Способ регенерации пластин тонкослойного отстойника Советский патент 1991 года по МПК B01D21/02 C02F1/52 C02F103/10 

1

(21)4775311/26

(22)26.12.89

(46) 23.12.91. Бкш. № 47

(71)Кузбасский комплексный отдел охраны природы Всесоюзного научно-исследовательского и проактно-конструк- торского института охраны окружающей среды в угольной промышленности

(72)М.В.Петренко и О.В.Вопилова

(53)66.066.7 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 998376, кл. С 02 F 1/52, 1981.

(54)СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ ПЛАСТИН ТОНКОСЛОЙНОГО ОТСТОЙНИКА

(57)Изобретение касается очистки загрязненных вод и может найти применение в угольной, металлургической, химической и др. областях промышленности. Цель изобретения - повышение эффективности регенерации пленочных пластин. Способ регенерации гибких пластин тонкослойного отстойника осуществляется путем импульсной подачи сжатого воздуха под пластины в средней их части. Предлагаемый способ регенерации увеличивает скорость выпадения осадка, т.к. интенсивное оседание осадка не приводит к взмучиванию жидкости, подвергающейся осветлению. Подача сжатого воздуха в средней части пластины способствует более полному снятию осадка со всех частей пластины. 3 ил.

(Л

Изобретение относится к очистке загрязненных вод и может найти применение в угольной, металлургической, химической и других областях промышленности.

Известен отстойник, оснащенный пакетом наклонных пластин, которые образуют зазор длч отвода сползающего с пластин осадка. При этом зазор, образуемый между пластинами, расположен вдоль продольной оси устройства. Наклонные пластины соединены с вибрато - ром.

Недостатком данного отстойника является низкая эффективность осветления воды в связи с низкой эффективностью регенерации пластин, малый срок службы из-за вибрации пластин при их регенерации.

Наряду с отстойчикакн, з которых трубы или каналы накло. к горизонтальной плоскости по; углом 60°, для обеспечения регенерации пластин предлагаются отстойники с углом наклона пластин 5 (т.е., почти с горизонтальным расположением . Удаление осадка предусматривается в таких отстойниках обратным потоком воды после выведения его из работы.

Данный тонкослойный отстойник также обладает недостаточной эффективностью отмывки пластин от осадка, так как дальние участки пластин от места подачи промывной воды недостаточно отмываются от осадка в связи с тем, что сопротивление воды, заполняющей отстойники смывающей струей, велико.

ОЪ

со со

Сл

о к

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому способу является полочный отстойник, регенерация пластин которого производится посредством вибратора, жестко прикрепленного к пластинам для придания им механических колебаний.

Недоващкрм известного способа яв- ляетс я рУзкая эффективность регенерации пластин, большая энергоемкость при использовании вибратора и невысокая надежность механической конструкции.

Цель изобретения - повышение эффективности регенерации пленочных пластин.

Поставленная цель достигается тем, что регенерация гибких пластин тонко- елейного отстойника происходит путем импульсной подачи сжатого воздуха под пластины в средней их части. Способ регенерации пластин импульсной подачей сжатого воздуха по сравнению со способом, где регенерация осуществляется вибрацией, позволяет обеспечить полное снятие осадка с поверхности пластин, поаысить эффективность осветления загрязненной воды, механи- ческую надежность конструкции, так как импульсная подача воздуха в средней части пластин оказывает воздействие только на натянутую пленку, тогда как на конструктивные узлы и детали передается лишь незначительная часть усилия, тем самым увеличивается долговечность и надежность конструкции. Кроме того, предлагаемый соб регенерации импульсной подачей сжатого воздуха увеличивает скорость выпадения осадка, так как интенсивное оседание осадка не приводит к взмучиванию жидкости, подвергающейся осветлению. Подача сжатого воздуха в средней части пластины способствует более полному снятию осадка со всех частей пластины.

Предлагаемый способ регенерации пластин может быть использован для очистки шахтных вод от взвешенных ве ществ. В отстойнике устанавливаются блоки тонкослойного модуля,, пластины которого выполнены из гибкого материала, например из полиэтиленовой

пленки, наклоненных под углом 40-60 При прохождении загрязненной воды чеч рез тонкослойный отстойник взвешенные вещества оседают на поверхности плас,

51015

20 25JQ

35

40

45

50

55

тин, образуя слой рыхлого осадка, который непрерывно сползает под воздействием силы тяжести. Однако часть осадка задерживается на поверхности пластин за счет сил адгезии, а также под воздействием электростатических сил, тем самым пространство между пластинами забивается осадком, возникает необходимость в регенерации пластин. Регенерация осуществляется периодически в зависимости от кон- кретных условий эксплуатации. Предлагаемый способ регенерации пластин предусматривает импульсную подачу сжатого воздуха под пластины в средней по высоте части. Пластина под воздействием импульсной подачи сжатого воздуха начинает интенсивно прогибаться вверх - вниз, залипший на поверхности пластины осадок начинает сползать вниз и выпадать на дно отстойника. При импульсной подаче воздуха его энергия передается на пластину в виде толчка, что позволяет более энергично встряхивать осадок. При возвращении пластины в первоначальное положение отраженная волна воздуха ударяется о слой осадка на пластине и также взрыхляет налипший на нее осадок. При этом указанные циклы с воздействием импульса воздуха непосредственно под пластину и воздействием отраженного импульса на осадок, расположенный на нижней пластине, многократно повторяются в течение короткого промежутка времени (3-5 мин), что позволяет добиться высокой степени регенерации пластин. Кроме того, ia процесс разрушения уплотненного осадка и отрыва его от пластин влияют в определенной степени пузырьки воздуха.

На фиг.1 показано первоначальное положение пластин тонкослойного отстойника при их регенерации импульсной подачей сжатого воздуха под пластину в средней по высоте части на фиг.2 - подача воздуха и отрыв основной массы осадка от поверхности пластин при импульсной подаче сжатого воздуха под пластину в средней по высоте части (прямая волна воздуха) на фиг.З - отрыв оставшегося осадка и его разрушение от пластин посредством отраженной волны воздуха (прекращение подачи воздуха).

Предлагаемый способ регенерации пластин тонкослойного модуля испытывался в горизонтальных отстойниках осветления шахтных вод на очистных сооружениях шахты. До испытания предлагаемого способа пластины промыва- лись струей воды.

Очистные сооружения включают в себя три бетонированных отстойника (два рабочих и контактный), а также хлораторную. Отстойники имеют рассре- доточенный ввод воды, работают последовательно . Шахтная вода в количестве 600 м3/ч поступает на очистные сооружения равномерно в течение суток содержанием взвешенных веществ 500 мг/л.

На выходе воды из второго отстойника устанавливаются пластины тонкослойного модуля, выполненные из полиэтиленовой пленки. Угол наклона 60е. Исходя из максимальной производительности 10 м3/ч на 1 м2, занятый модульными блоками, необходимое число модулей составляет 30 шт.

Исходная шахтная вода поступает в первый отстойник, затем самотеком во второй, где в ершовом смесителе обрабатывается реагентом - полиакрилами- дом (доза 1 мг/л)„ Гфи движении воды часть взвешенных веществ оседает в первичном отстойнике, тонкодисперсные взвешенные вещества обрабатываются реагентом и оседают на пластинах, пройдя через модульные тонкослойные блоки, размещенные в отстойнике, Взвешенные вещества образуют на пластине слой осадка, который должен непрерывно сползать под действием силы тяжести. Однако часть осадка задерживается на поверхности пластин за счет шероховатости их поверхности, под действием электростатических сил и пр. При накапливании в межпластин та- том пространстве осадка резко снижается эффективность процесса очистки зоды в отстойнике поэтому возникает

Q

5

0

5

0

5

0

5

необходимость периодической регенерации пластин (в данном случае 1 раз в сутки). Регенерация пластин осуществляется импульсной подачей сжатого воздуха под пластины в средней по высоте части. Пластины под воздействием импульсной подачи воздуха начинают интенсивно прогибаться вверх - вниз, залипший на поверхности пластины осадок начинает сползать вниз и выпадать на дно отстойника. Очистка отстойников осуществляется периодически 1 раз в год гидроэлеватором. Содержание взвешенных веществ в осветленной воде составляет 10 мг/л. При принятом способе очистки тонкослойных пластин с помощью струи воды, рассматриваемом в качестве базового варианта, содержание взвешенных веществ в осветленной воде составляет 40 мг/л.

Технологические показатели тонкослойного отстойника: параметры отстойника, в котором устанавливаются модульные блоки: длина 49,4 м; ширина 20,0 м; высота 7,0 м, допустимая удельная нагрузка по взвешенным веществам на 1 м2, занятый модульными блоками, 10,0 м3/ч; количество модульных блоков 30,0 шт.; угол наклона пластин 60,0 j регенерация пластин: базовый вариант 4 раэ/сут, предлагаемый вариант 1 раз/сут содержание взвешенных веществ в воде, мг/л: исходная 500J осветленная базовый вариант 40J предлагаемый способ 10.

Формула изобретения Способ регенерациг пл«асгин тонкослойного отстойника iry-ь х механических колебаний, от t и ч а ю щ и й- с я тем,- что, с целью повышения эффективности регенерац-п; ппеночных пластин, колебания осуществляют путем1 импульсной подачи сжатого воздуха под пластины в их средней по высоте части.