RU2064811C1 - Filter for water purification - Google Patents
Filter for water purification Download PDFInfo
- Publication number
- RU2064811C1 RU2064811C1 SU5055861A RU2064811C1 RU 2064811 C1 RU2064811 C1 RU 2064811C1 SU 5055861 A SU5055861 A SU 5055861A RU 2064811 C1 RU2064811 C1 RU 2064811C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sections
- filter
- water
- section
- washing
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 59
- 238000000746 purification Methods 0.000 title claims description 5
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 25
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 13
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 claims description 9
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000003889 chemical engineering Methods 0.000 abstract 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 18
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 11
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 8
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 5
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 2
- 208000012868 Overgrowth Diseases 0.000 description 1
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Filtration Of Liquid (AREA)
Abstract
Description
Изобретение предназначено для осветления, обезжелезивания и комплексной очистки воды, может быть использовано в технологиях подготовки питьевой воды, а также в системах защиты окружающей среды для очистки промышленных стоков. The invention is intended for clarification, deferrization and integrated water treatment, can be used in drinking water preparation technologies, as well as in environmental protection systems for industrial wastewater treatment.
Известно водоочистное устройство (В.Оводов. Сельскохозяйственное водоснабжение и обводнение. М. "Колос", 1984, стр.248, рис.2.46), содержащее корпус, заполненный фильтрующей загрузкой, дренажно-распределительное устройство, подводящую, отводящую и грязевую трубы, присоединенные к стенкам корпуса. Known water treatment device (V. Ovodov. Agricultural water supply and watering. M. "Kolos", 1984, p. 248, Fig. 2.46), containing a housing filled with filter loading, a drainage distribution device, inlet, outlet and mud pipes connected to the walls of the housing.
Недостатком известного водоочистного устройства является, при параллельном соединении таких устройств и подаче фильтрата с одних на промывку других, ухудшение качества фильтрата вследствие того, что общий поток подаваемой на осветление воды в этих условиях не уменьшается, а сам собой перераспределяется между оставшимися в работе устройствами. Это приводит к их перегрузке, и, следовательно, к ухудшению качества фильтрата, если не предпринять каких-либо соответствующих технических мер. A disadvantage of the known water purification device is, when these devices are connected in parallel and the filtrate is fed from one to another, the quality of the filtrate is deteriorated due to the fact that the total flow of water supplied to the clarification does not decrease under these conditions, but is redistributed among the devices remaining in operation. This leads to their overload, and, consequently, to a deterioration in the quality of the filtrate, if you do not take any appropriate technical measures.
Известно водоочистное устройство (Патент СССР N 1787042, кл. В 01 D 29/56, 1991), содержащее корпус с крышкой, разделенный на ряд секций перегородками с водопропускными отверстиями у их верхних торцов и заполненный фильтрующей загрузкой, проточные камеры, присоединенные к нижним частям секций, дренажно-распределительное устройство, размещенное под секциями, и подводящую, отводящую и оборудованные затворами грязевые трубы, присоединенные к стенкам корпуса. Данное устройство взято в качество прототипа. A water treatment device is known (USSR Patent No. 1787042, class B 01 D 29/56, 1991), comprising a housing with a lid, divided into a number of sections by partitions with culverts at their upper ends and filled with a filter load, flow chambers attached to the lower parts sections, a drainage distribution device located under the sections, and the inlet, outlet and equipped with gates mud pipes connected to the walls of the housing. This device is taken as a prototype.
К недостаткам прототипа относится необходимость прекращения подачи очищаемой воды на него при промывке хотя бы одной из секций. В противном случае отмываемые загрязнения высокой концентрации будут поступать в последующие секции, что ухудшит качество фильтрата. Наличие же перегородок различной высоты усложняет конструкцию, а наличие запорного устройства на входе для периодического прекращения подачи очищаемой воды снижает надежность прототипа в эксплуатации. The disadvantages of the prototype include the need to stop supplying purified water to it when washing at least one of the sections. Otherwise, laundered contaminants of high concentration will enter the subsequent sections, which will impair the quality of the filtrate. The presence of partitions of various heights complicates the design, and the presence of a shut-off device at the inlet to periodically stop the supply of purified water reduces the reliability of the prototype in operation.
Целью изобретения является улучшение качества фильтрата, упрощение конструкции, повышение надежности в эксплуатации. The aim of the invention is to improve the quality of the filtrate, simplify the design, increase reliability in operation.
На фиг.1 схематично изображен фильтр для очистки воды в режиме промывки первой секции; на фиг.2 часть проточной камеры. Figure 1 schematically shows a filter for water purification in the washing mode of the first section; figure 2 part of the flow chamber.
Фильтр для очистки воды содержит корпус 1, разделенный перегородками 2 с водопропускными отверстиями 3 у их верхних торцов на ряд последовательно расположенных секций 4, размещенную в секциях фильтрующую загрузку 5, присоединенные к нижним частям секций проточные камеры 6, размещенные под ними, дренажно-распределительное устройство, выполненное в виде общей горизонтальной полости 7, сообщающейся с проточными камерами. Подводящий трубопровод 8 присоединен в первой и последней секциями, отводящий трубопровод 9 выполнен вертикальным Л-образно изогнутым и снабжен вантузом 10 для выпуска воздуха при заполнении его водой и обратным клапаном 11. Грязевые трубы 12 снабжены стояками 13 с воронками 14, расположенными на уровне выше отметки расширения загрузки при промывки и затворами 15. The filter for water purification comprises a housing 1, divided by partitions 2 with culverts 3 at their upper ends into a series of sections arranged in series 4, a
Проточные камеры 6 служат для исключения влияния завихрений потока в дренажно-распределительной полости на грязеудерживающую способность фильтрующей загрузки 5 в ее нижней части и могут иметь две параллельные горизонтально закрепленные решетки 16, пространство между которыми заполнено гравием с диаметром частиц, уменьшающимся к середине слоя. Flow chambers 6 serve to exclude the influence of flow swirls in the drainage-distribution cavity on the dirt-holding ability of the
Вместо стояков 13 с воронками 14 грязевые трубы 12 могут быть снабжены сифонами с водоприемными отверстиями на уровне выше отметки расширения загрузки при ее промывке и с вершиной выше Л-образной трубы и водопропускных отверстий 3 перегородок 2 это обеспечивает автоматическую зарядку сифона водой перед началом промывки и разряженное состояние в процессе фильтрования до начала промывки, т.е. в этом варианте исполнения установка работает автоматически (при этом затворы 13 можно исключить из устройства). Instead of
Экспериментально было установлено, что для оптимальной работы фильтра необходимо, чтобы количество секций было определено из математического выражения:
N QW/q + 1,
где N количество секций;
Q интенсивность промывки загрузки, л/с•м2;
W площадь поверхности загрузки в плане одной секции, м2;
q производительность каждой секции в условиях промывки одной секции, л/с;
и водопропускные отверстия 3 должны быть расположены на отметке ниже максимально допустимого, но выше минимально допустимого уровня воды при промывке в трубопроводе 9.It was experimentally established that for optimal filter operation, it is necessary that the number of sections be determined from a mathematical expression:
N QW / q + 1,
where N is the number of sections;
Q loading washing intensity, l / s • m 2 ;
W loading surface area in terms of one section, m 2 ;
q productivity of each section in the conditions of washing one section, l / s;
and culverts 3 should be located at a mark below the maximum allowable, but above the minimum allowable water level when flushing in the
Фильтр работает следующим образом. Воду, подлежащую очистке, подают по трубопроводу 8 в первую и последнюю секции 4. Вода сначала заполняет первую и последнюю секции, затем через водопропускные отверстия 3 в перегородках 2 перетекает в смежные секции, заполняя постепенно все секции. Одновременно происходит фильтрация воды вниз через фильтрующую загрузку 5, в результате чего дренажно-распределительная полость 7 заполняется чистым фильтратом. Фильтрат поступает в отводящий трубопровод 9; из нее вытесняется воздух через вантуз 10 и далее она движется через обратный клапан 11 в отводящую систему. The filter works as follows. The water to be purified is supplied through a pipe 8 to the first and last sections 4. Water first fills the first and last sections, then through the culverts 3 in the partitions 2 flows into adjacent sections, gradually filling all sections. At the same time, water is filtered downward through the
В результате фильтрования воды в фильтрующей загрузке 5 образуются отложения, сужающие ее каналы. Гидравлическое сопротивление загрузки 5 увеличивается, производительность устройства падает до наперед заданного значения. В этот момент необходимо начать промывку фильтрующей загрузки 5. Для этого открывают затвор 15 на грязевой трубе 12, например, первой секции. As a result of filtering the water in the
В случае наличия сифонов взамен грязевых труб 12 уровень воды в одном из сифонов к моменту необходимости промывки поднимется в его вершину и он зарядится водой, установка за счет этого автоматически перейдет в режим промывки загрузки 5. Этому способствовал возросший напор в установке над загрузкой 5 вследствие кольматажа ее каналов отложениями. If there are siphons instead of mud pipes 12, the water level in one of the siphons will rise to its top by the time the washing is necessary and it will be charged with water, the installation will automatically switch to washing
Уровень воды над фильтрующей загрузкой 5 в промываемой секции снизится, в загрузке появится обратный ток фильтрата, взрыхляющий ее и вымывающий из нее отложения. Гидросопротивление загрузки 5 уменьшится, вследствие чего напор фильтрата в дренажно-распределительной полости 7 снизится и поэтому понизится уровень воды в трубе 9, обратный клапан 11 закроется. В ходе промывки уровень воды в остальных секциях понижается за счет фильтрации ее в дренажно-распределительную полость и частично за счет сброса небольшого количества воды в промываемую секцию через водопропускное отверстие 3 перегородки 2. Именно небольшого количества, так как действующий напор воды над этим отверстием в процессе промывки в самом же начале ее резко снижается, обычно с 2.5 метров до нескольких сантиметров над порогом отверстия. Причем следует иметь в виду, что при рассматриваемом случае промывки самой крайней секции на все непромываемые секции продолжает поступать исходная вода только с одной стороны, с другой же стороны она свободно изливается из подводящей трубы в промываемую секцию и по грязевой трубе 12 сбрасывается в канализацию вместе с грязным промывным фильтратом. При этом подача исходной воды с обеих сторон практически одинакова и максимальная, как при фильтрации через еще не загрязненные секции. Но подача исходной воды во все непромываемые секции снизилась в два раза. Казалось бы и суммарная производительность этих секций должна уменьшиться и окажется недостаточной для обеспечения промываемой секции частым фильтратом. Однако требуемый расход чистого фильтрата на промывку одной секции из остальных секций формируется одновременно из расхода воды, подаваемой во все остальные секции, и части верхнего слоя воды над фильтрующей загрузкой в этих секциях. Целесообразно иметь такую высоту, перегородок, чтобы основание промывного слоя воды в секциях находилось ниже водопропускных отверстий 3. Это уменьшит боковой отток исходной воды через отверстие 3 в промываемую камеру в начале промывки и полностью исключит его к концу промывки. The water level above the
В ходе промывки фильтрующей загрузки 5 любой секции не происходит ухудшения качества фильтрата в дренажно-распределительной системе, так как при открытии затвора 15 падает напор сначала под крышкой корпуса над загрузкой 5 вследствие начавшегося оттока воды через отверстие 3 в промываемую секцию и отрыва поверхности воды от крышки, что приводит к снижению расхода фильтрата, а затем, по мере расширения загрузки под действием потока фильтрата снизу и уменьшения ее гидросопротивления, а также под действием постепенного снижения уровня воды в промываемой секции, расход фильтрата растет, достигая постепенно величины, имевшей место к началу промывки. Конечно же, для обеспечения этого расстояние по высоте от отверстий 3 до минимально допустимого уровня воды в промываемой секции должно быть близко по величине к потерям напора на загрузке 5 к началу промывки. Эта высота задается на основании гидравлического расчета. During the washing of the
После израсходования промывного слоя воды соседней секции промывка несколько затухнет и дальнейшее ее продолжение становится нецелесообразным. Уровни воды в промытой секции и трубопроводе 3 снизятся до минимальных, положение которых, однако, выше отметки расширения загрузки. Затвор 15 закрывают. Если взамен грязевой трубы 12 применен сифон, он разрядится и затвор 15 закрывать не имеет смысла; затворы 15 можно использовать для выставления необходимых промывных расходов в процессе пуско-наладки водоочистного устройства в производственных условиях. Фильтрующая загрузка перейдет в исходное состояние, а секции, в том числе промытая, заполнятся исходной водой, и процесс фильтрования продолжится во всех секциях. Напор воды в дренажно-распределительной полости возрастет и опять чистый фильтр поступит через трубопровод 9 и обратный клапан 11 в отводящую систему. After the rinsing layer of water of the neighboring section has been used up, the rinsing will decay somewhat and its further continuation becomes impractical. Water levels in the washed section and pipeline 3 will drop to the minimum, the position of which, however, is above the mark of the expansion of the load. The shutter 15 is closed. If a siphon is used instead of the mud pipe 12, it will discharge and the shutter 15 does not make sense to close; the gates 15 can be used to set the necessary flushing costs during the commissioning of the water treatment device in a production environment. The filter load will return to its initial state, and the sections, including the washed one, will be filled with source water, and the filtering process will continue in all sections. The pressure of the water in the drainage and distribution cavity will increase and again a clean filter will flow through
Аналогично промывают любую промежуточную секцию. Разница состоит лишь в том, что через отверстия 3 двух соседних перегородок 2, образующих промываемую секцию, непрерывно сливается в последнюю исходная вода, но с таким же общим расходом, как и при промывке крайней секции, т.е. практически равным половине общей подаче воды на водоочистное устройство. Следовательно, независимо от номера промываемой камеры, сброс грязной воды из нее должен осуществляться с таким расходом, чтобы уровень воды в ней постепенно опускался на минимально допустимую отметку, находящуюся несколько выше отметки расширения загрузки. В этом случае завершение ее промывки будет происходить автоматически, если взамен грязевых труб 12 применить сифоны с водоприемными отверстиями на минимально допустимой отметке уровня воды в секциях. Similarly, any intermediate section is washed. The only difference is that through the openings 3 of two adjacent partitions 2, which form the flushing section, continuously merges into the last source water, but with the same total flow rate as when flushing the end section, i.e. almost equal to half the total water supply to the water treatment device. Therefore, regardless of the number of the flushed chamber, the discharge of dirty water from it should be carried out at such a rate that the water level in it gradually drops to the minimum allowable mark, which is slightly higher than the mark of the expansion of the load. In this case, the completion of its washing will occur automatically if, instead of mud pipes 12, siphons with water inlets are used at the minimum allowable water level in the sections.
Если в водоочистном устройстве фильтрующая загрузка является зернистой, например, как кварцевый песок, то осаждающиеся зерна будут глубоко проникать в поры гравийного слоя через верхнюю решетку 16 проточной камеры 6. Однако зерна осядут не ниже самого мелкого гравия в середине его слоя и поэтому зерна загрузки 5 не просыпятся в дренажно-распределительную полость, что и требуется. При промывке же зернистой фильтрующей загрузки ее зерна без заметных затруднений вымываются вверх из пор гравия. If the filter load in the water treatment device is granular, for example, like quartz sand, then the deposited grains will penetrate deep into the pores of the gravel layer through the
Для условий слабого давления воды в отводящей системе, не обеспечивающего закрытия обратного клапана 11 при промывке секций, отводящий трубопровод 9 выполнен вертикальным Л-образной формы для исключения оттока чистого фильтрата в отводящую систему. For conditions of weak water pressure in the discharge system, which does not ensure the closing of the non-return valve 11 when washing the sections, the
Предлагаемое водоочистное устройство сохраняет качества фильтрата в дренажно-распределительной полости в период промывки одной из секций, так как напор воды над фильтрующей загрузкой в остальных секциях снижается благодаря сбросу части исходной воды в промываемую секцию и далее в канализацию. Потеря исходной воды за сутки при одной промывке всех секций составит 0,4% что незначительно. При этом эта вода снижает концентрацию всякого рода веществ, приводящих к зарастанию труб канализации нерастворимыми отложениями, к явлениям инкрустации и заиления. The proposed water treatment device maintains the quality of the filtrate in the drainage and distribution cavity during the washing period of one of the sections, since the water pressure above the filter load in the remaining sections is reduced due to the discharge of part of the initial water into the washed section and further into the sewer. The loss of source water per day with one washing of all sections will be 0.4%, which is insignificant. At the same time, this water reduces the concentration of all kinds of substances, leading to overgrowth of sewer pipes by insoluble deposits, to inlaid and siltation phenomena.
Устройство просто по конструкции и надежно в эксплуатации, в нем все перегородки имеют одинаковую форму, что упрощает изготовление, и отсутствует необходимость периодического перекрытия подводящей трубы, что повышает надежность установки в эксплуатации. Установка работоспособна и поэтому отвечает критерию "промышленная применимость". The device is simple in design and reliable in operation, in it all partitions have the same shape, which simplifies manufacturing, and there is no need for periodic shutdown of the supply pipe, which increases the reliability of the installation in operation. The installation is efficient and therefore meets the criterion of "industrial applicability".
Claims (2)
N QW/q + 1,
где N количество секций;
Q интенсивность промывки, л/с.м2;
W площадь поверхности загрузки одной секции, м2;
q производительность каждой секции при промывке одной секции, л/с.1. A filter for water purification, comprising a housing divided by partitions with culverts at their upper ends into a series of sections arranged in series, a filter load placed in sections, flow chambers attached to the lower parts of the sections, a drainage distribution device, leading and discharge pipes and mud pipes equipped with gates, characterized in that the drainage distribution device is designed as a horizontal of the plane that communicates with the flow chambers, the outlet pipe is L-shaped and bent with a plunger and check valve, the culverts are located at a mark below the maximum allowable but higher than the minimum allowable water level when flushing in an L-shaped curved pipe, the inlet pipe is connected to the first and the last section, the mud pipes are equipped with risers with funnels at the ends located at a level above the mark of the expansion of the load when flushing, and the number of sections is determined from the mathematical expression
N QW / q + 1,
where N is the number of sections;
Q washing intensity, l / s.m 2 ;
W is the surface area of the load of one section, m 2 ;
q productivity of each section when washing one section, l / s.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5055861 RU2064811C1 (en) | 1992-07-22 | 1992-07-22 | Filter for water purification |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5055861 RU2064811C1 (en) | 1992-07-22 | 1992-07-22 | Filter for water purification |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2064811C1 true RU2064811C1 (en) | 1996-08-10 |
Family
ID=21610177
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5055861 RU2064811C1 (en) | 1992-07-22 | 1992-07-22 | Filter for water purification |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2064811C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2568720C2 (en) * | 2014-04-18 | 2015-11-20 | Александр Александрович Ищенко | Water treatment plant based on delta-filtration technology |
-
1992
- 1992-07-22 RU SU5055861 patent/RU2064811C1/en active
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 1. В.С. Оводов. Сельскохозяйственное водоснабжение и обводнение, М.: "Колос", 1984, с.248. * |
| 2. Патент СССР N 1787042, кл. B 01 D 29/56, 1991. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2568720C2 (en) * | 2014-04-18 | 2015-11-20 | Александр Александрович Ищенко | Water treatment plant based on delta-filtration technology |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100924075B1 (en) | Vertical Initial Rainwater Purifier | |
| US3854291A (en) | Self-cleaning filter for hydrological regeneration | |
| KR102203152B1 (en) | Nonpoint Pollutants Treatment Facility | |
| KR101136385B1 (en) | Apparatus for treating rainwater and method for treating rainwater | |
| KR101747162B1 (en) | Primary stage rainwater treatment apparatus | |
| KR20170117280A (en) | Purifying device of storm overflow chamber | |
| KR100798949B1 (en) | Rainwater Runoff Treatment System | |
| KR102653647B1 (en) | Non-point pollution reduction facility thru Filteration Type | |
| KR100601908B1 (en) | Non point pollutant purification using rainwater reservoir and utilization of hydrophilic facility and device | |
| US5635064A (en) | Waste water filter | |
| US3512649A (en) | Ultra-rate water filtration apparatus | |
| KR101208694B1 (en) | Apparatus for filtering rainwater | |
| CN101205096A (en) | Sewage treatment method capable of avoiding filler silting of subsurface flow constructed wetland and facilities thereof | |
| KR101083647B1 (en) | Multi-stage water purification device installed on the bed | |
| KR101151908B1 (en) | Structure and method for treating early rainwater and polluted river at the same time | |
| RU2064811C1 (en) | Filter for water purification | |
| KR100546061B1 (en) | Initial excellent total filtration method and apparatus using multi-faceted filtration facility | |
| CN212016861U (en) | High-efficient easy abluent filter material filtering ponds | |
| CA2610215C (en) | Wastewater treatment system and method | |
| KR0165636B1 (en) | Apparatus for purifying a river | |
| JP3360225B2 (en) | Rainwater purification tank | |
| SU1805993A3 (en) | Filter for cleaning natural and sewage waters | |
| KR100884825B1 (en) | Water treatment method by horizontal filtration and its device | |
| KR101644963B1 (en) | Systems and methods of versatile ecological water storage and linked treatment system | |
| KR102750065B1 (en) | Dual media backwash system for treating incipient rainwater and combined sewer overflows |