УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ ЖИДКОСТИ

Полезная модель относится к установкам для очистки жидкостей фильтрованием, преимущественно, сточных и природных вод и может быть использована в коммунальном хозяйстве, а также в химической и других отраслях промышленности.
Известна установка для очистки жидкостей, содержащая корпус с фильтрующей загрузкой, распределительную систему, сифон с гидрозатвором для отвода промывной воды, имеющий воздушную трубку, один конец которой присоединен к месту перегиба сифона, а другой погружен в корпус фильтра над распределительной системой, трубопроводы для подачи исходной жидкости и отвода фильтрата, средство для переключения режима работы фильтра, состоящее из гидрозатвора, сифона его опорожнения и трубопровода наполнения гидрозатвора исходной жидкостью, у которого входной конец сифона опорожнения и выпускной конец трубопровода наполнения исходной жидкостью размещены в гидрозатворе; входной конец трубопровода наполнения гидрозатвора соединен с трубопроводом для подачи исходной жидкости на отметке выше перегиба сифона промывной воды, а выпускной конец трубопровода наполнения, входной конец сифона опорожнения и торцовая часть нисходящей ветви сифона промывной воды расположены в гидрозатворе для отвода промывной воды, SU 1386235 A1, 07.04.1988.
Недостатком данной установки является сложность процесса включения промывного сифона посредством переливной трубки и дополнительного сифона для опорожнения гидрозатвора. Кроме этого, при заполнении гидрозатвора промывной водой содержащиеся в ней примеси, вымываемые из фильтрующей загрузки, отлагаются на дне гидрозатвора, после чего происходит закупорка сифона опорожнения гидрозатвора, который имеет гораздо меньший диаметр, чем основной сифон промывки. Вследствие этого работа промывного сифона становится невозможной, поскольку не происходит включения основного сифона.
Известна также установка для очистки жидкости, преимущественно, примесесодержащих вод; установка содержит корпус, в котором размещен фильтровальный отсек, заполненный зернистой фильтрующей загрузкой, приемную емкость для исходной жидкости, сообщающуюся с фильтровальным отсеком, резервуар чистой жидкости, в который она поступает из промывного бака, сообщающийся с корпусом, гидрозатвор, сифон, газовпускные и газовыпускную трубки; установка также снабжена накопительным стаканом, переливным, зарядным и опорожнительными сифонами, при этом зарядный сифон и сливной конец переливного сифона размещены в накопительном стакане, сливной конец зарядного сифона - в гидравлическом затворе газовыпускной трубки, а сливной конец опорожнительного сифона - в емкости отработанной жидкости; перегиб опорожнительного сифона снабжен прерывательной трубкой, соединенной с переливным сифоном, установленным с возможностью вертикального перемещения относительно корпуса, SU 814395, 23.03.1981.
В качестве загрузки использован песок. Фильтрование исходной жидкости осуществляется путем ее подачи из приемной емкости в фильтровальный отсек сверху вниз. Промывка осуществляется за счет поступления воды в фильтровальный отсек через дренажные отверстия в его основании.
Данная установка принята в качестве прототипа настоящей полезной модели.
Установка уменьшает возможность засорения гидрозатвора; кроме того, включение основного промывного сифона для осуществления промывки производится за счет выпуска из корпуса сифона воздуха через газовыпускную трубку, что позволяет надежно включать сифон в работу.
Однако установка не позволяет осуществлять регулирование интенсивности и продолжительности промывки фильтрующей загрузки, что необходимо при очистке жидкостей, в которых содержание загрязняющих примесей непостоянно и может изменяться, например, в зависимости от времени года (для природных вод) или от технологических процессов (для промышленных сточных вод); кроме того, использование фильтрующей загрузки, плотность которой превышает плотность воды существенно затрудняет и снижает качество промывки.
Задачей настоящей полезной модели является обеспечение возможности регулирования интенсивности и продолжительности промывки фильтрующей загрузки в зависимости от характера и содержания загрязняющих примесей в исходной жидкости, а также повышение качества регенерации загрузки.
Согласно полезной модели установка для очистки жидкости, содержащая полый корпус, в котором размещен фильтровальный отсек, заполненный фильтрующей загрузкой, приемную емкость для исходной жидкости, сообщающуюся с фильтровальным отсеком, резервуар чистой жидкости, сообщающийся с полостью корпуса, гидрозатвор, сифон, газовпускные и газовыпускную трубки, снабжена, по меньшей мере, одним дополнительным сифоном, магистралью для подачи в фильтровальный отсек исходной жидкости и сбора промывной жидкости, один конец магистрали введен в фильтровальный отсек под загрузкой и выполнен с возможностью подачи в фильтровальный отсек исходной жидкости из магистрали и поступления через него жидкости в магистраль, другой конец магистрали соединен с входными концами сифонов, сливные концы которых введены в гидрозатвор, перегибы сифонов соединены с газовыпускной трубкой и с газовпускными трубками, концы которых погружены в полость корпуса, фильтрующая загрузка имеет плотность меньше плотности воды, при этом выше фильтрующей загрузки установлена задерживающая решетка; концы газовпускных трубок могут быть погружены в полость корпуса на разную глубину; на конце газовыпускной трубки может быть установлен вакуумный насос.
Заявителем не выявлены какие-либо технические решения, идентичные заявленному, что позволяет сделать вывод о соответствии полезной модели условию патентоспособности «Новизна».
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором схематически изображена заявленная установка.
Установка содержит полый корпус 1, в котором размещен фильтровальный отсек 2, заполненный фильтрующей загрузкой 3. В качестве загрузки использованы гранулы пенополистирола. Приемная емкость 4 для исходной (очищаемой) жидкости сообщается с фильтровальным отсеком 2 через трубопровод 5 и магистраль 20, один конец которой введен в фильтровальный отсек 2 и снабжен перфорацией 21, обеспечивающей подачу жидкости в фильтровальный отсек из магистрали 20 и подачу из него жидкости в магистраль 20. Резервуар 6 чистой жидкости сообщается с полостью корпуса 1 через патрубок 7. Гидрозатвор 8 размещен в водосливной емкости 9. Установка содержит сифон 10, а также (в конкретном примере) два дополнительных сифона 11 и 12. Газовпускные трубки 13, 14, 15 соединены с перегибами сифонов 10, 11, 12, соответственно. Другие (свободные) концы газовпускных трубок 13, 14, 15 погружены в полость корпуса 1. Газовыпускная трубка 16 соединена с перегибами сифонов посредством патрубков 17, 18, 19, снабженных запорными органами (задвижками) 24, 25, 26. На свободном конце газовыпускной трубки 16 установлен вакуумный насос 23. Концы газовпускных трубок могут быть погружены в полость корпуса 1 на разную глубину, что позволяет регулировать объем сбрасываемой промывной жидкости. Сифоны 10, 11, 12 могут иметь разное сечение.
Установка работает следующим образом. В режиме очистки исходной жидкости последняя через трубопровод 27 поступает в емкость 4, из которой по трубопроводу 5 проходит в магистраль 20 и затем через перфорацию 21 поступает в фильтровальный отсек 2. Фильтрование осуществляется при дальнейшем прохождении исходной жидкости через фильтрующую загрузку 3. Поскольку плотность фильтрующей загрузки 3 меньше плотности воды, загрузка 3 всплывает до уровня задерживающей решетки 22 и дальше не поднимается, поскольку размеры отверстий в ней меньше размеров элементов (гранул) загрузки 3. Профильтрованная жидкость поступает в полость корпуса 1, из которой через патрубок 7 проходит в резервуар 6 чистой жидкости, из которого отводится на использование по трубопроводу 28. Загрязнения, содержащиеся в исходной жидкости, задерживаются в порах фильтрующей загрузки 3. По достижении предельной потери напора на фильтрующей загрузке 3 или при ухудшении качества очищенной жидкости осуществляется режим регенерации фильтрующей загрузки. Регенерация осуществляется промывкой загрузки профильтрованной жидкостью из полости корпуса 1 (надфильтрового пространства). При этом направление движения жидкости противоположно направлению фильтрации, то есть сверху вниз. Для осуществления регенерации фильтрующей загрузки 3 открывают задвижки 24, 25, 26 на патрубках 17, 18, 19 и включают вакуумный насос 23. После удаления воздуха из сифонов 11, 12, 13 выключают вакуумный насос 23, и сифоны начинают забирать жидкость через перфорацию 21 и магистраль 20 из фильтровального отсека 2. При этом чистая жидкость из полости корпуса 1 с большой скоростью проходит через решетку 22, фильтрующую загрузку 3 и вымывает из нее загрязнения, накопленные в режиме фильтрования. Промывная жидкость, содержащая загрязнения, пройдя через сифоны 10, 11, 12, поступает в гидрозатвор 8 и затем в водосливную емкость 9, откуда отводится по трубопроводу 29. Уровень жидкости в полости корпуса 1 и, соответственно, в приемной емкости 4 для исходной жидкости начинает понижаться. После того, как уровень жидкости в полости корпуса 1 опустится ниже торцов всех газовпускных трубок 13, 14, 15, воздух попадает в газовпускные трубки и по ним в сифоны 10, 11, 12, срывая в них вакуум. Движение жидкости через сифоны прекращается, таким образом, регенерация загрузки заканчивается.
Расход жидкости, пропускаемой сифоном, определяется его диаметром; продолжительность работы сифона и объем сбрасываемой промывной жидкости зависят от степени загрязнения исходной жидкости, соответственно, количества задержанных загрузкой примесей и определяются глубиной погружения концов газовпускных трубок в полость корпуса 1. Таким образом, включая с помощью запорных органов 24, 25, 26 один, два или три сифона, можно изменять расход промывной жидкости, а, следовательно, интенсивность промывки в два или три раза.
После завершения регенерации фильтрующей загрузки установка снова работает в режиме фильтрования.
Реализация признаков настоящей полезной модели обеспечивает достижение технического результата, состоящего в возможности регулирования интенсивности и продолжительности промывки фильтрующей загрузки в зависимости от характера и содержания загрязняющих примесей в исходной жидкости; использование легкой плавучей фильтрующей загрузки позволяет облегчить и повысить качество ее промывки.
Установка имеет простую и надежную конструкцию.
Изготовлен и испытан опытный образец установки, что позволяет, по мнению заявителя, сделать вывод о соответствии полезной модели условию патентоспособности «Промышленная применимость».