HU195165B - Process and equipment for separation of liquid and stable phase especially by cleaning of sewage by flotation and filtration - Google Patents

Description

A találmány folyékony és szilárd fázis szétválasztására szolgáló, különösen szennyvizek flotálással és szűréssel történő tisztítására alkalmas eljárásra és berendezésre vonatkozik.

A folyadékokban levő lebegőanyagok és emulziók eltávolítására különféle módszerek ismeretesek. Elterjedten alkalmazzák e célra a felúsztatásos fázisszétválasztást, más néven flotálást, valamint a szűrést, amely művelet során a tisztítandó folyadékot szűrőanyagon vezetik át, amely a szilárd szennyezőket (lebegőanyagokat) visszatartja, míg a folyadékot átbocsátja.

Mind a flotálás, mind a szűrés többféle módon végrehajtható: nyomás nélküli és nyomás alatti flotálást, nyitott szűrést, zárt szűrést, lassú szűrést stb. egyaránt alkalmaznak, és ennek megfelelően számos berendezés-típust dolgoztak ki, mégpedig külön a flotáláshoz, és külön a szűréshez.

Az oldott levegős flotálási megoldások lényege, hogy a folyadékban nyomás alatt levegőt nyeleinek el, majd a nyomást hirtelen atmoszférikusra csökkentik, aminek a hatására a folyadékban oldott levegő buborékok formájában kiválik, és a buborékok magukkal emelik a rájuk tapadó szennyező lebegőanyagokat.

A szűrés elengedhetetlen velejárója a szűrők öblítése (visszamosása), ami rendszerint nagy intenzitású víz- és/vagy levegőárammal történik. E művelethez viszonylag rövid idő alatt nagytömegű öblítővizet használnak fel, amihez nagymennyiségű öblítővíz betározása, valamint az öblítés során keletkező zagy betározása és további kezelése válik szükségessé. A betározás és kezelés járulékos műtárgyakat igényel, amelyek beruházási költsége a teljes létesítmény beruházási költségének akár 20—30 százalékát is kiteheti. E hátrányt kiküszöbölendő kifejlesztettek folyamatos öblítési-üzemű szűrőberendezést is (amelyben dotációt nem alkalmaznak), és így az öblítővíz nagy mennyiségben történő betározására nincs szükség, az öblítéskor keletkező zagy tározását és kezelését azonban meg kell oldani.

Számos (szennyvíztisztítási, illetve folyadékkezelési) feladat igen előnyösen oldható meg flotálás és szűrés együttes ( kombinált) alkalmazásával. Ilyen feladat például a vízkezelésben a vastalanítás (levegőztetés + szűrés); ipari szennyvízkezeléseknél a visszaforgatás (pl. kocsimosásnál) stb.

A jelenleg ismert megoldásoknál a flotáláshoz és szűréshez külön-külön technológiai egységek vannak előirányozva, és a szűrés befejeztével külön berendezésre van szükség a zagyvíz kezeléséhez. A külön technológiai egységek természetesen nagyobb helyigénnyel, többlet-beruházási költséggel, valamint nagyobb anyag- és energiaráfordítással járnak.

A találmány feladata, hogy olyan kombinált flotálásos-szűréses fázisszétválasztási el2 járást és berendezést szolgáltasson folyadékban levő lebegőanyagok, emulziók s hasonlóknak a folyadékból történő kiválasztására, amelynél sem az öblítővíz, sem a zagyvíz külön tárolására, sem pedig a zagyvíz külön kezelésére nincs szükség.

A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy amennyiben egyazon berendezésben egymással párhuzamosan több, egymástól függetlenül üzemeltethető szűrőt működtetünk, a szűrt vizet tudjuk az öblítéshez felhasználni, vagyis betárolt öblítővíz helyett a rendszeren belül tartott folyadékkal tudjuk az öblítési feladatot megoldani. A találmány alapja továbbá az a felismerés, hogy az öblítési zagyvíznek a flotálási művelethez való visszavezetése a zagyviz külön tárolását és kezelését feleslegessé teszi, a zagyvíz tisztítása a rendszeren belül megoldható.

E felismerések alapján a kitűzött feladatot a találmány értelmében olyan eljárás segítségével oldottuk meg, amelynek során a szilárd fázis egy részét a folyadékból flotálással, más részét pedig a folyadék szemcsés szürőanyagon történő átvezetésével távolítjuk el, mimellett a szemcsés szóróanyagból a lerakodott szilárd anyagot időszakonként a szürőanyag fellazításával és a zagyfolyadék elvezetésével eltávolítjuk, és amel) eljárásnak az a lényege, hogy a flotálással a flotálóegységben a szilárd anyagtól már részben megszabadított folyadékot több szűrőegységet tartalmazó berendezésben kezeljük tovább, a mindenkor eltömődött szűrőegységet a szűrési üzemből kiiktatjuk, a szemcsés szürőanyagot magában a szűrőkamrában és magában a tisztítórendszerben levő folyadékkal együtt cirkuláltatjuk, miáltal a szemcsékről a rájuk rakódott, kiszűrt szilárd anyagot leválasztjuk, a keletkezett zagyfolyadékot pedig a flotálóegységbe vezetjük vissza, és a nyers folyadékkal együtt kezeljük tovább. Célszerű, ha a szemcsés szürőanyag cirkuláltatásához a szűrőegységbe levegőt is betáplálunk, és a levegőbuborékokkal a szürőanyag-szemcsékről levált szilárd szemcséket felúsztatjuk, és ha a cirkuláltatást megelőzően a szűrőanyag alsó részét folyadék- és/vagy levegőbetáplálással fellazítjuk. A találmány szerinti berendezésnek flotálótartálya és szilárd szemcsés szűrőanyag befogadására alkalmas, több szűrőkamrára megosztott szűrőtartálya, nyomás alatti levegővel telített folyadékot szállító vezetéke és nyomáscsökkentője, valamint a szemcsés szűrőanyagból az abban lerakodott szilárd anyagok eltávolítására szolgáló eszköze van; a flotálótartályba a nyers folyadék betáplálására szolgáló vezeték torkollik; a flotálótartályt a szűrőtartállyal vezeték(ek) köti(k) össze; a szűrőtartályból pedig a tisztított folyadék elvezetésére, valamint a szemcsés szűrőanyag tisztításakor keletkező zagyfolyadék eltávolítására szolgáló vezeték tor195165 kollik ki. E berendezésre az jellemző, hogy a szűrőkamrákban egy-egy, az ott levő szemcsés szűrőanyag és folyadék kamrán belüli cirkuláltatására (átforgatására) alkalmas szerkezet, előnyösen mammutszivattyú van beépítve; a szürőkamrákban a cirkuláltatás eredményeként kapott zagyfolyadék eltávolítására szolgáló eszköz, például tölcsér helyezkedik el, amelyhez a flotálótartállyal kapcsolatban álló zagyfolyadék-vezeték csatlakozik. Egy előnyös kiviteli példa szerint a flotálótartályba alulról olyan vezeték torkollik, amelyhez nyomás alatti levegőt tartalmazó folyadékot szállító vezeték, valamint a nyers folyadékot betápláló vezeték csatlakozik, és e két vezeték csatlakozási helye között nyomáscsökkentőt tartalmaz, adott esetben pedig e vezetékbe a nyers folyadék-vezeték betorkollási helye és a flotálótartály között vegyszeradagoló vezeték torkollik; célszerűen a zagyfolyadék-vezeték a flotálótartályba torkolló vezetékbe van bekötve.

Egy további találmányi ismérv szerint a zagyfolyadék elvezető tölcsérek a szűrőkamrákban a flotálótartályban beállítot üzemi folyadékszint felett távközzel helyezkednek el. Egy másik kiviteli alakra az jellemző, hogy a flotálótartálynak henger alakú, nagyobb átmérőjű alsó része és kisebb átmérőjű, ílotátumgyűjtő térként (habtérként) funkcionáló felső része van; a két rész egymáshoz kúpos ferde fallal csatlakozik, amely a flotálással tisztított folyadék összegyűjtéséhez előirányzott körbenfutó vályú fenékrészét alkotja, amely vályút a belső oldalon a felső flotálótartály-rész hengeres fala, kívül pedig egy hangeres bukófal határol; a vályút kívül gyűrű alakú elosztótér veszi körül, és ebből az elosztótérből lépnek ki a szűrőkamrákba torkolló átvezetőcsövek, amelyekbe a zárószerelvény van beépítve; és hogy a vályúba a flotálótérből a tisztító folyadék eltávolítására szolgáló elvezetöelemek torkollnak. Ebben az esetben előnyős, ha a flotálótartály alsó részében ennek átmérőjénél kisebb átmérőjű, és a flotálótérénél kisebb magasságú felül nyitott áramlásterelő henger van, és e hengerbe torkollik a tisztítandó folyadékot betápláló vezeték, továbbá ha a tisztítandó folyadék betáplálására szolgáló vezeték folyadékbevezető elembe torkollik, amelyet felül zárt, az áramlástermelő hengerénél kisebb magasságú és átmérőjű üreges hengeres test alkot, amelynek hengeres falában a folyadék sugárirányban való kilépését biztosító ferde nyílások vannak, valamint ha az elvezetőelemeket függőleges csövek alkotják, amelyek — célszerűen lefelé fölcsérszerüen kiszélesedő — alsó végei az áramlásterelő henger és a flotálótartály alsó részének határolóíala közötti gyűrű alakú térbe nyúlnak, és a folyadékbevezető elem magasságának a tartományában helyezkednek el.

A berendezés egy további előnyös kiviteli alakjára az jellemző, hogy a flotáló4 tartály fenéklemezéből egy vagy több, a leülepedett szilárdanyag időszakos eltávolításához előirányzott csőcsonk torkollik ki, amely (ek) zárószerelvényt tartalmaznak. Egy másik találmányi ismérvnek megfelelően a szürőkamrák alsó tartományában — célszerűen porózus — levegőbetápláló elemek vannak elrendezve, amelyek előnyösen a mammutszivattyúk levegővezetékéhez vannak csatlakoztatva. Célszerű továbbá, ha a szűrőkamrákban a szűrt folyadék kivezetésére szolgáló perforált — célszerűen függőleges — folyadékelvezetőcsövek vannak, amelyek a szűrőkamrákon kívül húzódó gyűjtővezetékhez vannak csatlakoztatva, és a folyadékelvezetőcsöveknek a szürőkamra és a gyűjtővezeték közötti szakaszába zárószerelvény van beépítve.

A berendezés egy másik kiviteli alakjának az a lényege, hogy a szűrt folyadék összegyűjtésére szolgáló, a szűrőkamrákon kívül elhelyezkedő gyűjtővezetékhez az egyik szárával fordított Ú-alakú állványcső van csatlakoztatva, amelynek teteje a szűrőkamrákban az üzemi folyadékszintet meghatározó magasságban helyezkedik el. Ebben az esetben célszerű, ha az állványcső felső részéből légtelenítő cső nyúlik felfelé.

Egy további találmány ismérv szerint a gyűjtővezeték egy, a szűrt folyadék nyomás alatti levegővel való telítésére szolgáló tartállyal vezeték útján össze van (nak) kapcsolva. Előnyös továbbá, ha a szűrőtartályokban — célszerűen függőleges — perforált válaszfal van beépítve, amely a tartályfallal szemcsés szűrőanyagot nem tartalmazó elosztóteret határol, és a flotálótartályból kilépő, a flotálással tisztított folyadék továbbítására szolgáló átvezetőcsövek ezekbe az elosztóterekbe torkollnak. Egy további találmányi ismérvnek megfelelően a nyomás alatti levegőt tartalmazó szűrt folyadék-forrással, célszerűen az ilyen folyadékot a flotálótartályhoz továbbító vezetékkel kapcsolatban álló öblítővezetéke (i) van (nak), amely (ek) a mammutszivattyúkhoz van (nak) csatlakoztatva.

Egy másik kiviteli példa szerint a mammutszivattyúk folyadék-csövének alsó vége tartományából a mindenkori szűrőkamrából kilépő elvezetőcsőhöz a szűrőkamrán kívül csatlakozó, zárószerelvényt tartalmazó ágvezeték torkollik ki, és az öblítővezetékek ezekbe az ágvezetékekbe a mammutszivattyú folyadékcsöve és a zárószerelvény között torkollnak be, és az öblítővezetékekbe e betorkollási hely előtt zárószerelvény van beiktatva. Ebben az esetben célszerű, ha a szűrőkamrák aljából egy-egy vezeték van kiágaztatva, amely az öblítővezetékbe annak zárószerelvénye és a nyomás alatti levegőt tartalmazó szűrtfolyadék-forráshoz csatlakozási helye közé van beiktatva; és amely vezetékek zárószerelvényt tartalmaznak. Végül egy további kiviteli alak lényege, hogy állóhenger alakú szűrőtartálya van, amelyben

-3195165

I ⁵ koncentrikusan van az ugyancsak állóhenger alakú flotálótartály oldalirányú távközzel ellj helyezve, és a flotálótartály és a szűrőit tartály-fal közötti gyűrű alakú tér — célig szerűen sugárirányú — válaszfalakkal van

Ji több, például négy szűrőkamrára megosztva, fj A találmány a továbbiakban a csatolt í rajzok alapján ismertetjük részletesen, ameI lyek a berendezés egy előnyös kiviteli fi, példáját tartalmazzák. A rajzokon '·! az 1. ábrán a berendezés függőleges metszetben, szűrési üzemben lát; ható;

ί a 2. ábrán az 1. ábra szerinti berendezést szürőöblítési üzemben ·, szemléltettük;

a 3. ábra az 1. ábra szerinti berendezés kisebb méretarányú felülnézete.

A berendezésnek — amint a 3. ábrán is látható — egészében 24 nivatkozási jelölt, állóhenger alakú szűrőtartálya van, amelynek függőleges geometriai középtengelyét x hivatkozási betűvel jelöltük. A 24 szűrőtarj· tályban, azzal koncentrikusan a tartály falától a távközzel helyezkedik el az 5 flotálótartály, amely ugyancsak henger alakú. Az a szélességű körgyűrű alakú tér négy 25 válaszfallal négy azonos nagyságú, szegmens alakú 8 szűrőkamrára (szűrőtérre) van megoszti, va (3. ábra). Magától értetődik, hogy más ] kiviteli alakoknál négynél több vagy kevej sebb szűrőkamra is alkalmazható.

I Az 5 flotálótartály alsó részében 26 áramig lásterelő henger van elhelyezve, amelynek d

J átmérője kisebb, mint az 5 flotálótartály ' D, átmérője (1. ábra), és magassága is kisebb, mint a flotálótartályé, célszerűen annak mintegy a felét teszi ki. Az 5 flotálóf tartályban a flotálóteret 2 hivatkozási számmal jelöltük.

Az 5 flotálótartály felső részét képező 5a hengere falnak D₂ átmérője kisebb, mint az alsó flotálótartály-rész D, átmérője — a d és D₂ átmérők (1. ábra) közel azonosak lehetnek—, és e két tartályrészt kívülről felfelé és befele irányuló ferdeségű körbenfutó 27 kúpos fal (váll) köti össze, amely egyben az ugyancsak körbenfutó 30 vályú fenékrészét alkotja. A 30 vályút oldalt belül az 5a hengeres fal, kívül pedig a 4 bukófal határolja. A 30 vályúba alulról 3 elvezetőelemek torkollnak, amelyeket alul lefelé tölcsérszerűen kiszélesedő csövek alkotnak. E csövek alsó vége lenyúlik az 1 folyadékbevezető elem magasságáig, amely az 5 flotálótartályban levő 26 áramlásterelö henger aljában koncentrikusan elhelyezett, felül zárt, az áramlásterelő hengerénél kisebb átmérőjű henger, amely a palástjában ferde nyílásokat tartalmaz. Ezek a nyílások úgy vannak kialakítva, hogy a bevezetett folyadék sugárirányban, egyenletes perdölettel jut a 2 flotálótérbe. Ebbe az 1 folyadékbevezető elembe torkollik alulról a kezelendő folyadékot a berende4 zésbe tápláló 31 vezeték. Amint a 3. ábrán jól látható, a függőleges 3 elvezetőelemek egy kör mentén egymástól azonos b oldaltávolságokban varinak kiosztva.

A 30 vályút gyűrű alakú 41 elosztótér veszi körül, amelyet mindegyik 8 szűrőkamrával egy-egy 6 átvezető cső köt őssé. Mind a négy 6 átvezetőcsőbe egy-egy 17 zárószerelvény van beépítve. A 6 átvezető csövek a 32 elosztóterekbe torkollnak, amelyeket egyrészt a 25 válaszfalak, másrészt — kívül — a 24 tartály hengeres fala, belül a perforált, íves 7 válaszfal, alul pedig a kúpos 33 fenéklemez határolnak. A 8 szűrőkamrák 42 szemcsés szűrőanyaggal (töltettel) vannak feltöltve, amelynek felső szintjét az 1. ábrán s hivatkozási betűvel jelöltük. A 8 szűrőkamrábban, a szemcsés szűrőanyagba ágyazva egy-egy függőleges, és a 8 szűrőkamrában elhelyezkedő részét tekintve perforált 9 folyadékelvezető cső van beépítve; ezek a csövek alul torkollnak ki a 8 szűrőkamrábból és a 10 gyűjtővezetékbe torkollnak, amely a 24 szűrőtartály körül van vezetve. A 10 gyűjtővezetéket a 3. ábrán pontvonallal jelöltük. A 9 folyadékelvezető csöveknek a 24 tartályon kívüli részébe, a 10 gyűjtővezetékbe torkollási helyük előtt egy-egy 18 zárószerelvény (1. és 2. ábra) van beépítve. A 10 gyűjtővezetékhez tartozó fordított U-alakú állványcsőből felfelé 11 légtelenítő cső torkollik ki. A szűrt víz a berendezésből a felhasználás helyére az A nyílnak (1. ábra) megfelelően a 12 állványcsövön át távozik.

A 8 szürőkamrákban egy-egy, egészében 14 hivatkozási számmal jelölt mammutszivattyú, porózus 13 levegőbetápláló elemek, valamint egy-egy zagyvízelvezető 15 tölcsér is be vannak építve, mely utóbbiak — csak az 1. és 2. ábrán pontvonallal feltüntetett — 28 zagyfolyadék-vezetékhez kapcsolódnak, amely viszont a folyadékbevezető 31 vezetékbe torkollik, annak az 5 flotálótartályba lépési helye, valamint a 16 nyomáscsökkentő között. Ez utóbbi után (a folyadék c áramlásirányát tekintve) egy 34 vezeték torkollik be, amely kezeletlen folyadék betáplálására szolgál. Egy 35 nyíllal (1. és 2. ábra) a vegyszeradagolás helyét és irányát érzékeltettük. Az említett 13 levegőbetápláló elemek a 36 ágvezetékeken keresztül a 14 mammutszivattyúk 14a levegövezetékéhez csatlakoznak, amely utóbbiakba egy-egy 20 zárószerelvény van beiktatva. A 14 mammutszivattyú folyadékcsövét 14b hivatkozási számmal jelöltük.

Mindegyik 14 mammutszivattyú alsó végéből egy-egy 37 ágvezeték lép ki, és az ugyanabból a 8 szűrőkamrából kivezetett 9 folyadékelvezetö csőbe torkollik. Mindegyik 37 vezeték egy-egy 21 zárószerelvényt tartalmaz. A 37 ágvezetékekhez a 21 zárószerelvények és a 24 szűrőtartály fala közötti szakaszokban a 40 vezetékből kiinduló, tehát nyomás alatti levegőt tartalmazó szűrt folyadék szállítására, alkalmas magasnyomású 29 öblítő-4195165 vezeték torkollik be. A 37 ágvezetékbe torkollási helyek előtt e 29 őblítövezetékekbe 19 zárószerelvények vannak beépítve. Mindegyik 8 szűrökamrából egy-egy olyan 38 vezeték lép ki, amely a hozzá tartozó 29 öblítővezetékbe a 19 zárószerelvények előtt torkollik be. A 38 vezetékekbe egy-egy 22 levegőszelep van beiktatva.

Az 5 flotálótartály 39 fenéklemezéből csőcsonkok torkollnak ki, amelyekbe 23 zárószerelvények vannak beépítve.

A fent részletezett berendezést szűréskor az alábbiak szerint üzemeltetjük (1. ábra):

a találmány szerinti tisztítórendszerhez tartozó (nem ábrázolt) levegő-elnyelető- és telítő-tartályban a szűrt folyadék egy részét nyomás alatt levegővel elegyítjük, miáltal a folyadékot — e nyomásnak megfelelően — levegővel telítjük. A levegővel telített folyadékot nyomás alatt vezetjük a 40 vezetéken keresztül a B nyílnak megfelelően a 31 vezetékbe, ahol — a 16 nyomáscsökkentőn átáramolva, közvetlenül az 5 flotálótartályba lépése előtt — a levegővel telített folyadék elveszti a nyomását. A kezeletlen nyers folyadékot közvetlenül a 16 nyomáscsökkentő után, a 34 vezetéken át juttatjuk a csökkentett nyomású szűrt folyadékáramba, a c nyílnak megfelelően. A nyomáscsökkentés eredményeként a szűrt folyadékban buborékok képződnek, amelyekre a kezeletlen folyadékból a durvább szennyeződések feltapadnak, és azokkal együtt áramlanak az 1 folyadékbevezetc elembe. Közben a keveredésben levő folyadékáramhoz a 35 nyílnak megfelelően vegyszert adagolunk.

A folyadék-levegő-vegyszer keveréke által alkotott folyadékáram az 1 folyadékbevezető elemből sugárirányban, enyhe perdülettel jut a 2 flotálótérbe. Itt a folyadékáramból kivált mikrobuborékokra feltapadt szennyeződések (a mikrobuborékok és a szenynyezők együttes fajsúlya kisebb a víz fajsúlyánál) felúsznak az 5 flotálótartály 5a hengeres fallal körülvett felső részében levő habtérbe, és ott összegyűlve 50 habréteget alkotnak, amely — önmagában ismert módon, pl. lefölözéssel, vályúval, mechanikus, pl·, lapátos szerkezettel — eltávolítható.

A 2 flotálótérben a 26 áramlásterelő henger által meghatározott módon áramló, flotátumot már nem tartalmazó, tehát részben tisztított folyadék a 3 elvezetőelemeken keresztül a 30 vályúba kerül; itt a folyadékszintet v, hivatkozási betűvel jelöltük. A 30 vályúból a folyadék átbukik a gyűrű alakú 41 elosztótérbe, ahonnan a 6 átvezetőcsövek lépnek ki, és torkollnak a négy 8 szűrőkamrába.

A találmány értelmében — a jelen kiviteli példa esetében a négy — 8 szürőkamrában nem egyidejűleg hajtunk végre szűrési műveletet, ezért csak annak (vagy azoknak) a 6 átvezetőcsöveknek a 17 zárószerelvénye van nyitva, amely (ek) hez tartozó 8 szűrőkamrában ténylegesen szűrés megy végbe. A gyűrű alakú 41 elosztótérből a flotálással már tisztított víz a 6 átvezetőcsöveken jut a működő szürőkamrákhoz tartozó szegmens alakú 32 elosztóterekbe, onnan pedig a 7 válaszfal perforációin keresztül gyakorlatilag egyenletes eloszlással hatol a 42 szemcsés szűrőanyagba, azon áthaladva megszabadul a szennyezők túlnyomó, részétől, és a perforált folyadék elvezetőcsöveken át a 10 gyűjtővezetékbe jut. A 42 szemcsés szűrőanyag állandó vízborítását a 11 légtelenítőcsővel ellátott 12 állványcső biztosítja; a 8 szűrűkamrákban a szűrőüzemi folyadékszintet v₂ hivatkozási betűvel jelöltük. A szűrt folyadék egy részét az A nyílnak megfelelően a felhasználási helyre továbbítjuk, míg a másik részét az E nyílnak megfelelően a (nem ábrázolt) levegővel telítő tartályba juttatjuk vissza.

A 8 szűrőkamrákban levő 42 szemcsés szűrőanyag bizonyos — a folyadék szennyezettségétől és a szűrőanyag minőségétől függő — időtartamot követően eltömődik. Ekkor a szűrőtöltet visszaöblítéssel (visszamosatással) megtisztítandó. A visszaöblítés találmány szerint végrehajtott műveletét a 2. ábra alapján ismertetjük.

A visszaöblítendő 42 szemcsés szürőanyagot tartalmazó 8 szűrőkamrát a 17, 18 zárószerelvények lezárásával a rendszertől leválasztjuk. A visszaöblítést nyomás alatti levegővel telített szűrt folyadék bevezetésével indítjuk. Ehhez rövid időre megnyitjuk a 19 záró szerelvényt, miáltal az F nyíl irányában a 29 öblítővezetéken át beáramló nyomás alatti szűrt folyadék meglazítja a 14 mammutszivattyúban esetleg kiülepedett anyagot, valamint a 42 szemcsés szűrőanyag alsó részét, így egyrészt — a meglazított szürőanyagnak köszönhetően — intenzívebbé tehető a mammutszivattyú hatása az induláskor, másrészt csökken a szivattyú eldugulásának a veszélye.

A lazítást művelet után a 19 zárószerelvényt ismét lezárjuk. Amennyiben a 42 szemcsés szűrőanyag a 8 szűrőkamra alsó részében esetleg beboltozódik, ez a 22 levegőszelep rövid időtartamú megnyitásával megszüntethető.

A következő lépésben történik a 42 szemcsés szűrőanyag tényleges megtisztítása, mégpedig oly módon, hogy a 14 mammutszivattyúval a teljes 42 szemcsés szűrőanyag-tömeget a tartályon belül átforgatjuk (átszivattyúzzuk (G nyíl). E művelet a 14a levegővezetékbe iktatott 20 zárószerelvény megnyitásával kezdődik, aminek eredményeként nemcsak a 14 mammutszivattyú lép működésbe, hanem a 13 levegőbevezetőelemeken át sürített levegő is behatol a 42 szemcsés szűrőanyagba. A 20 záró szerelvénnyel egyidejűleg nyit a 21 zárószerelvény is.

-5195165

Az átszivattyúzás során a 8 szűrőkamrában a folyadék felduzzad; a megemelkedett folyadékszintet a 2. ábrán v₃ hivatkozási betűvel jelöltük. Ezt a folyadékszintet a zagyvízelvezető 15 tölcsér felső pereme de- 5 finiálja. A 15 tölcsérbe kerülő zagyvíz a 28 zagyfolyadék vezetéken keresztül a G nyílnak megfelelően visszakerül az 5 flotálótartály elé, és a 31 vezetékben áramló anyaghoz keveredik, majd azzal együtt a már leírt 10 módon flotálással és szűréssel kezeljük.

A 42 szemcsés szűrőanyag a 14 mammutszivattyún többször áthalad, és az intenzív mozgás, szemcseütközés stb. hatására a szenynyeződések leválnak a szűrőanyag-szemcsékről. A 13 levegőbetápláló elemeken bevezetett sűrített levegő buborékaira a szemcsékről levált szennyeződések feltapadnak és azokkal együtt felúsznak a folyadék felszínére, így az öblítővízzel együtt a 15 tölcséren 20 keresztül távoznak.

Mivel az öblítéskor a 8 szűrőkamrában a v₃ folyadékszint magasabban van, mint az flotálótartályban a v, folyadékszint (a folyadékszintek közötti magasság-különbséget a 25

2. ábrán h hivatkozási betűvel jelöltük), az öblítőfolyadék, más szóval zagyvíz gravitációsan jut a 28 zagyfolyadék vezetéken keresztül az 1 folyadékbevezető elem elé. így a rendszerből öblítővíz nem folyik el, annak 30 kezelése — amint erre fent már utaltunk — együtt történik a nyers folyadék kezelésével. Általában egy 8 szűrőkamrában végezzük a 42 szemcsés szűrőanyag öblítését, míg a másik három 8 szűrőkamrában szűrési müve- 35 letet végzünk. így a zagyvíz három részre elosztva kerül vissza a rendszerbe, ami mindössze a többi szűrő, illetve a flotáló terhelésének némi növekedését eredményezi.

Az öblítési ciklus befejeztével visszaáll 40 az 1. ábra szerinti állapot; a 18 zárószerelvény nyitásával a 8 szűrőkamrával a folyadékszint ismét a v₂ értékre áll be, és a 17 zárószerelvény nyitásával a 8 szűrőkamra ismét szűrőüzemben működik.

A 23 zárószerelvények időszakonkénti nyitásával a 2 flotálótérben leülepedő, csekély mennyiségű anyag eltávolítható. Az eltávolított anyag például a lefölözött habbal együtt juttatható ki a rendszerből. 50

Megjegyezzük, hogy az 1. és 2. ábrán a sraffozott zárószerelvények zárt, a sraffozatlanok nyitott állapotban vannak.

A berendezés működése, ezen belül az öblítések rendszeres, szabályos ciklusokban tör- 55 ténő végrehajtása automatizálható. A szemcsés szürőanyag, az adagolandó vegyszerek, valamint a klórozás — egyébként önmagában ismert módon — a kezelendő folyadék minőségének és az elérni kívánt tisztasági fok- θθ nak a függvényében választandó meg.

A találmányhoz fűződő előnyös hatások a következők:

a flotálás és a szűrés egyazon egységesített berendezésben történik, amelynek hely- 65 igénye minimális. A szűrő öblítéséhez külső öblítővízre nincs szükség, az öblítéskor keletkező zagy további kezelése a beérkező nyers szennyvízzel közösen történik, így sem öblítővíz-, sem zagyvíztározó műtárgyra, sem zagyvízkezelő berendezésre nincs szükség. A telepítési területigény csökkenésének, az említett műtárgyak elmaradásának, a kompakt berendezés kialakításának köszönhetően igen jelentős beruházási költségmegtakarítás jelentkezik, emellett a két műveletnek (flotálás és szűrés) egy berendezésben történő elvégezhetősége mind a szennyvíztisztításban, mind a vízkezelésben új lehetőségeket biztosit (pl. aknás kútban vastalanítás stb.). A hagyományos módszerekhez képest a szűrési időtartam is jelentősen lerövidül.

A találmány természetesen nem korlátozódik a fentiekben részletesen ismertetett konkrét megoldásra, hanem az igénypontok által definiált oltalmi körön belül sokféle módon megvalósítható.

Claims (22)

1. Eljárás folyadék és szilárd fázis szétválasztására, különösen lebegőanyagot és emulziót tartalmazó szennyvíz tisztítására, amely eljárás során a szilárd fázis egy részét a folyadékból flotálással, más részét pedig a folyadék szemcsés szűrőanyagon történő átvezetésével távolítjuk el, mimellett a szeincsés szűrőanyagból a lerakodott szilárd anyagot’ időszakonként a szűrőanyag fellazításával és a zagyfolyadék elvezetésével eltávolítjuk, azzal jellemezve, hogy a flotálással a flotá lóegységben a szilárd anyagtól már részben megszabadított folyadékot több szűrőegységet tartalmazó berendezésben kezeljük tovább; a mindenkor eltömődött szűrőegységet a szűrési üzemből kiiktatjuk, a szemcsés szűrőanyagot magában a szűrőkamrában és magában a tisztítórendszerben levő folyadékkal együtt cirkuláltatjuk, miáltal a szemcsékről a rájuk rakódott, kiszűrt szilárd anyagot leválasztjuk, a keletkezett zagyfolyadékot pedig a flotálóegységbe vezetjük vissza, és a nyers folyadékkal együtt kezeljük tovább.

2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szemcsés szűrőanyag cirkuláltatásához a szűrőegységbe levegőt is betáplálunk, és a levegőbuborékokkal a szűrőanyagszemcsékről levált szilárd szemcséket felúsztatjuk.

3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a cirkuláltatást megelőzően a szűrőanyag alsó részét folyadék- és/vagy levegő-betáplálással fellazítjuk.

4. Berendezés folyadék és szilárd fázis szétválasztására, különösen lebegőanyagot és emulziót tartalmazó szennyvíz tisztítására, amely berendezésnek flotálótartálya és szilárd szemcsés szűrőanyag befogadására al-

-6195165 kalmas, több szűrőkamrára megosztott szűrőtartálya, nyomás alatti levegővel telített folyadékot szállító vezetéke és nyomáscsökentője, valamint a szemcsés szűrőanyagból az abban lerakodott szilárd anyagok eltávolítására szolgáló eszköze van; a flotálótartályba a nyers folyadék betáplálására szolgáló vezeték torkollik; a flotálótartályt a szűrőtartállyal vezeték (ek) köti(k) össze; a szűrőtartályból pedig a tisztított folyadék elvezetésére, valamint a szemcsés szűróanyag tisztításakor keletkező zagyfolyadék eltávolítására szolgáló vezeték torkollik ki, azzal jellemezve, hogy a szűrőkamrákban (8) egy-egy, az ott levő szemcsés szűrőanyag (42) és folyadék kamrán belüli cirkuláltatására (átforgatására) alkalmas szerkezet, előnyösen mammutszivattyú (14) van beépítve; a szűrőkamrákban (8) a cirkuláltatás eredményeként kapott zagyfolyadék eltávolítására szolgáló eszköz, például tölcsér (15) helyezkedik el, amelyhez a flotálótartállyal (5) kapcsolatban álló zagyfolyadék-vezeték (28) csatlakozik.

5. A 4. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a flotálótartályba (5) alulról olyan vezeték torkollik, amelyhez nyomás alatti levegőt tartalmazó folyadékot szállító vezeték (40), valamint a nyers folyadékot betápláló vezeték (34) csatlakozik, és e két vezeték (40,34) csatlakozási helye között nyomáscsökkentőt (16) tartalmaz, adott esetben pedig e vezetékbe (31) a nyers folyadék-vezeték (34) betorkollási helye és a flotálótartály (5) között vegyszeradagoló vezeték torkollik.

6. A 4. vagy 5. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a zagyfolyadék-vezeték (28) flotálótartályba (5) torkolló vezetékbe van bekötve.

7. A 4—6. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a zagyfolyadék-elvezető tölcsérek (5) a szűrőkamrákban (8) a flotálótartályban (5) beállított üzemi folyadékszint (v,) felett távközzel (h) helyezkednek el. (2. ábra).

8. A 4—8. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy .a flotálótartálynak (5) henger alakú, nagyobb átmérőjű (D,) alsó része és flotátumgyűjtő térként (habtérként) funkcionáló kisebb átmérőjű (D₂) felső része (5a) van; a két rész egymáshoz ferde kúpos fallal (27) csatlakozik, amely a flotálással tisztított folyadék összegyűjtéséhez előirányzott körbenfutó vályú (30) fenékrészét alkotja, amely vályút (30) a belső oldalon a felső flotálótartály-rész hengeres fala (5a), kívül pedig egy hengeres bukófal (4) határol; a vályút (30) kívül gyűrű alakú elosztótér (41) veszi körül, és ebből az elosztótérből (41) lépnek ki a szűrőkamrákba (8) torkolló átvezetőcsövek (6), amelyekbe zárószerelvény (17) van beépítve; és hogy a vályúba (30) a flotálótérből (2) a tisztító folyadék eltávolítására szolgáló elvezetőelemek (3) torkollnak.

9. A 8. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a flotálótartály (5) alsó részében ennek átmérőjénél (D,) kisebb átmérőjű (d), és a flotálótérénél (2) kisebb magasságú felül nyitott áramlásterelő henger (26) van, és e hengerbe torkollik a tisztítandó folyadékot betápláló vezeték (31).

10. A 9. igénypont szerirti berendezés, azzal jellemezve, hogy a tisztítandó folyadék betáplálására szolgáló vezeték (31) íoly a dékbevezető elembe (1) torkollik, amelyet felül zárt, az áramlásterelő hengerénél (26) kisebb magasságú és átmérőjű üreges hengeres test alkot, amelynek hengeres falában a folyadék sugárirányban való kilépését biztosító ferde nyílások vannak.

11. A 8—10. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az elvezetőelemeket (3) függőleges csövek alkotják, amelyek — célszerűen lefelé tölcsérszérűén kiszélesedő — alsó végei az áramlásterelő henger (26) és a flotálótartály (5) alsó részének határolófala közötti gyűrű alakú térbe nyúlnak, és a folyadékbevezető elem (1) magasságának a tartományában helyezkednek el.

12. A 4—11. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a flotálótartály (5) fenéklemezéből (39) egy vagy több, a leülepedett szilárdanyag időszakos eltávolításához előirányzott csőcsonk torkollik ki, emely(ek) zárószerelvényt (23) tartalmaznak.

13. A 4—12. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a szűrőkamrák (8) alsó tartományában — célszerűen porózus — levegőbetápláló elemek (13) vannak elrendezve, amelyek előnyösen a mammutszivattyúk (14) levegővezetékéhez (14a) vannak csatlakoztatva.

14. A 4—13. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a szűrőkamrákban (8) a szűrt folyadék kivezetésére szolgáló perforált — célszerűen függőleges folyadékelvezető csövek (9) vannak, amelyek a szűrőkamrákon (8) kívül húzódó gyűjtővezetékhez (10) vannak csatlakoztatva, és a folyadékelvezetőcsöveknek (9) a szűrőkamra (8) és a gyűjtővezeték (10) közötti szakaszába zárószerelvény (18) van beépítve.

15. A 4—15. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a szűrt folyadék összegyűjtésére szolgáló, a szűrőkamrákon (8) kívül elhelyezkedő gyűjtővezetékhez (10) az egyik szárával fordított U-alakú állványcső (12) van csatlakoztatva, amelynek teteje a szűrőkamrákban (8) az üzemi folyadékszintet (v₂) meghatározó magasságban helyezkedik el.

16. A 15. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az állványcső

-7195165 (12) felső részéből légtelenítő cső (ll) nyúlik felfelé.

17. A 4—16. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a szűrőkamrák (8) — célszerűen a gyűjtővezeték (10) — egy, a szűrt folyadék nyomás alatti levegővel való telítésére szolgáló tartállyal vezeték útján össze van (nak) kapcsolva.

18. A 4—17. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a szűrőtartályokban (8) — célszerűen függőleges — perforált válaszfal (7) van beépítve, amely a tartályfallal szemcsés szűrőanyagot (42) nem tartalmazó elosztóteret (32) határol, és a flotálótartályból (5) kilépő, a flotálással tisztított folyadék továbbítására szolgáló átvezetőcsövek (6) ezekbe az elosztóterekbe (32) torkollnak.

19. A 14—18 igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a nyomás alatti levegőt tartalmazó szűrt folyadék-forrással, célszerűen az ilyen folyadékot a flotálótartályhoz (5) továbbító vezetékkel kapcsolatban álló öblítővezetéke (i) 29 van (nak), amely(ek) a mammutszivattyúkhoz (14) van(nak) csatlakoztatva.

20. A 19. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a mammutszivat14 tyúk (14) folyadék-csövének (14b) alsó vége tartományából a mindenkori szűrőkamrából (8) kilépő elvezetőcsőhöz (9) a szűrőkamrán kívül csatlakozó, zárószerelvényt (21)

5 tartalmazó ágvezeték (37) torkollik ki, és az öblítővezetékek (29) ezekbe az ágvezetékekbe (37) a mammutszivattyú (14) folyadékcsöve (14b) és a zárószerelvény (21) között torkollnak be, és az öblítővezetékek10 be (29) e betorkolási hely előtt zárószerelvény (19) van beiktatva.

21. A 20 igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a szűrőkamrák (8) aljából egy-egy vezeték (38) van kiágaz15 tatva, amely az öblítővezetékbe (29) annak zárószerelvénye (19) és a nyomás alatti levegőt tartalmazó szűrtfolyadékforráshoz csatlakozási helye közé van beiktatva; és amely vezetékek (38) zárószerelvényt (22)

20 tartalmaznak.

22. A 4—21. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy állóhenger alakú szűrőtartálya (24) van, amelyben koncentrikusan van az ugyancsak álló2θ henger alakú flotálótartály (5) oldalirányú távközzel (a) elhelyezve; és a flotálótartály (5) és a szűrőtartály (24)-fal között gyűrű alakú tér — célszerűen sugárirányú — válaszfalakkal (25) van több, például négy

30 szűrőkamrára (8) megosztva.