Барабанный порофильтр для сгущения осадка

 

Изобретение относится к сгущению и позволяет снизить влажность сгущенного осадка и повысить качество фильтрата за смет эффективного отжима. Барабанный фильтр содержит установленый на силовой раме 5 с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси барабан 1, фильтрующий элемент 2 с эластичным пористым материалом , средство отжима фильтрующего элемента в виде отжимных роликов 11. средства для подачи осадка, отвода фильтрата и удаления осадка. Отжимные ролики 11 средства отжима сопряжены ее скользящими торцовыми станками 3, 4 барабана 1, расположены в нижнией части силовой рамы Е и установлены с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости, а ильтрующий элемент установлен с возможностью изменения объема в вертикальной плоскости . 3 ил., 1 табл. «Л t

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 01 О 33/11

ГОСУДА P СТ 8 Е ННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ юг 2 (21) 4767980/26 (22) 08,12.89 (46) 23,01,92. Бюл. N. 3 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт водоснабжения, канализации,гидротехнических сооружений и инженерной гидрогеологии нВодгеон (72) И,С, Туровский, В.А. Ширенин, А.С. Керин, Ю.В, Гутин, П.С. Артемьев и В.А. Беляев (53) 66.067.3(088,8) (56) 1. Аграноник P.ß. Технология обработки осадков сточных вод с применением центрифуг и ленточных фильтр-прессов. — М.:

Стройиздат. 1985, с. 8-10. 101-105.

2. Abwassertechnik, 1985, 36, N. 2, с. 4, 3. Патент США М 3741388, кл. В 01 0 33/04, 1973. (54) БАРАБАННЫЙ ПОРОФИЛЬТР ДЛЯ

СГУЩЕ Н ИЯ ОСАДКА

„, . Ы,„, 1706669 А1,(57) Изобретение относится к сгущению и позволяет снизить влажность сгущенного осадка и повысить качество фильтрата за с ет эффективного отжима. Барабанный фильтр содержит установленый на силовой раме 5 с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси барабан 1, фильтрующий элемент 2 с эластичным пористым материалом, средство отжима ф ;льтрующего элемента в виде отжимных роликов 11 средства для подачи осадка, отседа фильтрата и удаления осадка. Отжимные ролики 11 средства отжима сопряжены сс скользящими торцовыми станками 3, 4 барабана 1, расположены в нижнией чзсти силовой рамы 5 и установлены с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости, а ильтрующий элемент установлен с возможностью изменения ogaeMa е еертикепннотт нноскс сти. 3 ил., 1 табл.

1706669

Изобретение относится к области сгущения осадка и может найти применение в различных областях промышленности, например, для сгущения осадков, образующихся в процессе очистки городских и промышленных сточных, а также природнь(х вод.

Известно устройство для сгущения осадка путем центробежного разделения на сгущающей шнековой противо<очной центрифуге, состоящее из корпуса, внутри которого на горизонтальной оси расположен ротор с полым шнеком. Для подачи осадка имеется питающая труба и специальное отверстие. Дл5< выгрузки сгущенного осадка из полости ротора имеются специальные от верстия (окнз) и бункер, Для о(вода образующегося фугата устройство обсрудованс сливными о(верстиями с бункером фу(ага.

Процесс сгущения осадка ведется следующим образом. Сгущаемый осадок подае<ся в трубу полого шнека и через отверстие»аправляется в приемную каглеру ротора. П(од действиегл центробежной силы наиболее тяжелые частицы ocallKa отжимаются к BHYTренней поверхности ротора, перемещаются шнеком и выгру>каются через окна в бункер.

Одноврс АеННо фугат вытекает через сливные отверстия в другой бункер. Ротор цеll I рифуги и шнек приводятся Во вращение электродBI

Недостатками известного устройства являются высокая влажность сгущенного осадка, а также высокие металло- и энергоемкость устройства

Известн также устройство для сгуще(- Ия ОСЗ,(К < ПутЕM i,il(rrÜTpOBBHÈÿ ПОд peéñò вием,(1;I I paB лтации в сетч-<том барабане.

Устройство состоит из полого горизонтально расположен нОгс барабана, Обтянутого сетча. ой фильтровальной (канью. Внутри барабана расположен шнек, Сверху, над внешней поьерхносгью бара6;-на, располокено промывное устройство, состоящее из нескольких форсунок, пр; крепленных к подводящему трубопроводу. Под барабанс л расположен приемный лоток фильтрат-.; и промывной воды, выполненный в виде корыта. С одной торцовой стороны барабана к нему подведен коллектор подачи осадка, а с другой стороны расположено отверстие для отвода сгущенного осадка. Барабан снабжен электроприводом для создания вращения барабана вокруг его -оризонталь5

50 г,5 ной оси, Процесс сгущения ведется следующим образом. Предварительно обработанный флокулянтом ocaäîê подается по коллектору подачи осадка в полость вращающегося барабана, где сгу цается за счет гравитационно(о фильтрова (ия ерез сеТчатый фильгрующий материал. Одновре 1eH (о сгущаемая масса осадка с помощью шнека перемещается в полостл барабана и выгружается с противоположной подаче стороне через отверстие. Образующиися при этом фильтрат собирается в сборном лотке и отводится от устройства. Pereíåðàция фильтрующегс материала осушестьляется с поглощью воды, подава мой в форсунки под давлением 0,3-0,5 МПа. Расход флокуля »та при г;тушении осад(.а составляет 0,3-0,6% от м: ссы сухого вещества осадка. Для приготовления рабочего рас твора флокулянта концентрацией 0,1% пр(.— ланяют растворные и расходные ба(:и с мешалками, а также насосы-дозаторы флокулян а. Расход промывной воды составляет 1- 3 м / <, Влажность сгу(ценного осадка

:< при на:альной 97 -99% равна 92 94% (2).

Недостатками известного устройства явля(отся высокая влажность сгу(.<енногс осат.!(:а, необходимость применения „ локулянтов, а гакж необходиглос(ь использования вспог10! ательного 06 <рудования, Наиболее близкигл к и; едлагae(10(по (с-хническсй су щност((ят(ляется @expo((i:тво дт(я разделения суспензии на тверду(0 и жидкую фракции, состоящее из бараб"".Ha C

pacrIoë0æeHHûì на е(О Бнен»<ей lloacpKHQсти пористь(M эластичным фильтрующим материалсгл, загрузочного крунк<.ра осад-,а, pacIlолсжеi<í0rо IrBä баpàá; ном, бесконечной л;-,íòi.;, установленной над поверхность<0 :c1 A барабана с BHBIUHc51 его сторочы и крепящейся .0 д(<ух роликах l1011e(1HO о б r «epa осадка, очис-ительного ьалика филь1рую(цег.. Ma сриала„вь(0лнен.-:ог0 B виде цили(,прической щетки, промыв(<ого

УСтРойС-Ва ф.<Л(,тРПВ(аЛЬНОГ0 ГЛатЕРИаЛа, POлик а удал eн ия фильтр аTа из лаc1 и ((<Ого фильтрующего Ma cp "a(la, уст;<навленныK на поверхности :; оаЬ,-на., и привода для вращения б рабана. Устрсйс.eo работает следующим образом, (брабатываемь(й Оса до;, ili ).,ается B загрузочный бункер. откуда поступает на (loec.рхность фи,((;трующе(о матесиалэ, где подвергаетгя сгуще(<ию за счет сил каплллярного всась: (л(ия пористого материала дàReå про():,(лт его до (олни- явная обрабо-.КВ за c,e сда(<ливания бесконечной лентой, Затт- м осадок сни.лае(ся но.KOM с ленты в т(риемный бун(:ер, поBep;,ность фильтрующего материала очищ ется с помогць(о о <ис тительного вали1706669

3 Гиг, ка. После чего фильтрующий материал промывается водой и, далее, с помощью специ ального ролика иэ фильтрующего материала отжимается фильтрат и промывная 53nqa.

Затем очищенная поверхнос1ь барабана вновь поступает в зону подачи осадка13 .

Недостатками известного устройств являются высокая влажность сгущенного осадка вследствие отжима becKoHe«» лентой осадка, расположенного на г>оверх ности пористого фильтрующего материала насыщенного фильтратом, а также низкого эффекта отжима поверхности фильтру още

ro материала отжим11ым роликом, 3 также низкое качество фильтрата вследст"".!1р. Высокого содержания в нем взвешенчь;х Ве ществ, выз1занного эффектом вдавливания частиц осадка в фильтрующии материал бесконечной лентой.

Целью изобретения являетс5> повыше ние эффективности сгущения осадка зя сче i снижения его влажности и кон 1pHTpB>il взвешенных веществ в фильтраге

Поставленная цель дос1игается т л1,:то

В барабанном порофильтре для сгушения осадка, содержащем барабан, устяноеле-— ный на силовой раме с возможное. к3 Вр;-;щения вокруг горизонтальн011 пои фиг1ьтрующий элемент с эласти >-,ь ..1 по>,и стым материалом, средство для Вра:ценил барабаня, средство отжимя фильтру>Р!!1его элемента В виде отжимных рол> ков. средство для подачи осадка, отвода филь;рятя ., удаления осадка. средство отжила, полнено в виде роликов, сопряженных со cKО:;ь зящими торцовыми стенками оарабэн 3 при этОм ролики pf3c!10>!0æÐHbl P Hi>>,;: c>3 ч;>с силовой рамы и vciaH053npHb с r>03!103K стью перемещения В горизонтал>,нс>и :>,0 скости, а фипьтрующий матер я расположен с во.можность.о изм. не>:;. обьема в вертикальной плоскости.

Сгущение осадка осущес1В я тся помощью таких устройств, как сгуща>ощ.. центрифуги и сепараторы. Одн !0 э;;1 ройства недостаточно эффективны а более высокой Влажности сгущен>.orо:ic3äка и большого содержания вэвешенчь х В.*ществ в фильтрате. Предлага .> bi> порофильтр по сравнению с известными ri0зволяет снизить влажность сгущен -;Ого осадка и повысить качество фильтрат также отказаться 0Т применения дорого".Т05;щих флокулянтов, используемых в последнее время в технол05ии сгущения осадка ча центрифугах, Кроме того, испопьзовяниР предлагаемого порофильтра позволит значительно снизить металло- и энепгое 1Кос-ь устанОВОк п0 сравнению с изppcтHûм1

На фиг, 1 изображена схема барабанноlo >1орофильтра, вид со стороны средства для вращения барабана; на фиг, 2 — то же, вид сбоку со стороны расположения средства для удаления осадка при разжатом фильтрующем материале; на фиг. 3 — то же, вид сбоку со с3ороны расположения гредствя для удаления осадка при сжатом фильтруюl.ûpì материале.

Барабанный порофильтр для сгущения

0cPf3l;a содержи цилиндрический барабан

1 с расположенным на его Внешней поверхности эластичным пористым фильтрующим мэтериэлом 2с. имеющий с одной своей тор цово; стор;1ы мснолитную стенку 3, а с другой сьемную стенку 4, силовую рал.у 5, с 0, . ë p. а щ у ю д В е е р т и к а л ь н ы е б о к о в ы е г T 1» и 5. на которых концами с >оей oci

: Оеп111>.я бяряб 3H 1, cpEдгтво ".пя подач» о:ад .а. выполненное В виде лотка 7. распо.>10ж . нного над i.OaepxHocTbio фильтрующе элемен1а 2. Оредст во для удаления

cry., i3Hur0 осадка. содержащее но к 8 для

=ьема сгущенного осадка, установленный

5 о касательной к поверхности ф1:ВТрующеО элемента 2 и лоток 9 для удялРчия оса.. кэ, >fr i 3н>)> ле>!> ый т10Д ножом 3. СО»дство, ь>5>

3,.; НИЯ 1 i > 3 (>. > >, 3ЫПРЛ>>Е -, HO > В ПИ Р

>of;"1> 1я 11> и pacoofin3KPHH>iå под бярэб

110 л 1, средство «>,ë53 отжиь:,я ф51чьтр1ю1цего эп, ента 2, со,.ерж зщее две скользящи °

;Оп 10 зые стеHKil 3 и 1, устячов.,енные ня

1-арабане 1 с Возможностью пе1 ем:.щения b

lOP 1.ОНтаЛЬЧсй rif i СКОСТИ, И ДВа Ot :ИМНЫХ ро; икя 11. крепло,иеся íà верти> яльных боков..о c ойках 6: ижней части сил< Вой рамы

5 и устан: Вле11н.lе с Возможностью пер3ме.дс ния от боковых стоек к условной вертик-i>l >Hn.. Ос>1 г3э13-3бяня 1, средство гл>1

Вр, ч>Рния барабаня 1, содержащее привод

1к уСТ. НОВЛЕННЫй На СИЛОВОЙ ряЛ1Е 5, ВЕдОмый шкив 13 Г>ярэбэна 1 жестко прикрепленный к сх.мнои cTPн е 4 и

Kf>i1HoppMpH к) >1РрРдячу 14.

5яр0>áà i)>ый и poôèf,-.тр для сг щения ос дка рябо эет следующ н1обоазол .

При включени,1 привода 12 через клиноремен>1ую пере,"ачу 14 вращение передается на Ведомь>Й шк!18 13, KQTopb>i1 В cBolo очередь н-;чиняет вращать барабан 1 с пористыл; фильтрующим материалом 2, Одновременно, перемещая отжимные ролики 11

3т бокогых PPpTPIKBfiüíbl стоек 6 с условной

Вертикяльчой оси барабана 1, пос-едние передают усилие на скользящие торцовые стенки 3 и 4, котооые в свою очередь начинают сжимать с торцов фильтрующий материал 2, Так как сжатие происходит в нижней части барабана 1, а по мере вращения барабяна -:иповое воздействие скользящих тор1706669 цовых стенок 3 и 4 на фильтрующий материал 2 уменьшается, происходит постепенное разжатие пористого материала, Одновременно в лоток 7 подается исходный осадок, который, контактируя с раэжимающейся поверхностью фильтрующего материала, подвергается сгущению за счет отсоса фильтрата капиллярными силами пористого материала с одновременным образованием на поверхности фильтрующего материала слоя сгущенного осадка. Далее процесс сгущения осадка продолжается при прохождении барабана с осадком пути, равного 1/2 длины окружности барабана 1, после чего осадок снимается с фильтрующего материала 2 ножом 8 и, попадая в лоток 4, отводится иэ установки. При дальнейшем перемещении насыщенного фильтратом фильтрующего пористого материала происходит его отжатие за счет сдавливания скользящими торцовыми стенками 3 и 4.

Выделяющийся фильтрат, регенерируя поверхность фильтрующего материала, собирается в поддоне 10 и отводится. Далее разжимающийся фильтрующий материал с очищенной поверхностью направляется в зону лотка исходного осадка и процесс сгущения повторяется.

Пример 1. При сгущении избыточного активного ила станции аэрации с начальной влажностью 99,5 с применением барабанного порофильтра производительность по подаваемому илу составляет 1,5 м /ч, влажз ность сгущенного ила и концентрация взвешенных веществ при этом составляют

91,2 и 0,4 г/л. При применении известного устройства, в котором процесс сгущения ведется за счет впитывания разжатым пористым материалом воды из ила с последующим отжимом бесконечной лентой поверхности фильтрующего материала, насыщенного фильтратом, с находящимся на ней илом и последующим отжимом фильтрующего материала с предварительно снятым сгущенным илом отжимными роликами путем сжатия фильтрующей поверхности, производительность по исходному илу составляет 1,5 м /ч, а влажность сгущенного ила и концентрация взвешенных веществ составляют соответственно 94,8;ь и 1,5 гlп.

Повышение эффективности сгущения активного ила за с ет снижения влажности сгущенного ила и концентрации взвешенных веществ в фильтрате достигается эффективным отжимом фильтрующего материала торцовыми стенками барабана, отжимными роликами, расположенными в нижней части силовой рамы, и изменением объема фильтрующего материала в вертикальной плоскости.

Пример 2. Установлено, что наименьшая влажность сгущенного осадка и концентрация взвешенных веществ в фильтрате достигаются при изменении объема эластичного пористого фильтрующего материала в вертикальной плоскости. Так, при сгущении избыточного активного ила станции аэрации с начальной влажностью 99,3 влажность сгущенного активного ила составляет 90,8;ь, а концентрация взвешенных веществ в фильтрате равна 0,5 г/л. При сгущении активного ила при изменении обьема эластичного пористого материала в горизонтальной плоскости, что обеспечивается его отжимом непосредственно фильтрующей поверхности, влажность сгущенного ила и концентрация взвешенных веществ в фипьтрате составляет соответственно 94,5;ь и 1,6 г/л. Повышение концентрации взвешенных веществ происходит вследствие непосредственного отжима поверхности фильтрующего материала, а не его боковых (торцовых) стенок. что приводит к вдавливанию части оставшегося после снятия ножом осадка в поры материала, вследствие чего в фильтрующем материале наблюдался эффект накопления

BзвешеHных веществ. Увеличения влажности сгущенного ила не происходит вследствие перетекания части образующегося при отжатии фильтрата в отжатую часть материала, вызванного тем, что поверхность фильгрующего материала закрыта в момент отжима средством отжима, в связи с чем эффек1ивный отток фильтрата затруднен и, как следствие, влагоемкость фильтрующего материала снижается, Пример 3. Установлено, что при расположении роликов, сопряженных со скользящими торцовыми стенками барабана в нижней части силовой рамы, влажность сгущенного активного ила составляет 89,3 $ при начальной, равной 99,1 /,. При расположении роликов в верхней части силовой рамы влажность сгущенного ила повышается до 95,8,ь. Повышение влажности обусловлено тем, что снижается продолжительност ь контакта ила с пористым фильтрующим материалом. Кроме того, при таком отжиме фильтрующего материала затруднен эффективный отвод фильтрата и, как следствие, значительная часть фильтрата остается в фильтрующем материале, что снижает его влагоемкос гь и повышает влажность сгущенного ила.

Применение барабанного порофильтра в технологии сгущения осадка поэволяе эа счет упрощения конструкции снизить его энерго- и металлоемкость.

17066Г9

Пока зат естное устро» пр „.

90,3

95,4

0,5

Не требуе

0,6

Пример 4. Сгущению подвергают избыточный активный ил влажностью

99.2ь, образующийся на очистных сооружениях канализации производительностью по подаваемой воде 20 тыс. м /сут. Сгущение активного ила известным устройством осуществляется с предварительной его обработкой флокулянто на сгущающей цснтрифуге. Сгущение активного ила предлагаемым устр эйством осуществляетг я без применения флокулянта.

Показатели обработки избыточного аK тивного ила на очистных соор жениях производительносгью 20 тыс M /сут известным э и предлагаемым устройствами приведены в таблице.

Применение барабанного порофильта позволяет снизить вла кность сгущенного ак1ивного ила с 95,4 до 90,3 "/., уменьшл-.. содержание взвешенных веществ б филь-: рате с ОЯ до 0,5 г/л, а также откаэзться о1 применения флокулянтов. Одновременне достигается упрощение конструкции баражнос1ь избыточноактивного ила. ",ь зводительнасгь по ваемому илу, м" /ч жность сгущенного ! ентрация взвешен-, ве цеств в фильтрате, г/л ход флокулянта, % ссы сухого вещества осадка банного порофильтра при снижении его энерго- и металлоемкости.

Формула изобретения

Барабанный порофильтр для сгущения

5 осадка, содержащий установленный на силовой раме с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси барабан, фильтрующий элемент с эластичным пористым материалом и средство для его отжима

10 в виде отжимных роликов, средства подачи осадка, отвода фильтрата и удаления сгу щенного осадка. о т л и ч з ю шийся тем, что, с цел: ю снижения влажности сгущенного осадка и повышения качества фильтрата

15 эа cue T эф+ сктивного отжима, отжимныс ролики сре,яства птж :ма сопряжены со скользящими торцовыми стенками барабана р ci ложены в нижней асти силовой рамы и устансвлены ".э:оэможнос-,ью перемещс20 ни в горизонтальной и. оскости, при этом фильтрующий элемент установлен с возк.э. к остью изменения обьсма в вертикальной плоскости, 1706669

Составитель И, Туровский

Редактор С, Пекарь Техред М.Моргентал Корректор Т, Палий

Заказ 222 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101