Устройство для фильтрования сточных вод

 

Изобретение относится к фильтрованию жидкостей и может быть использовано для предварительной обработки промышленных жиросодержащих стоков. Целью изобретения является обеспечение длительной стабильной работы фильтрующих полотен в жиросодержащих средах. Это достигается непрерывным эффективным удалением из зоны фильтрования всплывающей там жиромассы и обеспечения равномерной нагрузки на фильтрующее полотно за счет использования полосок с дугообразным профилем и гребенкой по периферии полок, при этом полка имеет высокую пропускную способность и эффективно разгружается под действием вибрации. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

lsd)s В 01 D 33/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

OllMCAHVIE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о

iM (21) 4792493/26 (22) 26.12Я9 (46) 23.09.92. Бюл. № 35 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторский институт мясной проMblIUR8H НОСТИ (72) О,A.ÑTåïàíoBà, П,Е.Башлай, Г.P,Ìàãàðpa, Л,А.Кирикова, Р,В.Разгуляева и Н.Ф.Барабош кина (56) Авторское сивдетельство СССР

М 1573289, кл. В 01 D 33/06, 1988. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФИЛЬТРОВАНИЯ

СТОЧНЫХ ВОД (57) Изобретение относится к фильтрованию жидкостей и может быть использовано для

Изобретение относится к фильтрованию жидкостей и может быть использовано для очистки от грубодисперсной взвеси промышленных жиросодержащих сточных вод, преимущественно производственных стоков мясной и пищевой промышленности.

Известны устройства для очистки сточных вод фильтрованием, основным рабочим органом которых является фильтрующий барабан с полками на внутренней поверхности, При этом полки выполняют роль органа, выводящего задержанные фильтрующим полотном твердые примеси из зоны фильтрования и транспортирующего их к месту разгрузки (например пат. ФРГ N 2426024, МКИ В 01 D ЗЗ/06, от 30.05,74 г), Существенным недостатком таких устройств является выделение из обрабатываемой жидкости осадка с высокой влажностью, что обусловлено захватом полками воды (в процесс выведения твердых примесей), которая не успевает стекать за,, ЯЦ,„1762977 А1 предварительной обработки промышленных жиросодержащих стоков. Целью изобретения является обеспечение длительной стабильной работы фильтрующих полотен в жиросодержащих средах.

Это достигается непрерывным эффективным удалением из зоны фильтрования всплывающей там жиромассы и обеспечения равномерной нагрузки на фильтрующее полотно за счет использования полосок с дугообразным профилем и гребенкой по периферии полок, при этом полка имеет высокую пропускную способность и эффективно разгружается под действием вибрации. 4 ил. время перемещения полки к месту разгрузки. Кроме того, в процессе отцеживания захваченных полкой отходов, надполочная эона фильтрующей поверхности забивается и требует почти непрерывной регенерации, Эти недостатки частично устранены в конструкции устройства (пат.Люксембург ¹

84644 МКИ В 01 D ЗЗ/06 от 03.02.84 г.), в котором полки выполнены в виде двух противонаправленных скатов со щелью между ними; причем верхний скат, наклоненный вперед, имеет сетчатую поверхность и оснащен ложным дном. При функционировании такого устройства обрабатываемая жидкость полкой не захватывается, а задержанные примеси в процессе транспортировки к месту выгрузки отцеживаются на сетчатой поверхности. По мере вращения барабана, при наклоне полки вниз, находящийся на ней осадок сползает в приемный бункер, причем ложное дно полки препятствует по1762977

55 паданию в бункер стекающей с осадка жидкости.

Однако при таком решении вместе со смывающейся с полки (через щель) жидкостью уносятся и задержанные примеси, что снижает эффективность работы полки, и, кроме того, при обработке жиросодержащих стоков устройство быстро зажиривается и не выполняет своих функций без регенерации.

Очистка полок внутри вращающегося барабана крайне осложнена, а полок со сложной геометрией — почти невозможна, Анализ информации свидетельствует, что используемые для регенерации полок устройства (гидравлические и пневматические) либо неэффективны, либо приводят к значительному обводнению осадка.

Решение этой технической задачи представляется возможным на базе вибрационного барабанного фильтра (заявка N.

4473289/26 от 20.06.88 г., М КИ В 01 D 33/06, решение о выдаче авторского свидетельства от 22.12.88 г.), являющегося прототипом, Устройство состоит из несущей рамы, на верхней площадке которой в подшипниковых опорах закреплен вал, передающий вращение от привода через гибкие связи на барабан, Фильтрующий барабан оснащен радиальными полками по всей длине образующей и виброприводом на одном из его торцов. Установка снабжена узлом для сбора и выгрузки осадка, состоящим из консольного бункера со шнеком, а также поддона для сбора, поддержания необходимого уровня и отведения фильтрата, Особенностью устройства является то, что полками захватывается сгущенная суспензия, дополнительное обезвоживание которой происходит через перфорированную поверхность барабана во время перемещения полки к месту разгрузки, Недостатком данного устройства является то, что надполочная эона фильтрующего полотна работает с перегрузкой, при значительном гидростатическом напоре, что приводит к быстрому ее засорению. Кроме того, по мере вращения барабана и перемещения нагруженной полки вверх поверхность рабочей зоны сокращается и при горизонтальном положении полки становится равной О. Ограниченная производительность надполочной зоны не позволяет обеспечить достаточно низкую влажность выделяемых твердых отходов даже при малых оборотах фильтрующего барабана и воздействии вибрации, В процессе перемещения в зоне фильтрования полка образует потоки, снижающие сокрость перемещения обрабатываемой жидкости от5

50 носительно фильтрующего полотна, что способствует засорению последнего. При выходе полки из зоны фильтрования непрофильтровавшаяся через надполочную поверхность суспензия стекает в барабан, что приводит к накоплению в нем жиросодержащих примесей и постепенному зажириванию его внутренней поверхности и ячеек.

Целью изобретения является увеличение фильтроцикла фильтрующего устройства и повышение его производительности.

Это достигается тем, что полку исполняют с чашевидным профилем, причем нижняя часть полки — дуговая, сопрягающаяся с фильтрующим полотном, а верхняя — плоская с щелевой перфорацией периферии на

0,2 — 0,8 ширины полки. Высота полки определяется коэффициентом загрузки барабана, а угол наклона ее плоской поверхности — условиями разгрузки полки: скоростью вращения и диаметром барабана, расположением бункера для выгрузки твердых отходов и продолжительностью сползания последних с полки с учетом угла трения скольжения и вибрации, Образованные перфорацией прутки имеют клиновидное продольное и поперечное сечения и удалены друг от друга на 0,5 — 5 диаметра перфорации фильтрующего барабана. Соотношение площадей сплошной дуговой и перфорированной поверхностей полки определяется их функциональным назначением. Дуговая поверхность обеспечивает эффективный захват сгущенной суспензии, выведение ее из зоны фильтрования, а так же создает благоприятные условия для процесса отведения жидкой фракции в зоне перфорации полки.

Поверхность перфорации должна иметь достаточную пропускную способность, обеспечивающую фильтрование обрабатываемой жидкости, содержащейся в барабане за период перемещения полки в зоне фильтрования, а также эффективное обезвоживание выделенных твердых примесей в процессе их транспортировки к месту выгрузки, Увеличение перфорированной поверхности нецелесообразно, т.к. это приводит к более продолжительному сползанию обезвоженного осадка с полки в процессе ее разгрузки, что ограничит скорость вращения барабана и тем самым создаст предпосылки для более частой регенерации устройства, Угол наклона боковых поверхностей прутка в поперечном сечении является расчетной величиной, однако прктически принимается в пределах 5 — 30, При толщине прутков менее (2 — 3) х 10 м обеспечение

-з наклона боковых поверхностей нецелесооб1762977 разно, Продольный уклон боковых поверхностей прутьев должен быть не менее 2 — Зо, При условии изготовления сборных полок, например из круглого или трапециевидного профиля, продольный уклон боковых 5 поверхностей прутков может обеспечиваться их разведением от осевой линии на угол

+3 — 100.

Комплекс указанных факторов — клиновидное сечение прутков полки, ее форма, а 10 также воздействие на полку продольной вибрации, обеспечивает эффективную разгрузку полки и благоприятно влияет на продолжительность фильтроцикла, Отличительными особенностями уст- 15 ройства, позволяющего достигнуть поставленную цель, является то, что фильтрующий барабан. совершающий вращательное и колебательное движения, на внутренней поверхности оснащен полками чашевидного 20 профиля с щелевой перфорацией, причем высота полки и ее расположение определяются козффицентом загрузки барабана, а отношение сплошной и перфорированной поверхностей полки находится в интервале 25

4 1 — — —. Образованные перфорацией прутки

1 4 имеют трапециевидное продольное и поперечное сечения, Заявленное соотношение признаков и 30 параметров позволяет снизить нагрузку на надполочную зону фильтрующей поверхности и предотвратить ее закупорку, увеличить скорость движения полотна относительно обрабатываемой жидкости и 35 тем самым, достигнуть поставленной цели — повышения производительности и увеличения фильтроцицкла устройства.

Сравнение заявляемых технических решений с прототипом позволило установить 40 соответствие их критерию "новизна", При изучении других технических решений в данной области техники, отличающие заявляемое изобретение от прототипа, не были выявлены и поэтому можно сделать 45 вывод, что заявляемое техническое решение соответствует критерию "существен ные отличия

На фиг.1 показан общий вид устройства для фильтрования сточных вод; на фиг.2 — то 50 же, поперечный разрез его рабочих органов; на фиг,3 и 4 показаны поперечные и продольные разрезы полок.

Устройство для фильтрования сточных вод состоит из несущей рамы 1, на верхней площадке которой в опорах 2 закреплен вал 55

3, соединенный с двигателем 4, приводящим во вращение посредством гибких связей 5 фильтрующий барабан 6, Барабан 6 выполнен с перфорированной боковой поверхностью и оснащен полками с гребенкой

7, расположенными по образующей барабана с внутренней стороны, На одном из торцов барабана смонтирован вибропривод 8.

Устройство оснащено приспособлением для выгрузки твердой фазы, состоящим из консольного бункера 9 со шнеком 10, приводимым от вала 3 через гибкую связь 11.

Установка имеет поддон 12 с отводящим фильтрат патрубком 13 и краном для опорожнения 14. Подача исходной жидкости на установку осуществляется через трубопровод 15, Устройство работает следующим образом.

Обрабатываемую жидкость через трубопровод 15 подают на внутреннюю поверхность барабана 6, совершающего вращательное и колебательное движения от приводов 4 и 8 и погруженного нижней частью в фильтрат. Процесс фильтрования идет под действием гидростатического давления, возникающего за счет перепада уровней внутри и вне барабана 6. При вращении барабана 6 полками 7 захватываются накапливающиеся как всплывающие, так и оседающие примеси и выносятся из жидкости. Причем сконцентрированная суспензия захватывается сплошной поверхностью полки, а отцеживается через ее перфорацию при движении полки вверх, Вибрация барабана способствует эффективному отцеживанию свободной влаги осадка, его выгрузке в приемный бункер и стабильной работе полки в зоне фильтрования. Попавшие в приемный бункер 9 примеси выгружаются из устройства шнеком

10. Профильтрованная жидкость попадает в поддон 12 и отводится через патрубок 13. Для опорожнения поддона 12 и санитарной обработки устройства предусмотрен кран 14.

Применение предполагаемого устройства, по сравнению с ивэестным, позволяет практически исключить зажиривание внутренней поверхности барабана и закупорку его ячеек за счет снижения нагрузки на надполочную зону фильтрующего полотна и непрерывного эффективнго удаления из зоны фильтрования всплывающей жиромассы, что в свою очередь обеспечивает повышение производительности и увеличение фильтроцикла устройства.

Формула изобретения

1, Устройство для фильтрования сточных вод, содержащее фильтрующий барабан, с перфорированной боковой поверхностью установленный на несущей раме и имеющий размещенные внутри него полки, приводы вращения и вибрации, приспособления для сбора и выгрузки примесей и поддон для отведения фильтрата, о т л и ч а ю щ е e c я тем.

17б2977 что, с целью повышения производительности и увеличения фильтроцикла, полки барабана выполнены дугообразными с гребенкой по периферии, при этом высота полки соответствует максимальной высоте загрузки барабана, а соотношение площадей дуговой части полки и гребенчатой части лежит в интервале 4/1: 1/4, причем расстояние между зубьями гребенки составляет 0,5 — 5,0 диаметрам перфораций барабана.

5 2.Устройство по п.1, отл и ч а ю щеес я тем, что поперечное и продольное сечения зубьев гребенки имеют трапецеидальную форму с углом наклона граней 3 — 30 .

1762977

Составитель О.Евдокимов

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Э.Лончакова

Редактор

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

Заказ 3405 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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