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

Изобретение относится к концентрированию осадков сточных вод и может быть использовано для тонкой очистки стоков на очистных сооружениях сельскохозяйственного производства

Известен способ концентрирования осадков сточных вод и устройство для осуществления с применением перегородки, проницаемой для воды и непроницаемой для осадка, который задерживают и концентрируют

Недостатком данного способа является низкая производительность из-за невысоких скоростей отвода осадка.

Известен способ концентрирования осадков сточных вод, заключающийся в концентрировании осадка в поле центробежных сил, проходящих через проницаемые для воды перегородки в виде зазора между барабаном со сплошной стенкой и вращающимся в нем с некоторым скольжением шнеком

Однако величина кольцевого зазора между барабаном и шнеком не позволяет концентрировать осадки стоков с тонкодиспергированными взвешенными включениями

vj СО 00

VI

О

Цель изобретения - обеспечение концентрирования осадка стоков с тонкодиспергированными взвешенными включениями.

Указанная цель достигается тем, что перегородку деформируют газовыми (воздуш- ными) потоками с чередующимися по периметру перегородки зонами разрежения и давления.

Кроме того в устройстве для концентрирования осадков сточных вод, включающем корпус со сборниками и патрубками подвода и отвода сред, приводной вал, смонтированные на нем верхний и нижний диски, размещенную между ними нежесткую фильтрующую перегородку и источник деформации, источник деформации выполнен в виде установленного с зазором относительно нежесткой фильтрующей перегородки направляющего конуса с выступами в узком основании конуса, при этом фильтрующая перегородка закреплена на верхнем диске на упругой опоре приводного вала с образованием зазора с нижним диском, диаметр которого превышает диаметр нижнего основания конуса перегородки.

Кроме того, внутри фильтрующей перегородки смонтированы сопла, выходные отверстия которых направлены в сторону перегородки, а сами сопла сообщены с источниками разрежения и давления, при этом над зоной обработки на приводном валу в распор конуса нежесткой фильтрующей перегородки смонтирована упругая мембрана

Кроме того, концентрично конической нежесткой фильтрующей перегородке по обе ее стороны установлены лопасти, причем внутренние - подвижные, а наружные - неподвижные, смонтированные на корпусе, при этом подвижные и неподвижные лопасти выполнены с возможностью регулирования их положения относительно нежесткой фильтрующей перегородки при пуско-наладочных работах.

При вращении нежесткой фильтрующей перегородки создается вихревой поток газа (воздуха), который используется для ее деформации, а соответственно, для повышения степени концентрирования осадка и его разгрузки Сходящий с лопастей газ (воз- Дух), ударяясь о перегородку, деформирует ее со встряхиванием, что способствует отделению воды с одновременной подсушкой осадка. При использовании компремиро- ванного газа (воздуха) нагнетательный и всасывающий патрубки присоединяются к соответствующим соплам для создания зон разрежения и избыточного давления для деформации перегородки, а размещенная над соплами упругая мембрана создает переменные зазоры с перегородкой: над соплом с разрежением - прижим и торможение, а над соплом с избыточным давлением - перемещение. При прохождении перегородки

относительно неподвижной лопасти между ними создается разрежение, обеспечивающее волновые деформации, способствующие концентрированию осадка и его разгрузке.

0На фиг. 1 изображено устройство с упругой подвеской нежесткой фильтрующей перегородки, продольный разрез; на фиг. 2 - установка с деформацией перегородки сжатым газом из сопл, продольный разрез;

5 на фиг. 3 - узел I на фиг. 2, для условий отхода перегородки при использовании избыточного давления; на фиг. 4 - то же, в условиях разрежения; на фиг. 5-установка с лопастями, продольный разрез; на фиг 6

0 - разрез А-А на фиг. 5.

Установка для осуществления предлагаемого способа содержит корпус 1 со сборником 2 осветленной воды и патрубком 3 ее отвода, сборником 4 концентрата осадка и

5 патрубком 5 его отвода, патрубок 6 подвода стоков на очистку, приводной вал 7, смонтированные на нем верхний 8 и нижний 9 диски, размещенную между ними нежесткую фильтрующую перегородку 10 и источ0 ник ее деформации газовыми (воздушными) струями или потоками, который выполнен в виде установленного с зазором 11 относительно нежесткой фильтрующей перегородки 10 направляющего конуса 12с выступами

5 13 в узком основании конуса 12, при этом фильтрующая перегородка 10 закреплена на верхнем диске 8 на упругой опоре 14 приводного вала 7 с образованием зазора 15с нижним диском 9, диаметр которого Д1

0 превышает диаметр Да нижнего основания конуса перегородки 10. Внутри фильтрующей перегородки 10 смонтированы сопла 16, выходные отверстия 17 которых направлены в сторону перегородки 10, а сами со5 пла 16 сообщены с источниками разрежения и давления (не показаны), при этом над зоной 18 обработки на приводном валу 7 в распор конуса нежесткой фильтровальной перегородки 10 смонтирована уп0 ругая мембрана 19 Сопла 16 сообщены с источником разрежения и давления патрубком 20. Перегородка 10 выполнена со свободно размещенным между соплами 16 и конусом 12 нижним обрезом 21, а привод5 ной вал 7 в верхней полой части 22 выполнен с окнами 23. Концентрично конической нежесткой фильтрующей перегородке 10 по обе ее стороны установлены лопасти 24 и 25, причем внутренние 24 -подвижные, а наружные 25 - неподвижные, при этом подвижные 24 и неподвижные 25 лопасти выполнены с возможностью регулирования их положения относительно нежесткой фильтрующей перегородки 10 при пуско-наладоч- ных работах, т.е. изменением зазоров 26 и 27 по отношению к перегородке 10.

Способ концентрирования осадков сточных вод в предлагаемых устройствах осуществляют следующим образом.

Сточные воды, подлежащие тонкой очистке, по патрубку 6 через окна 23 поступают на перегородку 10, которая деформируется в радиальном направлении выступами 13 на направляющем конусе 12, при прохождении ее нижнего обреза 21. При прохождении выступа 13 между ним и перегородкой создается в зазоре 11 область разрежения, а за ней - область давления, которые деформируют перегородку 10. При осветлении стоков на перегородке 10 происходит накопление осадка, масса которого деформирует упругую опору 14, и перегородка смещается на величину Б, уменьшая зазор 15 между нижним обрезом 21 и нижним диском 9. Проходящий через зазор 15 газ (воздух)воздействует на перегородку и способствует сходу осадка, который разгружается через обрез 21 и в факеле распыла из сборника 4 отводится по патрубку 5. Величина Б переменная и образуется под действием массы осадка и при его сходе подъемом перегородки 10 упругой опорой 14. Осветленная вода по направляющему конусу 12 отводится из сборника 2 по патрубку 3.

При использовании сопл 16, сообщенных с источниками разрежения и избыточного давления, например всасывающим и нагнетательным патрубками газодувки (воздуходувки), происходит деформация перегородки 10 напротив сопла 16 при разрежении вовнутрь, а напротив сопла 16 при давлении - наружу в радиальном направлении в зону

18обработки осадка. Одновременно над зоной обработки происходит образование переменного зазора между упругой мембраной

19и перегородкой 10, обеспечивая торможение перемещения осадка и его концентрирование.

При вращении перегородки 10 на приводном валу 7 лопасти 24 создают напор, деформирующий перегородку 10 наружу, а силы сопротивления газа (воздуха) с внешней стороны стремятся возвратить ее к телу вращения в виде конуса, что приводит к знакопеременным деформациям перегородки 10 при набегании ее на лопасти 25, в результате чего достигается высокая степень концентрирования осадков сточных вод.

Пример. При частоте вращения перегородки 10, например, 1500 об/мин и диаметре 0,5 м создается избыточное давление воздуха порядка 0,01 атм, которое деформирует нижний обрез 21 перегородки 10. Соответственно при использовании сопл давление должно составлять порядка 0,1 атм для деформации перегородки в осциллирующем режиме.

Технико-экономический эффект заключается в том, что создаются предпосылки для тонкой очистки стоков коллоидных бактериальных частиц, которые не задерживаются существующим оборудованием для

фильтрации (пресс-фильтры, вакуум-фильтры и т.д.) из-за ситового эффекта, т.е. проскока частиц. В известном оборудовании для удержания частиц размер пор должен быть меньше размера частиц, что приводит

к низкой производительности. В предлагаемом устройстве частицы перемещаются касательно относительно устьев пор, что позволяет использовать перегородки, когда диаметр пор значительно превышает размер частиц, а это обеспечивает высокую производительность. Кроме того, существенно использование способа при переходе от биологической очистки с активным илом к микробной очистке селекционированными бактериями, которые не подвергаются седиментации в центробежном поле сил, а тем более в гравитационном. Это создает предпосылки для очистки практически всех стоков, так как бактерии всеядны и могут

перерабатывать практически все природные и синтетические вещества.

Формула изобретения

1. Способ концентрирования осадков

сточных вод, заключающийся в концентри- ровании осадка в поле центробежных сил, проходящих через проницаемые для воды перегородки, отличающийся тем, что,

с целью обеспечения концентрирования осадка стоков с тонкодиспергированными и взвешенными включениями, перегородку деформируют газовыми (воздушными) потоками с чередующимися по периметру перегородки зонами разрежения и давления.

2 Устройство для концентрирования осадковсточных вод, включающее корпус со сборниками и патрубками подвода и отвода сред, приводной вал, смонтированные на

нем верхний и нижний диски, размещенную между ними нежесткую фильтрующую перегородку и источник ее деформации, отличающееся тем, что, с целью обеспечения концентрирования осадков стоков с тонкодиспергированными взвешенными включениями, источник деформации выполнен в виде установленного с зазором относительно нежесткой фильтрующей перегородки направляющего конуса с выступами в узком основании конуса, при этом фильтрующая перегородка закреплена на верхнем диске на упругой опоре приводного вала с образованием зазора с нижним диском, диаметр которого превышает диаметр нижнего основания конуса перегородки.

3. Устройство по п. 2, отличающее- с я тем, что внутри фильтрующей перегородки смонтированы сопла, выходные отверстия которых направлены в сторону перегородки, а сами сопла сообщены с ис0

5

точниками разрежения и давления, при этом над зоной обработки на приводном валу в распор конуса нежесткой фильтрующей перегородки смонтирована упругая мембрана.

4. Устройство по п. 2, отличающее- с я тем что концентрично конической нежесткой фильтрующей перегородке по обе ее стороны установлены лопасти, причем внутренние - подвижные, а наружные - неподвижные, смонтированные на корпусе, при этом подвижные и неподвижные лопасти выполнены с возможностью регулирования их положения относительно нежесткой фильтрующей перегородки при пуско-нала- дочных работах.

Изобретение относится к способу и устройству для концентрирования осадков сточных вод и позволяет обеспечить концентрирование осадков с тонкодиспергиро- ванными взвешенными включениями. Способ заключается в прохождении осадков через проницаемые для воды перегородки и концентрировании осадков в поле центробежных сил, при этом перегородки деформируют газовыми (воздушными) потоками с чередующимися по периметру перегородки зонами разрежения и давления. Устройство для осуществления способа содержит смонтированные в корпусе на приводном валу верхний и нижний диски, между которыми размещена нежесткая фильтрующая перегородка, закрепленная на верхнем диске на упругой опоре приводного вала с образованием зазора с нижним диском, диаметр которого превышает диаметр нижнего основания конуса перегородки, а источник деформации перегородки выполнен в виде установленного с зазором относительно нее направляющего конуса с выступами в узком основании конуса. Внутри перегородки предусмотрены сопла, упругая мембрана, подвижные лопасти, а снаружи - неподвижные лопасти, установленные на корпусе. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 6 ил. со с

23

6 8

Фиг. 2

11

Фиг, 3

Фаг. 4

Фиг. 5

18

Фиг. 6