УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ФИЛЬТРОВАНИЕМ Российский патент 1995 года по МПК B01D33/06 

Изобретение относится к фильтрованию жидкостей и может быть использовано для очистки от грубодисперсной взвеси промышленных сточных вод с высоким содержанием взвешенных веществ, обладающих высокими адгезионными свойствами. К таким стокам относятся сточные воды мясной, пищевой и других отраслей.

Интенсивность, стабильность очистки и возможность выделения примесей с относительно низкой влажностью делают метод фильтрования привлекательным. Это особенно важно при обработке стоков, содержащих нестабильные легкозагнивающие примеси, утилизация которых требует быстрого извлечения и направления в переработку (например стоки мясоперерабатывающих производств, содержащие жировые и белковые вещества).

Одним из наиболее прогрессивных решений задачи осуществления методы является создание барабанных фильтров.

Анализ патентной информации свидетельствует о широком разнообразии таких устройств, однако их использование для обработки стоков с высоким содержанием жировых и слизистых веществ сдерживается сложностью обеспечения надежной и эффективной регенерации фильтрующих поверхностей.

Практика эксплуатации барабанных фильтров (на указанных стоках) показала, что наиболее надежными и эффективными средствами очистки сит являются противоточная промывка горячей водой под давлением и очистка с использованием щеток.

Вместе с тем гидравлическая регенерация (патент ФРГ N 2426024 А1, кл. В 01 D 33/06, 1975), помимо своих положительных сторон, приводит к повышению влажности извлекаемых отходов.

Использование для регенерации различных щеток позволяет избежать обводнения выделяемых отходов, однако полная очистка рабочей поверхности обеспечивается только в устройствах с подведением исходной суспензии на внешнюю поверхность барабана (патент Швеции N 431063, кл. В 01 D 33/06, 1982), в этом случае щеточный вал работает со стороны загрязнения фильтрующей поверхности. С целью обеспечения рационального использования фильтрующей поверхности, повышения надежности работы устройства и снижения влажности выделяемых отходов организуют подачу обрабатываемой жидкости на внутреннюю поверхность барабана. Расположенное снаружи очищающее устройство не обеспечивает регенерацию внутренних рабочих органов (патент Финляндии N 63526, кл. В 01 D 33/00, 1978).

Известно устройство (патент Швеции N 3965448, кл. В 01 D 33/06, 1972), основным рабочим органом которого является фильтрующий барабан с элементами спирального шнека и полки на внутренней поверхности. Подача исходной жидкости осуществляется через полый вал. Фильтрат собирается в поддоне и отводится из него самотеком. Регенерация фильтрующей поверхности осуществляется щеточным валом, расположенным по образующей барабана с внешней стороны. Рациональное расположение элементов спирали и полок, а также возможность изменять угол наклона барабана к горизонту позволяют существенно снизить влажность выделяемых отходов. Недостаточна надежность работы очищающего узла, обеспечивающего регенерацию лишь наружной поверхности. В зоне обезвоживания и выгрузки твердых отходов регенерации внутренних рабочих органов не производится, что обусловливает необходимость периодических остановок устройства на промывку.

Регенерация внутренних рабочих органов частично решена в конструкции барабанного вибросита, являющегося прототипом. Устройство состоит из несущей рамы, на которой установлены фильтрующий барабан с полками на внутренней поверхности, оснащенный на одном из торцов виброприводом для вращения, поддон для сбора и отведения фильтров и устройство для выгрузки твердой фазы, состоящее из приемного бункера и шнека.

Стабильность работы полок, обеспечивающих эффективное выведение твердых отходов из сгущенной в зоне фильтрования суспензии, их обезвоживание и выгрузку в приемный бункер во многом обусловливает надежность работы всего устройства. Очистка полок и частично фильтрующей поверхности обеспечивается за счет вибрации и промывки исходной жидкостью.

Однако при обработке концентрированных стоков такой способ регенерации становится недостаточно надежным - в процессе движения в зоне фильтрования полка работает с большой нагрузкой, что приводит к постепенному закупориванию ее перфорации. Это объясняется тем, что направление промывки и нагрузки совпадают. В этом случае полка не успевает полностью очищаться даже при воздействии вибрации. Увеличение времени пребывания полки над бункером возможно только за счет снижения скорости вращения барабана, что приводит к возрастанию нагрузки на фильтрующую поверхность.

Цель изобретения - повышение надежности регенерации рабочих органов фильтрующего барабана и, тем самым, увеличение фильтроцикла.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для предочистки сточных вод фильтрованием включает приводимый во вращение барабан. Полки закреплены в шарнирах на внутренней поверхности барабана одним концом, а противоположный конец полки движется по копиру. Полки подпружинены в направлении вращения барабана, барабан снабжен щеточным валом, ось вращения которого расположена параллельно оси вращения барабана между поверхностью очистки барабана и вершиной борта бункера. Диаметр щетки соответствует расстоянию между ними, а направление вращения противоположно направлению вращения барабана, копир установлен таким образом, что обеспечивает положение полки к касательной барабана под углом 90-180^о в зоне фильтрования, под углом 75-110^о в зоне доотцеживания, твердых отходов в приемный бункер, а в зоне регенерации - прилегание к фильтрующей поверхности.

На фиг. 1 представлено устройство для обработки сточных вод, общий вид; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез основных рабочих органов; на фиг. 3 и 4 - то же, продольный разрез.

Устройство для предочистки сточных вод состоит из несущей рамы 1, на верхней площадке которой в опорах 2 закреплен вал 3, соединенный с приводом 4, приводящим во вращение фильтрующий барабан 5 и шнек 6 посредством связей 7. Барабан 5 имеет перфорированную боковую поверхность и оснащен полками 8, закрепленными в шарнирах 9, прижимаемые вперед по ходу вращения барабана 5 пружинами кручения 10. Устройство оснащено приспособлением для выгрузки твердой фазы, состоящим из приемного бункера 11 и шнека 6. На торцах бункера 11 установлены кронштейны 12 с направляющими копирами 13 и щеточным валом 14 во втулках 15. Вал 14 приводится от шнека 5 передачей 16. Устройство имеет поддон 17 с переливным карманом и краном для опорожнения 18. Подача исходной жидкости в устройство осуществляется через трубопровод 19.

Устройство работает следующим образом.

Обрабатываемую сточную жидкость через трубопровод 20 подают на внутреннюю поверхность барабана 5, приводимого в вращение приводом 4 и погруженного нижней своей частью в фильтр. Процесс фильтрования проходит под действием гидростатического давления, возникающего за счет перепада уровней жидкости и вне барабана. Профильтрованная жидкость собирается в поддоне 17 и отводится переливом в карман, откуда через патрубок отводится на дальнейшую обработку. Твердые примеси накапливаются в зоне фильтрования и при вращении барабана захватываются полками 8 и выводятся из жидкости. После выхода полки из обрабатываемой жидкости через перфорацию происходит отцеживание избыточной влаги из захваченных полкой твердых примесей. Во время движения полки над бункером 11 примеси сползают в него и шнеком 6 выводятся из устройства. Регенерация фильтрующей поверхности барабана и полок осуществляется щеточным валом 14, а щеточный вал очищается при вращении о борт бункера 11.

Положение полки в процессе вращения барабана оптимально обеспечивает захват примесей в зоне фильтрования, их отцеживание во время движения полки вверх, эффективную разгрузку отходов в бункер и регенерацию щеткой перед повторением цикла. Для опорожнения и санитарной обработки устройства предусмотрен кран 19.

Применение предлагаемого устройства позволит повысить надежность процесса и увеличить фильтроцикл за счет непрерывной очистки щеткой основных рабочих поверхностей фильтра со стороны действия нагрузки и обеспечения оптимального положения полки для выполнения требуемых функций, что обеспечит возможность эффективной обработки концентрированных стоков с высоким содержанием жира, волокнистых и слизистых включений.

Использование: для очистки от грубодисперсной взвеси промышленных сточных вод с высоким содержанием взвешенных веществ, обладающих высокими адгезионными свойствами, т.е. сточные воды мясной, пищевой и др. отраслей. Сущность изобретения: сточную воду подают через трубопровод на внутреннюю поверхность фильтрующего барабана, приводимого во вращение приводом. Барабан погружен нижней своей частью в фильтрат. Твердые примеси с внутренней поверхности барабана захватываются полками. Полки закреплены в ширнирах и прижимаются пружинами кручения вперед по ходу вращения барабана. Положение полки в процессе вращения барабана оптимально обеспечивает захват примесей в зоне фильтрования, их отцеживание во время движения полки вверх, эффективную разгрузку отходов в бункер, регенерацию щеточным валом. Во время движения полки над бункером примеси сползают в бункер и шнеком выводятся из устройства. Для опорожнения устройства предусмотрен кран. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ФИЛЬТРОВАНИЕМ, состоящее из несущей конструкции, фильтрующего барабана с полками на его внутренней поверхности, приспособления для сбора и отведения выделенных примесей, состоящего из приемного бункера и шнека, поддона для отведения фильтрата, отличающееся тем, что полки закреплены в шарнирах на внутренней поверхности барабана одним концом, а противоположный конец полки движется по копиру, при этом полки подпружинены в направлении вращения барабана, барабан снабжен щеточным валом, ось вращения которого расположена параллельно оси вращения барабана между поверхностью очистки барабана и вершиной борта бункера, диаметр щетки соответствует расстоянию между ними, а направление вращения противоположно направлению вращения барабана. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что копир установлен так, что обеспечивает положение полки к касательной барабана под углом 90 - 180^o в зоне фильтрования, под углом 75 - 110^o в зоне доотцеживания твердых отходов в приемный бункер, а в зоне регенерации - прилегание к фильтрующей поверхности.