ФИЛЬТР-ОКИСЛИТЕЛЬ КАТАЛИТИЧЕСКИЙ

Полезная модель относится к технологии очистки природных подземных вод от сероводорода и может быть использована при подготовке подземных вод для водоснабжения населенных пунктов.
Известен фильтр окислитель каталитический для очистки воды от сероводорода, включающий емкость, частично заполненную незатопленной каталитической загрузкой, коллектор для подачи воды из артезианской скважины и отвод очищенной воды (см. RU №2042644, 1994).
Недостатком фильтра является низкая скорость фильтрации (1 м/ч). Такая скорость фильтрации обеспечивает очистку воды лишь для небольших населенных пунктов или для отдельно стоящих жилых зданий, так как требует больших по диаметру емкостей и, соответственно, выделения для очистки воды больших земельных участков.
Задачей, которая поставлена перед заявляемым фильтром, является повышение скорости очистки воды от сероводорода, результатом чего явится сокращение площадей, занимаемых оборудованием для очистки воды с повышенной концентрацией сероводорода, снижение затрат на оборудование.
Поставленная задача решается тем, что фильтр - окислитель каталитический содержит закрытую емкость, частично заполненную незатопленной каталитической загрузкой, имеющую коллектор для подачи очищаемой воды и отвод очищенной воды. Новым является то, что каталитическая загрузка имеет размер зерен 5-8 мм, воздушное пространство над коллектором для подачи очищаемой воды через патрубок сообщено с внешней средой и отвод очищенной воды через другой патрубок также сообщен с внешней средой.
На представленном чертеже изображен общий вид фильтра в разрезе.
Фильтр состоит из закрытой емкости 1, в которой на поддерживающем дренажном слое гравия 2 размещена незатопленная каталитическая загрузка 3 с размером зерен 5-8 мм, образующих поровое пространство (см. фрагмент I). Над поверхностью загрузки 3, в верхней части емкости 1 установлен коллектор 4 для подачи очищаемой воды. Под дренажным слоем гравия 2 у днища емкости 1 установлен отвод 5 очищенной воды, сообщенный со сборником 6 очищенной воды, который через патрубок 7 сообщен с внешней средой. В верхнее основание емкости 1 врезан второй патрубок 8, также сообщенный с внешней средой. Отвод 5 для очищенной воды оснащен трехходовым краном 9 для подвода воздуха и промывной воды, а в верхней части емкости 1 установлен лоток 10 для отвода промывной воды.
Фильтр работает следующим образом.
Вода с повышенным содержанием сероводорода из артезианских скважин подается в емкость 1 через коллектор 4, который распределяет воду над всей площадью загрузки 3, например, из высокосортного угля антрацита с размером зерен 5-8 мм. Процесс очистки воды проходит при незатопленной загрузке 3. Вода под действием сил тяжести протекает между зернами загрузки 3 и насыщается кислородом воздуха, который протягивается через поровое пространство загрузки 3 благодаря наличию патрубков 8 и 7, сообщенных с внешней средой. При этом на смоченной водой поверхности загрузки 3 под действием кислорода воздуха происходят процессы окисления сероводорода с образованием элементарной серы, которая за счет поверхностных сил задерживается на зернах каталитической загрузки. Очищенная вода самотеком поступает в отвод 5 и по нему направляется в сборник 6 для сбора и обеззараживания. Таким образом, весь объем загрузки 3 стабильно работает в режиме активного каталитического окисления. При этом скорость фильтрации возрастает до 3 м/ч, то есть становится в три раза выше, чем у известного фильтра. Такой результат достигается благодаря наличию в конструкции патрубков, связанных с внешней средой и каталитической загрузке с размером зерен 5-8 мм, которая стабильно работает в режиме активного каталитического окисления.
После 48 часов работы фильтр выводится из режима фильтрации для регенерации и удаления образовавшейся при очистке воды серы. Удаление серы производится обратной водо-воздушной промывкой фильтра-окислителя через трехходовой кран 9 с удалением промывной воды посредством лотка 10. После регенерации загрузки 3 процесс фильтрования возобновляется с прежней интенсивностью.
Благодаря увеличению скорости фильтрации, размеры фильтра могут быть уменьшены и, соответственно уменьшены площади, занимаемые фильтровальным оборудованием.