ИОНООБМЕННЫЙ РУКАВНЫЙ ФИЛЬТР

Полезная модель относится к конструкциям аппаратов, в которых протекают процессы ионообменной очистки сточных вод, в частности, аппаратов для охраны окружающей среды и может быть использовано в гальваническом, химическом производстве для очистки сточных вод, в системах водоподготовки.
Известны ионообменные установки и фильтры, в которых, в зависимости от вида технологического процесса и особенностей химического состава загрязняющих веществ используют либо только катиониты, либо только аниониты. В качестве ионитов (катионитов или анионитов) чаще всего используют синтетические смолы различного гранулированного состава, которые обладают большой обменной емкостью, механической прочностью и долговечностью. Ионообменные процессы являются обратимыми и иониты, после завершения рабочего процесса подвергаются регенерации в различных средах: катиониты регенерируют в (2÷8) % растворах кислот, а отработанные аниониты в (2÷6) % растворах щелочей. Схема ионообменной очистки приводится в кн. «Инженерная защита поверхностных вод от промышленных стоков» Учебн. пособие. / Д.А.Кривошеин, П.П.Кукин, В.А.Лапин и др. - М. Высшая школа, 2003. - 344 с. (рис.6.24, 6.25, 6.26, стр.193÷195). В приведенных схемах осуществляется многоступенчатая очистка в нескольких колоннах, которые работают периодически. На практике, в большинстве случаев, в сточных водах различных производств присутствуют загрязняющие вещества сложного состава и для их очистки требуются иониты обоих классов.
Известно устройство «Колонный противоточный ионитный фильтр» (патент на изобретение №2318574 Бюл. №7, 10.03.2008), в котором реализуется в одном ионитном фильтре одновременная очистка с использованием гранулированных анионитов и катионитов, которые не перемешиваются за счет того, что каждый ионит находится в пространстве двухзаходного шнека, образованного перфорированными непровальными перегородками, установленного на вращающемся роторе. Данное устройство принято за прототип.
Недостатки прототипа следующие: значительные трудности в продвижении ионита через пространство шнека, обусловленное тем, что ионит в рабочем пространстве разбухает, сложности в регулировании режима очистки в зависимости от исходной концентрации загрязняющего вещества.
Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, заключается в повышении надежности работы ионитного фильтра и достижения более качественной очистки от загрязняющих веществ.
Технический результат достигается тем, что в ионообменном рукавном фильтре, содержащем цилиндрический корпус с верхним и нижним днищами, ротор с двухзаходным перфорированным шнеком, новым является то, что в каждой полости двухзаходного шнека установлен сетчатый рукав, в одной полости заполнен катионитом, в другой полости - анионитом и выполнен с возможностью перемещения по винтовой линии. Перед входом в ротор имеется диффузор - рассекатель, а перфорированный двухзаходный шнек выполнен подвижным, с возможностью вращения.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется на фиг.1.
Фиг.1 - Ионообменный рукавный фильтр.
Здесь: 1 - корпус; 2 - ротор; 3 - шнек двухзаходный; 4 - подводящий бункер; 5 - диффузор - рассекатель; 6 - патрубок подвода; 7 - верхнее днище; 8 - сливной бак; 9 - нижнее днище; 10 - патрубок отвода; 11 - ионитная засыпка (соответственно I - катионит и II - анионит); 12 - сетчатый рукав.
Предлагаемое устройство представляет собой цилиндрический корпус 1, внутри которого имеется ротор 2, установленный с возможностью вращения. На роторе 2 расположен двухзаходный шнек 3 из перфорированного материала. Верхнее 7 и нижнее 9 днища корпуса 1 выполнены перфорированными. В верхней части корпуса 1 установлен подводящий бункер 4. В бункере 4 расположен патрубок подвода загрязненной жидкости 6 с раструбом на конце. Внутри корпуса 1 в винтовых каналах шнека 3 расположены сетчатые рукава 12, в которых находятся ионитная засыпка 11 (соответственно I - катионит и II - анионит). Перемещение сетчатых рукавов 12 осуществляется при вращении ротора 2 с двухзаходным шнеком 3 от внешнего привода (внешний привод на фигуре не показан). В нижней части корпуса установлен сливной бак 8 с патрубком 10 отвода очищенной жидкости.
Предлагаемое устройство работает следующим образом. В патрубок подвода 6 начинает подаваться загрязненная жидкость и, одновременно, начинает вращаться ротор 2, перемещая сетчатые рукава 12. Жидкость проходит через перфорированные верхнее днище 7, заполняя все пространство корпуса 1 и контактируя со слоями ионита 11 (соответственно катионита I и анионита II), очищается от загрязняющих веществ. Очищенная жидкость сливается в сливной бак 8 через перфорированное днище 9 и отводится через патрубок отвода 10. После процесса регенерации, очищенный ионит вместе с соответствующим рукавом опять поступает в полость корпуса 1.
Таким образом, в одном аппарате происходит одновременная очистка загрязненной жидкости от растворенных анионов и катионов и процесс очистки происходит непрерывно, с постоянной регенерацией отработанных ионитов. Ионообменный рукавный фильтр работает надежно, без закупоривании и залипаний ионитной засыпки внутри ротора, что обеспечивает более качественную очистку от загрязняющих веществ.