Способ регенерации загрузки фильтров

(19) 23/24 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН СВИ СТВУ АВТОРСК(21) 3448737/23-26 (54) (57) 1. СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ ЗА- (22) 03.06,82 ГРУЗКИ ФИЛЬТРОВ, включающий взве- (46) 15.11.83. Бюл.42 шивание загрузки и вынос загрязнений по- (72) Я. Б, Лазовский, М. Г. Новиков, током промывной воды, отличающийся тем, Н. Г. Иванова,.В. М. Любарский, что, с целью снижения расхода промыв- и А. И. Федоров ной воды и удешевления способа, перед взве- (71) Ленинградскийнаучно-исследовательс- шиванием загрузку осушают и затем подкий институт Ордена Трудового Красного - вергают последовательному замораживаЗнамени академии коммунального хозяйства.нию и оттаиванию. им. К. Д: Памфилова 2. Способ по и. 1, отличающийся тем, (53) 66.067.322 (088.8) что осушение загрузки осуществляют путем (56) 1. СНиП П-74 Водоснабжение, опорожнения фильтра со скоростью, не пренаружные сети и сооружения, М., Строй- вышающей скорость фильтрования. издат, 1976, с. 47, 3, Способ по п. 1, отличающийся тем,2. Журба М. Г. Фильтры с плавающей. что замораживание и оттаивание осуществзагрузкой для сельхозводоснабжения. М ляют пропусканием через осушенную заКолос, 1978, с. 47-48. грязненную загрузку соответственно хла-3. Клячко В. Я., Апельцин И. Э, Очист-дагента и теплоносителя. ка природных вод. М., издательство литературы по строительству, 1971, с. 234-235 (прототип) . С:Изобретение относится к очистке природных вод и доочистке сточных жидкостей и может быть использовано в скорых фильтрах с гранулометрически неоднородной зернистой загрузкой.Известен способ регенерации гранулометрически неоднородной зернистой загрузки, включающий отделение задержанных при фильтровании скоагулированных загрязнений от загрузки в восходящем потоке воды и воздуха. При этом регенерацию осуществляют в три этапа: на первом В загрузку подают воздух с интенсивностью 15.20 л/см, на втором - одновременно С воздухом в загрузку подают воду интенсивностью 2,5-3,5 л/с,м.; на третьем - от. ключают подачу воздуха, а интенсивность подачи воды доводят до 5-6 л/см,На первом этапе задержанные загрязнения отделяются от зерен загрузки, а во время второго и третьего этапов выносятся из нее 1).Недостатком известного способа является сложность его аппаратурного сформления; необходимость в компрессоре, воздуховодах, а также в дополнительной распределительной системе в фильтре, предназначенной для распределения воздуха. Кроме того, получаемый в результате регенерации загрузки осадок (из скоагулированных загрязнений) характеризуется высоким сопротивлением фильтрации, что существенно усложняет и удорожает последующий процесс обработки промывных вод,Известен также способ регенерации гранулометрически неоднородной зернистой загрузки, включающий отделение задержанных при фильтровании скоагулированных загрязнений и вынос их из выгрузки потоком воды, подаваемым в пульсирующем режиме 2.Пульсацию обеспечивают за счет резкого открытия на 20-30 с поворотного диска (на трубопроводах большого диаметра) или пробкового крана, установленного на трубопроводе сброса промывной воды. При этом обычно осуществляют от двух до четырех последовательных кратковременных сбросов промывной воды.Данный способ регенерации загрузки позволяет существенно упростить его аппаратурное сформление по сравнению со способом, приведенным выше.Вместе с тем, при пульсирующем режиме подачи промывной воды из загрузки удаляются не все задержанные скоагулированные загрязнения, а лишь основная их часть. Это приводит к тому, что пульсирующий режим подачи промывной воды весьма эффективен лишь в фильтрах с плавающей загрузкой, чувствительной к резким перепадам давлений на входе или выходе из фильтра. Кроме того, также как и в способе, приведенном выше, получаемый в результатерегенерации загрузки осадок (из скоагулированных загрязнений) характеризуется5высоким сопротивлением фильтрации, чтосущественно усложняет и удорожает последующий процесс обработки промывныхвод.Наиболее близким к изобретению техническим решением является способ регенерации загрузки фильтровальных сооружений, включающий отделение от зерен загрузки задержанных при фильтровании скоагулированных загрязнений и вынос их иззагрузки потоком воды, подаваемым с интенсивностью, обеспечивающей достаточноерасширение слоя загрузки, последующийсбор промывной воды в отдельную емкость,в которой ее отстаивают, затем осадок отделенный от осветленной промывной водыподвергают замораживанию в морозильной20 установке, оттаивают в естественных условиях и затем обезвоживают на вакуум-фильтре 3.Данный способ достаточно прост и надежен. Реализация способа не связана сосложным аппаратурным оформлением.Однако способ характеризуется повышенным расходом промывной воды, обусловленным тем, что интенсивность ее подачикак правило должна составлять не менее13-15 л/см. Кроме того, получаемый в реЗО зультате регенерации загрузки осадок (изскоагулированных загрязнений) характеризуется высоким сопротивлением фильтрации, что существенно усложняет и удорожает последующий процесс обработки промывных вод,35Целью изобретения является снижениерасхода воды на регенерацию и удешевление способа.Поставленная цель достигается тем, чтосогласно способу регенерации загрузки фильтров, включающему взвешивание загрузки и вынос загрязнений потоком промывной воды, перед взвешиванием загрузку осушают и затем подвергают последовательному замораживанию и оттаиванию,4 Осушение загрузки осуществляют путем опорожнения фильтра со скоростью, непревышающей скорость фильтрования,Замораживание и оттаивание осуществляют пропусканием, через осушенную загрязненную загрузку соответственно хладагента или теплоносителя.Пример. Невскую воду, характеризующуюся следующими показателями: температура 4,6 С; цветность - 36 град., взвешенные вещества 2,9 мг/л, величина рН - 7,25,щелочность - 0,44 мг-экв/л, перманганатная окисляемость - 8,94 мг-экв/л, коагулируют сернокислым алюминием в дозе6 мг/л по А 10 и фильтруют со скоростью1053852 Показатель Прототип Предлагаеьки 6,3 19,6 4,5 32 8,3 10-ю3,810 8,5 10с ВНИИПИ Заказ 8965/5 Тираж 688 ПодписноеФилиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 8,16 м/ч через загрузкй из кварцевого песка с эквивалентным диаметром - 0,94 мм и толщиной 155 см, размещенной в пилотной установке - модели скорого фильтра. Фильтроцикл заканчивают по достижению предельных потерь напора и загрузке, после чего прекращают подачу воды на фильтр,Регенерацию загрузки осуществляют в несколько этапов, На первом этапе загрузку осушают путем опорожнения фильтра. При опорожнении вода с фильтра продолжает поступать в емкость чистой воды, с тем, чтобы задержанные загрязнения при опорожнении не отделились бы от зерен загрузки, опорожнение осуществляют со скоростью не превышающей скорость фильтрования перед регенерацией загрузки,На втором этапе загрузку заполняют предварительно охлажденным в холодильной установке до температуры -6 С хладагеитом - 20 о/о-ный раствор хлористого натрия. После 10 мин контакта загрузки и хладагента, фильтр опорожняют, спуская хладагент в специальную емкость для повторного использования.Во время второго этапа происходит вымораживание воды из задержанных на зернах загрузки скоагулированных загрязнений, благодаря чему имеет место необратимое изменение их структуры. Продолжительность отделения загрязнений от зерен загрузки, мин Расход воды на регенерацию, Ъ отобщей производительности Содержание взвешенных веществв светленной (после отстаивания)промывной в 9 де, мг/л Цветность осветленной промывнойводы (без центрифугирования), град Сопротивление фильтрованию содержащейся в осадке твердой фазы, см/гдо замораживания-оттаивания после замораживания-оттаивания Как видно из приведенных в таблице данных, предлагаемый способ регенерации загрузки по сравнению с известным обеспечивает снижение расхода воды на промывку приблизительно в 2 раза и позволяНа третьем этапе загрязнения оттаивают, пропуская через загрузку, сжатый воздух от компрессора. Продолжительность этого этапа 2-3 минНа четвертом этапе загрузку отмывают от загрязнений потоком воды, подаваемой с интенсивностью 14,2 л/с м. Продолжительность этого этапа промывки определяют по времени, в течение которого содержание взвешенных веществ в промывной воде снижается до 4,0 мг/л.Критериями качества получаемой в результате регенерации загрузки промывной воды служат параметры, связанные с последующей ее обработкой: в частности степень осветления промывной воды, сопротивление фильтрованию содержащейся в ней твердой фазы и т. д,Для определения указанных параметровпромывную воду собирают в специальной 20 емкости, где ее отстаивают в течение 60 мин.Осадок отделяют от осветленной промывной воды и направляют для обезвоживания вакуум-фильтрованием через капроновую ткань (артикул 1527), .уложенную на дно воронки Бюхнера. Остаточное давление при обезвоживании 420-460 мм. рт.ст.Результаты исследований приведены втаблице. ет существенно уменьшить сопротивление фильтрованию содержащейся в промывной воде твердой фазы, что в значительной степени упрощает и удешевляет последующий процесс обработки промывной воды,