СОРБЦИОННЫЙ ФИЛЬТР

Полезная модель относится к устройствам для очистки сточных вод промышленных предприятий от загрязняющих веществ, в частности ионов тяжелых металлов, органических соединений, поступающих со сточными водами в окружающую среду.
Известен сорбционный фильтр, содержащий корпус с размещенными в нем между двумя сетками послойно с чередованием крупной и мелкой фракции сорбентом, патрубки для подвода и отвода очищаемой жидкости, причем сорбент выполнен на основе цеолита и размещен в корпусе фильтра в следующей последовательности относительно патрубка для подвода жидкости: первый слой, равный 1/3 V, где V - общий объем, занимаемый сорбентом и загруженный крупной фракцией от 3 до 4 мм, второй слой, равный 1/6 V и загруженный мелкой фракцией от 1,5 до 2 мм, третий слой, равный 1/6 V и загруженный мелкой фракцией от 0,5 до 1 мм, четвертый слой, равный 1/3 V и загруженный крупной фракцией от 3 до 4 мм (патент RU № 15174, B01D 24/00, Бюл. № 27, 2000 г.).
Недостатком этого устройства является невозможность замены отдельного слоя сорбента и необходимость замены всей загрузки целиком, что экономически не выгодно в условиях промышленного предприятия при больших объемах сточных вод и использовании комплексной фильтрующей загрузки для очистки производственных стоков одновременно от нескольких загрязняющих веществ.
Наиболее близким к полезной модели по технической сущности является фильтр для очистки воды, содержащий расположенные одна над другой кассеты, заполненные зернистой загрузкой, средство для подачи очищаемой воды в верхнюю кассету и патрубок для отвода очищенной, присоединенный к нижней кассете, при этом кассеты выполнены в виде расположенных одна в другой емкостей, внутренняя емкость имеет в верхней части отверстия для перелива избыточной воды и в ней расположена загрузка, а внешняя снабжена средством для установки кассет одна на другую и их снятия (патент RU № 2073551, B01D 24/10, Бюл. № 27, 2000 г.).
Недостатком данного устройства является необходимость полной разборки и сборки фильтра при замене сорбента даже в одной кассете, что является неоправданно трудоемким процессом, кроме того, велика вероятность поступления в верхнюю кассету залповых расходов очищаемой воды, приводящих к излишкам сбросов через борта кассет, неравномерности распределения воды по площади кассеты и к образованию воронок размыва в фильтрующих загрузках верхних кассет.
Задачей полезной модели является улучшение эксплуатационных характеристик сорбционного фильтра путем расширения его функциональных возможностей за счет исполнения кассет из высокопрочного пластика, размещенных в металлическом корпусе и выдвигающихся в горизонтальном направлении с возможностью замены сорбента в отдельно взятой кассете, а также исключение залповых расходов очищаемой воды обеспечивается за счет водоподачи в верхнюю кассету через отверстия в перфорированных трубках, равномерно размещенных в потолочной части металлического корпуса.
Технический результат заключается в экономии материалов и увеличении эффективности очистки воды.
Указанная задача решается за счет следующих конструктивных признаков. Во-первых, сорбционный фильтр содержит расположенные одна над другой кассеты, заполненные различными видами сорбентов, патрубок для отвода очищенной воды, причем кассеты выполнены из высокопрочного пластика и размещены в металлическом корпусе выдвигающимися в горизонтальном направлении по направляющим, что дает возможность локальной замены сорбента в каждой кассете без общей разборки и сборки фильтра и способствует экономии материалов. Во-вторых, в потолочной части металлического корпуса фильтра равномерно размещены по площади и закреплены перфорированные трубки, выполненные с возможностью подачи очищаемой воды в верхнюю кассету через отверстия в трубках, исключая поступление залповых расходов воды к фильтрующей загрузке, что повышает эффективность водоочистки. В-третьих, нижняя часть каждой кассеты оборудована сеткой и снабжена распределительным устройством, направляющим очищаемую воду из вышерасположенной кассеты в нижерасположенную через равномерно размещенные по площади короткие патрубки, равномерно направляя поток очищаемой воды к сорбенту, повышая тем самым эффективность процесса адсорбции. В-четвертых, в дне металлического корпуса размещен водосборный лоток для очищенной воды, к которому прикреплен патрубок для отвода воды потребителю, что способствует экономии очищаемой воды. В-пятых, кассеты с сорбентом, вдвинутые до упора в металлический корпус, плотно закрепляются винтами, что исключает протечку очищаемой воды за пределы корпуса сорбционного фильтра и способствует повышению надежности конструкции.
На фиг. 1 изображен сорбционный фильтр (вертикальный разрез); на фиг.2 - разрез А-А на фиг. 1.
Сорбционный фильтр включает расположенные одна над другой кассеты 1, заполненные различными видами сорбентов 2 (например алюмосиликатным сорбентом для очистки воды от загрязнения ионами тяжелых металлов; торфяным сорбентом от растворенных аммиака, сероводорода, фенола; бентонитовым сорбентом для очистки от органических соединений и др.), патрубок 3 для отвода очищенной воды, причем кассеты 1 выполнены из высокопрочного пластика и размещены в металлическом корпусе 4 выдвигающимися в горизонтальном направлении по направляющим 5, закрепленным к боковым стенкам 6 корпуса 4. В потолочной части металлического корпуса 4 равномерно размещены по площади и закреплены перфорированные трубки 7, выполненные с возможностью подачи очищаемой воды в верхнюю кассету 8 через отверстия 9 в трубках 7, а нижняя часть каждой кассеты 1 оборудована сеткой 10, размеры ячеек которой меньше размеров гранул сорбента 2, и снабжена распределительным устройством 11, направляющим очищаемую воду из вышерасположенной кассеты в нижерасположенную через равномерно распределенные по площади короткие патрубки 12. При этом в дне металлического корпуса 4 размещен водосборный лоток 13 для очищенной воды, к которому прикреплен патрубок 3 для отвода воды потребителю. Кассеты 1 с сорбентом 2 вдвинуты до упора в металлический корпус 4 и плотно закреплены винтами 14.
Сорбционный фильтр работает следующим образом.
Перед началом работы фильтра кассеты 1 с сорбентом 2 вдвигают до упора в корпус 4 и плотно закрепляют винтами 14. После чего очищаемую воду подают в перфорированные трубки 7 и далее через отверстия 9 в трубках 7 направляют в верхнюю кассету 8, равномерно распределяя по площади, что обеспечивает полноценную работу сорбентов 2 по всей площади кассет 1 и позволяет увеличить эффект очистки воды. Пропустив через слой сорбента 2 в верхней кассете 8, воду направляют через сетку 10 в нижней части верхней кассеты 8 и затем через короткие патрубки 12 распределительного устройства 11 - в нижерасположенную кассету 1. Пропустив последовательно через все слои сорбентов 2, размещенные в кассетах 1, очищенную воду направляют в водосборный лоток 13 и затем через отводящий патрубок 3 - потребителю.
Улучшение эксплуатационных характеристик фильтра и экономия расходных материалов достигается конструктивным исполнением кассет 1, выдвигающихся из корпуса 4 по направляющим 5, позволяя осуществлять замену сорбента 2 в каждой отдельно взятой кассете 1, не прибегая к полной разборке фильтра. Повышение эффективности очистки воды путем равномерной водоподачи в верхнюю и нижерасположенные кассеты 1 обеспечивается за счет равномерного по площади размещения в потолочной части металлического корпуса 4 перфорированных трубок 7 с отверстиями 9, что улучшает смачивание поверхности сорбента водой и исключает залповые расходы воды. Повышение эффективности очистки воды путем равномерной водоподачи из каждой вышерасположенной кассеты в нижерасположенную обеспечивается при помощи распределительного устройства в нижней части каждой кассеты с равномерно размещенными по площади короткими патрубками, что повышает эффективность смачивания поверхности сорбента водой.