МНОГОКАССЕТНЫЙ СОРБЦИОННЫЙ ФИЛЬТР

Полезная модель относится к устройствам для очистки сточных вод, в частности, производственных, дождевых от механических примесей, нефтепродуктов и других ингредиентов.
Известны многокассетные сорбционные фильтры для многоступенчатой очистки сточных вод, содержащие каскад расположенных одна под другой фильтрационных секций, через которые последовательно пропускается очищаемая вода.
Так, например, известен многокассетный сорбционный фильтр [RU 174230], содержащий расположенные в едином корпусе одна над другой вплотную друг к другу кассеты с сухим сорбентом, верхняя из которых связана с системой подачи очищаемой воды, а нижняя связана с системой отвода очищенной воды. Очищаемая вода подается с помощью перфорированных трубок, распределенных над поверхностью верхней кассеты.
Однако расположенный в кассетах фильтрующий материал (сорбент) в процессе эксплуатации подвержен уплотнению/слеживанию, что приводит к снижению эффективности фильтрации и к необходимости относительно частой замены сорбента.
Известен многокассетный сорбционный фильтр [Графова Е.О. «Повышение эффективности работы систем водоснабжения и водоотведения загородных объектов». А/р диссертации на соискание ученой степени к.т.н, Спб, 2008, с. 16], выбранный авторами в качестве ближайшего аналога.
Данный многокассетный фильтр включает корпус, размещенные в корпусе Одна под другой с зазором выдвижные открытые сверху кассеты с перфорированным дном. Каждая кассета заполнена сорбентом - сухим фильтрующим материалом. Над верхней кассетой установлен связанный с источником очищаемых сточных вод распылитель. Под нижней кассетой расположена накопительная емкость для прошедших через фильтр очищенных сточных вод.
В указанном устройстве за счет наличия распылителя в фильтр поступает очищаемый сток в виде водо-воздушной смеси, благодаря чему фильтрация происходит в трехфазной среде (твердое тело-жидкость-газ), при этом интенсифицируется процесс очистки сточных вод.
Однако в описанном устройстве также происходит частичное уплотнение/слеживание сорбента, что снижает эффективность очистки сточных вод и требует относительно частой замены сорбента.
Проблемой, решаемой при реализации заявленной полезной модели, является повышение эффективности очистки сточных вод и повышение длительности работы устройства без замены сорбента.
Сущность полезной модели заключается в том, что многокассетный сорбционный фильтр для очистки сточных вод, включает заполненные сорбентом кассеты, размещенные одна под другой с зазором друг относительно друга, выполненные с возможностью прохождения через них очищаемых сточных вод сверху вниз, имеющие перфорированное дно, а также расположенный над верхней кассетой распылитель, связанный с источником очищаемых сточных вод, и расположенную под нижней кассетой накопительную емкость для очищенных сточных вод. Согласно полезной модели фильтр содержит распределитель сжатого воздуха, выполненный с обеспечением подачи сжатого воздуха под дно каждой кассеты.
В частном случае полезной модели каждая кассета снабжена перфорированной крышкой.
Использование в заявляемом устройстве нескольких расположенных одна под другой заполненных сорбентом кассет обеспечивает многоступенчатую очистку сточных вод, в том числе, с использования в кассетах разного вида сорбентов.
Наличие расположенного над верхней кассетой распылителя обеспечивает подачу на фильтрацию сточных вод в виде водо-воздушной смеси. Фильтрация водо-воздушной смеси происходит в трехфазной среде (твердое тело-жидкость-газ), при этом в поровой среде фильтрующего материала не образуется сплошного потока жидкости, а возникает пульсационный режим пленочной фильтрации. При этом поверхность частиц сорбента периодически оказывается в воздушной среде, что интенсифицирует процесс окисления органических загрязнений. Кроме того, в данном режиме фильтрации создаются более благоприятные условия для образования и фиксации на сорбенте иммобилизованной микрофлоры. Указанные факторы положительно сказываются на интенсификации процесса очистки сточных вод.
Принципиально важным в заявляемом устройстве является наличие в нем распределителя сжатого воздуха, обеспечивающего его подачу в донную часть кассет. При подаче сжатого воздуха расположенный в кассете сорбент взрыхляется, что предотвращает его уплотнение/слеживание. Благодаря этому в процессе фильтрации в одинаковой степени задействован весь объем находящегося в кассетах сорбента. Кроме того, за счет подачи кислорода воздуха интенсифицируются окислительные процессы в фильтрующей среде, а также процессы очистки, обеспечиваемые иммобилизованной на сорбенте микрофлоры. При этом, вследствие указанных факторов требуется более редкая замена сорбента в кассетах.
Таким образом, техническим результатом, достигаемым при реализации полезной модели, является повышение эффективности очистки сточных вод и повышение длительности работы устройства без замены сорбента.
Целесообразным является использование в кассетах перфорированных крышек, предотвращающих выдувание под действием сжатого воздуха сухого волокнистого сорбента из объема кассеты. Указанные крышки могут быть выполнены в виде сеток или решеток.
На фигуре представлен общий вид заявляемого устройства.
Устройство содержит корпус 1, в котором расположены размещенные одна под другой с зазором друг относительно друга кассеты 2 (на чертеже позицией обозначена одна кассета), заполненные сорбентом 3 (на чертеже позицией обозначен сорбент в одной кассете). Каждая кассета 2 имеет перфорированное дно 4 (на чертеже позицией обозначено одно дно).
В частности, устройство содержит четыре кассеты 2, выполненные в виде открытых сверху емкостей - корзин, в которых размещен сорбент, в качестве которого, в первых по ходу очищаемой воды использован торфосорбент, а в последней кассете 2 использован активированный уголь.
Каждая кассета 2, в частности, снабжена перфорированной крышкой 5 (на чертеже позицией обозначена одна крышка), расположенной поверх сорбента 3.
Кассеты 2, в частности, закреплены в корпусе 1 с возможностью их выдвижения в горизонтальном направлении, в частности, по направляющим (на чертеже не показаны).
Устройство также содержит распылитель 6, связанный с источником 7 очищаемых сточных вод, подаваемых в распылитель 6 с помощью насоса 8. Распылитель 6 установлен в корпусе 1 с возможностью подачи очищаемой воды в верхнюю часть верхней кассеты 2.
В корпусе 1 под нижней кассетой 2 размещена накопительная емкость 9, снабженная патрубком 10 для отвода очищенной воды.
Устройство снабжено распределителем 11 сжатого воздуха, выполненным с возможностью его подвода под дно 4 каждой кассеты 2. Распределитель 11, в частности, включает трубки 12 (на чертеже позицией обозначен одна трубка), расположенные в зазорах между кассетами 2, снабженные выпускными отверстиями (позицией не обозначены) для подачи сжатого воздуха под дно 4 каждой кассеты 2. На трубках 12 установлены регулировочные вентили 13.
Распределитель 11 выполнен с возможностью его соединения с источником сжатого воздуха (на чертеже не показан), в частности, с компрессором.
В верхней части корпуса 1 установлена система вытяжки воздуха 14.
Устройство работает следующим образом.
Очищаемые сточные воды от источника 7 с помощью насоса 8 подаются в распылитель 6. Очищаемые стоки в виде водо-воздушной смеси поступают из распылителя 6 в верхнюю кассету 2. Фильтруемая среда под действием гравитационных сил проходит последовательно через все кассеты 2. Очищенные стоки собираются в накопительной емкости 9 и отводятся из нее через патрубок 10.
При включении распределителя 11 сжатый воздух подается под дно 4 кассет 2 (всех или некоторых), при этом обеспечивается взрыхление находящегося в кассетах 2 сорбента 3. Интенсивность подачи сжатого воздуха регулируется с помощью регулировочных вентилей 13.
Воздух из корпуса 1 отводится с помощью системы вытяжки воздуха 14.