Комбифильтр для очистки воды

Область техники
Предлагаемая полезная модель в виде комбифильтра для очистки воды предназначена для удаления из воды различных загрязнений, в том числе взвешенных веществ.
Уровень техники
Известны различные фильтры для очистки воды, в которых осуществляются процессы очистки воды от различных загрязнений, в том числе взвешенных веществ.
Известные фильтры для очистки воды включают корпус с расположенными на внешней стороне входными и выходными патрубками и размещенной внутри фильтрующей загрузки с выводом очищенной воды через дренажную систему (Фрог Б.Н., Левченко А.П. Водоподготовка. М.: МГУ, 1996. - с. 229-304.) Существенным недостатком предлагаемого устройства является невысокая степень очистки воды от взвешенных веществ.
Известно техническое решение в виде комбифильтра для очистки воды от взвешенных веществ (патент РФ №2060788, Комбинированный фильтр для очистки воды, рег. 1993.05.27, опубл. 1996.05. авторы: Миркис И.М., Миркис В.И., Архипов А.И.). Существенным недостатком предлагаемого устройства является невысокая степень очистки воды от взвешенных веществ.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемой полезной модели является техническое решение в виде комбифильтра для очистки воды от взвешенных веществ (патент РФ на полезную модель №209470, пр. 11.11.2021 г., реш. о выдаче от 02.02.2022 г. Заявитель и автор Ксенофонтов Б.С. - прототип).
Сущность известного решения (прототипа) состоит в том, что комбифильтр для очистки воды от взвешенных веществ включает корпус, на внешней стороне которого находятся входные и выходные патрубки, а внутри последовательно расположенные камера смешения реагента с водой с плавающей насадкой, слои с фильтрующими и дренажными загрузками.
Существенным недостатком известного комбифильтра является невысокая степень очистки воды от взвешенных веществ и большой расход реагентов.
Раскрытие полезной модели.
Задачей полезной модели является разработка новой конструкции комбифильтра, обеспечивающей высокую степень очистки воды от взвешенных веществ и снижение расхода реагентов.
Техническим результатом является повышение эффективности очистки воды от взвешенных веществ.
Поставленная задача и указанный технический результат достигаются тем, что предложен комбифильтр для очистки воды от взвешенных веществ, включающий корпус, на внешней стороне которого находятся входные и выходные патрубки, а внутри последовательно расположенные камера смешения реагента с водой с плавающей насадкой, слои с фильтрующими и дренажными загрузками, причем перед камерой смешения соосно комбифильтру расположен эжектор с входным патрубком подачи воды и патрубками подачи коагулянта и флокулянта, расположенных наклонно к поверхности эжектора, а после дренажной загрузки размещена камера аэрации с патрубком подачи сжатого воздуха и при этом патрубки подачи коагулянта и флокулянта, расположены наклонно к поверхности эжектора под углом соответственно 15-150° и 10-135°.
На фиг. изображена схема комбифильтра для очистки воды от взвешенных веществ.
Осуществление полезной модели.
Предлагаемый комбифильтр для очистки воды от взвешенных веществ включает корпус 1, с внешней стороны которого расположены патрубки 4 и 12 для вывода промывной воды, патрубок 9 подачи грязной воды, являющийся входной частью эжектора 8, патрубок 7 с углом β для подачи раствора коагулянта, патрубок 10 с углом α для подачи раствора флокулянта, а также патрубок 17 вывода очищенной воды, патрубок 20 подачи сжатого воздуха и патрубок 21 подачи промывной воды, а внутри корпуса расположена фильтрующая загрузка 2, расположенная между решетками 3 и 14, над которой установлена камера смешения 6 с патрубками 5, внутри которой размещен цилиндрический стакан 13 с плавающей насадкой 11 с размерами частиц от 1 до 50 мм, а ниже фильтрующей загрузки расположен слой дренажной загрузки 15. Внутри дренажной загрузки расположена дренажная система в виде перфорированной трубы 16 с отверстиями 18. Для разрыхления фильтрующей и дренажной загрузок через патрубок 20 подается сжатый воздух в камеру аэрации 19.
Принцип работы предлагаемого комбифильтра заключается в следующем. Исходная (грязная) вода через входной патрубок 9, поступает в эжектор 8, создавая разрежение в зоне патрубков 7 и 10, через которые подсасываются соответственно через патрубок 7 раствор коагулянта и через патрубок 10 раствор флокулянта. Дальнейшая очистка воды происходит за счет фильтрации через фильтрующую (поз. 2) и дренирующую (поз. 15) загрузки При этом эффективность очистки зависит от подсоса и смешения растворов коагулянта и флокулянта, подача которых осуществляется через патрубки 7 и 10, установленных соответственно под углами β и α к поверхности эжектора. Как установлено при проведении экспериментов при значении угла α в пределах 10-135° и угла β в интервале 15-150° наблюдается наилучшая эффективность очистки сточной воды и наименьший расход реагентов.
Очищенная вода выводится через патрубок 17. Поддержание фильтрующей (поз. 2) и дренирующей (поз. 15) загрузок в рабочем состоянии проводится путем периодической водовоздушной промывки. При этом промывочная вода подается через патрубок 21, а сжатый воздух через патрубок 20. Вывод промывочной водовоздушной смеси происходит через патрубки 4 и 12.
При использовании предлагаемого комбифильтра для очистки воды качество очищенной воды по взвешенным веществам не превышает 0,3-0,4 мг/л при расходах коагулянта 30-40 мг/л и флокулянта 5-15 мг/л. В случае использования известных устройств концентрация взвешенных веществ составляет порядка 0,5-1,0 мг/л при расходах коагулянта 50-100 мг/л и флокулянта 25-50 мг/л.