Устройство для фильтрования сточных вод Советский патент 1992 года по МПК B01D33/06 

Изобретение относится к фильтрованию жидкостей и может быть использовано для очистки от грубодисперсной взвеси промышленных жиросодержащих сточных вод, преимущественно производственных стоков мясной и пищевой промышленности.

Известны устройства для очистки сточных вод фильтрованием, основным рабочим органом которых является фильтрующий барабан с полками на внутренней поверхности. При этом полки выполняют роль органа, выводящего задержанные фильтрующим полотном твердые примеси из зоны фильтрования и транспортирующего их к месту разгрузки (например пат. ФРГ № 2426024, МКИ В 01 D 33/06, от 30.05.74 г).

Существенным недостатком таких устройств является выделение из обрабатываемой жидкости осадка с высокой влажностью, что обусловлено захватом полками воды (в процесс выведения твердых примесей), которая не успевает стекать за

время перемещения полки к месту разгрузки. Кроме того, в процессе отцеживания захваченных полкой отходов, надполочная зона фильтрующей поверхности забивается и требует почти непрерывной регенерации.

Эти недостатки частично устранены в конструкции устройства (пат.Люксембург № 84644 МКИ В 01 D 33/06 от 03.02.84 г.), в котором полки выполнены в виде двух противонаправленных скатов со щелью между ними; причем верхний скат, наклоненный вперед, имеет сетчатую поверхность и оснащен ложным дном. При функционировании такого устройства обрабатываемая жидкость полкой не захватывается, а задержанные примеси в процессе транспортировки к месту выгрузки отцеживаются на сетчатой поверхности. По мере вращения барабана, при наклоне полки вниз, находящийся на ней осадок сползает в приемный бункер, причем ложное дно полки препятствует посл

С

VI

iO

ю о

vj VI

паданию в бункер стекающей с осадка жидкости.

Однако при таком решении вместе со смывающейся с полки (через щель) жидкостью уносятся и задержанные примеси, что снижает эффективность работы полки, и, кроме того, при обработке жиросодержа- щих стоков устройство быстро зажиривает- ся и не выполняет своих функций без регенерации.

Очистка полок внутри вращающегося барабана крайне осложнена, а полок со сложной геометрией - почти невозможна. Анализ информации свидетельствует, что используемые для регенерации полок устройства (гидравлические и пневматические) либо неэффективны, либо приводят к значительному обводнению осадка,

Решение этой технической задачи представляется возможным на базе вибрационного барабанного фильтра (заявка № 4473289/26 от20.06.88 г., МКИ В 01 D 33/06, решение о выдаче авторского свидетельства от 22.12.88 г.), являющегося прототипом, Устройство состоит из несущей рамы, на верхней площадке которой в подшипниковых опорах закреплен вал, передающий вращение от привода через гибкие связи на барабан. Фильтрующий барабан оснащен радиальными полками по всей длине образующей и виброприводом на одном из его торцов. Установка снабжена узлом для сбора и выгрузки осадка, состоящим из консольного бункера со шнеком, а также поддона для сбора,поддержания необходимого уровня и отведения фильтрата.

Особенностью устройства является то, что полками захватывается сгущенная суспензия, дополнительное обезвоживание которой происходит через перфорированную поверхность барабана во время перемещения полки к месту разгрузки.

Недостатком данного устройства является то, что надполочная зона фильтрующего полотна работает с перегрузкой, при значительном гидростатическом напоре, что приводит к быстрому ее засорению. Кроме того, по мере вращения барабана и перемещения нагруженной полки вверх поверхность рабочей зоны сокращается и при горизонтальном положении полки становится равной 0. Ограниченная производительность надполочной зоны не позволяет обеспечить достаточно низкую влажность выделяемых твердых отходов даже при малых оборотах фильтрующего барабана и воздействии вибрации, В процессе перемещения в зоне фильтрования полка образует потоки, снижающие сокрость. перемещения обрабатываемой жидкости относительно фильтрующего полотна, что способствует засорению последнего. При выходе полки из зоны фильтрования непрофильтровавшаяся через надполочную

поверхность суспензия стекает в барабан, что приводит к накоплению в нем жиросо- держащих примесей и постепенному зажи- риванию его внутренней поверхности и ячеек.

0 Целью изобретения является увеличение фильтроцикла фильтрующего устройства и повышение его производительности.

Это достигается тем, что полку исполняют с чашевидным профилем, причем ниж5 няя часть полки - дуговая, сопрягающаяся с фильтрующим полотном, а верхняя - плоская с щелевой перфорацией периферии на 0,2 -0,8 ширины полки. Высота полки определяется коэффициентом загрузки бараба0 на, а угол наклона ее плоской поверхности - условиями разгрузки полки: скоростью вращения и диаметром барабана, расположением бункера для выгрузки твердых отходов и продолжительностью сползания

5 последних с полки с учетом угла трения скольжения и вибрации, Образованные перфорацией прутки имеют клиновидное продольное и поперечное сечения и удалены друг от друга на 0,5 - 5 диаметра перфора0 ции фильтрующего барабана Соотношение площадей сплошной дуговой и перфорированной поверхностей полки определяется их функциональным назначением Дуговая поверхность обеспечивает эффективный за5 хват сгущенной суспензии, выведение ее из зоны фильтрования, а так же создает благоприятные условия для процесса отведения жидкой фракции в зоне перфорации полки Поверхность перфорации должна иметь до0 статочную пропускную способность, обеспечивающую фильтрование обрабатываемой жидкости, содержащейся в барабане за период перемещения полки в зоне фильтрования, а также эффективное обезвоживание выде5 ленных твердых примесей в процессе их транспортировки к месту выгрузки.

Увеличение перфорированной поверхности нецелесообразно, т.к. это приводит к более продолжительному сползанию обез0 воженного осадка с полки в процессе ее разгрузки, что ограничит скорость вращения барабана и тем самым создаст предпосылки для более частой регенерации устройства.

5 Угол наклона боковых поверхностей прутка в поперечном сечении является расчетной величиной, однако прктически принимается в пределах 5 - 30°. При толщине прутков менее (2-3) х м обеспечение наклона боковых поверхностей нецелесообразно. Продольный уклон боковых поверхностей прутьев должен быть не менее 2 - 3°.

При условии изготовления сборных полок, например из круглого или трапециевидного профиля, продольный уклон боковых поверхностей прутков может обеспечиваться их разведением от осевой линии на угол ±3-10°.

Комплекс указанных факторов - клиновидное сечение прутков полки, ее форма, а также воздействие на полку продольной вибрации, обеспечивает эффективную разгрузку полки и благоприятно влияет на продолжительность фильтроцикла.

Отличительными особенностями устройства, позволяющего достигнуть поставленную цель, является то, что фильтрующий барабан, совершающий вращательное и колебательное движения, на внутренней поверхности оснащен полками чашевидного профиля с щелевой перфорацией, причем высота полки и ее расположение определяются коэффицентом загрузки барабана, а отношение сплошной и перфорированной поверхностей полки находится в интервале

4 1

-г - -т. Образованные перфорацией прутки

имеют трапециевидное продольное и поперечное сечения.

Заявленное соотношение признаков и параметров позволяет снизить нагрузку на надполочную зону фильтрующей поверхности и предотвратить ее закупорку, увеличить скорость движения полотна относительно обрабатываемой жидкости и тем самым, достигнуть поставленной цели - повышения производительности и увеличения фильтроцицкла устройства.

Сравнение заявляемых технических решений с прототипом позволило установить соответствие их критерию новизна.

При изучении других технических решений в данной области техники, отличающие заявляемое изобретение от прототипа, не были выявлены и поэтому можно сделать вывод, что заявляемое техническое решение соответствует критерию существенные отличия.

На фиг.1 показан общий вид устройства для фильтрования сточных вод; на фиг.2 -то же, поперечный разрез его рабочих органов; на фиг.З и 4 показаны поперечные и продольные разрезы полок.

Устройство для фильтрования сточных вод состоит из несущей рамы 1, на верхней площадке которой в опорах 2 закреплен вал 3, соединенный с двигателем 4, приводящим во вращение посредством гибких связей 5 фильтрующий барабан 6. Барабан 6 выполнен с перфорированной боковой поверхностью и оснащен полками с гребенкой 7, расположенными по образующей барабана с внутренней стороны. На одном из торцов барабана смонтирован вибропривод 8.

Устройство оснащено приспособлением для выгрузки твердой фазы, состоящим из консольного бункера 9 со шнеком 10, приводимым от вала 3 через гибкую связь 11. Установка имеет поддон 12 с отводящим

0 фильтрат патрубком 13 и краном для опорожнения 14. Подача исходной жидкости на установку осуществляется через трубопровод 15.

Устройство работает следующим обра5 зом.

Обрабатываемую жидкость через трубопровод 15 подают на внутреннюю поверхность барабана 6, совершающего вращательное и колебательное движения от

0 приводов 4 и 8 и погруженного нижней частью в фильтрат. Процесс фильтрования идет под действием гидростатического давления, возникающего за счет перепада уровней внутри и вне барабана 6. При вращении бара5 бана 6 полками 7 захватываются накапливающиеся как всплывающие, так и оседающие примеси и выносятся из жидкости. Причем сконцентрированная суспензия захватывается сплошной поверхностью полки, а отцежи0 вается через ее перфорацию при движении полки вверх. Вибрация барабана способствует эффективному отцеживанию свободной влаги осадка, его выгрузке в приемный бункер и стабильной работе полки в зоне фильт5 рования. Попавшие в приемный бункер 9 примеси выгружаются из устройства шнеком 10. Профильтрованная жидкость попадает в поддон 12 и отводится через патрубок 13. Для опорожнения поддона 12 и санитарной обра0 ботки устройства предусмотрен кран 14.

Применение предполагаемого устройства, по сравнению с ивзестным, позволяет практически исключить зажиривание внутренней поверхности барабана и закупорку

5 его ячеек за счет снижения нагрузки на надполочную зону фильтрующего полотна и непрерывного эффективнго удаления из зоны фильтрования всплывающей жиромассы, что в свою очередь обеспечивает повыше0 ние производительности и увеличение фильтроцикла устройства.

Формула изобретения 1. Устройство для фильтрования сточных вод, содержащее фильтрующий барабан, с перфорированной боковой поверхностью ус5 тановленный на несущей раме и имеющий размещенные внутри него полки, приводы вращения и вибрации, приспособления для сбора и выгрузки примесей и поддон для отведения фильтрата, отличающееся тем.

что, с целью повышения производительности и увеличения фильтроцикла, полки бара- бана выполнены дугообразными с гребенкой по периферии, при этом высота полки соответствует максимальной высоте загрузки барабана, а соотношение площадей дуговой части полки и гребенчатой части лежит в интервале 4/1 : 1/4, причем

расстояние между зубьями гребенки составляет 0,5 - 5,0 диаметрам перфораций барабана.

2. Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что поперечное и продольное сечения зубьев гребенки имеют трапецеидальную форму с углом наклона граней 3 - 30°.

Изобретение относится к фильтрованию жидкостей и может быть использовано для предварительной обработки промышленных жиросодержащих стоков. Целью изобретения является обеспечение длительной стабильной работы фильтрующих полотен в жиросодержащих средах. Это достигается непрерывным эффективным удалением из зоны фильтрования всплывающей там жиромассы и обеспечения равномерной нагрузки на фильтрующее полотно за счет использования полосок с дугообразным профилем и гребенкой по периферии полок, при этом полка имеет высокую пропускную способность и эффективно разгружается под действием вибрации. 4 ил.

х

0

Ц

Фиг

12

,Г

1

А

Фиг.З

«ЛИ

Т,