ФИЛЬТР ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ

Полезная модель относится к области очистки природных и сточных вод.
В процессе фильтрования через зернистую загрузку происходит ее забивание извлеченными из воды загрязнениями. В результате этого резко повышается гидравлическое сопротивление загрузки и, как, следствие, снижается эффективность очистки обрабатываемой среды за счет выноса уже задержанных фильтрующим устройством загрязнения, а его производительность значительно снижается. Для исключения этого явления обычно проводят периодическую промывку фильтрующей загрузки обратным током воды или воды и воздуха (см. например СНиП 2.04.02-84 г., Водоснабжение. Наружные сети, М. Стройиздат, 1985 г.)
Отмывка задержанных фильтрующей загрузкой загрязнений осуществляется, во-первых, в результате смыва их с поверхности зерен потоком воды и, во-вторых, за счет трения частиц друг о друга. То есть эффективность отмывки загрузки определяется сдвиговыми усилиями, возникающими на поверхности зерен загрузки.
Однако, как показывает опыт эксплуатации фильтров с зернистой загрузкой, в различных условиях их работы интенсивность режимов промывки этими способами не гарантирует, что через какое-то время (обычно 3-4 месяца, а иногда и раньше) образуются агломераты частиц фильтрующей загрузки, сцепленные между собой задержанными загрязнениями. Поскольку эти агломераты не разрушаются в процессе промывки указанными способами, создается ситуация, при которой в массе фильтрующей загрузки образуются монолитные зоны, которые теряют фильтрующие свойства. В этом случае обрабатываемая среда будет проходить мимо этих зон, что приводит к нарушению гидродинамического режима фильтрации, в результате чего качество резко снижается.
Для устранения образования монолитных зон в фильтрующей загрузке используют различные технические решения, позволяющие проводить промывку загрузки от задержанных загрязнений с большей интенсивностью, чем позволяет промывка традиционными методами.
Известно техническое решение (А.с. №1607872, опубл. 23.11.1990 г.).
Фильтр для очистки воды, содержащий корпус с зернистой загрузкой и устройство для рыхления загрузки, выполненное в виде рамы с поплавком, прикрепленных к раме вертикальных зигзагообразных пластин, верхнего и нижнего упоров, установленных на внутренней стенке корпуса. Поплавок выполнен в виде расположенной по периметру рамы камеры из эластичного материала со средством для подачи в нее сжатого газа.
Недостатком данного устройства является то, что рыхление поверхностного слоя производится не полностью, а только по ходу гофрированных пластин, поэтому снижается качество обратной промывки и как следствие необходимо большое количество промывной воды.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению и принятым за прототип (А.с. №1667893, опубл. 07.08.1991 г.) является фильтр для очистки воды, включающий корпус с боковыми стенками и днищем, размещенную в корпусе зернистую загрузку, средство для ее регенерации, включающее подвижную тележку, горизонтальную водораспределительную трубу с рыхлителем в виде полых вертикальных трубок с наконечниками и трубопровод для отведения промывной воды, размещенные между частично погруженными в воду над загрузкой вертикальными щитами, прикрепленными к тележке, насос и трубопровод для подачи промывной воды, присоединенный к водораспределительной трубе и снабжен лотками для подачи и отведения промывной воды, прикрепленными к боковым стенкам корпуса, трубопровод для отведения промывной воды прикреплен к тележке, выполнен в виде сифона, восходящая ветвь которого снабжена гофрированной вставкой и поплавками, нисходящая ветвь погружена в лоток для отведения промывной воды,
трубопровод для подачи промывной воды, присоединенный к водораспределительной трубе, выполнен гофрированным, насос для подачи промывной воды установлен на подвижной тележке, всасывающий патрубок его погружен в лоток для подачи промывной воды, а горизонтальная водораспределительная труба установлена с возможностью поворота вокруг продольной оси и снабжена стопором.
Недостатками этого фильтра для очистки воды являются:
- сложная конструкция;
- большой расход воды;
- регенерация проводится только верхнего слоя фильтрующей загрузки;
- длительное время регенерации из-за малой скорости движения тележки.
Основными задачами, на решение которых направлена полезная модель, являются:
- упрощение конструкции;
- уменьшение количества расхода воды;
- повышение качества и эффективности промывки фильтрующей загрузки;
- сокращение времени регенерации.
Технический результат достигается тем, что фильтр для очистки воды, согласно предлагаемой полезной модели включает корпус, размещенную в корпусе зернистую загрузку, трубопроводы и насосы для подачи и отвода промывной воды, отличающийся тем, что рыхлительное устройство, состоящее из электропривода, установленного на раме сверху корпуса, вала, для исключения смещения из-за большой длины, установленного в опорном устройстве на балке прикрепленной к корпусу фильтра, на нижней части вала жестко закреплен рыхлитель, состоящий из трубы и четырех лап, погруженных в верхний слой фильтрующей зернистой загрузки.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, выявление
источников, содержащих сведения об аналогах заявленной полезной модели, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного устройства. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога, позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном фильтре для очистки воды и изложенных в формуле полезной модели. Следовательно, заявленный фильтр соответствует условию "новизна".
Фильтр может быть применен для регенерации фильтрующей зернистой загрузки в очистке природных и сточных вод и подтверждена возможность осуществления с помощью описанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов и способно обеспечить достижение усматриваемого результата.
Следовательно, заявляемая полезная модель, соответствует критерию "промышленная применимость".
На фиг.1 представлен фильтр для очистки воды, который состоит из корпуса фильтра 1, рамы 2, электропривода 3, вала 4, рыхлителя 5, балки 6, опорного узла 7, фильтрующей зернистой загрузки 8.
В период регенерации загрузки фильтр работает следующим образом. Электропривод 3 вращает вал 4, который соответственно вращает рыхлитель 5, состоящий из трубы и четырех лап, погруженных в фильтрующую зернистую загрузку 8, в результате чего происходит разрушение агломератов и монолитных зон. После этого промывка проводится обратным током воды.
Предлагаемая полезная модель в период регенерации фильтрующей зернистой загрузки позволяет производить гарантированную эффективную, качественную очистку, в результате которой с поверхности зерен полностью смываются все загрязнения, упрощена конструкция, сокращено время промывки и на 50-55% расход промывной воды.