Фильтр-пресс

Полезная модель относится к области технологий по разделению твердой и жидкой фаз, в частности к устройствам и способам их применения для разделения суспензий при помощи фильтрования, и может быть использована для очистки природных вод, бытовых и промышленных сточных вод.
Известно устройство для обезвоживания осадков сточных вод в геосинтетических тубах (замкнутых крупноразмерных геосинтетических оболочках). Удаление воды из геотубов происходит вследствие ее фильтрации через оболочку. Интенсивность водоотдачи, в этом случае, ограничивается прочностными характеристиками оболочки, площадью фильтрующей поверхности и скоростью фильтрации воды через оболочку геотубов (www.bgsynt.ru.www.miakom.ru).
Недостатком такого устройства является зависимость его заполнения от прочностных свойств материала оболочки и невысокая производительность водоотдачи.
Известен фильтр-пресс для обработки строчных вод содержащий бесконечные фильтровальные ленты, системы промывки фильтровальных лент, подачи и отвода осадка и отжимной элемент, выполненный в виде тороидальной оболочки, установленной с возможностью вращения под действием фильтровальных лент, при этом фильтровальные ленты имеют сетчатую поверхность, под которой выполнены продольные каналы (Патент Яи 2182032 С2В01 D 25/133).
Недостатком данного фильтр-пресса является невысокая производительность, так как в данном случае объем обезвоженного осадка зависит от площади фильтровальных лент.
Также известна установка для разделения водонасыщенной суспензии, содержащая установленную вертикально торообразную оболочку из фильтровального тканого материала высокой прочности, устойчивого к биологическому и химическому воздействию с одним или несколькими портами для подачи обрабатываемой водной суспензии, водоотводящий элемент, расположенный внутри торообразной оболочки и связанный с ней высоким коэффициентом трения (патент РФ № 2712603, кл. B01D 29/11, 2020 г. - прототип).
Недостатком известного технического решения является низкая производительность за счет сложности конструкции и трудоемкости при удалении осадка из торообразной оболочки.
Техническим решением задачи является повышение производительности фильтр-пресса.
Технический результат достигается тем, что в фильтр-прессе, содержащем установленную вертикально торообразную оболочку из фильтровального тканого материала высокой прочности, устойчивого к биологическому и химическому воздействию с одним или несколькими портами для подачи обрабатываемой водной суспензии, водоотводящий элемент, расположенный внутри торообразной оболочки и связанный с ней высоким коэффициентом трения, согласно полезной модели в качестве водоотводящего элемента использованы натяжные ремни для удерживания внешней поверхности торообразной оболочки, выполненные в виде бесконечных фильтровальных лент, кинематически связанных с направляющей опорой в виде приводных валов, причем фильтровальные ленты выполнены с прямоугольным поперечным сечением и с обеих сторон, соприкасающихся с торообразной оболочкой, имеют сетчатую поверхность, под которой выполнены продольные каналы, при этом порты для подачи водной суспензии расположены на верхней части торообразной оболочки, а на ее нижней части расположены порты для отвода осадков
Новизна заявляемой полезной модели по сравнению с известным техническим решением обусловлена тем, что система обезвоживания осадка сточных вод представлена в виде кольцевой эластичной камеры (тороидальной оболочки), выполненной из фильтрующего материала (полипропилена или полиэфира), установленной с возможностью вращения под действием вращательного момента, передаваемого торообразной оболочке бесконечными фильтровальными лентами, при этом они имеют сетчатую поверхность, под которой выполнены каналы.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется схемой на фигуре. 1; на фигуре 2 представлено поперечное сечение бесконечной фильтровальной ленты А-А.
Фильтр-пресс содержит вертикально установленную торообразную оболочку 1 из фильтровального тканого материала высокой прочности, устойчивого к биологическому и химическому воздействию с несколькими портами 2 для подачи обрабатываемой водной суспензии в полость торообразной оболочки 1, а также в полость 3 образованной тороидальной оболочкой 1 и натяжными ремнями для удерживания внешней поверхности оболочки, которые выполнены в виде бесконечных фильтровальных лент 4. Последние использованы в качестве водоотводящего элемента расположенного внутри торообразной оболочки 1 и связанный с ней высоким коэффициентом трения. Бесконечные фильтровальные ленты 4 кинематически связанны с направляющей опорой, изготовленной в виде приводных валов 5 и выполнены с прямоугольным поперечным сечением и с обеих сторон, соприкасающиеся с торообразной оболочкой 1 имеют сетчатую поверхность 6, под которой выполнены продольные каналы 7. Порты 2 для подачи осадков сточных вод расположены на верхней части торообразной оболочки 1, а на ее нижней части расположены порты 8 для отвода осадков.
Промывка бесконечных лент 4 и оболочки 1 осуществляется системой промывки (на рисунке не показано).
Фильтр-пресс работает следующим образом.
Через порты 2 водонасыщенная суспензия подается в полость торообразной оболочки 1 и в полость 3. Величину полости 3 (глубину и ширину) регулируют степенью натяжения бесконечных фильтровальных лент 4 и расстоянием между приводными валами 5, а давление внутри тороидальной оболочки 1 формируется за счет слоя водонасыщенной суспензии, поданной в саму торообразную оболочку 1. Водонасыщенная суспензия, подаваемая в полость 3, продвигается вниз под действием вращения фильтровальных лент 4. Суспензия в полости 3 и в тороидальной оболочке 1, обезвоживается под действием гидростатического давления, развиваемого внутри оболочки 1 в результате совместного перемещения ее с бесконечными фильтровальными лентами 4 за счет высокого коэффициента трения, попеременно меняя направление вращения приводных валов 5.
В полости 3, образованной бесконечными фильтровальными лентами 4 и стенками торообразной оболочки 1, а также в полости этой оболочки 1 под действием гидростатического давления осуществляется интенсивная фильтрация, при которой происходит отвод фильтрата по всей внешней поверхности оболочки 1 через фильтровальный тканый материал и через сетчатую поверхность 6 и продольные каналы 7 фильтровальных лент 4.
По мере накопления обезвоженного осадка в тороидальной оболочке 1, он удаляется через порты 8, а обезвоженный осадок из полости 3 удаляется самотеком и подается в систему 9.