Способ концентрирования осадков сточных вод и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к способу и устройству для концентрирования осадков сточных вод и позволяет обеспечить концентрирование осадков с тонкодиспергированными 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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4857112/26 (22) 09.08.90 (46) 07.06.92. Бюл. М 21 (71) Институт водных и экологических проблем Дальневосточного отделения АН

СССР (72) В. И. Тумченок (53) 66.067.3(088.8) (56) Заявка Японии N 63-30074, кл, С 02 F 3/00, 1988.

Заявка Японии N 62-18240, кл, С 02 F 11/14, 1987. (54) СПОСОБ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ

ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к способу и устройству для концентрирования осадков сточных вод и позволяет обеспечить концентрирование осадков с тонкодиспергированными взвешенными включениями.

Способ заключается в прохождении осадков через проницаемые для воды перегоИзобретение 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.

„„Ы „„17387б1 А1

<я is С 02 F 9/00; В 04 В 5/12 родки 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.

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 тонкодиспергированн ы ми взвешенными включениями.

1738761

20

Цель изобретения — обеспечение концентрирования осадка стоков с тонкодиспергированными взвешенными включениями, Указанная цель достигается тем, что перегородку деформируют газовыми (воздушными) 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 (воздух), ударяясь о перегородку, деформирует ее со встряхиванием, что способствует отделению воды с одновременной подсушкой осадка. При использовании компремированного 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.

На 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; на фиг, 3 — узел 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 — 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 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 источник ее деформации газовыми (воздушными) струями или потоками, который выполнен в виде установленного с зазором 11 относительно нежесткой фильтрующей перегородки 10 направляющего конуса 12 с выступами

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

15 с нижним диском 9, диаметр которого Д превышает диаметр Дг нижнего основания конуса перегородки 10. Внутри фильтрующей перегородки 10 смонтированы сопла

16, выходные отверстия 17 которых направлены в сторону. перегородки 10, а сами сопла 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 упругая 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 приводной 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 по1738761

50

55 движные 24 и неподвижные 25 лопасти выполнены с возможностью регулирования их положения относительно нежесткой фильтрующей перегородки 10 при пуско-наладочных 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 подьемом 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

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

19 и 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 задержива-. ются 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 концентрировании 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 осадков сточных 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, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения концентрирования осадков стоков с тонкодиспергированными взвешенными включе1738761

В В ниями, 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 и. 2, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что 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

5 мембрана.

4. Устройство по п.2, отл ич а ю ще ес я тем что концентрично конической нежесткой фильтрующей перегородке по обе ее стороны установлены лопасти, причем внут10 ренние — подвижные, а наружные — неподвижные, смонтированные на корпусе, при этом подвижные и неподвижные лопасти выполнены с возможностью регулирования их положения относительно нежесткой

15 фильтрующей перегородки при пуско-наладочных работах, 1738761

17387б1

1738761

14

А-А

30

40

50

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Составитель В.Тумченок

Редактор И.Дербак Техред М.Моргентал Корректор Э.Лончакова

Заказ ": Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5