очистки природных и сточных вод, а также иных жидких растворов с помощью зернистых фильтрующих материалов и может быть использована в энергетике, металлургии, химической и других отраслях промышленности, применяющих очищенную воду в технологических процессах.The utility model relates to a pressure head lighting filter and is intended for the purification of natural and waste waters, as well as other liquid solutions using granular filter materials, and can be used in energy, metallurgy, chemical and other industries that use purified water in technological processes.

Известны осветлительные напорные фильтры серии ФОВ, производимые Таганрогским котельным заводом «Красный котельщик» (ТКЗ) и Бийским котельным заводом (БиКЗ). Стандартная конструкция такого фильтра содержит вертикальный цилиндрический корпус диаметром от 1 м до 3,4 м, нижнее и верхнее сферические днища, дренажную систему и фильтрующую загрузку высотой 1 м. В качестве фильтрующего материала используют дробленый антрацит или кварцевый песок (см. Б.Е.Рябчиков «Современные методы подготовки воды для промышленного и бытового использования», Москва, ДеЛипринт, 2004 г., с 26-29).Known clarifying pressure filters FOV series produced by the Taganrog boiler plant "Red Kotelshchik" (TKZ) and Biysk boiler plant (BiKZ). The standard design of such a filter contains a vertical cylindrical body with a diameter of 1 m to 3.4 m, lower and upper spherical bottoms, a drainage system and a filter load of 1 m high. Crushed anthracite or quartz sand is used as the filter material (see B.E. Ryabchikov, “Modern Methods of Preparing Water for Industrial and Domestic Use,” Moscow, DeLiprint, 2004, pp. 26-29).

Одним из недостатков таких фильтров является низкая грязеемкость однослойной фильтрующей загрузки, а также низкая эффективность очистки воды при фильтровании через слой загрузки, составляющий не более 1 м.One of the drawbacks of such filters is the low dirt capacity of a single-layer filtering load, as well as the low efficiency of water purification when filtering through a loading layer of not more than 1 m.

Для увеличения грязеемкости фильтрующего материала и эффективности очистки воды рекомендуется применять двухслойную загрузку.To increase the dirt capacity of the filter material and the effectiveness of water purification, it is recommended to use a two-layer loading.

К наиболее близкому техническому решению относится напорный осветлительный фильтр, выпускаемый отечественной промышленностью серии ФОВ. Стандартный фильтр содержит вертикальный цилиндрический корпус диаметром от 1 м до 3,4 м, верхнее и нижнее сферические днища верхнее и нижнее распределительные устройства и наружные трубопроводы. The closest technical solution includes a pressure clarification filter manufactured by the domestic industry of the FOV series. The standard filter contains a vertical cylindrical body with a diameter of 1 m to 3.4 m, upper and lower spherical bottoms, upper and lower switchgears and external pipelines.

Фильтрующая загрузка выполнена двухслойной и состоит из верхнего слоя антрацита диаметром частиц 0,8-1,8 мм и нижнего слоя кварцевого песка диаметром частиц 0,5-1,25 мм. Рекомендуемые высоты верхнего и нижнего слоев составляют соответственно 0,4-0,5 м и 0,6-0,7 м (Отраслевой каталог. Водоподготовительное оборудование для ТЭС и промышленной энергетики. Москва, 1987 г. НИИЭИнформэнергомаш, с.7-15).The filter load is double-layer and consists of an upper layer of anthracite with a particle diameter of 0.8-1.8 mm and a lower layer of quartz sand with a particle diameter of 0.5-1.25 mm. Recommended heights of the upper and lower layers are respectively 0.4-0.5 m and 0.6-0.7 m (Industry catalog. Water treatment equipment for thermal power plants and industrial energy. Moscow, 1987 NIIEinformenergomash, p.7-15) .

Недостатком указанного двухслойного фильтра является то, что высота загрузки ограничена высотой фильтра. Осветлительные фильтры марки ФОВ имеют высоту цилиндрической части корпуса всего 1,6 м и общая высота загрузки не может превышать 1 м. Тем самым уменьшается количество фильтрующего материала, уменьшается грязеемкость фильтра, не обеспечивается эффективная очистка воды от взвешенных примесей, так как не все примеси успевают осесть на фильтрующем материале. При наличии слоев загрузки небольшой высоты в процессе взрыхляющей промывки будет происходить хаотичное неравномерное смешение частиц слоев, что приведет к недостаточному последующему расслоению загрузки и ухудшению эффективности процесса очистки. Кроме того, в фильтре отсутствует поддерживающий слой зернистого материала для уменьшения забивания отверстий нижнего дренажного устройства.The disadvantage of this two-layer filter is that the loading height is limited by the height of the filter. The clarifying filters of the FOV brand have a height of the cylindrical part of the housing of only 1.6 m and the total loading height cannot exceed 1 m. This reduces the amount of filter material, reduces the dirt capacity of the filter, and does not ensure effective purification of water from suspended impurities, since not all impurities have time settle on filter media. In the presence of loading layers of small height during the loosening washing process, chaotic uneven mixing of the particles of the layers will occur, which will lead to insufficient subsequent stratification of the load and deterioration of the efficiency of the cleaning process. In addition, the filter does not have a support layer of granular material to reduce clogging of the holes of the lower drainage device.

Задачей создания полезной модели является реализация осветления воды в напорном фильтре с двойной загрузкой, обладающим большой грязеемкостью и обеспечивающим надежную и эффективную очистку воды от взвешенных примесей.The task of creating a utility model is the implementation of clarification of water in a pressure filter with dual loading, which has a large dirt capacity and provides reliable and efficient water purification from suspended impurities.

Для достижения поставленной задачи фильтр напорный осветлительный включает вертикальный цилиндрический корпус диаметром 2-3,4 м и высотой цилиндрической части 2,4-3,3 м, верхнее и нижнее сферические днища, верхнее и нижнее распределительные устройства, наружные трубопроводы, двухслойную фильтрующую загрузку, состоящую из верхнего слоя крупнозернистого антрацита размером частиц 1,0-2,5 мм и высотой 0,8-1,2 м и из нижнего слоя мелкозернистого кварцевого песка размером. To achieve this, the pressure-clarifying filter includes a vertical cylindrical body with a diameter of 2-3.4 m and a height of the cylindrical part of 2.4-3.3 m, upper and lower spherical bottoms, upper and lower distribution devices, external pipelines, a two-layer filter load, consisting of an upper layer of coarse-grained anthracite with a particle size of 1.0-2.5 mm and a height of 0.8-1.2 m and a lower layer of fine-grained quartz sand with a size.

частиц 0,4-1,4 мм и высотой 0,7-1 м, а на нижнем днище расположен слой тяжелого гравия высотой 0,1-0,3 м и диаметром частиц 2-10 мм для помещения в него нижнего распределительного устройства и для размещения на нем двухслойной загрузки.particles of 0.4-1.4 mm and a height of 0.7-1 m, and on the lower bottom there is a layer of heavy gravel with a height of 0.1-0.3 m and a particle diameter of 2-10 mm for placement of a lower switchgear and to place a two-layer download on it.

На фиг. представлена схема предложенного напорного осветительного фильтра.In FIG. The scheme of the proposed pressure head lighting filter is presented.

Напорный осветительный фильтр содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 диаметром 2,0-3,4 м и высотой 2,4-3,3 м, верхнее и нижнее сферические днища соответственно 2 и 3, верхнее и нижнее распределительные устройства соответственно 4 и 5 и двухслойную фильтрующую загрузку. Загрузка состоит из верхнего слоя 6 крупнозернистого антрацита высотой 0,8-1,2 м и размером частиц 1-2,5 мм и нижнего слоя 7 мелкозернистого кварцевого песка высотой 0,7-1 м и размером частиц 0,4-1,4 мм. На нижнем днище расположен слой тяжелого гравия 8 высотой 0,1-3 м и размером частиц 2-10 мм, в котором помещено нижнее распределительное устройство 5 и на котором размещена двухслойная загрузка. Верхнее и нижнее распределительные устройства 4 и 5 соединены с наружными трубопроводами соответственно 9 и 10.The pressure head lighting filter contains a vertical cylindrical housing 1 with a diameter of 2.0-3.4 m and a height of 2.4-3.3 m, upper and lower spherical bottoms, respectively 2 and 3, upper and lower switchgear, respectively 4 and 5, and a two-layer filter loading. The load consists of an upper layer 6 of coarse-grained anthracite 0.8-1.2 m high and a particle size of 1-2.5 mm and a lower layer 7 of fine-grained quartz sand 0.7-1 m high and a particle size of 0.4-1.4 mm On the lower bottom there is a layer of heavy gravel 8 with a height of 0.1-3 m and a particle size of 2-10 mm, in which the lower switchgear 5 is placed and on which a two-layer loading is placed. The upper and lower switchgear 4 and 5 are connected to the outer piping 9 and 10, respectively.

Фильтр работает следующим образом.The filter works as follows.

Очищаемой водой является речная вода, прошедшая предварительную коагуляцию сульфатом алюминия в осветлителях типа ЦНИИ с взвешенным контактным слоем. В очищаемой воде присутствовали следующие загрязнения: взвешенные вещества 3-7 мг/дм³; перманганатная окисляемость 6-8 мгО/дм³; окислы железа 150-250 мкг/дм³; соли алюминия 900-1000 мкг/дм³. В ходе рабочего цикла очистки воды в напорном осветлительном фильтре диаметром 3,0 м очищаемая вода поступает под давлением 0,4-0,5 МПа и расходом 100-120 м³/час в наружный трубопровод 9 и в верхнее распределительное устройство 4 и проходит последовательно сверху вниз слой 6 крупнозернистого антрацита, слой 7 мелкозернистого кварцевого песка и подстилочный слой гравия 8. Отвод осветленной воды из фильтра производят через нижнее The purified water is river water that has undergone preliminary coagulation with aluminum sulfate in clarifiers of the Central Research Institute type with a suspended contact layer. The following contaminants were present in the purified water: suspended solids 3-7 mg / dm ³ ; permanganate oxidation of 6-8 mgO / dm ³ ; iron oxides 150-250 μg / dm ³ ; aluminum salts 900-1000 μg / dm ³ . During the working cycle of water purification in a pressure-free clarification filter with a diameter of 3.0 m, the water to be purified comes under a pressure of 0.4-0.5 MPa and a flow rate of 100-120 m ³ / h to the external pipe 9 and to the upper switchgear 4 and passes sequentially top-down layer 6 of coarse-grained anthracite, layer 7 of fine-grained quartz sand and the bedding layer of gravel 8. The clarified water is removed from the filter through the bottom

распределительной устройство 5 и наружный трубопровод 10. Очищаемая вода со взвесью, проходя через высокий слой 6 крупнозернистого антрацита высотой 0,8-1,2 м оставляет в нем основную массу взвеси, а нижний слой 7 мелкозернистого кварцевого песка задерживает остатки мелкой взвеси. Подстилочный слой тяжелого гравия 8 обеспечивает защиту нижнего распределительного устройства 5 от забивания его мелкозернистыми частицами кварцевого песка при фильтровании воды.switchgear 5 and the outer conduit 10. Purified water with suspension passing through the high layer 6 of coarse-grained anthracite 0.8-1.2 m high leaves the bulk of the suspension in it, and the bottom layer 7 of fine-grained quartz sand retains the remains of fine suspension. The litter layer of heavy gravel 8 protects the lower switchgear 5 from clogging with fine-grained particles of silica sand when filtering water.

По окончанию рабочего цикла фильтр отключают для промывки фильтрующих материалов и удалению задержанных взвешенных примесей исходной воды. Промывку фильтрующих материалов осуществляют за счет восходящей подачи воды в фильтр через нижнее распределительное устройство 5 расходом, обеспечивающим 30-50% расширение фильтрующей загрузки слоя 6 и слоя 7. Отвод промывной воды производят через верхнее распределительное устройство 4. При этом слой гравия 8 обеспечивает равномерное распределение взрыхляющей воды по площади фильтра. Важной особенностью предлагаемого решения по увеличению высоты загрузки каждого слоя двухслойной загрузки является обеспечение практического неперемешивания слоев при больших диаметрах фильтров в пределах 2,0-3,4 м и с учетом разницы плотностей частиц фильтрующих материалов.At the end of the working cycle, the filter is turned off to flush the filter materials and remove the suspended suspended impurities of the source water. The washing of filter materials is carried out due to the upward supply of water to the filter through the lower switchgear 5 with a flow rate that provides 30-50% expansion of the filter load of layer 6 and layer 7. The washing water is discharged through the upper switchgear 4. In this case, the gravel layer 8 provides uniform distribution loosening water over the filter area. An important feature of the proposed solution to increase the loading height of each layer of a two-layer loading is to ensure practical non-mixing of the layers with large filter diameters in the range 2.0-3.4 m and taking into account the difference in particle densities of the filter materials.

После фильтрования через указанный напорный осветлительный фильтр очищенная вода имела следующие качественные показатели: взвешенные вещества 1-2 мг/дм³; перманганатная окисляемость 3-4,5 мгО/дм³; окислы железа 50-75 мкг/дм³; соли алюминия 70-100 мкг/дм³.After filtering through the specified pressure clarification filter, the purified water had the following quality indicators: suspended solids 1-2 mg / dm ³ ; permanganate oxidizability 3-4.5 mgO / dm ³ ; iron oxides 50-75 μg / dm ³ ; aluminum salts 70-100 μg / dm ³ .

Таким образом, использование предложенной конструкции напорного осветлительного фильтра с повышенными высотами цилиндрической части фильтра и двойной загрузки позволяет достичь высокого качества осветленной воды при высокой пропускной способности фильтра 100-120 м³/час.Thus, the use of the proposed design of a pressure clarification filter with increased heights of the cylindrical part of the filter and double loading allows to achieve high quality clarified water with a high filter capacity of 100-120 m ³ / h.

Claims

1. Lighting pressure filter, including a vertical cylindrical body with a diameter of 2-3.4 m, upper and lower spherical bottoms, upper and lower switchgears, external pipelines and a two-layer filtering load, consisting of an upper layer of coarse-grained anthracite and a lower layer of fine-grained quartz sand characterized in that the height of the cylindrical part of the body is 2.4-3.3 m, the heights of the upper layer of anthracite and the lower layer of quartz sand are 0.8-1.2 m and 0.7-1 m, respectively, and on the lower bottoms e is a layer of heavy gravel with a height of 0.1-0.3 m and a particle diameter of 2-10 mm for placing a lower switchgear in it and placing a two-layer load on it.

2. The filter according to claim 1, characterized in that the particle sizes of coarse-grained anthracite and fine-grained quartz sand are 1.0-2.5 mm and 0.4-1.4 mm, respectively.