3.4. Шламоуплотнитель

Шламоуплотнитель предназначен для приема, обработки и уплотнения осадков и шламов очистных сооружений, а так же для приема и обезвреживания шламов и стоков, посредством ввода в аппарат реагентов и проведения соответствующих химических реакций.

Шламоуплотнитель представляет собой цилиндр с коническим днищем.

Для отвода отстоявшейся воды из шламоуплотнителя в верхней части его

корпуса внутри имеется сбор кольцевой коллектор с отводящей трубой. Отвод воды («отсечка») осуществляется в основную отводящую камеру осветлителя.

Нижняя коническая часть шламоуплотнителя оборудована отводящей трубой для сбора шлама в режиме непрерывной продувки осветлителя.

3.5. Фильтр-прессы

Фильтр-пресс — аппарат периодического действия для разделения под давлением жидких неоднородных систем (суспензий, пульп) на жидкую фазу (фильтрат) и твердую фазу (осадок, кек). Фильтр-прессы применяются для фильтрации широкого класса суспензий, а также они пригодны также для разделения суспензий с небольшой концентрацией твердых частиц и суспензий с повышенной температурой, охлаждение которых недопустимо вследствие выпадения кристаллов из жидкости.

Движущей силой процесса фильтрации является напор подаваемой в аппарат суспензии. Суспензия под давлением поступает внутрь пакета плотно сжатых фильтровальных плит (плит и рам). Плиты обтягиваются фильтровальной тканью. Частицы твердой фаза задерживаются на поверхности фильтровального полотна, а жидкая фаза свободно проникает через мелкие поры фильтроткани и далее через систему каналов выводится из фильтра.

По типу фильтровального пакета фильтр-пресс подразделяется на:

- рамный фильтр-пресс

- камерный фильтр-пресс

- мембранный (камерно-мембранный) фильтр-пресс

Камерный фильтр пресс является наиболее широко распространенным видом фильтр-прессов, в которых используются камерные фильтровальные плиты. Фильтрация происходит в пространстве, образующемся между двумя соседними плитами. Объем фильтра зависит от глубины камер. Камерные плиты изготавливаются, как правило, из высокопрочного полипропилена и отличаются высокими эксплуатационными характеристиками. Камерные фильтр пресса используются в случае если в процессе необходимо только механическое разделение суспензии и не нужна низкая влажность осадка. Примером может служить фильтрация осадков сточных вод, гальваностоки после нейтрализации и керамический шликер.

Преимущества:

- простая и надежная конструкция;

- прочность и высокие эксплуатационные характеристики;

- возможность использования при давлении до 30 бар[7].

3.6. Двухслойные фильтры

Фильтрование составляет последний этап осветления воды и производится после предварительного осветления воды в отстойниках или осветлителях. Процесс заключается в пропускании воды через слой мелкозернистого фильтрующего материала (речного или карьерного песка, дробленого антрацита).

Для очистки воды применяют фильтры скорые и медленные: скорые — с коагулированием воды, медленные — для обработки ее без коагулирования.

Для частичного осветления исходной воды с мутностью до 300 мг/л, используемой на производственные нужды, следует применять глубокозернистые фильтры.

По принципу действия и виду загрузки скорые фильтры разделяют на фильтры по направлению движения воды сверху вниз (однопоточные) и с одновременным движением сверху вниз и снизу вверх  (двухпоточные).

Однопоточные фильтры бывают с загрузкой из однородного фильтрующего материала (однослойные), с загрузкой из различных фильтрующих материалов (двухслойные фильтры).

Фильтры бывают безнапорные (открытые) и напорные (закрытые). Безнапорные скорые фильтры называют также самотечными.

Безнапорные скорые фильтры. Скорыми называют те фильтры, через которые вода проходит  со скоростями  6—10 м/ч и  более.

В последнее время разработано много новых конструкций дренажных устройств, в частности щелевые колпачковые дренажи. Эти дренажи дают возможность отказаться от поддерживающих слоев гравия, из-за чего уменьшается высота и, следовательно, стоимость фильтра.

Фильтры двухпоточные. Академией коммунального хозяйства РСФСР разработан фильтр, названный двухпоточным или фильтром АКХ. Фильтры этой конструкции имеют производительность в 1,5 раза большую по сравнению  с   открытыми   скорыми фильтрами,  т. е. условно-расчетную скорость фильтрации принимают 12—15 м/ч.

Рис. 4.   Схема  оборудования    фильтра для поверхностной промывки

Рис. 5 а.   Фильтр двухпоточный   (конструкции  АКХ РСФСР):

1—желоб;   2 — трубы   распределительной   системы; 3 — щелевой   дренаж;   4 — канал чистой воды: б— выход осветленной воды; 6 — промывная вода

Основная масса воды проходит тело фильтра снизу вверх. Часть воды, поступающей по желобам 1, фильтруется сверху вниз (рис. 5 а).

Профильтрованная вода отводится трубчатым дренажом 3, устраиваемым из щелевых асбестоцементных или винипластовых труб.

Промывная вода подается в дренаж для взрыхления верхнего слоя песка с интенсивностью 6—8 л/сек на 1л*2. Затем промывная вода подается в распределительную систему 2 для промывки всего слоя загрузки с интенсивностью 13 — 15 л/сек/м2 в течение 5—6 мин. Загрязненная вода сбрасывается в водосток по желобу 1, карману 4 и трубе 6.

А-А

Рис. 5 б. Открытый двухслойный  фильтр:

1 —резервуар фильтра; 2 —«карман» фильтра; 3 — коллектор дренажной системы; 4 — щелевой дренаж; 5 — кварцевый песок; в—дробленый антрацит; 7—сборный желоб; 8 — уровень воды; 9 — подача воды на фильтрование; 10 — трубопровод для отведения фильтрата и подачи воды на промывку загрузки; 11 — трубопровод для отведения промывной воды; 12 — трубопровод   для   отведения воздуха из   дренажной   системы; 13 — трубопровод для опорожнения фильтра

Двухслойные фильтры. Дробленый антрацит обладает большей способностью задерживать загрязнения из воды, чем кварцевый песок. В последнее время применяют двухслойные фильтры, загруженные на высоту 400—500 мм дробленым антрацитом крупностью 0,8—1,8 мм, а внизу — на высоту 400—500 мм — кварцевым песком.

Эти фильтры показали хорошие результаты. Скорость фильтрования в двухслойном фильтре принимают до 10—12 м/ч, т. е. в 1,5—2 раза больше, чем в обычном фильтре. Следовательно, производительность двухслойного фильтра в 1,5—2 раза больше обычного при одинаковой их площади.

Двухслойные фильтры приняты в типовых проектах, утвержденных Госстроем СССР (рис. 5 б) [8].