установка интенсивной регенерации зернистых загрузок фильтров

Формула изобретения

1. Устройство для регенерации зернистых загрузок фильтров, включающее гидроэлеватор и напорный гидроциклон, насос подачи рабочей воды на гидроэлеватор и соединяющие трубопроводы, отличающееся тем, что устройство объединено в единую установку с добавлением дополнительного гидроциклона, бункера и присоединенного к нему всасывающим патрубком дополнительного гидроэлеватора с насосом, подающим рабочую воду.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что добавлены второй гидроциклон с бункером и второй гидроэлеватор для подачи восстановленной загрузки обратно в фильтр.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что при восстановлении скольматированной фильтровальной загрузки установка дополнена еще одним гидроциклоном, бункером и дополнительным гидроэлеватором с насосом, транспортирующим восстановленную загрузку обратно в фильтр.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что для регенерации загрузки фильтров больших размеров первый гидроэлеватор расположен внутри фильтра над слоем загрузки, а второй гидроэлеватор и насосы вне фильтра.

5. Устройство по любому из пп.2-4, отличающееся тем, что может быть применено как для закрытых напорных, так и открытых безнапорных фильтров любого размера.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области очистки сточных вод и может быть использовано на очистных фильтровальных станциях водоподготовки и очистки воды, забираемой из водоемов, при регенерации и восстановлении зернистых загрузок фильтров, применяемых для выделения механических загрязнений, в том числе нефтепродуктов, а также при необходимости выгрузки зернистых загрузок из корпуса фильтра и при его загрузке.

Известно, что применяемая промывка фильтров обратным потоком воды не обеспечивает полного удаления задержанных загрязнений. Загрязнения накапливаются и создают «ядра» скольматированной загрузки, в результате чего фильтр постепенно выходит из строя. Для недопущения кольматации загрузки, которая практически постоянно имеет место при очистке нефте- и маслосодержащих сточных вод, требуется ее интенсивная регенерация с применением импульсов и полей с повышенной турбулентностью потоков воды.

Известна установка для интенсивной регенераций зернистой загрузки фильтра, содержащая соединенные с ним трубопроводами гидроэлеватор с насосом подачи рабочей воды и гидроциклон. При этом, гидроэлеватор может располагаться как внутри фильтра, так и снаружи. В известной схеме установки гидроциклон устанавливается над каждым фильтром. В такой схеме устройства регенерации фильтра установка неудобна в эксплуатации, поскольку требует лишних затрат рабочего труда, а сама установка может быть недостаточно надежной, т.к. при периодической остановке, по окончании процесса промывки, гидроэлеватор забивается зернами загрузки (песком).

Задачей данного изобретения является повышение надежности работы установки и повышение глубины регенерации зернистых загрузок фильтров.

Поставленная задача достигается тем, что установка для регенерации зернистых загрузок фильтров, включающая соединенный с фильтром через трубопровод гидроэлеватор с насосом подачи рабочей воды и гидроциклон, снабжена узлом дополнительной регенерации с транспортировкой отмытой загрузки, включающим дополнительный гидроциклон, бункер и дополнительный гидроэлеватор с насосом подачи рабочей воды. При этом шламовый патрубок дополнительного гидроциклона соединен с бункером, а бункер - с всасывающим патрубком дополнительного гидроэлеватора.

Таким образом, установка по регенерации зернистых загрузок фильтров содержит гидроэлеватор, насос, дополнительный гидроциклон, бункер и дополнительный гидроэлеватор с насосом.

Изобретение поясняется чертежами, где на рис.1 показана предлагаемая схема соединения гидроциклонов, бункеров и гидроэлеваторов с насосами в установке регенерации фильтров.

Установка работает следующим образом:

Гидроэлеватор (1) подсоединяется всасывающим патрубком через шланг (2) к свободному патрубку зернистого напорного фильтра 9 или шланг (2) опускается сверху в корпус открытого фильтра во время водовоздушной промывки, когда загрузка находится в псевдоожиженном состоянии. Насосом (3), подсоединенным к резервуару чистой воды или к трубопроводу фильтрата, рабочий поток воды подается на гидроэлеватор (1) под давлением, при этом происходит подсос песчаной псевдоожиженной пульпы из фильтра, которая смешивается с потоком рабочей воды. В горловине гидроэлеватора (1), где происходит смешение потоков, на поверхности зерен загрузки возникают тангенциальные усилия, благодаря которым адгезированные загрязнения отрываются от зерен, кроме того, в этой зоне, благодаря интенсивной турбулентности, происходит разрушение агломератов скольматированной загрузки. Пульпа зернистой загрузки по трубопроводу подается во впускной патрубок гидроциклона (4), в котором происходит разделение суспензии пульпы. Пульпа с нужными размерами гранул зернистой загрузки отводится из гидроциклона (4) через нижний шламовый патрубок с насадкой в приемный бункер (5), присоединенный через патрубок (10) к всасывающему патрубку гидроэлеватора (7), в который насосом (8) подается рабочая вода, транспортирующая отмытую загрузку обратно в фильтр 9 через гидроциклон 11, а отделенная грязная вода отводится через верхний сливной патрубок гидроциклона (4) в трубопровод грязной промывной воды (6).

В зависимости от размеров регенерируемых фильтров и их типов (напорных и безнапорных) можно располагать аппараты (гидроэлеватор и гидроциклон с бункером) в составе единой установки вне фильтра или раздельно, когда первый гидроэлеватор располагается внутри фильтра над слоем загрузки, а гидроциклон с бункером, второй гидроэлеватор и насосы вне фильтра. В такой схеме производится двухступенчатая обработка песчаной загрузки, что дает дополнительный эффект восстановления загрузки и повышает надежность эксплуатации фильтра.

Установка может также использоваться для восстановления скольматированной фильтровальной загрузки, при необходимости выделения загрязнений с особыми сильными адгезионными свойствами, для чего установка дополняется еще одной ступенью регенерации в составе гидроциклона 12 с бункером 15, принимающим пульпу от гидроэлеватора 7 и гидроэлеватором 13 с насосом 14, транспортирующим восстановленную загрузку в фильтр 9 напрямую или через дополнительный гидроциклон 11 (на рис.1 показана пунктиром).

Такое соединение элементов в установку обеспечивает единую замкнутую систему. Повторное прохождение песчаной загрузки через гидроэлеватор и центробежное поле гидроциклона значительно повышает эффект ее восстановления.

Устройство было проверено в опытно-промышленных условиях при промывке песчаных фильтров, работающих в схеме очистки сточных вод, содержащих нефтепродукты и ионы железа, способствующие кольматации фильтровальной загрузки. Результатами испытаний было установлено отсутствие агломератов загрузки и снижение налета железистых отложений ориентировочно на 80-90%. Загрузка кварцевого песка (d=1-3 мм) после прохождения устройства была рассыпчатой и практически светлой.

Литература:

1. В.Г. Пономарев, Э.Г. Иоакимис. "Образование и очистка сточных вод нефтеперерабатывающих заводов". - М.: СОЮЗ ДИЗАЙН, 2009.