202124. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés folyadékok folytonos szűrésére mozgó szemcsés ágyon
HU 202124B A találmány tárgya eljárás folyadékok - elsősorban szennyvizek - fólytonos szűrésére mozgó szemcsés ágyon és berendezés az eljárás foganatosítására. A folyékok - különösen a szennyvizek - kezelése során gyakran adódnak olyan feladatok, amikor a folyadékból szilárd és pelyhes anyagokat kell nagy hatékonysággal eltávolítani. Utótisztítóként gyakran használnak szemcsés töltetű állóágyas szűrőberendezéseket a lebegő anyagok eltávolítására. Miközben a folyadék áthalad a szűrőközegen, a lebegő anyagok megtapadnak a szűrőágy üregeiben a szemcsék felületén. Bizonyos mennyiségű lebegőanyag megkötése után egy másodlagos szűrőréteg alakul ki, ami ugyan rendkívül tiszta szűrletet eredményez (ún. kristályszűrés), de a réteg hidraulikai ellenállása annyira megnő, hogy a kezdeti szűrőteljesítmény töredékére csökken. Ugyanakkor csak a szűrőágy felső néhány centimétere működik, tehát az ágy teljes magasságát nem lehet kihasználni. Ilyenkor a szűrőt ellenáramú vízbevezetéssel és levegős fellazítással regenerálják, a visszamosó vizet összegyűjtik és újból tisztítják. Az öblítéshez nagy térsebesség szükséges, ami vízvezetékből általában nem biztosítható, ezért az öblítővizet tárolni kell. A folytonos szűrés érdekében az öblítés alatt egy másik szűrőkészülékre kell átkapcsolni a nyers vizet. Ezek a berendezések (öblítővíz-tárolótartály, párhuzamosan működő szűrő) jelentésen megnövelik a fajlagos beruházási költséget. További hátrányt jelent, hogy a regenerálás rendszerint csak tiszta vízzel lehetséges, mivel a szűrőágy alatt elhelyezkedő elosztórendszer nyers vizes regenerálás esetében eldugulna. Kedvezőtlen az is, hogy a szűrőtöltetnek homogén szemcseméretűnek kell lennie, mivel a regeneráláskor fellépő szegregáció miatt a szűrő amúgyis hamar eltömődő felső rétegében gyűlnek össze a finom szemcsék. Hasonló hátrányokkal járnak a szűrési technika szempontjából korszerűbb, sugárirányban belülről kifelé működő szűrők is. Működésük lényege az, hogy a szűrendő vizet a készülék tengelyében levő réseit csövön keresztül vezetik a szűrőágy belső palástjára. A víz sugárirányban, közel vízszintesen áramlik a készülék perforált külső falán keresztül egy gyűjtőkamrába, majd a szűrt víz kilép a berendezésből. A készülék előnye, hogy sugárirányban kifelé haladva a szűrőfelület és ezzel együtt a szűrés hatásossága nő, kisebb a beruházási költség és a helyigény. Regenerálása szakaszosan, ellenáramú vizes mosással történik. Ezen szűrőtípus képviselője a DEVIG-szűrő (DE(AS) 1926934 sz. leírásban ismertetett eljárás és berendezés). Az öblítés hatékonyságának növelésére és az öblítővíz mennyiségének csökkentésére olyan, szakaszosan működő szűrőtípusokat is kifejlesztettek, amelyek öblítésekor a teljes szűrőágyat átforgatják és így a homokszemcsék egymás közötti súrlódása jól tisztítja a szemcsék felületét. Ilyen szűrőtípus az ún. Bollmann-szűrő (Dr. Benedek - Valló: Víztisztítás - szennyvíztisztítás zsebkönyv. Műszaki Könyvkiadó.Bp. 1976. p. 180.). A szűrő eltömődésekor a szűrő közepén elhelyezett mosócső alján injektoron keresztül bevezetett nagynyomású víz a szűrőanyagot magával ragadja, az a csőben megtisztul és felül 1 újra a szűrőréteg tetejére kerül, a szennyező anyagok pedig a mosóvízzel távoznak. A szakaszos működéssel kapcsolatos hátrányok kiküszöbölésére többek között a DE(AS) 27 08 340 sz. leírás szerinti folytonos üzemű homokszűrőt fejlesztettek ki. A homokágy egy alul kúpos tartályban helyezkedik el. Az ágy alsó részén levő elosztóelemen keresztül vezetik be a nyersvizet, amely alulról felfelé haladva a szűrőágyon megtisztul és a szűrt víz a készülék felső részén levő bukóélen keresztül túlfolyik. A berendezés tengelyében helyezkedik el a homokágy mozgatására szolgáló cső, melynek aljába levegőt vezetve a homok - az ismert mammutszivattyú-hatás folytán - a csőben felfelé áramlik, a szűrési szakaszban pedig kis sebességgel lefelé halad. A homok a szállítócső felső végén, a szűrőágy feletti mosószakaszban megtisztul, majd visszahullik a mozgó ágy tetejére, a mosóvíz pedig a szennyező anyagokkal együtt kilép a készülékből. Ezen folytonos üzemű homokszűrő hátránya, hogy a szállítócsőben a folyadék mennyisége és a szállított töltetmennyiség csak szűk tartományban változtatható és ezt a változást csak a szállítócsőbe vezetett levegő mennyiségével lehet szabályozni. Ugyanakkor az ágy mozgását több üzemi jellemző befolyásolja. A nyersvíz-bevezetés feletti ellenállások összege - amely az ágymagasságból, valamint a szennyeződésektől és a sebességtől függő áramlási ellenállásból adódik - határozza meg a szűrőágyra belépő folyadék nyomását. Ez a nyomás mozgatja a szállítócsőbe jutó folyadékot miközben a nyersvízbevezetés alatti szűrőágy ellenállása a szennyeződésektől függően tág határok között változik A nyersvíz-bevezetés alatti ellenálláshoz adódik még a szállítócső ellenállása, amely a szállítandó szűrőközeg mennyiségével egyenesen, a szállító folyadék mennyiségével pedig fordítva arányos. A szállítandó szűrőközeg mennyisége a betáplálás feletti szűrőzóna terhelésétől függ, a szállító folyadék menynyiségét pedig a betáplálás alatti zóna ellenállása determ inálja. Nagy ágyellenállásnál ugyanis a bevezetet t levegő sűrűségcsökkentő hatása nem elég a kellő mennyiségű szállítófolyadék „beszívásához” a szállítócsőbe. Ilyenkor a szállítás előbb sűrű fázisba megy át, majd a szállítócső eldugul és a levegő a jóval nagyobb keresztmetszetű szűrőágy felé áramlik és ott a szűrőközeget visszatorlasztja, tehát üzemzavar következik be. További hátrány, hogy a sok változós szűrési folyamat szabályzásához szükséges nyomáseloszlást csak a szállítócsőbe vezetett levegő mennyiségével lehet változtatni. A találmány célja folytonos szűrési eljárás és berendezés létrehozása, amellyel az ismert mozgóágyas szűrési eljárások hátrányai megszüntethetek a szürőközeg mozgási sebessége és öblítése tág határok között szabályozható és ezáltal gazdaságos szűrés valósítható meg. í Eljárásunk folyadékok folytonos szűrésére vonatkozik, amelynek során a szűrendő folyadékot hidraulikus szállítással függőlegesen cirkuláltatott szemcsés szűrőközeg gravitációs erő hatására lefelé mozgó ágában, célszerűen lefelé mozgó homokágyon, felfelé áramoltatjuk és a szűrt folyadékot a szűrőközeg feletti folyadéktérből folytonosan elvezetjük, továbbá a szüredékkel szennyezett szűrőkö2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
