ФИЛЬТР ДЛЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ОЧИСТКИ ВОДЫ
WATER PRELIMINARY FILTER

Изобретение относится к устройствам для очистки природных и сточных вод, в частности для удаления крупных частиц, взвешенных веществ, растворенных органических и минеральных примесей за счет адгезионных и фильтрационных процессов, и может быть использовано на городских и промышленных очистных сооружениях с ограниченными иловыми площадками и высоким содержанием взвешенных веществ в водной среде.
Известен фильтр для доочистки питьевой воды, включающий корпус, сорбционный, пористый фильтрующий элемент, расположенный внутри корпуса, входной патрубок для ввода очищаемой воды, выходной патрубок для вывода очищенной воды, отличающийся тем, что входной и выходной патрубки расположены по вертикальной оси напротив друг друга, входной патрубок для соединения с водопроводной системой содержит резиновую втулку и накидную гайку, фильтрующий элемент в виде диска с конической боковой поверхностью с углом наклона 10-30° выполнен из спеченного пористого керамического материала, полученного методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза, установлен в направлении фильтрации воды конусом, направленным вниз, загерметизирован в корпусе с помощью резиновой конической прокладки и зафиксирован крышкой [патент на полезную модель №14928, C02F 1/18, 2000]
Недостатком аналога является ограниченность использования устройства и невозможность использования применительно к устройствам для очистки природных и сточных вод, в частности для удаления крупных частиц и взвешенных веществ.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является реактор доочистки природных и сточных вод, содержащий открытый резервуар коридорного типа, разделенный поперечными перегородками на камеры, трубу для впуска исходной воды и трубу для выпуска обработанной воды, фильтрующие блоки, аэраторы, размещенные в каждой камере под фильтрующими блоками и у противоположных стенок резервуара в отсеках аэрации, отличающийся тем, что фильтрующие блоки, расположенные на границе отсека фильтрации и отсека аэрации, выполнены с боковой гранью, обращенной к отсеку аэрации, из жестких ершей щетины или лески с шагом, на 10% меньшим диаметра ершей, все фильтрующие блоки снабжены центральной трубой на всю высоту блока и двумя крюками на верхней грани блока, по противоположным перегородкам вдоль коридора реактора закреплены рельсовые пути для перемещения балок с тросами и крюками, удерживающими ряд фильтрующих блоков. Фильтрующие блоки зафиксированы в объеме реактора стержнем, пропущенным через центральную трубу блока, отверстие с зажимом в балке и гнездо в днище резервуара [патент №2200135, C02F 3/00, C02F 3/02, 2001].
Недостатком прототипа является значительное содержание влаги в иловой смеси, сбрасываемой на иловые площадки, что значительно увеличивает длительность процесса обезвоживания, на иловые площадки осадок поступает с влажностью в среднем 90-97%, а вывозится с влажностью 80-85%. Кроме того, иловая смесь, напитанная влагой, занимает большие площади в сравнению с предварительно обезвоженными.
Задачей изобретения является разработка устройства фильтра для предварительной очистки воды с целью улучшения процесса функционирования реакторов для очистки природных и сточных вод, снижение материалоемкости, расширение области применения устройства для очистки воды и уменьшения размеров иловых площадок.
Поставленная задача решается в предлагаемом устройстве фильтра для предварительной очистки воды, который согласно изобретению включает корпус цилиндрической формы, внутри которого с зазором расположен открытый резервуар с соотношением внутреннего диаметра к высоте 2:1, в верхней части корпуса расположен трубопровод подвода сточной воды в коалесцентный лоток, установленный на внутренней стенке корпуса, внутренний диаметр которого равен диаметру открытого резервуара, при этом в верхней части открытого резервуара закреплен тканевый фильтр, выполненный из фибрового нейлонового полотна, а низ резервуара имеет коническую форму и соединен с трубопроводом для удаления уплотненного осадка, который подсоединен к центробежному насосу, а также на внешней боковой стенке корпуса расположены аварийный сливной, отводящий сливной трубопроводы.
Целесообразно использовать соотношение внутреннего диаметра корпуса и внешнего диаметра открытого резервуара 1:1,3, а соотношение высоты корпуса и высоты открытого резервуара 1,5:1.
Техническим результатом является уменьшение объема иловой смеси и, как следствие, увеличение пропускной способности очистных сооружений и уменьшение площади иловых площадок.
Фильтр для предварительной очистки воды предназначен для улучшения процесса функционирования реакторов для очистки природных и сточных вод, за счет адгезионных и фильтрационных процессов, в результате чего понижается процент влагосодержания иловой смеси и уменьшается объем сбрасываемой биомассы, что экономически выгодно для предприятий, т.к. уменьшение площадей иловых площадок позволяет более рационально использовать земельные ресурсы предприятий.
Фильтр для предварительной очистки воды не требует глубоких конструкционных изменений при установке в уже существующие очистные системы.
В верхней части корпуса расположен трубопровод подвода сточной воды в коалесцентный лоток, при помощи которого осуществляется равномерная подача сточной воды на тканевый фильтр. Фильтр выполнен из фибрового нейлонового полотна изготовленного из склеенных скрученных нейлоновых волокон, что обусловлено его исключительными свойствами: высокой прочностью, термостойкостью, эластичностью и устойчивостью ко многим химическим реагентам. Процесс фильтрации осуществляется посредством адгезионных и фильтрационных процессов и осаждения мелких и крупных частиц под действием сил тяжести в открытый резервуар.
Для достижения поставленной задачи в устройстве должны быть соблюдены пропорции, открытый резервуар должен быть выполнен с соотношением внутреннего диаметра и высоты 2:1, соотношение внутреннего диаметра корпуса и внешнего диаметра открытого резервуара 1:1,3, соотношение высоты корпуса и высоты открытого резервуара 1,5:1.
В фильтре для предварительной очистки воды предусмотрен аварийный сливной трубопровод, который в случае сбоя работы или засора какого-либо из трубопроводов предотвратит перелив через край и возможное подтопление.
Изобретение поясняется чертежом.
На чертеже представлена схема устройства фильтра для предварительной очистки воды.
Устройство включает корпус 1 цилиндрической формы, внутри которого с зазором расположен открытый резервуар 2, в верхней части корпуса 1 расположен трубопровод 3 подвода сточной воды в коалесцентный лоток 4, установленный на внутренней стенке корпуса 1, внутренний диаметр которого равен диаметру открытого резервуара 2, при этом в верхней части открытого резервуара закреплен тканевый фильтр 5, выполненный из фибрового нейлонового полотна, а низ резервуара 2 имеет коническую форму и соединен с трубопроводом 6 для удаления уплотненного осадка, который подсоединен к центробежному насосу 7, а также на внешней боковой стенке корпуса 1 расположены аварийный 8 сливной, отводящий 9 сливной трубопроводы.
Устройство работает следующим образом.
Сточная вода поступает по трубопроводу 3 в корпус 1 устройства фильтра для предварительной очистки воды и попадает в коалесцентный лоток 4, полностью заполняя его объем, и начинает переливаться через край, равномерно стекает вниз на тканевый фильтр 5 в открытый резервуар 2, заполняя его до краев, часть воды фильтруется через тканевый фильтр 5 в корпус 1 и отводится через отводящий 9 сливной трубопровод, уплотненный осадок задерживается в открытом резервуаре 2 и постепенно удаляется по трубопроводу 6 с помощью центробежного насоса 7, в аварийной ситуации избыточная сточная вода сбрасывается через аварийный  сливной трубопровод 8. По окончании цикла фильтрации тканевый фильтр 5 снимают, промывают и устанавливают на прежнее место, устройство готово к дальнейшей эксплуатации.