SU1708390A1

SU1708390A1 - Liquid cleaning filter

Info

Publication number: SU1708390A1
Application number: SU894731616A
Authority: SU
Inventors: Ярослав Анатольевич Боровой; Николай Степанович Курилюк; Игорь Викторович Москалев
Original assignee: Центр Научно-Технического Творчества Молодежи "Вектор"
Priority date: 1989-08-22
Filing date: 1989-08-22
Publication date: 1992-01-30

Abstract

Изобретение относитс к фильтрам дл очистки жидкостей и позвол ет обеспечить удобство обслуживани , Фильтр состоит из корпуса 1. расположенных в корпусе колец 3 с уменьшающейс к периферии площадью сечени , прикрепленных к каждому кольцу сеток 4 и 5, между которыми расположен фильтрующий материал 6 и средство дл поочередного извлечени колец по мере загр знени фильтрующего материала, выполненное в виде патрубков 10 и штоков 13. имею1цих шарообразные элементы 12 дл контактировани с кольцами 3. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.The invention relates to filters for cleaning liquids and allows for ease of maintenance. The filter consists of a housing 1. rings 3 located in the housing with a section area decreasing to the periphery and attached to each ring of grids 4 and 5, between which filter material 6 and alternately removing the rings as the filtering material is soiled, made in the form of nozzles 10 and rods 13. There are 1 spherical elements 12 for contacting with rings 3. 2 Cp. files, 3 sludge.

Description

р « / ;5 5 Фиг,1 / p "/; 5 5 FIG. 1 /

; Изобретение относитс к фильтрам дл очистки жидкостей и может быть использовано в микробиологической, химической, медицинской и других отрасл х промышленности .; The invention relates to filters for the purification of liquids and can be used in the microbiological, chemical, medical and other industries.

Известен напорный фильтр дл очистки жидкости, содержащий корпус с крышкой, дренажно-распределительную систему, расположенную на ней зернистую загрузку и фильтрующий элемент дл предварительной очистки, который выполнен в виде стаканов с наружными сетками, при этом стаканы прикреплены к крышке, частично погружены в зернистую загрузку и имеют отверсти над загрузкой и у дна, а сетки размещены над загрузкой.A known pressure filter for cleaning liquids, comprising a housing with a lid, a drainage and distribution system, a granular charge located on it and a filter element for pre-cleaning, which is made in the form of glasses with external grids, while the glasses are attached to the lid, partially immersed in the granular load and have holes above the load and at the bottom, and the grids are placed above the load.

Однако данный фильтр неудобен в эксплуатации , так как в нем не обеспечиваетс быстрое создание комбинированного фильтровального сло с заданными параметрами при изменении состава очищаемой жидкости и извлечени при необходимости зтогосло .However, this filter is inconvenient in operation, since it does not provide for the rapid creation of a combined filtering layer with specified parameters when the composition of the liquid to be purified is changed and, if necessary, extracted from the liquid.

Известен фильтр с зернистой загрузкой, содержащий корпус, верхнюю и нижнюю крышки с патрубками соответственно дл подачи и отвода жидкости и зернистую загрузку , он снабжен кольцами, установленными в корпусе одно над другим с возможностью вертикального возвратнопоступательного перемещени , и загрузка размещена между кольцами.A granular loading filter is known, comprising a housing, an upper and a lower cover with connections, respectively, for supplying and discharging liquid and a granular loading, it is provided with rings installed one above the other in a housing with the possibility of vertical reciprocating movement, and the loading is placed between the rings.

Однако данный фильтр обладает недостаточной эффективностью и он неудобен в эксплуатации, так как в нем не обеспечиваетс быстрое удаление фильтровального сло и создание комбинированного фильтровального сло с заданными параметрами при изменении состава очищаемой жидкости или изменении поставленной задачи, например, качество очистки - на извлечение редких металлов дл их дальнейшего использовани или снижение затрат на утилизацию вредных веществ (при малом объеме очищаемой жидкости), исключа следующие технологические этапы: промывка фильтрующего сло , выделение твердой фазы обезвоживанием, ее сушка и т.д. Все это повышает затраты на очистку жидкости и обработку осадка, снижает производительность фильтра и качество очистки жидкости.However, this filter has insufficient efficiency and is inconvenient to use, because it does not provide quick removal of the filter layer and the creation of a combined filter layer with the specified parameters when changing the composition of the liquid being cleaned or changing the set task, for example, the quality of cleaning - to remove rare metals for their further use or reduction of costs for disposal of harmful substances (with a small volume of the liquid being cleaned), excluding the following technological steps: washing the filter bed, separating the solid phase by dehydration, drying it, etc. All this increases the cost of cleaning the fluid and sludge treatment, reduces filter performance and quality of fluid cleaning.

Цель изобретени - обеспечение удобства эксплуатации.The purpose of the invention is to provide ease of operation.

Указанна цель достигаетс тем, что в известном фильтре дл очистки жидкостей, содержащем корпус, средство дл подачи очищаемой и отвода очищенной жидкости, расположенный в корпусе вертикально пакет колец с размещенным между ними фильтрующим материалом и средство дл последовательного извлечени колец, предусмотрены следующие отличи , заключающиес в том, что каждое кольцо снабжено удерживающими сетками, между которыми размещен фильтрующий материал, площадь сечени кольца уменьшаетс к внутренней стенке корпуса, и средство дл фиксации колец выполнено в виде присоединенных к наружнойThis goal is achieved by the fact that in a known filter for cleaning liquids comprising a housing, means for supplying a cleaned and draining purified liquid, a package of rings arranged between them with a filtering material and means for successively removing the rings, the following differences are that each ring is provided with retaining grids, between which the filtering material is placed, the sectional area of the ring is reduced to the inner wall of the housing, and the means for fixing rings are made in the form of attached to the outer

0 стенке корпуса патрубков и установленных в них с возможностью возвратно-поступательного перемещени штоков, имеющих на концах шарообразные элементы дл контактировани с кольцами. Кроме того, средство дл подачи очищаемой жидкости выполнено в виде патрубков,присоединенных к корпусу между кольцами.0 a wall of the casing of the branch pipes and installed therein with the possibility of reciprocating movement of the rods having spherical elements at the ends for contacting with the rings. In addition, the means for supplying the purified liquid is made in the form of nozzles attached to the body between the rings.

В предложенном фильтре используютс новые конструктивные элементы, новыеIn the proposed filter new constructive elements are used, new

0 взаимосв зи между ними, новое взаимное , расположение и новое соотношение размеров , что позвол ет повысить эффективность работы фильтра.0 interrelations between them, the new mutual, the location and the new aspect ratio, which allows to increase the efficiency of the filter.

На фиг. 1 изображен фильтр дл очисткиFIG. 1 shows a filter for cleaning

5 жидкости, продольный.разрез; на фиг. 2-то же,с поворотом на на фиг, 3 - то же, разрез А-А на фиг, 2.5 liquids, longitudinal section; in fig. 2 is the same, with a turn in FIG. 3, the same, section A-A in FIG. 2.

Фильтр содержит корпус 1, а полости которого закреплена кольцеобразна пере0 городка 2, под ней расположены кольца 3,The filter includes a housing 1, and the cavity of which is fixed ring-shaped re0 town 2, under it are the rings 3,

площадь сечени которых выполненаmetric area

уменьшающейс к периферии, например, вdecreasing to the periphery, for example, in

виде равнобедренных треугольников, кону; сообразных, эллипсообразных и т. д,Кольцаthe form of isosceles triangles; consistent, ellipsoidal, etc., Rings

5 3 выполнены полыми с верхними 4 и нижними 5 удерживающими сетками, В полости колец расположен фильтрующий материал 6, например, пористые материалы, войлок, опилки, активированный уголь и т,д. В кольцах 3, например, сетка 5 выполнена съемной , при этом она фиксируетс на кольцах при помощи винтов 7, под которые в кольцах выполнены отверсти с резьбой (не показано ). Кольца снабжены кольцеобразными уплотнени ми 8, Диаметр колец соизмерим (меньше) с диаметром корпуса 1, а пористость и толщина фильтрующих элементов . 6 в полост х колец уменьшаетс по мере приближени их к патрубку 9 дл отвода5 3 are made hollow with the top 4 and bottom 5 retaining grids. Filter material 6 is located in the cavity of the rings, for example, porous materials, felt, sawdust, activated carbon, and so on. In the rings 3, for example, the grid 5 is made removable, while it is fixed to the rings with screws 7, under which holes are threaded in the rings (not shown). The rings are provided with annular seals 8, the diameter of the rings is comparable (smaller) with the diameter of the housing 1, and the porosity and thickness of the filter elements. 6 in the cavity of the rings decreases as they approach the nozzle 9 for removal

0 очищенной жидкости с корпуса. Кольца 3 закреплены в корпусе в виде блока, при этом каждое кольцо фиксируетс в блоке при помощи средства, которые выполнено в виде присоединенных к наружной стенке0 purified liquid from the housing. The rings 3 are fixed in the housing in the form of a block, each ring being fixed in the block by means of means, which are made in the form of attached to the outer wall

5 корпуса 1 патрубков 10. Они установлены напротив отверстий 11 в корпусе 1. В патрубках установлены с возможностью возвратно-поступательного перемещени дл контактировани с кольцами шарообразные элементы 12, закрепленные на штоках 13,5 of the housing 1 of the nozzles 10. They are installed opposite the holes 11 in the housing 1. The nozzles are mounted with reciprocating movement for contacting the rings with spherical elements 12 mounted on the rods 13,

имеющих резьбовое соединение с патрубками 10. Штоки 13 снабжены ручкой 14. Отверсти 11 соизмеримы (больше) с диаметром злементов 12. Корпус 1 снабжен средством дл подачи очищаемой жидкости, которое выполнено в виде р да патрубков 15, подсоединенных к общему коллектору 16 и корпусу напротив стыка соседних колец и снабженных запорной арматурой 17. Нижний торец корпуса выполнен в виде откидной крышки 18с запорным приспособлением 19 и уплотнением (не показано). Над крышкой 18 к корпусу 1 подсоединен дренажный патрубок 20 с запорной арматурой 21. На верхнем торце корпуса 1 установлен манометр 22. having a threaded connection with nozzles 10. Stems 13 are provided with a handle 14. Holes 11 are commensurate (larger) with diameters of elements 12. Case 1 is equipped with a means for supplying a cleaned fluid, which is made in the form of a series of nozzles 15 connected to a common collector 16 and the case opposite the junction of adjacent rings and fitted with shut-off valves 17. The lower end of the body is designed as a hinged lid 18 with a locking device 19 and a seal (not shown). Above the cover 18, a drainage pipe 20 is connected to the housing 1 with shut-off valves 21. A pressure gauge 22 is installed on the upper end of the housing 1.

Фильтр работает следующим образом.The filter works as follows.

Устанавливаем кольца 3 в корпусе 1, при этом шарообразные элементы 12 выведены за пределы корпуса в полость патрубков 10 и кольца 3 без помех перемещают в нужной последовательности до упора в кольцеобразную перегородку 2. После чего блок колец стопоритс нижними приспособлени ми дл фиксации колец, при этом штоки 13 ввинчиваютс в патрубки 10 и перемещаютс в полость корпуса 1 до контакта шарообразного элемента 12с боковыми торцами колец З.Так как кольца с профилем ,выполнениыМ. апример.в виде равнобедренных треугольников, при ввинчивании штока 13 будут смещатьс в сторону перегородки 2, Таким же образом, каждое кольцо поступательно сверху вниз фиксируетс с уплотнением стыков между ними за счет упругой деформации уплотнени 8. Крышка 18 закрываетс , на нижнем патрубке 15 открываетс запорное приспособление 17 и очищаема жидкость поступает в корпус 1 в зазор между крышкой 18 и нижним кольцом . Жидкость (например, сточные воды гальванических производств с маленьким расходом 1-2 после обработки и осветлени ) фильтруетс через водопроницаемые торцы 4 и 5 колец и фильтрующий материал 6, расположенные в их полост х. При этом в фильтрующем материале 6 происходит задержание твердой фазы, наход щейс в очищаемой жидкости. Мелкие фракции твердой фазы задерживаютс фильтрующим материалом б, расположенным в полости первого кольца 3, так как пористость уменьшаетс по ходу движени жидкости. Более мелкие фракции твердой фазы задерживаютс фильтрующим материалом , расположенным в вышележащих кольцах. Дл получени жидкости с заданными параметрами возможна комбинаци фильтровального элемента, например на входе полость кольца заполнена опилками, в следующей упругим пористым материалом и на выходе активированным углем, при этом уголь помещаетс , например, между войлочными прокладками и т.д. Уменьшение пор в фильтрующих элементах по ходу движени жидкости увеличивает гр зеемкость фильтра. В процессе фильтрации жидкости происходит кольматаци пор фильтрующих материалов, при этом на входе в нижнее кольцо 3 на поверхности фильтрующего элемента образуетс намывной слой твердой фазы или фильтрующий слой загр зн етс эмульгированными примес ми , что резко снижает скорость фильтрации. Падение скорости фильтрации контролируетс по манометру 22, фиксирующего падение давлени жидкости на выходе из корпуса 1. С целью устранени этого недостатка отдел ем нижнее кольцо 3 от блока колец. Дл этого нижние штоки 13 с шарообразными элементами 12 вывод тс за пределы внутренней поверхности корпуса 1 в полости патрубков 10. Кольцо 3 больше не фиксируетс и под силой т жести опускаетс на дно корпуса 1, Однако под действием динамики фильтрационного потока жидкости кольцо может прижиматьс к блоку колец . Дл устранени такой возможности подачу очищаемой жидкости производим через патрубок 15, расположенный напротив стыка этого кольца с выше расположенным . При этом вентиль 17 на этом патрубке открываетс , а вентиль 17 на ниже расположенном патрубке 15 закрываетс . За счет избыточного давлени в зазоре между боковыми торцами колец 3 и динамики подаваемого потока жидкости, направленного в стык колец, происходит его отделение от выше расположенного кольца. Отделенное кольцо опускаетс в донную часть корпуса 1, Процесс фильтрации продолжаетс , при этом через определенный интервал времени на поверхности фильтрующего материала следующего кольца образуе тс намывной слой или фильтрующий слой загр зн етс эмульгированными примес ми (нефтепродукты, масла, жиры и т.д.). Производитс процедура отделени этого кольца от блока колец и т.д. После кольматации, например, последнего кольца 3 (зависит от набора фильтрующего материала в блоке колец) подача очищаемой жидкости прекращаетс , кольцо 3 отдел етс от перегородки 2 и опускаетс на нижележащие кольца. Остатки жидкости из корпуса 1 выпускаютс через дренажный патрубок 20. Крышка 18 открываетс , кольца вынимаютс из полости корпуса 1, а взамен-устанавливаютс новые и т.д.Install the rings 3 in the housing 1, while the spherical elements 12 are extended outside the housing into the cavity of the nozzles 10 and the rings 3 without interference are moved in the desired sequence up to the stop into the annular partition 2. Then the block of rings is fixed by lower devices for fixing the rings, the rods 13 are screwed into the nozzles 10 and moved into the cavity of the housing 1 before the contact of the spherical element 12c contacts the lateral ends of the rings Z. Since the rings with the profile are made. For example, in the form of isosceles triangles, when screwing in, the rod 13 will be displaced towards the partition 2. In the same way, each ring is fixed progressively from top to bottom with sealing of the joints between them due to the elastic deformation of the seal 8. The lid 18 is closed, the locking valve opens on the lower nozzle 15. the device 17 and the liquid to be cleaned enter the housing 1 in the gap between the cover 18 and the lower ring. The liquid (for example, electroplating wastewater with a small flow rate of 1-2 after treatment and clarification) is filtered through permeable ends of the 4 and 5 rings and filter material 6 located in their cavities. In this case, in the filtering material 6, the solid phase is retained in the liquid to be purified. Small fractions of the solid phase are retained by the filtering material b located in the cavity of the first ring 3, since the porosity decreases as the fluid moves. Smaller fractions of the solid phase are retained by the filter material located in the overlying rings. To obtain a fluid with the specified parameters, a combination of a filtering element is possible, for example, at the inlet, the cavity of the ring is filled with sawdust, in the next elastic porous material and at the outlet with activated carbon, while coal is placed, for example, between felt pads, etc. Reducing the pores in the filter elements as the fluid moves increases the filter capacity of the filter. During the liquid filtration process, the pores of the filtering materials coagulate, and an inlet layer of the solid phase or filter layer is contaminated with emulsified impurities at the entrance to the lower ring 3 on the surface of the filter element, which dramatically reduces the filtration rate. A drop in the filtration rate is controlled by a pressure gauge 22, which fixes the drop in fluid pressure at the outlet of the housing 1. In order to eliminate this drawback, we separate the lower ring 3 from the ring block. For this, the lower rods 13 with spherical elements 12 are brought out of the inner surface of the housing 1 in the cavity of the nozzles 10. The ring 3 is no longer fixed and under gravity lowers to the bottom of the housing 1. However, under the influence of the dynamics of the filtration flow of liquid the ring can be pressed to the block rings. To eliminate this possibility, we deliver the cleaned fluid through a pipe 15 located opposite the junction of this ring with the one above. Thus, the valve 17 on this nozzle opens, and the valve 17 on the lower located nozzle 15 closes. Due to the overpressure in the gap between the lateral ends of the rings 3 and the dynamics of the fluid flow, directed to the junction of the rings, it separates from the upstream ring. The separated ring is lowered to the bottom of the casing 1. The filtration process continues, and after a certain time interval, the alluvium layer or filter layer is formed on the surface of the filter material and the emulsified impurities (oil, oils, fats, etc.) are contaminated. . The procedure for separating this ring from the ring block, etc. After clogging, for example, of the last ring 3 (depending on the set of filter material in the ring block), the supply of the liquid to be purified is stopped, ring 3 is separated from the partition 2 and lowered onto the underlying rings. The remaining liquid from the housing 1 is discharged through the drainage pipe 20. The lid 18 opens, the rings are removed from the cavity of the housing 1, and new ones are installed instead, etc.

Отработанные кольца вскрываютс , загр зненный фильтровальный материал извлекаетс и отправл етс на утилизацию (сжигание, захоронение и т.д.). Полости колец 3 заполн ютс новой порцией фильтровального материала, и ойи готовы дл дальнейшей эксплуатации.The spent rings are opened, the contaminated filter material is removed and sent for disposal (incineration, disposal, etc.). The cavities of the rings 3 are filled with a new portion of the filter material, and the oi are ready for further use.

Расположение фильтрующего материала б в полости колец 3 позвол ет производить ступенчатое отделение входного кольца с закольматированным фильтрующим элементом от блока, а также способствует формированию этого блока путем фиксации жестких колец в корпусе 1.The arrangement of the filter material b in the cavity of the rings 3 allows staged separation of the inlet ring with the filter element which is kolmatted from the block, and also contributes to the formation of this block by fixing rigid rings in the housing 1.

Кроме того, это упрощает создание комбинированного фильтровального сло с заданными параметрами при изменении состава очищаемой жидкости или изменении поставленной задачи при ее очистке. ,In addition, it simplifies the creation of a combined filtering layer with specified parameters when the composition of the liquid to be purified is changed or the task assigned is changed during its cleaning. ,

Выполнение колец 3 с верхними 4 и нижними 5 удер)1$ивающими сетками способствует формированию потока очищаемой жидкости вдоль блока колец. При этом пористость и толщина фильтрующих элементов 6 в полост х колец уменьшаетс по мере приближени их к патрубку 9 дл отвода жидкости, что увеличивает гр зеемкость фильтра. Снижение толщины фильтрующих элементов объ сн етс тем, что по мере уменьшени пор в элементах 6 глубина кольматации их твердой фазой более крупной фракции, когда элемент в процессе фильтрации станет входным, будет уменьшатьс , таким образом, должна уменьшатьс и толщина этого Сло , так как после образовани намывного сло на поверхности элемента б или загр знени эмульгированными примес ми эффективность фильтрации падает и необходим отброс этого сло .The execution of rings 3 with the upper 4 and lower 5 beats) $ 1 grids contributes to the formation of the flow of the purified fluid along the block of rings. At the same time, the porosity and thickness of the filter elements 6 in the cavity of the rings decreases as they approach the nozzle 9 for drainage, which increases the heat capacity of the filter. The decrease in the thickness of the filter elements is due to the fact that as the pores in the elements 6 decrease, the mudding depth by their solid phase of a larger fraction when the element becomes an input during the filtration process will decrease, so the thickness of this layer must also decrease. the formation of a priming layer on the surface of the element b or contamination by emulsified impurities m the filtration efficiency drops and the debris of this layer is necessary.

Периодически отброс входного закольматированного фильтрующего сло способствует увеличению гр зеемкости фильтра, так как задержанный слой твердой фазы на поверхности фильтрующего сло увеличиваетс по мере увеличени количества колец в их блоке.Periodically discarding the input kolmat filtering layer increases the filter capacity of the filter, as the retained layer of the solid phase on the surface of the filter layer increases as the number of rings in their block increases.

Вь1полнение приспособлени дл фиксации колец в виде патрубков 10, установленных (напротив отверсти 11 в корпусе 1, . и расположение в ней шарообразного элемента 12, закрепленного на штоке 13 с возможностью совместного возвратно-поступательного перемещени , обеспечивает возможность монтажа колец 3 в корпуса 1 (шаровой элемент в полости камеры), фиксацию колец в корпусе (шаровой элемент перемещен в полость корпуса 1 и при контакте с конусообразными торцами колец поджимает их к расположенному выше кольцу, при этом шарообразна форма элемента 12 способствует минимальному трению между ними кольцом , что уменьшает усили и врем необходимые дл фиксации колец), прекращение фиксации колец при ее отделении от блока колец (шарообразный элемент перемещаетс в полость камеры). Все это способствует формированию блока колец и возможности периодического отделени отFilling the fixture to fix the rings in the form of nozzles 10 installed (opposite the opening 11 in the housing 1,., And the location of the spherical element 12 mounted on the rod 13 with the possibility of joint reciprocating movement, allows the rings 3 to be mounted in the housing 1 (ball element in the cavity of the chamber), the fixation of the rings in the housing (the ball element is moved into the cavity of the housing 1 and in contact with the cone-shaped ends of the rings presses them to the ring located above, with the spherical shape of the element 12 contributes to the minimum friction between them ring, which reduces the effort and time required for fixing the rings), stopping the fixation of the rings when it is separated from the block of rings (the spherical element moves into the cavity of the chamber.) All this contributes to the formation of a block of rings and the possibility of periodic separation from

него отдельных колец.him separate rings.

Таким образом, фильтр дл очистки жидкостей позвол ет повысить удобство работы путем разделени фильтрующего элемента на отдельные слои по ходу движени Thus, a filter for cleaning liquids improves the convenience of operation by dividing the filter element into separate layers in the course of its movement.

жидкости с возможностью быстрого создани фильтрующего сло с заданными параметрами , периодического отброса входного закольматированногосло в процессе фильтрации и извлечени этого сло , упрощени fluids with the ability to quickly create a filtering layer with predetermined parameters, periodically throwing off the inlet of the inset-watering layer during the filtration process and extracting this layer, simplifying

утилизации осадка что увеличивает фильтроцикл и продолжительность работы фильтра , увеличивает его производительность и сокращает затраты на очистку от осадка, его обработку и утилизацию, позвол ет при разных составах жидкости комбинировать разные виды фильтрующих материалов дл обеспечени высокого качества очистки жидкостей.sludge utilization, which increases the filter cycle and the filter operation time, increases its performance and reduces the cost of sludge cleaning, processing and disposal, allows for different fluid compositions to combine different types of filter materials to ensure high quality cleaning of liquids.

Claims

1..Filter for cleaning liquids, comprising a housing, means for supplying the cleaned and discharging purified liquid, vertically placing a package of rings with a filtering material between them and means for sequential extraction of rings, characterized in that in order to provide ease of operation ,

each ring is provided with retaining grids between which filtering material is placed, the cross-sectional area of the rings is made decreasing to the periphery, and the means for extracting the rings is made in the form of branch pipes attached to the outer wall of the body and installed in them with the possibility of reciprocating movement of the rods having spherical ends contact elements with rings.

2. The filter according to claim 1, about tl and h a y i and with the fact that the rings have in cross section the form of isosceles triangles directed

peaks to the inner wall of the housing.

3. The filter according to any one of the claims, 1, and 2 (the one with the fact that the medium for supplying the liquid being cleaned is made in the form of nipples attached to the body between the rings.

22

but /

. ,; ..

.:. . :: l-: V-:

FIG. 2

1615

FIG. J