UA95987C2 - Sand filtering device - Google Patents
Sand filtering device Download PDFInfo
- Publication number
- UA95987C2 UA95987C2 UAA200904818A UAA200904818A UA95987C2 UA 95987 C2 UA95987 C2 UA 95987C2 UA A200904818 A UAA200904818 A UA A200904818A UA A200904818 A UAA200904818 A UA A200904818A UA 95987 C2 UA95987 C2 UA 95987C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- water
- air
- filter
- backwashing
- filtering
- Prior art date
Links
- 238000001914 filtration Methods 0.000 title claims abstract description 47
- 239000004576 sand Substances 0.000 title claims abstract description 27
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 68
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 43
- 238000011001 backwashing Methods 0.000 claims abstract description 32
- 239000002356 single layer Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 206010039509 Scab Diseases 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N anthracen-1-ylmethanolate Chemical compound C1=CC=C2C=C3C(C[O-])=CC=CC3=CC2=C1 RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003830 anthracite Substances 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 230000005499 meniscus Effects 0.000 description 2
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 241000543381 Cliftonia monophylla Species 0.000 description 1
- 241001327708 Coriaria sarmentosa Species 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- CCAZWUJBLXKBAY-ULZPOIKGSA-N Tutin Chemical compound C([C@]12[C@@H]3O[C@@H]3[C@@]3(O)[C@H]4C(=O)O[C@@H]([C@H]([C@]32C)O)[C@H]4C(=C)C)O1 CCAZWUJBLXKBAY-ULZPOIKGSA-N 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 235000014593 oils and fats Nutrition 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000009287 sand filtration Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
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
- B01D24/14—Downward filtration, the container having distribution or collection headers or pervious conduits
-
- 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
- B01D24/38—Feed or discharge devices
- B01D24/42—Feed or discharge devices for discharging filtrate
-
- 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
- B01D24/46—Regenerating the filtering material in the filter
- B01D24/4626—Construction of spray heads specially adapted for regeneration of the filter material or for filtrate discharging
-
- 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
- B01D24/46—Regenerating the filtering material in the filter
- B01D24/4631—Counter-current flushing, e.g. by air
Abstract
Description
Галузь застосування винаходуField of application of the invention
Винахід має відношення до піщаного фільтрувального пристрою, який має застосування на станціях очищення води, зокрема, в установках очищення природної, оборотної та охолоджувальної води.The invention relates to a sand filter device, which is used in water treatment plants, in particular, in natural, circulating and cooling water treatment plants.
Рівень технікиTechnical level
Відомі різноманітні піщані фільтрувальні пристрої, які застосовуються у системах очищення води.A variety of sand filter devices are known, which are used in water purification systems.
Однак такі пристрої мають численні недоліки, такі як: - утворення поверхневих корок із частим виникненням явища засмічування фільтра, внаслідок чого виникає необхідність частого зворотного промивання; - неможливість досягнути високих швидкостей фільтрування, внаслідок чого системи вимагають збільшення кількості фільтрів; - необхідність у шарі антрациту над шаром піску для відфільтровування масел та жирів, які знаходяться у забрудненій воді; - високі капітальні та експлуатаційні витрати.However, such devices have numerous disadvantages, such as: - the formation of surface crusts with the frequent occurrence of the phenomenon of filter clogging, as a result of which there is a need for frequent backwashing; - the impossibility of achieving high filtering speeds, as a result of which the systems require an increase in the number of filters; - the need for a layer of anthracite above a layer of sand to filter out oils and fats that are in polluted water; - high capital and operating costs.
Виходячи з цього, існує необхідність у створенні системи піщаного фільтрування, яка уможливлює подолання згаданих вище недоліків.Based on this, there is a need to create a sand filtration system that makes it possible to overcome the above-mentioned shortcomings.
Суть винаходуThe essence of the invention
Основною метою винаходу є створення піщаного фільтрувального пристрою для обробки води в установках очищення природної, оборотної та охолоджувальної води, який включає в себе одинарний фільтрувальний шар, або просто фільтр, який уможливлює отримання відмінно очищеної води та має високу експлуатаційну довговічність з високими швидкостями фільтрування. Додатковою метою цього винаходу є створення високоефективного, здатного тривалий час забезпечувати ефективність фільтрування способу зворотного промивання фільтрувального пристрою.The main purpose of the invention is to create a sand filter device for water treatment in natural, circulating and cooling water treatment plants, which includes a single filter layer, or simply a filter, which enables obtaining perfectly purified water and has a high operational durability with high filtration rates. An additional goal of the present invention is to create a highly efficient method of backwashing the filter device capable of ensuring the efficiency of filtration for a long time.
Таким чином, за цим винаходом запропоновано досягти вищезгадані цілі шляхом застосування піщаного фільтрувального пристрою для обробки води, який за п. 17 формули винаходу включає в себе по суті циліндричне вмістище з поздовжньою віссю, яке має всередині плиту, яка ділить вмістище на верхню зону та нижню зону, в якому всередині верхньої зони розташований фільтрувальний шар, який складається з одинарного шару піску висотою Н, визначеною за рівняннямThus, according to this invention, it is proposed to achieve the above-mentioned goals by using a sand filter device for water treatment, which according to clause 17 of the claims of the invention includes an essentially cylindrical container with a longitudinal axis, which has a plate inside that divides the container into an upper zone and a lower a zone in which a filter layer is located inside the upper zone, which consists of a single layer of sand with a height H determined by the equation
Нааест, де параметр "а" має величину від 500 до 800, параметр "р" має величину від 0,020 до 0,045, а швидкість фільтрування "У" становить 40-70 м/год.Naaest, where the parameter "a" has a value from 500 to 800, the parameter "p" has a value from 0.020 to 0.045, and the filtering speed "Y" is 40-70 m/h.
Інший аспект винаходу має відношення до способу зворотного промивання вищезгаданого фільтрувального пристрою, який за п. 10 формули винаходу включає такі операції: - зливання призначеної для фільтрування води, яка міститься у верхній зоні вмістища, доки рівень води не наблизиться до верхньої поверхні фільтрувального шару; - подавання зворотного потоку повітря для прочищення головки та утворення бульбашок повітря у фільтрувальному шарі протягом приблизно 1 хв.; - подавання зворотного потоку повітряно-водної суміші для видалення з фільтрувального пристрою відділеного бруду протягом часу, необхідного для зміни води, що знаходиться у об'ємі ліску, щонайменше 10 разів; - подавання зворотного потоку лише води протягом 2-5 хв. для отримання рівномірно та однорідно осадженого шару; - остаточне промивання потоком у напрямку фільтрування для підготування фільтрувального пристрою до здійснення фільтрування та для видалення бруду, не видаленого під час виконання операції зворотного промивання.Another aspect of the invention is related to the method of backwashing the above-mentioned filter device, which according to clause 10 of the claims of the invention includes the following operations: - draining the water intended for filtering, which is contained in the upper zone of the container, until the water level approaches the upper surface of the filter layer; - providing a reverse flow of air to clean the head and create air bubbles in the filter layer for about 1 minute; - providing a return flow of the air-water mixture to remove the separated dirt from the filter device during the time required to change the water in the volume of the pipe, at least 10 times; - return flow of water only for 2-5 minutes. to obtain a uniformly and homogeneously deposited layer; - final backwash with a flow in the direction of filtration to prepare the filter device for filtration and to remove dirt not removed during the backwash operation.
За варіантом, якому віддається перевага, згадане співвідношення між висотою фільтрувального шару, розміром застосованого зерна піску та швидкістю фільтрування забезпечує визначення розмірів фільтрувального шару таким чином, щоб забезпечити оптимальні умови фільтрування при високих швидкостях.In a preferred embodiment, said relationship between the height of the filter bed, the size of the sand grain used, and the filtration speed ensures that the filter bed is sized to provide optimal filtration conditions at high speeds.
Фільтрувальний пристрій, який є предметом цього винаходу та придатний для ефективної роботи зі швидкостями фільтрування, які можуть також досягати 70 м/год, забезпечує отримання таких переваг: - він уможливлює створення фільтрувальних систем, які використовують приблизно половину кількості фільтрувальних елементів у порівнянні зі звичайними фільтрами; - він уможливлює виготовлення більш компактного та більш раціонального обладнання зі значним зменшенням капітальних та експлуатаційних витрат.The filter device, which is the subject of the present invention and is suitable for efficient operation with filtering speeds that can also reach 70 m/h, provides the following advantages: - it enables the creation of filter systems that use approximately half the number of filter elements compared to conventional filters ; - it enables the production of more compact and more rational equipment with a significant reduction in capital and operating costs.
За варіантом, якому віддається перевага, пристрій за цим винаходом має велику висоту одинарного фільтрувального шару для збільшення шляху фільтрування та відносно крупнозернистий пісок, що уможливлює застосування більшого фільтрувального об'єму та більш рівномірного розподілення бруду, який міститься у очищуваній воді, по згаданому об'єму та уникнення утворення поверхневих корок, а отже й частих засмічень фільтрувального пристрою.In a preferred embodiment, the device of the present invention has a large height of the single filter layer to increase the filter path and a relatively coarse-grained sand, which enables the use of a larger filter volume and a more uniform distribution of the dirt contained in the treated water over said volume and avoiding the formation of surface crusts, and therefore frequent clogging of the filter device.
Завдяки цим особливостям пристрій за винаходом не вимагає шару антрациту над шаром піску, що має місце у відомих фільтрах, для відфільтровування масел та консистентних мастил, які знаходяться у забрудненій воді, що дає значну економію капітальних та експлуатаційних витрат.Due to these features, the device according to the invention does not require a layer of anthracite above the layer of sand, which occurs in known filters, to filter out the oils and greases that are present in the polluted water, which gives a significant saving in capital and operating costs.
Залежні пункти формули відповідають варіантам здійснення винаходу, яким віддається перевага.The dependent claims correspond to preferred embodiments of the invention.
Докладний опис фігурDetailed description of figures
Додаткові відмінності та переваги цього винаходу стануть зрозумілішими з подальшого докладного опису варіанта його здійснення, якому віддається перевага, але який не є виключним та єдино можливим, ілюстрованого лише у вигляді прикладу, який не обмежує суті винаходу, супровідними фігурами, на яких:Additional differences and advantages of the present invention will become clearer from the further detailed description of the variant of its implementation, which is preferred, but which is not exclusive and the only possible one, illustrated only in the form of an example, which does not limit the essence of the invention, by the accompanying figures, in which:
Фіг. 1 являє собою схематичний розріз фільтрувального пристрою за цим винаходом;Fig. 1 is a schematic cross-section of the filter device according to the present invention;
Фіг. 2а та Фіг. 25 являють собою розрізи вздовж взаємно перпендикулярних площин одного з вузлів пристрою, показаного на Фіг. 1;Fig. 2a and Fig. 25 are sections along mutually perpendicular planes of one of the nodes of the device shown in Fig. 1;
Фіг. З являє собою вигляд зверху другого вузла пристрою за цим винаходом;Fig. C is a top view of the second node of the device according to the present invention;
Фіг. 4 являє собою вигляд збоку третього вузла пристрою за цим винаходом;Fig. 4 is a side view of the third unit of the device according to the present invention;
Фіг. 5 являє собою збільшений місцевий вигляд фільтрувального пристрою, показаного на Фіг. 1.Fig. 5 is an enlarged local view of the filter device shown in FIG. 1.
Докладний опис варіанта здійснення винаходу, якому віддається перевагаDetailed description of the preferred embodiment of the invention
На фігурах показаний фільтрувальний пристрій, в цілому позначений позицією 1, розташований усередині по суті циліндричного сталевого резервуара або вмістища 2, що має вертикальні стінки 3, донну частину 4 та кришку 5. Резервуар 2 усередині розділений на дві зони плитою 7. У верхній зоні розташований фільтрувальний шар б, який включає в себе одинарний шар відповідним чином вибраного піску. Звичайно фільтрувальний шар б розташований на тонкому шарові відносно крупного гравію ЗО, який у свою чергу розташований на плиті 7 та не виконує фільтрувальної функції.The figures show a filtering device, generally indicated by the position 1, located inside a substantially cylindrical steel tank or container 2, which has vertical walls 3, a bottom part 4 and a cover 5. The tank 2 is internally divided into two zones by a plate 7. In the upper zone there is filter layer b, which includes a single layer of appropriately selected sand. Usually, the filter layer would be located on a thin layer of relatively coarse gravel ZO, which in turn is located on plate 7 and does not perform a filtering function.
Воду, яка підлягає очищенню, подають на фільтрувальний шар 6 через центральну трубу 8, розташовану вздовж поздовжньої осі резервуара 2. Така труба 8 має вхідну секцію 10 для води, яка піддягає фільтруванню, розташовану поблизу донної частини 4 резервуара, та вихідну секцію для згаданої води поблизу кришки 5.The water to be purified is supplied to the filter layer 6 through a central pipe 8 located along the longitudinal axis of the tank 2. Such a pipe 8 has an inlet section 10 for the water to be filtered, located near the bottom part 4 of the tank, and an outlet section for said water near cover 5.
За варіантом, якому віддається перевага, застосування одинарного шару фільтрувального піску уможливлює підвищення рівномірності використання фільтрувального шару. Розмір зерна піску, відносно крупний та однорідний, уможливлює досягнення високих швидкостей фільтрування з метою використання фільтрувального шару у його глибині, а отже розподіляння бруду по усьому шарові, що дозволяє уникнути утворення поверхневих корок і відповідно виникнення явища раннього засмічення фільтрувального пристрою.According to the preferred option, the use of a single layer of filter sand allows for increased uniformity of the use of the filter layer. The size of the grain of sand, which is relatively large and homogeneous, makes it possible to achieve high filtration speeds in order to use the filter layer in its depth, and therefore to distribute dirt throughout the layer, which allows you to avoid the formation of surface crusts and, accordingly, the phenomenon of early clogging of the filter device.
Додаткова перевага полягає у тому, що фільтрувальний шар 6 має таку визначену висоту, яка забезпечує більший фільтрувальний об'єм та довший шлях фільтрування у порівнянні із звичайними фільтрами; це також уможливлює продовження часу використання фільтра до виникнення необхідності здійснення зворотного промивання завдяки зниженню швидкості його засмічування.An additional advantage is that the filter layer 6 has such a defined height that provides a larger filter volume and a longer filter path compared to conventional filters; it also makes it possible to extend the time of use of the filter before the need for backwashing occurs due to the reduction of the rate of its clogging.
Для правильного визначення розмірів фільтрувального шару або одношарового фільтра 6 за розміром застосованого зерна за варіантом, якому віддається перевага, було визначено математичне співвідношення, яке визначає оптимальну висоту шару:In order to correctly determine the size of the filter layer or single-layer filter 6 according to the size of the applied grain according to the preferred option, a mathematical relationship was determined that determines the optimal height of the layer:
Нортма: - агех, де "а" та "р" - параметри, що залежать від розміру зерна піску, а "м" - швидкість фільтрування. Це рівняння показує логарифмічну залежність висоти шару та швидкості фільтрування. Параметр "а" має величину від 500 до 800, а параметр "р" має величину від 0,020 до 0,045.Nortma: - ageh, where "a" and "p" are parameters depending on the size of the sand grain, and "m" is the filtering speed. This equation shows the logarithmic dependence of bed height and filtration rate. The parameter "a" has a value from 500 to 800, and the parameter "p" has a value from 0.020 to 0.045.
Виявилося, що розмір зерна, який забезпечує найкращі характеристики, становить 1,0-2,0 мм, для якого величина "а" приблизно дорівнює 580, а величина "р" приблизно дорівнює 0,029, що уможливлює отримання швидкості фільтрування щонайменше 50 м/год за висоти фільтрувального шару 6, що дорівнює приблизно 2,5 м. За таких умов, якщо вхідна концентрація частинок, суспендованих у вхідному мулі, дорівнюватиме 80 млн", можливо отримати максимальну вихідну концентрацію всього лише 10 млн".It turned out that the grain size that provides the best characteristics is 1.0-2.0 mm, for which the value of "a" is approximately equal to 580, and the value of "p" is approximately equal to 0.029, which makes it possible to obtain a filtration speed of at least 50 m/h for the height of the filter layer 6, which is approximately 2.5 m. Under such conditions, if the input concentration of particles suspended in the input sludge is equal to 80 million", it is possible to obtain a maximum output concentration of only 10 million".
Було виявлено, що менший розмір зерна, який дорівнює 0,7-1,0 мм, вимагає тоншого фільтрувального шару, однак є занадто тонким для уможливлення розподілення бруду на весь фільтрувальний шар, що за варіантом, якому віддається перевага, є умовою для продовження часу роботи до виникнення необхідності здійснення зворотного промивання.A smaller grain size of 0.7-1.0 mm has been found to require a thinner filter bed, but is too fine to allow the dirt to be distributed throughout the filter bed, which is the preferred option for extended time work until the need for backwashing occurs.
Додатково було виявлено, що більші розміри зерна, які перевищують 2 мм, вимагають застосування занадто великої товщини фільтрувальних шарів у фільтрах прийнятних розмірів із більшими швидкостями фільтрування, що дорівнюють або перевищують 50 м/год.Additionally, larger grain sizes greater than 2 mm have been found to require the use of excessively thick filter layers in filters of acceptable size with higher filtration velocities equal to or greater than 50 m/hr.
Фільтрувальний шар 6 підтримує плита 7, на якій рівномірно розташовані форсунки 9 типу, наприклад, описаного у патентній заявці ОЕ2О2004006883. За варіантом, якому віддається перевага, згадані форсунки виконані з поліпропілену або поліпропілену, армованого скловолокном, встановлені в отвори в плиті 7 та прикріплені до неї за допомогою стопорної гайки. Головки 13 форсунок заглиблені у тонкий шар крупного гравію 30, який утворює основу для фільтрувального шару 6. Призначенням форсунок 9 є забезпечення як виходу води під час фільтрування, так і розподілення зворотного потоку повітря та/(або води під час зворотного промивання.The filter layer 6 supports the plate 7, on which the nozzles 9 of the type, for example, described in the patent application OE2O2004006883, are evenly located. According to the preferred option, said nozzles are made of polypropylene or polypropylene reinforced with glass fiber, installed in the holes in the plate 7 and attached to it by means of a locking nut. The heads 13 of the nozzles are embedded in a thin layer of coarse gravel 30, which forms the basis for the filter layer 6. The purpose of the nozzles 9 is to ensure both the output of water during filtering and the distribution of the return flow of air and/or water during backwashing.
Під час фільтрування кожна з форсунок 9 уможливлює прохід фільтрованої води через дуже вузькі прорізи 12, виконані у поверхні її головки 13, після чого її вихід знизу через трубчастий елемент 14, що поблизу кінця має переріз круглої форми, у нижню зону резервуара 2. Прорізи 12 форсунок 9 виконані так, щоб звести до мінімуму ризик забруднення головки. Нижня зона резервуара 2, виконана з можливістю збирання фільтрованої води з трубчастих елементів 14, розташована у донній частині 4 з відводом або трубою 8, призначеною для виведення фільтрованої води, а також для зливання залишків води з фільтрувального пристрою та подавання води для зворотного промивання.During filtering, each of the nozzles 9 enables the passage of filtered water through very narrow slots 12 made in the surface of its head 13, after which it exits from below through the tubular element 14, which has a circular cross-section near the end, into the lower zone of the tank 2. Slots 12 nozzles 9 are designed to minimize the risk of contamination of the head. The lower zone of the tank 2, made with the possibility of collecting filtered water from the tubular elements 14, is located in the bottom part 4 with a drain or pipe 8, designed for the removal of filtered water, as well as for draining the remaining water from the filter device and supplying water for backwashing.
Два вертикальні прорізи 15 та 15", які за варіантом, якому віддається перевага, розташовані в осьовому напрямку, мають чітко визначене призначення, яке полягає у наскрізному пропусканні повітря під час зворотного промивання, та за варіантом, якому віддається перевага, розташовані у нижній частині кожного з трубчастих елементів 14; подавання води для зворотного промивання в форсунки за варіантом, якому віддається перевага, відбувається через отвір у нижньому кінці трубчастого елемента 14.Two vertical slots 15" and 15", preferably located axially, have the distinct purpose of passing air through during backwashing, and preferably located at the bottom of each of the tubular elements 14; the supply of backwash water to the nozzles in the preferred embodiment is through an opening in the lower end of the tubular element 14.
Повітря та вода перемішуються вже всередині трубчастого елемента, а потім перемішуються більш активно під час проходження через прорізи 12 головки 13. За варіантом, якому віддається перевага, поверхню контактування повітря з водою у нижній зоні резервуара 2, яку також називають дзеркалом або "меніском", підтримують на висоті між прорізами 15, 15" та нижнім кінцем трубчастого елемента 14, так щоб завжди залишати проміжок для потрапляння повітря щонайменше через один зі згаданих прорізів. За варіантом, якому віддається перевага, цей меніск є плоским та незмінним протягом усього зворотного промивання, таким чином забезпечуючи відсутність різких змін швидкості потоку повітря та води на форсунках для того, щоб зберегти рівномірність зворотного промивання.The air and water are mixed already inside the tubular element and are then mixed more actively when passing through the slots 12 of the head 13. In a preferred embodiment, the air-water contact surface in the lower zone of the tank 2, also called a mirror or "meniscus", supported at a height between the slits 15, 15" and the lower end of the tubular member 14, so as to always leave a gap for air to enter through at least one of said slits. In a preferred embodiment, this meniscus is flat and constant throughout the backwash, such that thus ensuring no sudden changes in air and water flow rates at the nozzles in order to maintain the uniformity of the backwash.
Подавання повітря для зворотного промивання відбувається через кожух 16, співвісно розташований ззовні центральної труби 8 подавання води. Повітря потрапляє у кожух 16 через трубу 22. Згаданий кожух 16 з'єднаний з множиною розподільників 17 повітропроводів, які за варіантом, якому віддається перевага, розташовані зіркою у подобі диска циферблата під плитою 7, та за варіантом, якому віддається перевага, їх кількість дорівнює шести, як показано на Фіг. 3. Форсунки 9 за варіантом, якому віддається перевага, розташовані на згаданій плиті у секторах кола, утвореного диском із розташованими зіркою розподільника ми 17.Air supply for backwashing occurs through the casing 16, coaxially located outside the central water supply pipe 8. Air enters the casing 16 through a pipe 22. The said casing 16 is connected to a plurality of distributors 17 of air ducts, which, according to the preferred variant, are arranged in a star like a dial disk under the plate 7, and according to the preferred variant, their number is six, as shown in Fig. 3. The nozzles 9 according to the preferred option are located on the mentioned plate in the sectors of the circle formed by the disc with the star of the distributor located 17.
За варіантом, якому віддається перевага, кожний розподільник 17 має прямокутний переріз та має отвори 18 у вигляді щілин із вертикальною поздовжньою віссю, виконаних із двох боків та розташованих на віддаленій від повздовжньої осі резервуара частині розподільника один відносно одного на меншій відстані, оскільки поверхня, яка повинна бути охоплена ними, значно більша. Повітря рівномірно розподіляється під плитою 7 тримача форсунок, утворюючи повітряну подушку. Цій конструкції системи розподілення повітря для зворотного промивання віддається особлива перевага. Така конструкція підвищує ефективність зворотного промивання як такого.In a preferred variant, each distributor 17 has a rectangular cross-section and has openings 18 in the form of slits with a vertical longitudinal axis, made on two sides and located on the part of the distributor remote from the longitudinal axis of the tank relative to each other at a smaller distance, since the surface which should be covered by them, much larger. The air is evenly distributed under plate 7 of the nozzle holder, forming an air cushion. This backwash air distribution system design is particularly preferred. This design increases the efficiency of backwashing as such.
Подавання води для зворотного промивання у цьому випадку відбувається через трубу, з'єднану з відводом 8' резервуара.The supply of water for backwashing in this case occurs through a pipe connected to the outlet 8' of the tank.
Вода для зворотного промивання, яка під час її проходження крізь зерна піску забрала речовини, затримані фільтрувальним шаром 6, після цього подається на зливання у центральну трубу 8, яка раніше застосовувалася для подавання призначеної для очищення води у фільтрувальний пристрій. Для цього у кінцевій частині згаданої труби 8 передбачена лійка 11 з розтрубом, який збільшується та розширюється догори. Конкретна форма лійки 11, яка має відігнутий край 31 по суті конічної форми, який розширюється донизу, уможливлює оптимальне виливання потоку та сприяє необхідному відділенню повітря від води для зворотного промивання: такому ефектові сприяє одночасне зменшення швидкості та утворення тонкої плівки у лійці, що сприяє виділенню повітря, що має меншу густину. Повітря, виділене з води, випускається через відповідний перепускний клапан 20, розташований у верхній частині резервуара 2.Water for backwashing, which during its passage through the grains of sand took away the substances retained by the filter layer 6, is then fed to drain into the central pipe 8, which was previously used to supply the water intended for cleaning to the filter device. For this, in the end part of the mentioned pipe 8, a funnel 11 with a bell, which increases and expands upwards, is provided. The specific shape of the funnel 11, which has a bent edge 31 of an essentially conical shape, which expands downwards, enables optimal pouring of the flow and contributes to the necessary separation of air from water for backwashing: this effect is facilitated by the simultaneous reduction of the speed and the formation of a thin film in the funnel, which contributes to the separation air that has a lower density. The air separated from the water is released through the corresponding bypass valve 20, located in the upper part of the tank 2.
Лійка 11 також забезпечує належне розподілення води під час подавання для фільтрування.The funnel 11 also ensures proper distribution of water when feeding for filtering.
Процес фільтрування та подальші процеси зворотного промивання, які періодично необхідні для очищення фільтрувального шару, описані нижче.The filtration process and subsequent backwashing processes, which are periodically required to clean the filter bed, are described below.
Процес фільтрування уможливлює видалення з призначеної для очищення води усіх суспендованих речовин, які викликають забруднення самої води, а також дозволяє обмежитися простим пропусканням призначеної для очищення води, або просто мулу, через одинарний фільтрувальний шар вибраного піску.The filtration process makes it possible to remove from the water intended for purification all suspended substances that cause pollution of the water itself, and also allows you to limit yourself to simply passing the water intended for purification, or simply sludge, through a single filter layer of selected sand.
Вода проходить крізь фільтрувальний шар 6 зверху донизу, і фільтрування відбувається внаслідок поступового гальмування твердих частинок завдяки втраті кінетичної енергії під час контактів/зіткнень із частинками піску. За варіантом, якому віддається перевага, швидкість фільтрування становить 40-70 м/год.Water passes through the filter layer 6 from top to bottom, and filtration occurs due to the gradual inhibition of solid particles due to the loss of kinetic energy during contact/collision with sand particles. In the preferred embodiment, the filtration speed is 40-70 m/h.
Після певного циклу роботи фільтрувального пристрою його фільтрувальний шар має бути очищений або відновлений. Відновлення здійснюють за допомогою зворотного промивання, яке полягає у пропусканні води та/або повітря у напрямку, протилежному до напрямку фільтрування, тобто знизу догори, так щоб здійснювати зворотне промивання, яке уможливлює видалення бруду, накопиченого у фільтрувальному шарі, після чого відбувається зливання забрудненої води у вищезгадану центральну трубу.After a certain cycle of operation of the filter device, its filter layer must be cleaned or regenerated. Recovery is carried out with the help of backwashing, which consists in passing water and/or air in the direction opposite to the direction of filtration, that is, from the bottom up, so as to carry out backwashing, which enables the removal of dirt accumulated in the filter layer, after which the contaminated water is drained into the aforementioned central pipe.
Така операція повинна бути дуже ефективною, оскільки фільтрувальний шар 6 має велику товщину, яка за варіантом, якому віддається перевага, становить від 2 м до 4 м, а розмір зерна за варіантом, якому віддається перевага, становить від 1 мм до 2 мм, внаслідок чого бруд дуже глибоко проникає у фільтрувальний шар.Such an operation should be very efficient because the filter layer 6 has a large thickness, which in the preferred embodiment is between 2 m and 4 m, and the grain size in the preferred embodiment is between 1 mm and 2 mm, due to which dirt penetrates very deeply into the filter layer.
За варіантом, якому віддається перевага, зворотне промивання передбачає такі операції: - зливання; - подавання лише повітря для зворотного продування для здійснювання прочищення головки; - подавання повітряно-водної суміші для здійснювання ефективного зворотного промивання; - подавання лише води для зворотного промивання; - остаточне промивання потоком у напрямку фільтрування.According to the preferred option, backwashing involves the following operations: - draining; - supply of only air for reverse blowing to perform cleaning of the head; - supplying an air-water mixture for effective backwashing; - supplying only water for backwashing; - final washing with a stream in the direction of filtration.
Під час виконання операції зливання воду, що міститься у резервуарі 2, зливають через відвід 8' для зменшення ваги водяного стовпа, яка діє на плиту 7. Зливання здійснюють для доведення рівня води близько верхньої поверхні фільтрувального шару приблизно на кілька сантиметрів вище нього. Цю операцію здійснюють для уможливлення швидшого, а передусім рівномірного початку подальшого утворення бульбашок повітря у фільтрувальному шарі.During the draining operation, the water contained in tank 2 is drained through outlet 8' to reduce the weight of the water column acting on plate 7. Draining is carried out to bring the water level near the upper surface of the filter layer to about a few centimeters above it. This operation is carried out to enable a faster, and above all, uniform start of further formation of air bubbles in the filter layer.
Операція подавання лише повітря для зворотного продування викликає утворення бульбашок повітря у шарі піску та подальше піднімання та розповсюдження бульбашок повітря у фільтрувальному шарі. Ця операція триває приблизно 1 хв. та уможливлює ефективне відділення бруду від частинок піску.The air-only back-purge operation causes air bubbles to form in the sand bed and the subsequent rise and spread of air bubbles in the filter bed. This operation takes about 1 minute. and enables effective separation of dirt from sand particles.
За варіантом, якому віддається перевага, після цього здійснюють операцію подавання суміші повітря та води для зворотного промивання. Цю операцію здійснюють негайно після попередньої для швидкого видалення відділеного бруду, для запобігання його проникненню ще глибше у фільтрувальний шар. Таким чином, операцію зворотного промивання як таку здійснюють із застосуванням повітря та води. Повітря призначене також для відділення бруду від гранул піску, а вода призначена для транспортування видаленого бруду назовні. Ця операція є найважливішою та кількісно триває протягом часу, необхідного для зміни води, яка знаходиться у спученому об'ємі піску, щонайменше 10 разів. Турбулентність, утворена повітряно-водною сумішшю усередині зернистого матеріалу, уможливлює дуже ефективне промивання.According to the preferred option, after this, the operation of supplying a mixture of air and water for backwashing is carried out. This operation is carried out immediately after the previous one in order to quickly remove the separated dirt, to prevent its penetration even deeper into the filter layer. Thus, the backwashing operation as such is carried out using air and water. The air is also intended to separate the dirt from the sand granules, and the water is intended to transport the removed dirt to the outside. This operation is the most important and quantitatively lasts for the time required to change the water that is in the swollen volume of sand, at least 10 times. The turbulence created by the air-water mixture inside the granular material enables very effective washing.
Наступна операція передбачає подавання лише води для зворотного промивання. Ця операція триває 2-5 хв. Її уможливлює рівномірне та однорідне осадження шару без утворення порожніх просторів, які можуть зменшувати ефективність фільтрування.The next operation involves supplying only water for backwashing. This operation lasts 2-5 minutes. It enables uniform and uniform deposition of the layer without the formation of empty spaces, which can reduce the efficiency of filtering.
Завершальною операцією зворотного промивання є промивання потоком у напрямку фільтрування, яке призначене для підготування фільтрувального пристрою до здійснення фільтрування, додатково ущільнюючи осаджений шар, а також для уможливлення видалення бруду, не видаленого під час виконання операції зворотного промивання, таким чином забезпечуючи отримання відмінно очищеної води одразу після відновлення роботи фільтрувального пристрою. Ця операція промивання триває приблизно 5 хв.The final operation of the backwash is backwashing with a stream in the direction of filtration, which is intended to prepare the filter device for filtration by further compacting the sedimented layer, and also to enable the removal of dirt not removed during the backwash operation, thus ensuring that perfectly purified water is obtained immediately after resumption of operation of the filtering device. This washing operation lasts about 5 minutes.
За варіантом, якому віддається перевага, під час зворотного промивання швидкість повітря та води відповідно становить від 60 м/год до 110 м/год та від 11 м/год до 14 м/год. ! Готуй Вол аIn a preferred embodiment, during backwashing, the air and water velocities are between 60 m/h and 110 m/h and between 11 m/h and 14 m/h, respectively. ! Cook Vol a
Кох ов р ис ші тенти Б ЯKoch ov r ys shi tents B Ya
Ка орнннннни Ж ї і Ї демо Бад ит білиKa ornnnnny J i i I demo Bad it white
У ме м и ен З т мн шеU me m i en Z t less
М а носа ж ел Я а а НН у пи аM a nosa z el Ya a a NN u pi a
МИНЕ Й МОН Я НА ЕЕ я рн ВШ То т КОВО НЯ дивMINE Y MON I NA EE i rn VSH To t KOVO NYA see
РОБ ів вом Х жебоогйояROB iv vom X zheboogyoya
ПИPI
З 4 є шивWith 4 there is a shiv
Фіг її 7 ках м п чия І І ях З в 5 ЩИТFig her 7 kah m p chiya I I yah Z in 5 SHIELD
МК кн і йMK kn and y
У ї7 С м Фіг.2а й -к 18 мак Кк о мч: -In i7 S m Fig. 2a and -k 18 mak Kk o mch: -
Фіг.2Ь ї7? : рожа Х і і і: я -Fig. 2b and 7? : Rosa X i i i: i -
Яни кр ! АТОМ, й вики ник, ще тх АХ Н Ей ше с йThey are cr! ATOM, y vyky nyk, still th AH N Ney she s y
Кн, ре чнНниШ екKn, re chNnyS ek
НА х з ий У ше ша ши во о Я.NA x z iy U she sha shi vo o Ya.
Гн КВ ЦЯ сит ВИП ХИМИИХИПИПИ о обуHn KV ЦЯ sit ЭП ХИМИИХИПИПЯ about both
ФО З пуп ултл М Були ПЕ о У 5, шли ще мн Кеннет вн 17 ТУFO Z pup ultl M There were PE at U 5, there were more Kenneth VN 17 TU
Фіг.3 рFig. 3
КаKa
К-Я попере 8... щі ї На ! Н дикий ЗК МК ме кмK-I will cross 8... more! N wild ZK MK me km
КОДИ нняCODING
ДАЙ ЇGIVE HER
Ніс ПО НИNose to us
ПИТНЕdrinkable
У У Мк ВН НИ З ЯН УНН УК:In U Mk VN NI Z YAN UNN UK:
УМХ З Ася мляня наи ААКАТ, 7 не нннвнаво ЙUMH Z Asya mlyanya nay AACAT, 7 ne nnnvnavo Y
БР 1 БРІК -;BR 1 BRIC -;
ЗМК НААН оркиZMK NAAS orks
МРІЇ, РЕННЯDREAMS, DREAMS
МАХ о нлянйні ММК,MAH o nliannyi MMK,
КІМ ТИМИ ХК К х і х х Н хKIM TIMY HK K x i x x N x
Херекнялякнриттннтуу 1 ! : ї Н їHereknyalyaknrittnntuu 1 ! : i N i
Н ! і ; Н іN ! and N and
СЯ Н ИSYA N I
Н Н їN N y
Н ї рN y r
Н ЯN Ya
МА кожи Н и Н ! м Кк і їMA skins N and N! m Kk and i
Н Н НN N N
Н ї ! ; ' ше ЗИ ШК ВNo! ; 'she ZY ShK V
Н щит З ше шеH shield Z she she
Н п Тож:So:
ДЕ: і Ши й ще Ше і НУ и ЗИ 29 Е «х НЕ нт, р хі я гDE: and Shi and also She and NU and ZY 29 E «x NE nt, r hi i g
Ка Хе Її фе скаже Н Же Ух й НВ НІ Жодне хх -е ве х МТУ М чех НУ педа их м А тині ів полу ди КАК ЕТ 27 іх нон тт Н у, ЖеKa He Her fe will say N Zhe Uh y NV NO None xx -e ve x MTU M cheh NU peda ih m A tyni iv polu di KAK ET 27 ih non tt N u, Zhe
У х и ї КЗ 7 ол аIn kh i y KZ 7 ol a
Код х : Е ПА і у Н ; ку ит х : Ух , ж їх і Е щіCode x: Е PA and у H; ku y t h : Uh , same them and E schi
З Я х оо ко зі о Дт тити х й й рем нанні й м туту с МЕН У ї ШЕ хZ I h oo ko zi o Dt titi h y y rem nanni y m tutu s MEN U y SHE x
Й і ї їх у. : ЕЕ хAnd eat them too. : EE x
З ГИНЕ ЯI WILL DIE
Ей ПИШИ Ко фолоннннняянтннинн інже тяхHey WRITE Ko folonnnniayantnninn inzhe tyh
ЦП ІПИПО ПИЛУ ї о ооо о В ниниCP IPIPO PILU i o o o o o In now
ЕИПИІЦШИЦИЦСИЦИИИОХ іEIPIITSSHITSTSITSIIOH and
Ї хі ! й Н І Н ї НИ і ї і і ї і Н ї ЕН і ! -4 шк і дня рек он КД рене чі шиті на аа ис ау Ве чи нини аднниHee hee! and N I N i NI i i i i i i N i EN i ! -4 shk and day rec on KD rene chi shiti on aa is au Ve chi niny adnny
Claims (12)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IT002045A ITMI20062045A1 (en) | 2006-10-24 | 2006-10-24 | SAND FILTRATION DEVICE |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA95987C2 true UA95987C2 (en) | 2011-09-26 |
Family
ID=37895833
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UAA200904818A UA95987C2 (en) | 2006-10-24 | 2007-10-23 | Sand filtering device |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP2091625A2 (en) |
IT (1) | ITMI20062045A1 (en) |
RU (1) | RU2440170C2 (en) |
UA (1) | UA95987C2 (en) |
WO (1) | WO2008049833A2 (en) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105152392A (en) | 2009-01-13 | 2015-12-16 | 捷通国际有限公司 | Gravity feed water treatment system |
CN102451580A (en) * | 2010-10-25 | 2012-05-16 | 湖北中碧环保科技有限公司 | Water treatment drawer-type filtering method and device thereof |
DE102012202112A1 (en) * | 2012-02-13 | 2013-08-14 | Krones Ag | Method for controlling and / or regulating filter systems with a media filter |
CN104436774B (en) * | 2014-12-04 | 2015-09-16 | 山东双轮股份有限公司 | Mechanical filter |
IT201700095986A1 (en) * | 2017-08-25 | 2017-11-25 | Giuseppe Sicuri | Counter-pressure device for mounting drainage nozzles above flat surface without structural reinforcements inside pressurized sand filters built in cylindrical containers. |
IT202100008330A1 (en) | 2021-04-01 | 2022-10-01 | Danieli Off Mecc | PLANT AND PROCEDURE FOR THE REMOVAL OF SUSPENDED SOLIDS, OILS AND GREASES FROM COOLING WATER IN THE STEEL AND METALLURGICAL INDUSTRY |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3886071A (en) * | 1973-01-29 | 1975-05-27 | Ecodyne Corp | Filter |
CH633971A5 (en) * | 1978-07-14 | 1983-01-14 | Sulzer Ag | Back-flushable filter |
FR2485385A1 (en) * | 1980-06-27 | 1981-12-31 | Degremont | BED FILTER OF GRANULAR MATERIALS FOR THE TREATMENT OF WATER, ESPECIALLY SEA WATER AND CORROSIVE LIQUIDS |
JPS57136989A (en) * | 1981-02-19 | 1982-08-24 | Nippon Steel Corp | Treatment of waste water containing trace amount of oil |
-
2006
- 2006-10-24 IT IT002045A patent/ITMI20062045A1/en unknown
-
2007
- 2007-10-23 RU RU2009119481/05A patent/RU2440170C2/en not_active IP Right Cessation
- 2007-10-23 UA UAA200904818A patent/UA95987C2/en unknown
- 2007-10-23 EP EP07821700A patent/EP2091625A2/en not_active Ceased
- 2007-10-23 WO PCT/EP2007/061336 patent/WO2008049833A2/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ITMI20062045A1 (en) | 2008-04-25 |
EP2091625A2 (en) | 2009-08-26 |
RU2440170C2 (en) | 2012-01-20 |
WO2008049833A3 (en) | 2008-06-12 |
WO2008049833A2 (en) | 2008-05-02 |
RU2009119481A (en) | 2010-11-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4547286A (en) | Water filtration process and apparatus having upflow filter with buoyant filter media and downflow filter with nonbuoyant filter media | |
US4178245A (en) | Filtration method | |
UA95987C2 (en) | Sand filtering device | |
EP3302749B1 (en) | Multilayer media bed filter with improved backwash | |
EP2745906A1 (en) | Method for the mechanical separation of solids from waste water | |
JP2008093542A (en) | Filter device and filtering system | |
KR101556669B1 (en) | Upward flow type terraced filtering wetland | |
US3512641A (en) | Countercurrent solid-liquid contacting system | |
CN1953795A (en) | Fine filtering apparatus controllable packing density using flexible fiber | |
KR100949058B1 (en) | Filtering device | |
JP3668259B2 (en) | Filtration device | |
KR101562335B1 (en) | Fluid purification apparatus using spiral flow and method for purifying the same | |
JP5957591B1 (en) | Water treatment equipment | |
US20140166593A1 (en) | Gas-Liquid Distribution Technique for Water or Wastewater Filters Using Underdrains | |
SU1468403A3 (en) | Apparatus for continuous filtration of liquids | |
JP2690852B2 (en) | How to operate the natural filtration device | |
JPH08257312A (en) | Filter equipment | |
KR20040058088A (en) | Automatic backwash filter | |
JP4299396B2 (en) | Air-water distribution device and water treatment device using the air-water distribution device | |
GB2118452A (en) | Filtration method and apparatus | |
KR200227931Y1 (en) | Strainer block improved on backwashing ability | |
JP3388379B2 (en) | Filtration equipment | |
JPH08196812A (en) | Filtering device | |
KR200225090Y1 (en) | Strainer block nozzle for sand filters | |
KR101483681B1 (en) | Pressure filter apparatus with a dispersion basket |