188395. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés szennyezett folyadékok szűrés útján való tisztítására
1 188 395 műanyag, pl. poliuretán hab, a szennyezett folyadék bevezető szerv és a sűrített levegő bevezető szerv a szűrőtartály alján, a szűrt tisztított folyadékot elvezető szerv és az előszűrletet elvezető szerv pedig a szűrőtartály felső részén van elhelyezve. A találmány eljárás és berendezés szennyezett folyadékok tisztítására, főleg lebegő és/vagy emuigáit szennyeződések kiválasztására, amelynél a tisztítandó szennyezett folyadékot nyomás alatt alulról fölfelé rugalmas, porózus, darabos szűrőbetéttel ellátott szűrőtartályba vezetjük be, a szűrőbetéten a tisztítandó folyadékot átnyomjuk, eközben a szűrőbetét pórusaiban a szennyeződés szemcséit felfogjuk, a pórusokból időközönként a szennyeződés szemcséit folyadék és levegő benyomásával eltávolítjuk, és ezáltal a szűrőbetétet regeneráljuk. Ismert feladat a mérnöki gyakorlatban, hogy szennyezett vizekből, pl. természetes ún. felszíni vizekből ivóvizet vagy ipari vizet kell előállítani, illetve esetleg környezetvédelmi okokból ipari szennyvizeket legalább olyan mértékig tisztítani kell, hogy azok a természetes vagy mesterséges állóvizek vagy vízfolyások élővilágát ne károsítsák. A folyadékok tisztítása elvileg három alapvető módon hajtható végre: kémiai módszerekkel, fizikai módszerekkel vagy ezek kombinációjával. Elsősorban gazdasági megfontolások miatt, ha egy mód van rá, igyekeznek mindig fizikai víztisztítási módszerekhez folyamodni. Ezek közös sajátossága, hogy a tisztítandó vizet ülepítik és/vagy derítik, majd megszűrik, és végül adott esetben valamilyen további utókezelésnek vetik alá. A korszerű víztisztítások nagy részénél igyekeznek az ülepítés és a derítés műveletét elhagyni és helyette a tisztítandó vizet oly módon vezetik át közvetlenül egy vagy több szűrőrétegen, hogy közben folyamatosan vagy szakaszosan pehelyképző anyagot és esetleg további, a pelyhesedést elősegítő anyagokat adagolnak hozzá. A pelyhesítő anyagokat vegyszerek formájában juttatják be a kezelőtérbe, ahol a tisztítás során a létrejövő pelyhek a nem kívánt szennyező komponenseket magukba zárják. Ennek lejátszódása után a pelyhek és az általukképzett cellákba bezárt szennyeződés valamilyen szűrőanyaggal fölfogható és a vízből eltávolítható. A gyakorlatban alkalmazott szűrési eljárásoknál a kezelőtérben elhelyezett szűrőbetétek rövidebbhosszabb idő alatt „telítődnek”, és a további pelyhek fölfogására és megkötésére alkalmatlanná válnak. Ezért a szűrőbetéteket időről időre regenerálni kell, hogy újból alkalmassá váljanak feladatuk ellátására. A szűrés, illetve a regenerálás végrehajtása szempontjából az ismert szűrők két csoportra: ágyszűrőkre és rétegszűrőkre oszthatók föl. Az első csoportba tartozó ún. ágyszűrőknél a szennyezett vizet valamilyen szemcsés anyagból, elsősorban kvarchomokból, antracit őrleményből, granulált aktív szénből vagy műgyantából álló szűrő közegen vezetik át. A szűrőréteg általában 1-1 m vastagságú, a szűrés sebessége pedig 5-15 m/h értékhatárok között változik. Mind a rétegvastagság, mind a szűrés sebessége a tisztítandó víz szenynyezettségi fokától, a szennyezettség jellegétől, a tisztított vízzel szemben támasztott követelményektől, valamint a regenerálások közötti, ún. ciklusidő tartamától függően választható meg. Ismeretes az ágyszűrők azon típusa is, ahol szűrőtöltetként porózus, rugalmas műanyagokból készítenek szűrőtöltetet. A műanyag töltet 3-5 cm élhosszúságú kocka alakú darabokból áll. Az ilyen szűrőrétegeket határoló lapok, célszerűen perforált lemezek közé helyezik, és külön gondot fordítanak a töltet pórusméreteinek megválasztására. A betétet szűrés közben összenyomott állapotban tartják, mivel a szűrőanyag a víznél kisebb fajsúlyú és ezért a szűrőteret lazán töltené ki. Ennek következtében a tisztítandó víz a szűrőréteg darabjai közötti hézagokon szinte ellenállás nélkül át tudna haladni, és a kívánt szűrőhatást nem lehetne elérni. Az ágyszűrők előnye, hogy a kívánt minőségű szűrt vizet aránylag hosszabb ideig tudja regenerálás nélkül biztosítani, mert a szűrőanyag a szennyező anyagok befogadására alkalmas sok és nagy hézagtérfogatot szolgáltató pórussal rendelkezik. Az ágyszűrők hátránya azonban, hogy pórusaik eltömődése után a regeneráláshoz tisztított vízre, éspedig nagy mennyiségű tisztított vízre van szükség. Az említett hátrányok közül a tiszta víz igény a számottevő, mivel - a tapasztalatok szerint - a megtisztított víznek nemegyszer 10%-a is iszapvíz formájában elvész. Gazdasági hátránya az is, hogy - főleg erősen szennyezett vizek szűrése esetén - a regeneráló közegek betáplálásához jelentős menynyiségű energiára van szükség. Bonyolódik a helyzet akkor, ha műanyag szűrőtöltetet alkalmazunk, mert annak összepréselésére és a regeneráló közegek keringtetésére járulékos gépészeti berendezéseket kell beépíteni és üzemeltetni. Ezek általában hajlamosak a meghibásodásra. A szűrők második csoportjába tartoznak az ún. rétegszűrők. Ezeknél valamilyen szilárd anyagú vázra, például porózus porcelánra, porkohászati úton előállított fémlemezre vagy finom szövésű textíliára hordanak föl géles konzisztenciájú anyagot, például bentonitot, kovaföldet, valamilyen fémhidroxidot stb. E géles konzisztenciájú anyagok végzik a tisztítandó folyadék szűrését. Hagyományosnak nevezhető rétegszűrő a szűrőpapír is. A rétegszűrők előnye, hogy a tisztítandó folyadék aránylag nagy sebességgel (óránként 15-50 méterrel) tud rajta áthaladni, és még aránylag kis rétegvastagság esetén is kiváló minőségű tisztított víz állítható elő. Hátrányuk azonban, hogy a vékony szűrőréteg rövid idő alatt kimerül, pórusai eltömődnek, és így a rétegszűrők ciklusideje lényegesen rövidebb, mint a hasonló teljesítményű ágyszűrőké. Kedvezőtlen az is, hogy az aktív szűrőréteg vagy egyáltalán nem regenerálható, vagy csak igen nagy költségek árán. Az ismert korszerű szűrőberendezések egy jellegzetes típusa ismerhető meg az 1 922 196 lajstromszámú NSZK közzétételi iratból, melynek tárgya folyamatosan működő besűrítő-pulzációs szűrő. A berendezés egy vagy több merev szerkezetű, pl. kerámiából készült szűrőelemmel működik. A'besűrített szuszpenzió befogadására, valamint ennek elvezetésére szolgáló tartálya, a szűrt folyadék elve. 2 5 1.0 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
