Способ сгущения осадков сточных вод и устройство для его осуществления Советский патент 1992 года по МПК C02F9/00 B04B5/12 

Изобретение относится к технике сгущения осадков сточных вод, содержащих субмикроскопические взвешенные включения (коллоиды, микроорганизмы), и может быть использовано при биологической и микробной очистке стоков, предпочтительно сельского хозяйства и использования осветленной воды в обороте.

Известен способ сгущения осадков сточных вод. заключающийся в разделении их с помощью перегородки, проницаемой для воды, но не проницаемой для тонких взвесей.

Недостатком способа является низкая производительность из-за гидравлических

сопротивлений слоя осадка проницанию через него осветляемой воды.

Известен способ сгущения осадков сточных вод, заключающийся в разделении их с помощью перегородки, проницаемой для воды, но не проницаемой для тонких взвесей, в поле центробежных сил.

Недостатком способа является низкая степень сгущения осадка, который разбавляется водой в кольцевом зазоре между барабаном со сплошной стенкой и шнеком.

Цель изобретения - повышение степени сгущения осадка.

Указанная цель достигается тем, что при его разгрузке перегородку деформиру:

vi со о о сл

ют в радиальном направлении вдоль образующей распорными элементами.

Кроме того, устройство для сгущения осадков сточных вод содержит корпус со сборниками и патрубками подвода и отвода сред, приводной вал, смонтированные на нем верхний и нижний диски, расположенную между ними эластичную коническую перфорированную перегородку и источник ее деформации, источник деформации выполнен в виде стоек, смонтированных на нижнем диске с внутренней стороны эластичной конической перфорированной перегородки, верхний диск которой установлен на упругой деформируемой опоре.

Кроме того, верхний диск установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения, например, от кривошипа.

Кроме того, стойки выполнены переменного по высоте сечения, а их концы выступают за нижний обрез эластичной конической перфорированной перегородки.

В способе сгущения осадков сточных вод, содержащем тонкодиспергированные взвешенные включения, наиболее сложной операцией является разгрузка, которая зависит от угла раствора конуса перегородки. При больших углах суспензия выбрасывается без разделения, а при малых осуществляется сгущение, но осадок не выгружается. В предлагаемом способе перегородку деформируют, что обеспечивает локальное изменение угла конуса для схода осадка. Деформация перегородки происходит при опускании ее на стойки под действием массы осадка, находящегося на его поверхности, а возврат - после разгрузки упругим элементом. Деформация возможна стойками при принудительном перемещении перегородки, например, от кривошипа, а выступающие концы стоек за обрез перегородки, вибрируют за счет сил сопротивления среды. Причем угол раствора стоек превышает угол раствора конуса эластичной перфорированной перегородки, которая при деформациях преобразуется из тела вращения в многогранник. Выполнение стоек переменного сечения позволяет осуществлять одновременно с деформацией перегородки и деформацию стоек, как дополнительный импульс для разгрузки осадка.

На фиг. 1 показано устройство с перемещением перегородки под действием ускорения массы осадка, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1, при сгущении осадка; на фиг. 3 - то же, при разгрузке осадка под действием массы осадка; на фиг. 4-устройство при принудительном перемещении перегородки относительно стоек, например, кривошипом, продольный разрез; на фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг. 4, в условиях деформации перегородки; на фиг. 6 - устройство для случая смещения стоек в круговом перемещении относительно перегородки, продольный разрез; на фиг. 7 - разрез В-В на фиг. 6, в условиях деформации перегородки.

0Способ сгущения осадков сточных вод

осуществляют в устройстве, содержащем корпус 1 со сборником 2 осветленной воды и патрубком 3 ее отвода, сборником 4 осадка и патрубком 5 его отвода, патрубком 6

5 подвода сточных вод, приводной вал 7 с верхним 8 и нижним 9 дисками, расположенную между ними эластичную коническую перфорированную перегородку 10 и источник ее деформации в виде стоек 1,1,

0 смонтированных на нижнем диске 9 с внутренней стороны эластичной конической перфорированной перегородки 10, верхний диск 8 которой установлен на упругой опоре 12. Внутри корпуса 1 смонтирован направ5 ляющий конус 13.

Верхний диск 8 установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения, например, от кривошипа 14 через скалку 15, опору 16 вращения, шатун 17 и

0 прорезь 18 в приводном валу 7, а верхний диск 8 выполнен с окнами 19.

Стойки 11 выполнены переменного по высоте сечения, а их концы 20 выступают за нижний обрез 21 эластичной конической пе5 регородки 10, причем нижний диск 9 со стойками 11 установлен на опоре 22 вращения приводного вала 7.

Способ сгущения осадков сточных вод в устройстве осуществляют следующим обра0 зом.

Стоки по патрубку 6 через окна 19 в верхнем диске 8 поступают на перегородку 10, вращающуюся на приводном валу 7, где под действием центробежной силы вода

5 проницает в перегородку 10 и из сборника 2 по направляющему конусу 13 отводится в факеле распыла по патрубку 3, а осадок задерживается на перегородке 10, его масса возростает и под действием массы осадка

0 упругая опора 12 деформируется. При деформации упругой опоры 12 перегородка 10 опускается на стойки 11 и ее коническая поверхность трансформируется в многогранную, осадок перемещается в направле5 нии стоек 11 и разгружается вдоль их боковых поверхностей и через нижний обрез 21 осадок выводится в факеле распыла из сборника 4 по патрубку 5.

Возможна принудительная деформация перегородки 10 стоиками 11 при ее возвратно-поступательном перемещении, например, от кривошипа 14 через скалку 15, опору 16 вращения шатун 17 и передачей перемещения от скалки 15 через прорези 18, к верхнему диску 8, а от него к деформи- руемой перегородке 10.

При выполнении нижнего диска 9 со стойками 11 на опоре 22 вращения, выступающие концы 20 могут обеспечивать про- ворот стоек 11 относительно поверхности перегородки 10, т.е. снижается локальная ее эрозия.

Технико-экономический эффект заключается в том, что способ и устройство для его выполнения обеспечивают тонкую очистку стоков со сгущением осадков сточных вод, содержащих коллоидные частицы и микроорганизмы, для которых отсутствует оборудование, использующее центробежные силы. Используемые для сгущения кормо- вых дрожжей сепараторы непригодны для бактерий из-за резкого увеличения времени пребывания их в поле центробежных сил: размер дрожжей порядка 5-6 мкм, а размер бактерий менее 1 мкм, а время обработки пропорционально кубу соотношений размеров. Время пребывания кормовых дрожжей в сепараторе составляет порядка 2 с, а соответственно, для бактерий оно возроста- ет до 250-450 с, т,е. производительность будет невысокой. Невысокую производительность имеют мембраны из целлюлозы, а фильтры (пресс-фильтры, вакуум-фильтры) непригодны для отделения бактерий из-за проскока частиц через поры перегородки, размер которых должен быть сопоставим с размером бактерий. В предлагаемом устройстве частицы перемещаются под действием тангенциальной составляющей центробежной силы, что позволяет исполь- зовать перегородки, размер пор которых существенно превышает размер частиц, которые к тому же имеют большую массу и плотность (плотность бактерий 1050-1080 кг/м3) при плотности воды при 20-990 кг/м3, т,,е. частицы обладают большей инерционностью в сравнении с водой и создаются предпочтительные предпосылки для.прохода воды через поры перегородки

в сравнении с частицами взвесей, которые проходят транзитом над устьями пор.

Использование предлагаемого способа позволяет перейти от биологической очистки с активным илом, в котором существует антагонизм между бактериями, к микробной очистке селекционированными бактериями, которые в отличии от активного ила не подвергаются седиментации не только в гравитационном поле сил, но и в центробежном, и отделении бактерий возможно только фильтрацией.

Формула изобретния

1.Способ сгущения осадков сточных вод, заключающийся в разделении их с помощью перегородки, проницаемой для воды, но не проницаемой для тонких взвесей, в поле центробежных сил, отличаю щи й- с я тем, что, с целью повышения степени сгущения осадка, при его разгрузке перегородку деформируют в радиальном направлении вдоль образующей распорными элементами.

2.Устройство для сгущения осадков сточных вод, содержащее корпус со сборниками и патрубками подвода и отвода сред, приводной вал, смонтированные на нем верхний и нижний диски, расположенную между ними эластичную коническую перфорированную перегородку и источник ее деформации, отличающееся тем, что, с целью повышения степени сгущения осадка, источник деформации выполнен в виде стоек, смонтированных на нижнем диске с внутренней стороны эластичной конической перфорированной перегородки, .верхний диск которой установлен на упругой деформируемой опоре.

3.Устройство по п. 2, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что верхний диск установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения, например, от кривошипа.

4.Устройство по п. 2, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что стойки выполнены переменного по высоте сечения, а их концы выступают за нижний обрез эластичной конической перфорированной перегородки.

Фиг.7

Изобретение относится к способу и устройству для сгущения осадков сточных вод и позволяет повысить степень сгущения осадка. Способ заключается в разделении осадков с помощю перегородки, проницаемой для воды, но не проницаемой для тонких взвесей, в поле центробежных сил. При разгрузке осадка перегородку деформируют в радиальном направлении вдоль образующей распорными элементами. Устройство, в котором осуществляют способ, состоит из корпуса, в котором на приводимом валу смонтированы верхний и нижний диски, расположенная между ними эластичная коническая перфорированная перегородка и источник ее деформации, выполненный в виде смонтированных на нижнем диске с внутренней стороны перегородки стоек переменного по высоте сечения, концы которого выступают за нижний обрез эластичной конической перфорированной перегородки, а верхний диск установлен на упругой деформируемой опоре с возможностью возвратно-поступательного перемещения, например, от кривошипа. 2 с и 2 ф-лы. 7 ил. сл С