Барабанный порофильтр для сгущения осадка

(51)5 В 01 0 33/11 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ин юг(56) 1. Аграноник Р.Я, Технология обработкиосадков сточных вод с применением центрифуг и ленточных фильтр-прессов. - М.:Стройиздат, 1985, с, 8-10. 101-105.2. АЬаавзегтесппй, 1985, 36, М 2, с, 4,3, Патент США М 3741388,кл. В 01 О 33/04, 1973.(54) БАРАБАННЫЙ ПОРОФИЛЬТР ДЛЯСГУЩЕ Н ИЯ ОСАДКА Б.О 1706669 А 1,(57) Изобретение относится к сгущению и позволяет снизить влажность сгущенного осадка и повысить качество фильтрата за счет 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, отвода фильтрата и удаления осадка, Отжимные ролики 11 средства отжима сопряжены со 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 офъема е аертикааннотт нноскс сти, 3 ил 1 табл, 1706669Изобретение относится к области сгущения осадка и может найти применение в различных областях промышленности, на пример, 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 противоочной центрифуге, состоящее из корпуса, внутри которого на горизонтальной оси расположен ротор с полым шнеком. Для подачи осадка имеется питающая труба и специальное отверстие, Для выгрузки сгущенного осадка из полости ротора имеются специальные от верстия (окнз) и бункер, Для овода образующегося фугата устройство обсрудованс сливн ыми о г нерстиями с бункером Фу).а та Процесс сгущения осадка ведется следующим образол 1 Сгущаел 1 ый осадок подаеся в трубу полого шнека и через отверстие направляется в приемную каглеру ротора, П)од действиегл центробежной силы наиболее тяжелые частицы осадка отжимаются к внутренней поверхности ротора, перемещаются шнеком и выгружаются через окна в бункер. Одноврс лечно Фугат вытекает через спинные отверстия в другой бункер. Ротор це)- рифуги и шнек приводятся во вращение электроднигагелем, Вращение шнека и ротора ведется в одном направлении, нс с разными скоростями, Влажность сгущенн )- го осадка гри начальной, равной 97-98;, составляет 93-96,4. Мощность электропривода и масса центрифуги равны соответственно 75 кВт и 8000 кг 11.Недостатками известного устройства являются высокая влажность сгущенного осадка, а также высокие металло- и энергоемкость устройстваИзвестн также устройство для сгущения осактутегл ),)иг)ьтрования под дейст вием сил ран лтации в сетч)том барабане, Устройство состоит из полого горизонталь но расположенного барабана, обтянутого сетча ой фильтровальной )канью. Внутри барабана расположен шнек, Сверху, над внешней поьерхносгью барабана, располокено промь)нное устройство, состоящее из нескольких Форсунок, пр; крепленных к подводящему трубопроводу. Под барабанс л расположен приемный лоток фильтрата 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 оризонтэль 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 г,б ной оси, Процесс сгущения ведется следующим образом, Предварительно обработанный флокулянтом осадок подается по коллектору подачи осадка в полость вращающегося барабана, где сгг)ается за счет гравитационноо фильтрования через сетчатый фильгрующий материал. Одновремен о сгущаемая масса осадка с помощью шнека перемещается в полост)л барабана и выгружается с противоположной подаче стороне через отверстие. Образующиися при этом фильтрат собирается н сборном лотке и отводится от устройства, Регенерация фильтрующегс) материала осушестьляется с поглощью воды, подана мой в форсунки под давлением 0,3-0,5 МПа, Расход флокулянта при г;тушении осадка составляет 0,3 0,67 О от массы сухого вещества осадка Для приготовления рабочего рас твора флокулянта концентрацией 0,1 "у, при - ланяют растворные и расходные ба);и с мешалками, а также насосы-дозаторы Флокулян 1 а. Расход промывной воды составляет 1- 3 м,У , Влажность сгущенного осадка при начальной 97 99, равна 92 94; 21.Недостатками известного устройства явля)отся высокая влажность сгуценногс осад);а, необходимость применениялокулянт)ж а гакжнеобходиглосгь,;спользонания вспомгн ательного об.)рудснания,Наиболее близким к п;.едлагаегому по ) г кнической с, щносп) является устройство дт)я разделения суспензии на твердую и жидкую фракции, состоящее из барабана с расголожен)ым на е.о внешней поверхности пористым эластичным Фильтрующим материалом, загрузочного Ьунк).ра осадка, рас пол сже)ного )д ба раб;) ном, бес ко вечнойй гент).;, установленной над поверхность)с ас 1 и барабана с нгееи его стороны и крепящейся,л,.) двух рслиг ах, )снелисс бчнкера осадка очис;ител),ого ьаликн филь 1 г)ующегс латсра,а, нь олнен):ого н ниде цилиндрической щетки, промыв)ого устройс на фл),трон)ального глатериала, роликк н удален)1 я фильтр эта излас 1 ич)ого фильтрующего маер ала, уст-нанленных на понерхнпг;и :,)таз, на., и привода для нращен)я б"рабанн, Устрсйс) во работает еледуюи,им образом, дбрабатынаегл) й осадопо.,)ется н загрузочный бункер, откуда нсступает на понгрхность фи,);трующего матесиалз, где поднергаетгя сгущению за счет сил ка)г)лллярного всась:гл ия пористого ма 1 ериала далее прм)со;)лт его до клни-:явная обработка за сче) сданлинания бесконечной лентой, Затс м осадок сни лае)- ся но.ком с ленты в риелньй бункер, поверхность фильтрующего материала очи)ц )ется с помогцьо очис тительного вали 1706669 610 ка, После чего фильтрующий материал про. мывается водой и, далее, с помощью специ ального ролика иэ фильтрующего материала отжимается фильтрат и промывная япда Затем очищенная поверхнос 1 ь барабана вновь поступает в зону подачи осадка 131,Недостатками известного устройств" являются высокая влажность сгущенного осадка вследствие отжима бесконечной лентой осадка, расположенного на говерх ности пористого фильтрующего материала насыщенного фильтратом, а также низкого эффекта отжима поверхности фильтру още го материала отжимным роликом, д также низкое качество фильтрата вследствие Высокого содержания в нем взвешенВ;х Ве ществ, вызванного эффектом вдавливания частиц осадка в фильтрующии материал бесконечной лентой,Целью изобретения является повышение эффективности сгущения осадка зд счеснижения его влажности и кон.1 ентрдцп, взвешенных веществ в фильтрдгеПоставленная цель до" игается т л 1, :го В барабанном порофильтре для сгуш. ния осадка, содержащем барабан, устдноеленный на силовой раме с ьозможносг к 2 Вр"; щения вокруг горизонтальнсй пои фиг 1 ьтрующий элемент с эдастииь,л пп,и стым материалом, средство для Вра сцен ил барабана, средство отжима фильтруп 11 его элемента В виде отжимных рол ков, средство для подачи осадка, отвода филь;рдтдудаления осадка. средство огжи д , полнено в виде роликое, сопряженных со ско:;ь зящими торцовыми стенками Оардбэнд при этом Ролики РДСПОЛОЖЕНЫ В ЧИ,Кьсй Ч;С . силовой рамы и чстановлень с Возл 1 он СТЬЮ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В ГОРИЗОНГДЛНГИ ,ЛО скости, а фи 2 ьтрующий матер; д расположен с воможность,о излнел обьема в вертикальной плоскости Сгущение осадка осущес 2 вляется . помощью таких устройств, как сгущаощи. центрифуги и сепараторы. Одн.о э 1, . ройства недостагочно эффективны дболее высокой Влажности сгущен ого:садка и большого содержания вэвешеннь х е - ществ в фильтрате. Предлага .мый порофильтр по сравнению с известными гозволяет снизить влажность сгущенного осадка и повысить качество фильтратд д также отказаться от применения дорогостоящих флокулянтов, используемых в последнее время в технологии сгущения осадка ча центрифугах, Кроме того, использование предлагаемого порофильтра позволит знд чительно снизить металло- и энепгоемкпс-ь установок по сравнению с из В ест н ы М.1 На фиг, 1 изображена схема барабанного пор 12 фильтра, 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 сороны расположения Средства для удаления осадка при сжатом фильтруюгцем материале,Барабанный порофильтр для сгущения осдь;а содержи цилиндрический барабан 1 с расположенным на его Внешней поверхности эластичным пористым фильтрующим мдтериэлом 2, имеющий с одной своей гор цоеп, стор 1 ы мснолитную стенку 3, а с другой сьемнук 2 стенку 4, силовую рал у 5, сэ;.з 12 ждщую две вертикальные боковые ггайви 5. на которых концами соей оси : пепи 1 ся барабан 1, средство,ля подачи о:ддкд, выполненное В виде лотка 7, распо 21 ож. ного надоверхностью фильтрующеэлемента 2 средство для удаления сгу, днного осадка, содержащее но к 8 для :ьема сгущенного осадка, установленный 1 о касательной к поверхности Ф 11 ьтрующеО эгел 1 ента 2 и лоток 9 для удаления осакд, ус2 нплен ый под ножом Я, срдст Вп,ь 1 ;" ЗЕ НИЯ 1 Лт Р;1)2 ЫГ 1 РЛНЕ-,НОЕ В ВИ Е 2 О 2 д нэ 1( и расположенное под бзрдбд 11 ол 1, средство ля отжима фильтр ощего эл., ента 2, содержащее две скользящигоп 1 Озые стенки 3 и 1, устачов,енные нд Г,дрдбдне 1 с Воз 1 лож 11 остью пе 1 ел 1 ещения В ор 1;онтальчсй плоскости, и двд огжимных р 2 ликд 11. крепяе,иеся на верти альных боков.о сгойкдх 6, ижней части сил Вой рамы 5 и устан" В 2:е 11 н ле с Возможностью пер ме.21 ен ля от боковых стоек к условной вертикдп оси Г 2 п 12 дбднд 1, средство гля Вр,2 ения бдрдбднд 1, содержащее привод 1. установленный нд силовой рдл 1 е 5, Ведомыи шкив 13 Оарэбэна 1 жестко прикрепленый к схемнои стен.-. 4 кл;1 норемен, к 2 передачу 14,5 дрдба 1 ый порофил-.тр для сг щения ос дкд рдбо дет следующим обоазолПри включени,1 привода 12 через клиноременную пере,"ачу 14 вращение передается нд Ведомый шк 18 13, которь 1 В свою очередь начинает вращать барабан 1 с пористыл; фильтрук 2 щим материалом 2, Одновременно. перемещая отжимные ролики 11 2 т бокогых Вертикальны. стоек 6 с условной Вертикдльчой оси барабана 1, пос едние передают усилие на скользящие торцовые стенки 3 и 4, котооые в свою очередь начинают сжимать с торцов фильтрующий мэтериал 2, Так как сжатие происходит в нижней части барабана 1, а по мере вращения барабана силовое воздействие скользящих тор 1706669цовых 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.П р и м е р 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, влажность сгущенного ила и концентрация взвешенных веществ при этом составляют 91,2и 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, производительзность по исходному илу составляет 1,5 м /ч, а влажность сгущенного ила и концентрация взвешенных веществ составляют соответственно 94 8; и 1,5 г/л, 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. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 П р и м е р 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;, 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 фильтрате составляет соответственно 94,5; 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 взвешенных веществ. Увеличения влажности сгущенного ила не происходит вследствие перетекания части образующегося при отжатии фильтрата в отжатую часть материала, вызванного тем, что поверхность фильгоующего материала закрыта в момент отжима средством отжима, в связи с чем эффективный отток фильтрата затруднен и, как следствие, влагоемкость фильтрующего материала снижается,П р и м е р 3, Установлено, что при расположении роликов, сопряженных со скользящими торцовыми стенками барабана в нижней части силовой рамы, влажность сгущенного активного ила составляет 89,3;6 при начальной, равной 99,1;,. При расположении роликов в верхней части силовой рамы влажность сгущенного ила повышается до 95,84 Повышение влажности обусловлено тем, что снижается продолжительность 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 порофильтрав технологии сгущения осадка поэволяе эа счет упрощения конструкции снизить егоэнерго- и металлоемкость,10 1706569 каз естное устро 95,4 П р и м е р 4. Сгущению подвергают избыточный активный ил влажностью 99.2%, образующийся на очистных сооружениях канализации производительностью по подаваемой воде 20 тыс, м /сут. Сгущение активного ила известным устройством осуществляется с предварительной его обработкой флокулянтом на сгущающей цсн. трифуге. Сгущение активного ила предлагаемы", устр эйством осуществляетг я без применения флокулянта.Показатели обработки избыточного активного ила на очистных соор жениях производительносгью 20 тыся /сут известнымэи предлагаемым устройствами приведены в таблице,Применение барабанного сорофильта соэволяет снизить влакность сгущенного активного ила с 95,4 до 90,3%, уменьши-ь содержание взвешенных веществ б филь; рате с ОЯ до 0,5 г/л, а также откаэзться о с рименен ия флокулянтов. Одно времен но достигается упрощение конструкции баражнос ь избыточно- активного ила зводительнасгь по ) ваемому илу, м" /чжность сгущенногоила, %ентрация взвешен-е цеств в фильтрате, г/лод флокулянта, % ссы сухого вещества осадка банного сорофильтра сри снижении егоэнерго- и метаплоемкости.Формула изобретенияБарабанный сорофильтр для сгущения5 осадка, содержащий установленный на силовой раме с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси барабан,фильтрующий элемент с эластичным пористым материалом и средство для его отжима1 О в виде отжимных роликов, средства подачиосадка, отвода фильтрата и удаления сгущенного осадка, о т л и ч з ю щ и й с я тем,что, с цел: ю снижения влажности сгущенного осадка и повышения качества фильтрата15 эа сне эф,фективного отжима, отжимныс ролики сре,яства стж ма сопряжены со скользящими торцовыми стенками барабанар.ссоложены в нижней асти силовой рамыи устансвлены с воэможностью серемеще 20 ни в горизонтальной слоскости, сри этомфипьтрующий элемент установлен с возк э.к остью изменения обьсма в вертикальной плоскости,1706669ат, )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 СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101