УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД НА ИЛОВЫХ ПОЛЯХ

Полезная модель относится к области водоотведения, обработки и обезвоживание осадков городских сточных вод и является механическим способом обезвоживания.
Известно обезвоживание на вакуум-фильтрах и фильтр-прессах [1]. Такое обезвоживание осадка представляет собой процесс отделения твердых веществ от жидкости, происходящий при разности давлений над фильтрующей средой и под ней. Фильтрующей средой на вакуум-фильтрах и фильтр-прессах являются фильтровальная ткань и слой осадка, налипающий на ткань в процессе фильтрования. Такое обезвоживание имеет ограниченное применение как по причине высокой концентрации загрязнений в фильтрате, так и из-за высокой стоимости как самих установок, так и их эксплуатации обусловленных сложностью конструкции и низкой надежность, необходимостью в коагулировании дорогостоящими реагентами и невозможности использования органических флокулянтов, необходимости замены фильтровальной ленты и повышенного расхода электроэнергии.
Известны обезвоживающие грохоты и сита [2]. При их использовании обезвоживаемый материал перемещается по желобу, на дне которого установлено сито. Сито непрерывно встряхивается, разрыхляя таким образом обезвоживаемый материал. Недостатками такого технического решения являются интенсивное перемешивание обезвоживаемого материала, что замедляет скорость отделения твердой фазы от жидкости и замедляет процесс обезвоживания. Наличие масло-жировых компонентов осадка способствует к образованию труднофильтруемых суспензий, в том числе и коллоидного типа, по этой причине происходит быстрое их осаждение и уплотнение на сите, расположенном на дне желоба, и как следствие к засорение сита такими соединениями и резкое снижению эффективности обезвоживания.
Известен способ фильтрования и вибрационный фильтр для его осуществления (SU 1567246 А1, опубл. 30.05.90) [3] согласно которому фильтруемую среду пропускают через фильтроперегородку, которую вибрируют в двух направлениях фильтрации среды: перпендикулярном и параллельном, и фильтрование осуществляется одновременно при пульсации давления, причем направление вибрации периодически меняют в окружном направлении, а вращение осуществляется с переменной скоростью. Такой вибрационный фильтр содержит корпус с входным и выходным патрубками, цилиндрический фильтроэлемент, пульсатор и приводную турбинку вращения фильтра. Вибрация фильтроперегородки способствует ее самоочистке. Недостатками данного технического решения являются сложность конструкции, небходимость в подаче фильтруемой среды под давлением, наличие пульсатора, что делает практически невозможным его использование для фильтрационного обезвоживания осадка сточных вод на иловых полях.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является просеивающее устройство (RU 2532183 С2, опубл. 10.12.2013) [4] предназначенное для отделения жидких компонентов из взвеси, согласно которому оно включает резервуар для поступления и скопления отделенных жидких компонентов, сито для отделения жидких компонентов, вибратор.
Недостатками данного технического решения являются низкая эффективность вибрационного воздействия на сито, поскольку с максимальной амплитудой колеблется только центр сита в месте крепления толкателя, а амплитуда колебаний уменьшается по мере удаления от места крепления до ноля, сложность конструкции требующая наличие виброизолирующих опор и толкателя для вибратора, необходимость в нескольких вибраторах для привода сит расположенных по всей периферии устройства, что делает малоэффективным его использование для фильтрационного обезвоживания осадка сточных вод на иловых полях.
Задачей, на решение которой направлено заявляемая полезная модель является повешение эффективности вибрационного воздействия на фильтрующий элемент и исключение его засорения, упрощение конструкции, возможность безнапорного обезвоживания осадков сточных вод на иловых поля, с сохранением постоянного функционирования илового поля.
Данная задача решается за счет того, что заявляемое устройство для обезвоживания осадков сточных вод на иловых площадках, содержащее корпус, выполненный с возможностью погружения в осадок и закрепленный в вертикальном положении, верхняя часть которого является фильтрующим элементом, а нижняя часть - накопительной емкостью, откачивающий насос, вибратор, расположенный в корпусе, при этом корпус выполнен цилиндрическим и закреплен на тросах с возможностью погружения в осадок на глубину
H=L-100,
где Н - глубина погружения, мм., L - высота цилиндрического корпуса, мм., при этом вибратор выполнен с возможностью обеспечения колебательных перемещений корпуса по горизонтали.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является обеспечение за счет вибрации фильтрующего элемента его самоочистки, повышение эффективности вибрационного воздействия на фильтрующий элемент, упрощение конструкции, возможность обезвоживания осадков сточных вод безнапорным способом прямо на иловых полях, при погружении всего устройства в осадок. При этом интенсифицируется использование илового поля. Благодаря техническим приемам и конструктивным связям, описанным вышеперечисленными признаками можно сделать вывод о соответствии критерию "полезная модель".
Сущность изобретения поясняется чертежом, где показана схема устройства. Устройство содержит корпус 1, выполненный с возможностью погружения в осадок 4 и закрепленный в вертикальном положении, верхняя часть которого является фильтрующим элементом 2, а нижняя часть -накопительной емкостью 3, откачивающий насос, вибратор 5, расположенный в корпусе, при этом корпус выполнен цилиндрическим и закреплен на тросах с возможностью погружения в осадок на глубину
H=L-100,
где H - глубина погружения, мм, L - высота цилиндрического корпуса, мм, при этом вибратор выполнен с возможностью обеспечения колебательных перемещений 6 корпуса по горизонтали.
Возвышение стенок корпуса на 100 мм над поверхностью осадка необходимо для предотвращения его перелива через верхний край корпуса в результате волнений на поверхности или колебаний уровня осадка в дождливый период. Для предотвращения его затопления, устройство подвешивается на тросах (на фиг. не показано) на поверхность донного дренажа 7.
Работает предлагаемая полезная модель следующим образом: устройство погружают в осадок 4 сточных вод на иловых площадках на указанную величину H таким образом, чтобы поверхность фильтрующего элемента 2 была вертикальна и включают вибратор 5, под действием которого корпус 1 устройства совершает колебания, при этом происходит фильтрация жидкости через фильтрующий элемент 2 и течение потока 8 и слив отфильтрованной жидкости 9 в накопительную емкость 3 нижней части корпуса, откуда жидкость откачивается насосом (на фиг. не показан). Наличие колебаний способствует интенсификации процесса фильтрования и самоочистке фильтрующего элемента. При этом существующие дренажные системы 7 иловых площадок также используются и через них также производится отвод 10 влаги.
Применение предлагаемой полезной модели наиболее эффективно при отводе иловой воды в следующих случаях:
- в весенний период, когда на иловых площадках дренаж еще заморожен (особенно актуально в условиях Урала и Сибири), а также при наличии атмосферных осадков;
- при расслоении осадка, поскольку нижний его слой уплотняется, и фильтрация через дренаж прекращается.
Источники информации, принятые во внимание
1. Благоразумова А.М. Обработка и обезвоживание осадков городских сточных вод: Учебное пособие. - 22е изд., испр. И доп. - СПб.: Издательство «Лань», 2014. - 208 с.: ил. - (Учебники для вузов. Специальная литература).
2. Чуянов Г.Г. Обезвоживание, пылеулавливание и охрана оружающей среды: Учебник для вузов. - М.: Недра, 1987. - 260 с.
3. А.с. №1567246 А1 СССР, МКИ. B01D 37/00. 29/72 Способ способ фильтрования и вибрационный фильтр для его осуществления /СВ. Белов, В.А. Девисилов, В.Н. Жданов и А.К. Петренчук. - №4297542/31-26, заявл. 17.08.87, опубл. 30.05.90, Бюл. №20.
4. Пат. RU 2532183 С2, МПК B01D 35/05 (2006.01) Просеивающее устройство / А. Дитрих (DE) - №2012122539/05, заявл. 31.05.2012, опубл. 10.12.2013 Бюл. №34