RU2186609C1

RU2186609C1 - Belt-type sediment thickener

Info

Publication number: RU2186609C1
Application number: RU2001104848A
Authority: RU
Inventors: Л.К. Симоненко; О.Г. Райхштат
Original assignee: Симоненко Леонид Кириллович; Райхштат Олег Григорьевич
Priority date: 2001-02-22
Filing date: 2001-02-22
Publication date: 2002-08-10

Abstract

FIELD: purification of natural water and sewage. SUBSTANCE: belt-type thickener includes frame, drive unit, endless filtering belt whose upper part passes over supporting members-rolls, unit for control of filtering belt shift which is provided with limit switch, actuating member-braking control chamber, adjusting shaft, filtering belt tensioner, regeneration unit, sediment supply and filtrate discharge pipe lines and sediment distribution unit. Limit switch of belt shaft control unit is connected with solenoid-operated valve of water supply system which is connected by means of pipe with braking control chamber whose rod is articulated with adjusting shaft. Filtering belt tensioner is provided with tension shaft fitted with revolving half-axles on both ends; each half-axle is connected with its own gear rack thrown into engagement with gear which is connected with counterweight; gears of both half-axles are interconnected by means of common shaft; belt is brought in contact with limit switch of belt shift control unit; it also runs under preliminary shift control shaft. EFFECT: simplified construction of thickener; enhanced reliability. 4 dwg

Description

Изобретение относится к технологии очистки природных и сточных вод, а именно к сгущению образующихся осадков, и может быть использовано в водоочистных сооружениях городских и производственных сточных вод, где образуются жидкие отходы, которые необходимо подвергать обезвоживанию, при получении из последних удобрений, используемых в сельском хозяйстве. The invention relates to a technology for treating natural and wastewater, namely, to thicken the formed precipitation, and can be used in wastewater treatment plants of urban and industrial wastewater, where liquid wastes are generated that must be dehydrated when obtained from the last fertilizers used in agriculture .

Известно устройство для обезвоживания осадка, содержащее корпус, фильтровальный элемент, экранирующую пластину с механизмом ее вибрации, патрубок для ввода исходного осадка и трубопроводы отвода фильтрата и осадка, при этом фильтровальный элемент выполнен из фильтровального полотна на каркасе с выступами и впадинами, экранирующая пластина выполнена также с выступами и впадинами и с клапанами, механизм вибрации пластины выполнен в виде коленчатого вала с системой толкающих шатунов и штанг, соединенных с фильтровальным элементом, кроме того, устройство снабжено отводным трубопроводом для снижения давления в корпусе (патент Российской Федерации 1376503, кл. С 02 F 11/12, опубл. в журнале "Новые технологии очистки сточных вод". Изд. Ростовским НИИ Академии коммунального хозяйства им. К.Д. Панфилова, 1996). A device for sludge dewatering is known, comprising a housing, a filter element, a shielding plate with its vibration mechanism, a nozzle for introducing the initial sludge, and filtrate and sludge removal pipes, the filter element being made of a filter cloth on a frame with protrusions and depressions, and the shielding plate is also made with protrusions and troughs and with valves, the plate vibration mechanism is made in the form of a crankshaft with a system of pushing rods and rods connected to the filter element, except In addition, the device is equipped with a branch pipe to reduce the pressure in the housing (patent of the Russian Federation 1376503, class C 02 F 11/12, publ. in the journal "New technologies for wastewater treatment." Published by Rostov Research Institute of the Academy of Public Utilities named after K.D. Panfilova, 1996).

Известен ленточный сгуститель осадка, включающий шнековый транспортер с переменным шагом, бесконечную фильтровальную ленту, проходящую по системе роликов через узел регенерации, трубопровод подачи и удаления осадка, сборник фильтрата и привод, при этом шнековый транспортер снабжен водосборной камерой с перфорированной цилиндрической поверхностью и камерой флокуляции со спиральным трубопроводом, входной патрубок которого соединен с трубопроводом подачи осадка, оснащенным дозатором флокулянта, выходной патрубок спирального трубопровода снабжен диффузором, а спиральный трубопровод выполнен с постоянно увеличивающимся проходным сечением от входного патрубка к выходному (патент РФ 2100296, кл. C 02 F 11/12, опубл. 27.12.97, БИ 36). A belt sludge thickener is known, including a screw conveyor with a variable pitch, an endless filter belt passing through a system of rollers through a regeneration unit, a sludge supply and removal pipe, a filtrate collector and a drive, while the screw conveyor is equipped with a catchment chamber with a perforated cylindrical surface and a flocculation chamber with spiral pipe, the inlet pipe of which is connected to the sludge supply pipe equipped with a flocculant dispenser, the output pipe of the spiral pipe water provided with a diffuser, and a helical pipe is formed with continuously increasing flow area from the inlet to the outlet (RF Patent 2100296, cl. C 02 F 11/12, publ. 12.27.97, BI 36).

Известен обезвоживающий стол для сточных вод, используемый на средних и крупных очистных сооружениях. Известный обезвоживающий стол наиболее близок по технической сущности к заявляемому изобретению и принят за прототип (см. Рекламный проспект Symposium Andritz /Graz 1-5 марта 1993 года). Known dewatering table for wastewater used in medium and large treatment plants. The well-known dewatering table is closest in technical essence to the claimed invention and is adopted as a prototype (see Symposium Andritz / Graz Advertising Prospect March 1-5, 1993).

Обезвоживающий стол содержит устойчивую раму, на которой размещены автоматическое управляющее устройство смещением фильтровальной ленты, приводное устройство, устройство распределения осадка и встроенный флокулятор, механическое устройство натяжения фильтровальной ленты, узел регенерации, трубопроводы подачи и удаления осадка. Приводное устройство содержит ведущий вал со скребком, между которыми пропущена фильтровальная лента. Механическое устройство натяжения фильтровальной ленты представляет собой ведомый вал, буксы которого перемещаются перпендикулярно продольной оси обезвоживающего стола за счет винтов, на которые навернуты регулировочные гайки. Автоматическое управляющее устройство смещением фильтровальной ленты содержит концевик, который соединен с исполнительным органом, содержащим электрогидравлическую станцию, включающую в себя электродвигатель, сблокированный с гидронасосом, соединенным с гидравлическим баком, перекачивающим гидравлическую жидкость через систему дросселей, электрогидроклапанов, предохранительных клапанов, фильтров к гидроцилиндру. Гидроцилиндр соединен штоком с управляющим валом. В результате работы устройства управления фильтровальная лента устанавливается в рабочее (штатное) положение. Фильтровальная лента, в верхней ее части, поддерживается склизами (пластмассовыми выступами) и проходит по ведущему валу приводного устройства, далее ведомому валу механического устройства натяжения, управляющему валу управляющего устройства, а также под узлом регенерации. The dewatering table contains a stable frame, on which an automatic control device for moving the filter belt, a drive device, a sludge distribution device and an integrated flocculator, a mechanical filter belt tensioning device, a regeneration unit, and sludge supply and removal pipelines are placed. The drive device comprises a drive shaft with a scraper, between which a filter tape is passed. The mechanical device for tensioning the filter belt is a driven shaft, the axle boxes of which move perpendicular to the longitudinal axis of the dewatering table due to the screws on which the adjusting nuts are screwed. The automatic control device by displacing the filter belt contains a trailer that is connected to an actuator containing an electro-hydraulic station, which includes an electric motor interlocked with a hydraulic pump, connected to a hydraulic tank, pumping hydraulic fluid through a system of throttles, electro-hydraulic valves, safety valves, and filters to the hydraulic cylinder. The hydraulic cylinder is connected by a rod to the control shaft. As a result of the operation of the control device, the filter tape is installed in the operating (standard) position. The filter tape, in its upper part, is supported by slides (plastic protrusions) and passes along the drive shaft of the drive unit, then the driven shaft of the mechanical tension device, the drive shaft of the control device, and also under the regeneration unit.

Недостатками вышеописанного обезвоживающего стола являются необходимость постоянного регулирования натяжения фильтровальной ленты, а также использование в качестве управляющего устройства смещением фильтровальной ленты сложного электрогидравлического автоматического управляющего устройства, к эксплуатации и обслуживанию которого предъявляются высокие требования. Описанные недостатки отрицательно влияют и на надежность работы устройства. The disadvantages of the above-described dewatering table are the need for constant adjustment of the filter belt tension, as well as the use of a complex electro-hydraulic automatic control device as a control device by shifting the filter belt, high demands are placed on its operation and maintenance. The described disadvantages negatively affect the reliability of the device.

Технический результат, на достижение которого направлена разработка, заключается в упрощении конструкции ленточного сгустителя, его эксплуатации и повышении надежности. The technical result, to which development is directed, is to simplify the design of the tape thickener, its operation and increase reliability.

Технический результат достигается за счет конструктивного исполнения устройства управления смещением фильтровальной ленты и устройства натяжения фильтровальной ленты, а также за счет использования в качестве исполнительного органа тормозной камеры управления и в качестве поддерживающих элементов поддерживающих валков. The technical result is achieved due to the design of the device for controlling the displacement of the filter belt and the device for tensioning the filter belt, as well as through the use of the brake control chamber as an executive body and as supporting elements of the support rolls.

На фиг.1 изображен общий вид ленточного сгустителя осадка; на фиг.2 изображен вид сверху ленточного сгустителя осадка; на фиг.3 изображен общий вид устройства натяжения фильтровальной ленты и его сечение А-А. Figure 1 shows a General view of a tape thickener sludge; figure 2 shows a top view of a tape thickener sludge; figure 3 shows a General view of the tensioning device of the filter tape and its cross section AA.

Ленточный сгуститель осадка содержит раму 1, на которой смонтированы приводное устройство 2, которое содержит в себе ведущий вал 3 со скребком 4, между которыми пропущена бесконечная фильтровальная лента 5; устройство управления смещением фильтровальной ленты, содержащее концевик 6, соединенный с электроклапаном 7. Электроклапан 7 соединен с системой водоснабжения (на фиг.1 не показана) и посредством трубы 8 соединен с исполнительным элементом - тормозной камерой управления 9. Шток 10 тормозной камеры управления 9 соединен с регулирующим валом 11, поддерживающим и возвращающим фильтровальную ленту 5 в рабочее (штатное) положение. Рабочее (штатное) положение - симметричное положение по отношению к продольной оси сгустителя. Ленточный сгуститель (фиг. 2) содержит устройство распределения осадка, состоящее из двух лотков распределения осадка 12, соединенных с трубопроводом подачи осадка 13, узел регенерации 14 и удаления фильтрата 15; устройство натяжения фильтровальной ленты (фиг.3) содержит натяжной вал 16, выполненный с вращающимися полуосями на обоих концах, каждая из которых соединена со своей зубчатой рейкой 17, а зубчатая рейка 17 находится в зацеплении с шестеренкой 18, шестеренка 18 через трещотку 19 соединена с противовесом 21, при этом шестеренки 18 обоих полуосей натяжного вала 16 соединены между собой общим валом 20. Кроме того, ленточный сгуститель осадка содержит вал предварительной регулировки смещения 22 фильтровальной ленты 5 и поддерживающие элементы - валки 23, поддерживающие фильтровальную ленту 5. Фильтровальная лента 5, в верхней части, проходит по поддерживающим элементам - валкам 23, далее, соприкасаясь с концевиком 6, проходит по регулирующему валу 11 и перекинута через ведущий вал 3 приводного устройства 2, под валом предварительной регулировки смещения 22, под узлом регенерации 14 перекинута через натяжной вал 16, над узлом регенерации 14, под лотками распределения осадка 12. Таким образом, верхняя часть фильтровальной ленты 5 находится над узлом регенерации 14 и под узлом регенерации 14. The sludge belt thickener comprises a frame 1 on which a drive device 2 is mounted, which comprises a drive shaft 3 with a scraper 4, between which an endless filter belt 5 is passed; a filter belt displacement control device comprising an end 6 connected to an electrovalve 7. An electrovalve 7 is connected to a water supply system (not shown in FIG. 1) and is connected via an pipe 8 to an actuating element — a brake control chamber 9. The rod 10 of the brake control chamber 9 is connected with an adjusting shaft 11, supporting and returning the filter belt 5 to the working (standard) position. Working (standard) position - a symmetrical position with respect to the longitudinal axis of the thickener. The tape thickener (Fig. 2) contains a sludge distribution device, consisting of two sludge distribution trays 12 connected to the sludge supply pipe 13, a regeneration unit 14 and a filtrate removal unit 15; the filter belt tensioner (Fig. 3) comprises a tension shaft 16 made with rotating half shafts at both ends, each of which is connected to its gear rack 17, and gear rack 17 is engaged with gear 18, gear 18 is connected to counterweight 21, while the gears 18 of both axles of the tension shaft 16 are interconnected by a common shaft 20. In addition, the belt thickener sludge contains a shaft for pre-adjusting the bias 22 of the filter belt 5 and the supporting elements are rollers 23, p holding the filter tape 5. The filter tape 5, in the upper part, passes through the supporting elements - rolls 23, then, in contact with the end 6, passes through the control shaft 11 and is thrown through the drive shaft 3 of the drive unit 2, under the offset pre-adjustment shaft 22, under the regeneration unit 14 is thrown over the tension shaft 16, above the regeneration unit 14, under the sediment distribution trays 12. Thus, the upper part of the filter belt 5 is located above the regeneration unit 14 and under the regeneration unit 14.

Ленточный сгуститель осадка работает следующим образом. Приводное устройство 2 начинает вращать ведущий вал 3 и обеспечивает движение бесконечной фильтровальной ленты 5 с требуемой скоростью. Belt thickener sludge works as follows. The drive device 2 begins to rotate the drive shaft 3 and provides movement of the endless filter belt 5 at the required speed.

Необходимое направление движения фильтровальной ленты 5 обеспечивается работой устройства управления смещением фильтровальной ленты при прохождении ленты в районе концевика 6. В случае ее отклонения от штатного положения концевик 6 дает импульс электроклапану 7, который открывается и подает под давлением техническую воду из сети по трубопроводу 8 в тормозную камеру управления 9. The necessary direction of movement of the filter belt 5 is ensured by the device for controlling the displacement of the filter belt when the belt passes in the vicinity of the end 6. In case of deviation from the standard position, the end 6 gives an impulse to the electrovalve 7, which opens and supplies under pressure technical water from the network through the pipe 8 to the brake control camera 9.

Шток 10 тормозной камеры 9 перекашивает регулирующий вал 11, поддерживающий и возвращающий фильтровальную ленту 5 в штатное положение. Необходимое натяжение ленты 5 обеспечивается натяжным валом 16, посредством реечного механизма 17, который передает усилие от противовеса 21 натяжному валу 16 через реечный механизм 17, шестерни 18, трещотки 19. Трещотки 19 позволяют противовесу 21 находится в горизонтальном положении независимо от длины вытянутой ленты 5, тем самым сохраняя постоянное усилие натяжения ленты 5. Сила натяжения фильтровальной ленты 5 задана противовесом изначально. После того, как лента 5 получила натяжение натяжным валом 16 устанавливается ее рабочее положение и в узел регенерации 14 подается техническая вода для регенерации ленты 5. Исходный сфлокулированный осадок подается в трубопровод подачи осадка 13 и распределяется на фильтровальную ленту 5 лотками распределения осадка 12. За счет гравитационного эффекта происходит обезвоживание осадка во время движения ленты к ведущему валу 3, где обезвоженный кек сталкивается скребком 4 с фильтровальной ленты 5. Фильтровальная лента 5, не доходя до натяжного вала 16, промывается в узле регенерации 14. Верхняя ветвь фильтровальной ленты 5 движется по поддерживающим валкам 23. Вал предварительной регулировки смещения 22 фильтровальной ленты 5 устанавливает ее в первоначальное штатное положение. The rod 10 of the brake chamber 9 warps the control shaft 11, supporting and returning the filter belt 5 to its normal position. The necessary tension of the belt 5 is provided by the tension shaft 16, by means of the rack mechanism 17, which transfers the force from the counterweight 21 to the tension shaft 16 through the rack mechanism 17, gears 18, ratchets 19. Ratchets 19 allow the counterweight 21 to be in a horizontal position regardless of the length of the elongated belt 5, thereby maintaining a constant tension force of the belt 5. The tension force of the filter belt 5 is initially set by the counterweight. After the belt 5 has been tensioned by the tension shaft 16, its operating position is established and process water is supplied to the regeneration unit 14 to regenerate the belt 5. The initial flocculated sludge is supplied to the sludge supply pipe 13 and distributed to the filter belt 5 by sludge distribution trays 12. Due to of the gravitational effect, the sludge is dehydrated while the belt is moving to the drive shaft 3, where the dehydrated cake collides with the scraper 4 from the filter belt 5. The filter belt 5, not reaching the tension shaft La 16, is washed in the regeneration unit 14. The upper branch of the filter belt 5 moves along the support rolls 23. The shaft for the preliminary adjustment of the bias 22 of the filter belt 5 sets it to its original position.

Таким образом, в предлагаемой конструкции ленточного сгустителя осадка многие комплектующие узлы, элементы, устройства - стандартные и выпускаются промышленностью серийно. Специалистам данной разрабатываемой техники они широко известны. Однако в предложенной конструкции ленточного сгустителя удачно использован эффект рекуперации энергии давления технической воды в системе водоснабжения, который эффективно использован при управлении смещением фильтровальной ленты и реализован разработанной конструкцией устройства управления смещением фильтровальной ленты. Такое конструктивное исполнение устройства управления смещением фильтровальной ленты позволило упростить конструкцию сгустителя и процесс его эксплуатации, а также повысить надежность. Кроме того, использование эффекта гравитации и реализации его разработанной конструкцией устройства натяжения фильтровальной ленты позволило исключить постоянную регулировку натяжения фильтровальной ленты, так как сила натяжения ленты задается изначально противовесом - элементом конструкции устройства натяжения ленты. Это позволило упростить конструкцию ленточного сгустителя и его эксплуатацию. Thus, in the proposed design of a belt sludge thickener, many components, elements, devices are standard and are commercially available. Specialists of this technology are widely known. However, in the proposed design of the tape thickener, the effect of recovering the pressure energy of industrial water in the water supply system was successfully used, which was effectively used to control the displacement of the filter belt and implemented by the developed design of the device for controlling the displacement of the filter belt. Such a design of the filter belt displacement control device made it possible to simplify the thickener design and its operation, as well as to increase reliability. In addition, the use of the effect of gravity and the implementation of the filter belt tension device developed by it by design made it possible to exclude constant adjustment of the filter belt tension, since the belt tension force is set initially by the counterweight - the construction element of the belt tension device. This allowed us to simplify the design of the tape thickener and its operation.

Производимый продукт предложенного ленточного сгустителя - обезвоженный осадок, где влажность (W-%) составляет 90-95%. The manufactured product of the proposed tape thickener is dehydrated sludge, where the humidity (W-%) is 90-95%.

Claims

Sludge tape thickener containing a frame, a drive device consisting of a drive shaft with a scraper, between which an endless filter tape is passed, passing in the upper part along the supporting elements, a filter belt displacement control device containing a trailer, an actuator, a control shaft, a filter tension device tapes, regeneration unit, sludge supply and filtrate removal pipelines, sludge distribution device, characterized in that as supporting element c, support rolls are used, and the brake control chamber is used as an actuator, in the filter belt displacement control device, the end switch is connected to the electrovalve of the water supply system, which is connected via a pipe to the brake control chamber, the rod of which is connected to the control shaft, the filter belt tension device contains a tension a shaft made with rotating half shafts at both ends, each of which is connected to its gear rack, meshed with the gear minutes, after which the ratchet is connected with a counterweight, wherein the semi-axes of both gears are interconnected by a common shaft, wherein the filter tape contacts the tape trailer displacement control device and the shaft is held under pre-bias adjustment.