Устройство для разделения скоагулированных водных суспензий
Изобретение касается разделения водных суспензий на твердую и жидкую фазы, в частности для очистки скоагулированных природных и сточных вод. Цель изобретения - повышение эффективности обезвоживания осадка и обеспечение автоматизации процесса. Для этого в устройстве, содержащем цилиндрический осветлитель 1 с запорным устройством для отвода осадка в виде шнека 27 с прижимным механизмом 28, фильтрующий штамп 2 выполнен прямоугольной формы со ступенчатым наконечником , образующим несколько прессующих поверхностей на разных уровнях. Система регенерации выполнена в виде самоцентрирующихся подвесок 19 с эластичными скребками 20, конструктивно объединенными в секции по числу сторон фильтрующего штампа и установленными под острым углом к направлению его движения. 1 табл.,1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛ ИСТИ 1ЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4811931/26 (22) 09.04.90 (46) 15.05.92. Бюл. № 18 (71) Производственное обьединение "Сигнал" (72) Л,С.Волков, В.А.Цунин, С.Н.Туголуков, В.Г.Ля шен ко, А, С, Богомолов. Е.Э. Мартен с и А.Б.Пискарев (53) 628.336 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
¹ 1379272, кл. С 02 F 11/00, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ СКОАГУЛИРОВАННЫХ ВОДНЫХ СУСПЕНЗИЙ (57) Изобретение касается разделения водных суспензий на твердую и жидкую фазы, в частности для очистки скоагулированных природных и сточных вод. Цель изобретеЫЛН, 1733406 А1
>s С 02 F 11/00, В 01 D 21/24 ния — повышение эффективности обезвоживания осадка и обеспечение автоматизации процесса. Для этого в устройстве, содержащем цилиндрический осветлитель 1 с запорным устройством для отвода осадка в виде шнека 27 с прижимным механизмом 28, фильтрующий штамп 2 выполнен прямоугольной формы со ступенчатым наконечником, образующим несколько прессующих поверхностей на разных уровнях. Система регенерации выполнена в виде самоцентрирующихся подвесок 19 с эластичными скребками 20, конструктивно объединенными в секции по числу сторон фильтрующего штампа и установленными под острым углом к направлению его движения, 1 табл.,1 ил.
1733406
Изобретение относится к разделению водных суспензий на твердую и жидкую фазы, в частности для очистки скоагулированных природных и сточных вод от взвешенных веществ с помощью электролитов.
Известно устройство для разделения скоагулированных водных суспензий, содержащее цилиндрический осветитель с запорным устройством для отвода осадка, по оси которого установлен фильтрующий штамп с грузоподъемным механизмом и системой регенерации.
Недостатком данного устройства является высокая влажность обезвоженного осадка из-за проведения процесса при усилии, не превышающем 0.03-0,05 МПа; необходимость создания дополнительного усилия для выгрузки осадка из отстойника; кратковременный залповый выброс взвешенных веществ с фильтратом в момент погружения фильтрующего штампа в осадок, что приводит к повышению нагрузки на отстойник по взвешенным веществам.
Цель изобретения — повышение эффективности обезвоживания осадка и обеспечение автоматизации процесса.
Поставленная цель достигается тем. что в устройстве для разделения водных суспензий, содержащем цилиндрический осветитель с запорным устройством для отвода осадка, по оси которого установлен фильтрующий штамп с грузоподъемным механизмом и системой регенерации, запорное устройство выполнено в виде шнека с прижимным механизмом, при этом фильтрующий штамп выполнен прямоугольной формы со ступенчатым наконечником, образующим несколько прессующих поверхностей на разных уровнях, а система регенерации выполнена в виде самоцентрирующихся подвесок с эластичными скребками, конструктивно объединенными в секции, по числу сторон фильтрующего штампа и установленными под острым углом к направлению его движения.
Сущность изобретения заключается в изменении конструкции фильтрующего штампа в виде прямоугольной формы со ступенчатым наконечником что обеспечивает увеличение несущей способности осадка. а следовательно и ускорение начала процесса его прессования, кроме того. позволяет проводить прессование и выгрузку осадка при ступенчато-увеличивающемся давлении.
Увеличение несущей способности осадка объясняется следующим обстоятельством.
Как известно из механики грунтов,сопротивление осадка вдавливанию жесткого
55 штампа определяется сопротивлением сжатия под опорной поверхностью и срезом по его периметру. При этом, чем больше периметр опорной поверхности фильтрующего штампа, тем больше его сопротивление срезу, а следовательно и несущая способность осадка.
Поскольку при прочих равных условиях периметр прямоугольного штампа больше круглого, следовательно и несущая способность осадка при прямоугольном штампе всегда будет выше, чем у круглого.
Прессование осадка при ступенчато увеличивающемся давлении достигается за счет воздействия на осадок нагрузки от находящегося на разных уровнях и уменьшающейся площади упирания наконечника при одном и том же усилии погружения фильтрующего штампа. Это позволяет снизить влажность обезвоженного осадка и обеспечивает его непрерывный отвод без создания дополнительного усилия погружения фильтрующего штампа. В этом случае отпадает необходимость в применении гидроцилиндра с двухступенчатым гидроагрегатом, Выполнение регенерационного устройства в виде четырех самоцентрирующихся подвесок (по числу сторон фильтрующего штампа) независимо от возможного отключения оси фильтрующего штампа при его вертикальном перемещении обеспечивает необходимое усилие прижима эластичных скребков по всей фильтрующей поверхности, а следовательно, позволяет оставить на поверхности фильтрующей перегородки заранее выбранный слой осадка (1 мм), который при каждом погружении фильтрующего штампа препятствует проникновению вовнутрь его взвешенных веществ.
Установка эластичных скребков под углом к направлению движения фильтрующего движения фильтрующего штампа обеспечивает съем и его сползание со скребков в нижнюю часть отстойника.
Введение шнека с прижимным устройством обеспечивает постоянную герметизацию отстойника и непрерывный отвод осадка из него.
Данные, подтверждающие улучшенные технико-экономические показатели предлагаемого устройства в отстойнике диаметром
6 м. при исходной концентрации взвешенных веществ 1500 мг/л и пропускнои способности 90 м /ч по сравнению с з известным, представлены в таблице.
Из данных таблицы следует, <то предлагаемое устройство по сравнению с известным позволяет повысить концентрацию твердой фазы в обезвоженном осадке на
1733406
6 — 9 и значительно улучшить очистку сточных вод от взвешенных веществ.
На чертеже показано предлагаемое устройство, общий вид.
Устройство включает цилиндрический отстойник 1, внутри которого по оси устанавливается прямоугольный фильтрующий штамп 2 с двухступенчатым наконечником 3 с набором эластичных пластин, Фильтрующий штамп установлен с возможностью вертикального перемещения посредством штока 4 с помощью гидроцилиндра 5 с гидроагрегатом 6, включающим маслонасосную станцию и насос.
Гидроцилиндр, в свою очередь, закреплен с возможностью вертикального перемещения посредством передачи винт — гайка, состоящей из траверсы 7, винта 8, направляющей колонки 9, привода 10, установленного на неподвижной платформе 11.
Направляющая колонка и винт жестко крепятся на ферме 12, упирающейся концами на стенки цилиндрической части отстойника 1.
Система подачи сточных вод и раствора
ПАА включает линии 13 и 14 подачи скоагулированной суспензии и раствора полиэлектролита и смесительный лоток 15. который тангенциально переходит в кольцевую трубу 16, соединенную с распределительными отводами 17 и с дренажными соплами 18.
Регенерационное устройство фильтрующего штампа выполнено в виде самоцентрующихся подвесок 19 с эластичными скребками 20 и регулирующими винтами 21. которые прикреплены к ферме 12.
Вовнутрь фильтрующего штампа опущен гибкий шланг 22. соединенный с входом насоса 23, связанным напорной линией
24 с линией 13 подачи скоагулированной сус пензии.
Корпус цилиндрической части отстойника снабжен сборным лотком 25. отводной линией 26 для отвода очищенной воды. Коническая часть отстойника соединена со шнеком 27, на выходе которого крепится прижимной механизм 28.
Устройство работает следующим образом.
Обрабатываемая водная суспензия. скоагулированная с помощью реагентов,по линии 13 направляется в лоток 15. куда одновременно подается по линии 14 раствор полиэлектролита. Далее водная суспензия тангенциально направляется в кольцевую трубу 16 и распределительные отводы 17 и через дренажные сопла 18 попадает в цилиндрическую часть отстойника в зону осветления. Затем водная суспензия.
55 поднимаясь через слои ранее выпавшего осадка, осветляется и собирается в сборном лотке 25, откуда по линии 26 отводится за пределы отстойника, Осадок после осветления воды скапливается в конической части отстойника, где и обезвоживается при помощи фильтрующего штампа 2 со ступенчатым наконечником 3, периодически погружаемого в осадок с помощью гидроцилиндра 5, путем выдвижения штока 4 при включении маслонасоса, Процесс обезвоживания при этом протекает B две стадии.
На первой стадии, когда влажность осадка в нижней части отстойника еще достаточно велика, фильтрующий штамп опускается до упора, при этом эластичные пластины верхнего наконечника герметично перекрывают отстойник и предотвращают соприкосновение нижнего наконечника с пером шнека 27. При этом процесс обезвоживания осадка протекает только за счет гравитационного фильтрования, Этот процесс в первоначальный момент протекает интенсивно за счет большой скорости отдачи воды из высоковлажного осадка и значительной площади фильтрования, определяемой боковой поверхностью фильтрующего штампа 2.
Однако через малый промежуток времени (примерно 15 — 20 м IH) вследствие увеличения толщины пограничного слоя осадка на фильтрующей перегородке скорость гравитационного фильтрования снижается. В этот момент фильтрат из фильтрующего штампа по шлангу 22 насосом 23 направляется в линию 24 и далее обратно в отстойник.
Затем фильтрующий штамп с помощью гидроцилиндра 5 и маслонасосной станции поднимается, при этом осадок, налипший на его боковые стенки, срезается эластичными скребками 20 и сползает в нижнюю часть отстойника. Причем эластичные скребки срезают не весь налипший слой осадка. а лишь часть его, оставляя на поверхности фильтрующего штампа слои осадка толщиной не более 1 мм. Это достигается за счет прижима эластичных скребков к поверхности фильтрующей перегородки при помощи самоцентрирующихся шарнирных подвесок, усилие прижима которых регулируется винтами 21. При повторном погружении фильтрующего штампа на границе его опорной поверхности и осадка возникает сдвиг твердой фазы относительно друг друга. и вода. защемленная в порах вновь, с большой скоростью устремляется вовнутрь фильтрующего штампа, При этом оставшийся на фильтрующей перегородке слой осад1733406 ии Г Отстойник
1 ! ! !
1 оч тв ен ного ка. ь
1 Промышленные Известный воды после галь- Предлагаемый ванических one-
79 — 80! 70 — 73
99,3
99,5
Составитель А, Жаворонкова
Редактор Н. Киштулинец Техред М.Моргентал Корректор А. Осауленко
Заказ 1636 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, yn,Гагарина, 101 ка играет роль фильтра, который предотвращает попадание взвешенных частиц вовнутрь фильтрующего штампа, Так как несущая способность осадка увеличивается пропорционально уменьшению содержания жидкой фазы в нем, то после определенного цикла погружения фильтрующего штампа наступает такой момент, когда он не в состоянии опуститься до упоров, В этот момент наступает вторая стадия обезвоживания, для которой характерно одновременное протекание процессов гравитационного фильтрования и ступенчатого прессования осадка. Область гравитационного фильтрования находится на уровне боковой поверхности фильтрующего штампа, а область прессования осадка располагается под опорными поверхностями фильтрующего штампа и верхнего наконечника.
При этом осадок сначала прессуется опорной поверхностью фильтрующего штампа, а затем опорной поверхностью верхнего наконечника.
Удаление обезвоженного осадка из отстойника производится за счет продавливания его нижним наконечником s шнек 27 с прижимным устройством 28.
Прижимное устройство позволяет предотвратить сброс необезвоженного осадка из отстойника, Шнек будет герметично закрыт до тех пор, пока давление осадка на выходе из него не превысит величину, которая получается при транспортировке шнеком только обезвожг.нного осадка.
При необходимости замены сетки фильтрующего штампа 3 или его ремонта фильтрующий штамп вместе с гидроцилиндром 5 при помощи траверсы 7, винта 8 и привода
5 10, установленного на платформе 11, по направляющей колонке 9 поднимают до верха фермы 12, где и производится его ремонт.
Изобретение позволяет увеличить степень обезвоживания осадка за счет прессо10 вания осадка возрастающей нагрузкой, повышает эффект очистки сточных вод от взвешенных веществ путем снижения нагрузки на отстойник по взвешенным веществам.
15 Формула изобретения
Устройство для разделения скоагулированных водных суспензий, содержащее цилиндрический осветлитель с запорным узлом для отвода осадка, по оси которого
20 установлен фильтрующий штамп с грузоподьемным механизмом, и систему регенерации,отлича ющееся тем,что,с целью повышения эффективности обезвоживания и обеспечения автоматизации процесса, за25 порный узел выполнен в виде шнека с прижимным механизмом, фильтрующий штамп выполнен прямоугольной формы со ступенчатым наконечником и прессующими поверхностями на разных уровнях, а система
30 регенерации выполнена из самоцентрирующихся подвесок с эластичными скребками, объединенными в секции по числу сторон фильтрующего штампа и установленными под острым углом к направлению его движе35 ния.
