RU152809U1 - DEVICE FOR LIGHTING RINSING WATER WITH WATER AIR WASHING OF THE MEMBRANE MODULE - Google Patents

Abstract

Устройство для осветления промывных вод, содержащее корпус с суживающимся днищем, внутри которого между вертикальными стенками с зазорами размещен фильтрующий элемент, выполненный в виде вакуумного мембранного модуля, питающий патрубок, соединенный с корпусом с противоположной стороны от суживающегося днища, патрубок для отвода осветленной воды, соединенный посредством системы трубопроводов с емкостью для осветленной воды, патрубок для отвода осадка, систему автоматического управления работой устройства, снабженную датчиками регистрации уровня воды, расположенными в корпусе, причем выход фильтрующего элемента соединен с патрубком для отвода осветленной воды, отличающееся тем, что оно снабжено воздушной распределительной трубчатой системой, расположенной в корпусе под фильтрующим элементом, и компрессором для подачи воздуха в указанную систему.A device for clarifying wash water, comprising a housing with a tapering bottom, inside of which, between the vertical walls with gaps, a filter element is made made in the form of a vacuum membrane module, a supply pipe connected to the housing on the opposite side of the tapering bottom, a pipe for draining clarified water, connected by means of a piping system with a container for clarified water, a pipe for sediment removal, an automatic control system of the device, equipped with regis sensors water level, located in the housing, and the outlet of the filter element is connected to a pipe for drainage of clarified water, characterized in that it is equipped with an air distribution tube system located in the housing under the filter element, and a compressor for supplying air to the specified system.

Description

Полезная модель относится к области водоочистки, а именно к устройствам для осветления промывных вод мембранных установок и зернистых фильтров.The utility model relates to the field of water treatment, namely, devices for clarifying the wash water of membrane plants and grain filters.

Известно устройство для очистки воды, содержащее корпус, разделенный перегородкой на напорную вихревую камеру хлопьеобразования и отстойную камеру с фильтрующим элементом, питающие патрубки для подачи жидкости, патрубки для отвода осадка и патрубки для подачи промывной воды. Причем патрубок для подачи промывной воды представляет собой перфорированную трубу (см. авт. св. СССР №776643, C02F 1/52, B03D 3/02).A device for water purification is known, comprising a housing divided by a partition into a pressure flocculation vortex chamber and a settling chamber with a filter element, supply pipes for supplying liquid, pipes for removing sediment, and pipes for supplying washing water. Moreover, the pipe for supplying washing water is a perforated pipe (see ed. St. USSR No. 776643, C02F 1/52, B03D 3/02).

Недостатком известного устройства является невысокое качество очистки воды в виду низкой фильтрующей способности фильтрующего элемента, что обусловлено неполной отмывкой фильтрующего элемента от накопившихся в нем загрязнений. Это вызвано тем, что при промывке фильтрующего элемента, расположенного в отстойной камере, скорость движения воды не достигает требуемого значения, которое необходимо для полной отмывки фильтрующего элемента от задержанных примесей.A disadvantage of the known device is the low quality of water purification in view of the low filtering ability of the filter element, which is due to the incomplete washing of the filter element from accumulated contaminants. This is because when washing the filter element located in the settling chamber, the water velocity does not reach the required value, which is necessary for the complete washing of the filter element from trapped impurities.

Наиболее близким аналогом к заявляемой полезной модели является устройство для осветления промывных вод, содержащее корпус с суживающимся днищем, внутри которого между вертикальными стенками с зазорами размещен фильтрующий элемент, выполненный в виде вакуумного мембранного модуля, питающий патрубок, соединенный с корпусом с противоположной стороны от суживающегося днища, патрубок для отвода осветленной воды, соединенный посредством системы трубопроводов с емкостью для осветленной воды, патрубок для отвода осадка, систему автоматического управления работой устройства, снабженную датчиками регистрации уровня воды, расположенными в корпусе, причем выход фильтрующего элемента соединен с патрубком для отвода осветленной воды (см. патент РФ №89987, B03D 3/02).The closest analogue to the claimed utility model is a device for clarifying wash water, comprising a housing with a tapering bottom, inside of which, between the vertical walls with gaps, there is a filter element made in the form of a vacuum membrane module, a supply pipe connected to the housing on the opposite side of the tapering bottom , a branch pipe for drainage of clarified water, connected via a piping system to a container for clarified water, a branch pipe for drainage of sediment, an automatic system Skog control operation unit equipped with water level sensors register arranged in the housing, wherein the outlet of the filter element is connected to the pipe for discharging the clarified water (see. №89987 RF patent, B03D 3/02).

Недостатком данного устройства является невысокое качество осветления промывных вод из-за низкой фильтрующей способности мембранного модуля, обусловленной его неполной отмывкой от задержанных примесей. Это вызвано тем, что предусмотренная отмывка мембран от задержанных примесей обратным током воды приводит к накоплению в межмембранном пространстве пучка мембран крупных частиц осадка, сдвинутых с поверхности трубчатой мембраны (кольматации межмембранного пространства), и, как следствие, к снижению фильтрующей способности мембран и снижению длительности фильтроцикла. В конечном итоге, вышеуказанное может привести к полной кольматации мембран и прекращению процесса фильтрования. Причем на осуществление промывки требуется большой расход воды.The disadvantage of this device is the low quality of clarification of wash water due to the low filtering ability of the membrane module, due to its incomplete washing from trapped impurities. This is due to the fact that the provided washing of membranes from trapped impurities by a reverse current of water leads to the accumulation of large sediment particles displaced from the surface of the tubular membrane in the intermembrane space of the membrane beam (colmatation of the intermembrane space), and, as a result, to a decrease in the filtering ability of membranes and a decrease in the duration filter cycle. Ultimately, the above can lead to complete colmatation of the membranes and termination of the filtering process. Moreover, the flushing requires a large flow of water.

Задача, решаемая заявляемой полезной моделью, заключается в повышении качества осветления промывных вод путем увеличения фильтрующей способности мембранного модуля за счет повышения степени его отмывки от задержанных примесей при одновременном снижении расхода промывной воды на промывку мембранного модуля.The problem solved by the claimed utility model is to improve the quality of clarification of wash water by increasing the filtering ability of the membrane module by increasing the degree of washing it from trapped impurities while reducing the flow rate of wash water for washing the membrane module.

Технический результат, обеспечиваемый полезной моделью, заключается в исключении кольматации межмембранного пространства за счет создания интенсивной турбулизации потока жидкости в зоне пучка эластичных мембран, что обеспечивает полную отмывку вакуумного мембранного модуля от задержанных примесей и большую длительность фильтроцикла.The technical result provided by the utility model consists in eliminating the clogging of the intermembrane space by creating intensive turbulization of the fluid flow in the area of the elastic membrane bundle, which ensures complete washing of the vacuum membrane module from trapped impurities and a longer filter cycle.

Поставленная задача решается тем, что известное устройство для осветления промывных вод, содержащее корпус с суживающимся днищем, внутри которого между вертикальными стенками с зазорами размещен фильтрующий элемент, выполненный в виде вакуумного мембранного модуля, питающий патрубок, соединенный с корпусом с противоположной стороны от суживающегося днища, патрубок для отвода осветленной воды, соединенный посредством системы трубопроводов с емкостью для осветленной воды, патрубок для отвода осадка, систему автоматического управления работой устройства, снабженную датчиками регистрации уровня воды, расположенными в корпусе, причем выход фильтрующего элемента соединен с патрубком для отвода осветленной воды, согласно изменению, снабжено воздушной распределительной трубчатой системой, расположенной в корпусе под фильтрующим элементом, и компрессором для подачи воздуха в указанную систему.The problem is solved in that the known device for clarifying wash water, comprising a housing with a tapering bottom, inside of which between the vertical walls with gaps there is a filter element made in the form of a vacuum membrane module, a supply pipe connected to the housing on the opposite side of the tapering bottom, a branch pipe for drainage of clarified water, connected through a piping system to a container for clarified water, a branch pipe for drainage of sediment, an automatic control system work apparatus equipped with a water level sensor registration, arranged in the housing, wherein the outlet of the filter element is connected to the pipe for discharging the clarified water, according to the change, is provided with an air distribution pipe system located in the housing beneath the filter element, and a compressor for supplying air to said system.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором схематично изображено заявляемое устройство.The essence of the utility model is illustrated by the drawing, which schematically depicts the inventive device.

Устройство для осветления промывных вод содержит корпус 1 с суживающимся днищем 2, питающий патрубок 3, патрубок 4 для отвода осветленной воды, патрубок 5 для отвода осадка и систему автоматического управления 6 работой устройства. Внутри корпуса 1 с зазорами между его вертикальными стенками с отметки Z₄ до Z₅ располагается фильтрующий элемент 7, выполненный в виде вакуумного мембранного модуля. Питающий патрубок 3 соединен с корпусом 1 с противоположной стороны от суживающегося днища 2. Патрубок 4 для отвода осветленной воды посредством системы трубопроводов 8 соединен с емкостью для осветленной воды 9. Для отвода избыточного количества воды служит перелив 10 в канализацию. Система автоматического управления 6 работой устройства снабжена датчиками 11 регистрации уровня воды, расположенными в корпусе 1. Выход фильтрующего элемента 7 соединен с патрубком 4 для отвода осветленной воды. Заявляемое устройство снабжено воздушной распределительной трубчатой системой 12, размещенной в корпусе 1 под фильтрующим элементом 7, и компрессором 13 для подачи воздуха в указанную систему 12. Такое конструктивное выполнение заявляемого устройства позволяет исключить кольматацию межмембранного пространства и, следовательно, обеспечить полную отмывку вакуумного мембранного модуля от задержанных примесей за счет обеспечения интенсивной турбулизации потока жидкости в зоне пучка эластичных мембран. Это позволяет увеличить фильтрующую способность вакуумного мембранного модуля и обеспечить большую длительность фильтроцикла и, тем самым, повысить качество осветления промывных вод, а также снизить расход промывной воды на промывку фильтрующего элемента.A device for clarifying wash water contains a housing 1 with a tapering bottom 2, a supply pipe 3, a pipe 4 for draining clarified water, a pipe 5 for draining sludge and an automatic control system 6 for the operation of the device. Inside the housing 1 with gaps between its vertical walls from the mark Z ₄ to Z ₅ is a filter element 7, made in the form of a vacuum membrane module. The supply pipe 3 is connected to the housing 1 on the opposite side of the tapering bottom 2. The pipe 4 for drainage of clarified water through a piping system 8 is connected to a container for clarified water 9. An overflow 10 is used to drain excess water. The automatic control system 6 of the operation of the device is equipped with sensors 11 for recording the water level located in the housing 1. The output of the filter element 7 is connected to a pipe 4 for draining clarified water. The inventive device is equipped with an air distribution tube system 12, located in the housing 1 under the filter element 7, and a compressor 13 for supplying air to the specified system 12. This structural embodiment of the inventive device eliminates the clogging of the intermembrane space and, therefore, ensures complete washing of the vacuum membrane module from trapped impurities by providing intensive turbulization of the fluid flow in the area of the beam of elastic membranes. This allows you to increase the filtering ability of the vacuum membrane module and to ensure a longer filter cycle and, thereby, improve the quality of clarification of the wash water, as well as reduce the flow of wash water for washing the filter element.

Устройство для осветления промывных вод работает следующим образом.A device for clarification of wash water works as follows.

В корпус 1 с суживающимся днищем 2 посредством питающего патрубка 3, соединенного с корпусом 1 с противоположной стороны от суживающегося днища 2, залпово поступает промывная вода и накапливается в нем. По мере накопления промывных вод содержащиеся в них загрязнения осаждаются под действием гравитационных сил в суживающемся днище 2 и уплотняются там, образую зону накопления и уплотнения осадка 14. При достижении уровня воды в корпусе 1 отметки Z₂, регистрируемой датчиками 11, система автоматического управления 6 работой устройства приводит в действие насос 15 и запускает в работу вакуумный мембранный модуль 7, размещенный внутри корпуса 1 с зазорами между его вертикальными стенками, и происходит глубокое осветление промывной воды. Осветленная вода посредством патрубка 4 отводится через трубопровод 8 в емкость 9 для осветленной воды. При снижении уровня воды в корпусе 1 до отметки Z₄ вакуумный мембранный модуль 7 выключается. Аналогично вышеописанному осуществляют осветление вновь поступающей в корпус 1 промывной воды. Периодически осуществляют водовоздушную промывку вакуумного мембранного модуля 7 осветленной водой, подаваемой насосом 16 из емкости 9, и воздухом, подаваемым компрессором 13 в воздушную распределительную трубчатую систему 12, размещенную в корпусе 1 под вакуумным мембранным модулем 7. Это позволяет исключить кольматацию межмембранного пространства за счет создания интенсивной турбулизации потока жидкости в зоне пучка эластичных мембран, что обеспечивает полную отмывку вакуумного мембранного модуля от задержанных примесей. Смытые с поверхности мембран загрязнения гравитационно осаждаются в зоне накопления и уплотнения осадка 14. По мере накопления осадка 14 в суживающемся днище 2 посредством патрубка 5 производят его отвод на обезвоживание. Для этого при достижении уровня промывной воды в корпусе 1 отметки Z₂ вместо вакуумного мембранного модуля 7 в работу приводят насос 17, который отключается либо при достижении уровня промывной воды отметки Z₃, либо через определенное время, заданное в системе автоматического управления 6. При этом объем отводимой воды с осадком 14 должен быть меньше объема суживающегося днища 2, что обеспечит отвод наиболее плотного осадка 14 с минимальным количеством воды. Причем часть корпуса 1 с отметки Z₁ до Z₄ является регулирующим объемом. Величина регулирующего объема заявляемого устройства определяется исходя из объема разового сброса промывной воды, производительности вакуумной мембранной установки с учетом чувствительности электродных датчиков 11 системы автоматического управления 6 работой устройства, но должна быть не менее разового объема воды, отводимого с осадком. Запас объема между уровнями воды Z₂ и Z₁ необходим для того, чтобы принять промывную воду в случае, когда при достижении уровня воды в корпусе 1 отметки Z₂ происходит сброс промывной воды от основной установки фильтрации (на фиг. не показана). Этот запас объема должен быть не меньше величины объема воды, требуемого для осуществления одной промывки основной установки фильтрования. Для обеспечения автоматического управления работой заявляемого устройства производительность вакуумной мембранной установки должна быть на 20-30% больше среднечасового расхода промывной воды основной установки фильтрования.In the housing 1 with a tapering bottom 2 by means of a supply pipe 3 connected to the housing 1 on the opposite side of the tapering bottom 2, rinse water flows in and accumulates in it. As the wash water accumulates, the impurities contained in them are deposited under the action of gravitational forces in the tapering bottom 2 and are condensed there, forming a zone of accumulation and compaction of sediment 14. When the water level in case 1 reaches the mark Z ₂ detected by the sensors 11, the automatic operation control system 6 The device drives the pump 15 and starts the vacuum membrane module 7, located inside the housing 1 with gaps between its vertical walls, and there is a deep clarification of the wash water. The clarified water through the pipe 4 is discharged through the pipe 8 into the tank 9 for clarified water. When the water level in the housing 1 drops to the level of Z _{4, the} vacuum membrane module 7 is turned off. Similarly to the above, clarification is carried out again of the washing water entering the housing 1. Periodically, water-air flushing of the vacuum membrane module 7 with clarified water supplied by the pump 16 from the tank 9 and the air supplied by the compressor 13 to the air distribution tube system 12 located in the housing 1 under the vacuum membrane module 7 is carried out. This eliminates the clogging of the intermembrane space by creating intensive turbulization of the fluid flow in the area of the beam of elastic membranes, which ensures complete washing of the vacuum membrane module from trapped impurities. The contaminants washed off the surface of the membranes are gravitationally precipitated in the accumulation and compaction zone of sediment 14. As sediment 14 accumulates in the tapering bottom 2, it is diverted to the dewatering port by means of pipe 5. To do this, when the level of washing water in the housing 1 marks Z _{2 is} reached, instead of the vacuum membrane module 7, a pump 17 is put into operation, which is switched off either when the level of washing water reaches the mark Z ₃ , or after a certain time set in the automatic control system 6. the volume of discharged water with sediment 14 should be less than the volume of the tapering bottom 2, which will ensure the removal of the most dense sediment 14 with a minimum amount of water. Moreover, part of the housing 1 from the mark Z ₁ to Z ₄ is the regulatory volume. The magnitude of the regulatory volume of the claimed device is determined based on the volume of a single discharge of washing water, the performance of the vacuum membrane unit, taking into account the sensitivity of the electrode sensors 11 of the automatic control system 6 of the device, but should be at least a single volume of water discharged from the sediment. The volume reserve between the water levels Z ₂ and Z _{1 is} necessary in order to receive the wash water in the case when, when the water level in the housing 1 of the mark Z ₂ is reached, the wash water is discharged from the main filtration unit (not shown in FIG.). This stock of volume should not be less than the volume of water required for one washing of the main filtration unit. To ensure automatic control of the operation of the claimed device, the performance of the vacuum membrane unit should be 20-30% more than the hourly average flow rate of the washing water of the main filtering unit.

Таким образом, заявляемая полезная модель позволяется повысить качество осветления промывных вод за счет увеличения фильтрующей способности вакуумного мембранного модуля. Это обусловлено исключением кольматации межмембранного пространства за счет создания интенсивной турбулизации потока жидкости в зоне пучка эластичных мембран, что позволяет обеспечить полную отмывку вакуумного мембранного модуля от задержанных примесей и большую длительность фильтроцикла. При этом заявляемое устройство позволяет снизить расход промывной воды на промывку мембранного модуля за счет осуществления ее водой и воздухом (водовоздушной промывкой).Thus, the claimed utility model allows to improve the quality of clarification of wash water by increasing the filtering ability of the vacuum membrane module. This is due to the exclusion of colmatization of the intermembrane space due to the creation of intensive turbulization of the fluid flow in the area of the elastic membrane bundle, which allows for complete washing of the vacuum membrane module from trapped impurities and a longer filter cycle. At the same time, the inventive device allows to reduce the flow rate of washing water for flushing the membrane module due to its implementation with water and air (water-air flushing).

Claims (1)

Устройство для осветления промывных вод, содержащее корпус с суживающимся днищем, внутри которого между вертикальными стенками с зазорами размещен фильтрующий элемент, выполненный в виде вакуумного мембранного модуля, питающий патрубок, соединенный с корпусом с противоположной стороны от суживающегося днища, патрубок для отвода осветленной воды, соединенный посредством системы трубопроводов с емкостью для осветленной воды, патрубок для отвода осадка, систему автоматического управления работой устройства, снабженную датчиками регистрации уровня воды, расположенными в корпусе, причем выход фильтрующего элемента соединен с патрубком для отвода осветленной воды, отличающееся тем, что оно снабжено воздушной распределительной трубчатой системой, расположенной в корпусе под фильтрующим элементом, и компрессором для подачи воздуха в указанную систему.

A device for clarifying wash water, comprising a body with a tapering bottom, inside of which, between the vertical walls with gaps, a filter element is made made in the form of a vacuum membrane module, a supply pipe connected to the body on the opposite side of the tapering bottom, a pipe for draining clarified water, connected by means of a piping system with a container for clarified water, a pipe for sediment discharge, an automatic control system of the device, equipped with regis sensors water level, located in the housing, and the outlet of the filter element is connected to a pipe for drainage of clarified water, characterized in that it is equipped with an air distribution tube system located in the housing under the filter element, and a compressor for supplying air to the specified system.

Images