SU1104115A1 - Установка дл обработки осадков природных и сточных вод - Google Patents

Abstract

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ОСАДКОВ ПРИРОДНЫХ И СТОЧНЫХ ВОД, содержаща  транспортерную ленту, холодильную камеру и бункер дл  осадка, установленные в верхней части транспортерной ленты, камеру дл  оттаивани  с патрубком вывода отта вшего продукта, в которой установлена нижн   часть транспортерной ленты, устройства дл  ввода и вывода теплоносител  и хладоносител , о т л и ч а юща   с  тем, что, с целью повышени  эффективности процесса, часть холодильной камеры расположена за бункером по ходу транспортерной ленты, нижн   часть ленты имеет вертикальный участок, снабженный очис тительной щеткой, а устройство дл  ввода теплоносител  выпапнено в виде форсунок, часть которых направлена на вертикальный участок ленты, а друга  - в камеру оттаивани . 2. Установка по п. 1, о т л и (Л чающа с  тем, что камера дл  оттаивани  снабжена вертикальными полупогружными перегородками и лотком дл  вывода жидкого агента. §

Description

4;а

ел 1 Изобретение относитс  к обработк осадков, образующихс  в процессе очистки природных и сточных вод, и может найти применение в коммунал ном хоз йстве и промышлейности при обработке труднообезвоживаемых осад ков методом замораживани -оттаивани Известно устройство дл  улучшени водоотдающей способности осадков, включающее горизонтальный охлаждающий барабан, с ножевым устройством дл  отделени  замороженного осадка поверхности и бак-оттаиватель с нагревателем и перемешивающим приспособлением С 1 3 При эксплуатации вращающегос  ба р5бана возникают трудности со съемо замороженного осадка с теплообменно поверхности барабана. Учитыва , что ножи устанавливаютс  на определенном рассто нии от поверхности бараб на, часть замороженного осадка оста . етс  на поверхности, в результате чег замораживание следующего сло  осадк проводитс  в неодинаковых услови х. Исход  из конструктивных требований толщина .стенки барабана выполн етс  равной не ieнee 15 мм. Однако по мере увелнчени  толщины стенки возрастает ее термическое сопротивление, что приводит к необходимости поддержани  более низких температур хладоносител , и следова тельно, к дополнительным энергозатратам . Кроме того, перемещивающее приспособление турбулизует большой сло воды в баке-оттаивателе и усложн ет процесс осаждени  твердой фазы, котора  вьщел етс  из осадка при его плавлении. Наиболее близким к изобретению п технической сущности  вл етс -агре гат дл  агломерации мелкодисперсных взвесей, который состоит из ленточного кристаллизатора, бункера дл  осадка, плавител  с т плообменником 23Однако известный агрегат не может быть использован дл  улучшени  водоотдающих свойств осадков природ ных и сточных вод по следующим причинам . Бункер дл  осадка расположен над холодильной камерой по всей ее длине , поэтому при выходе ленты с осад ком из бункера она одновременно покидает и холодильную камеру, в результате чего процесс заморажива152 НИН осадка прекращаетс  и он остаетс  частично непромороженным. Во врем  обезвоживани  непромороженного осадка его водоотдающие характеристики соответствуют аналогичным характеристикам исходного осадка, т.е. в этом случае не наблюдаетс  улучшени  водоотдачи осадка после его замораживани -оттаивани . Осадки природных и сточных вод обладают большой силой примерзани  к теплообменной поверхности. Значени  этой силы измен ютс  в широких пределах в зависимости от состава и структурных особенност х обрабатьшаемого осадка. В известном устройстве отделение замороженного продукта от ленты протекает в основном во врем  движени  ленты в воде, причем сам продукт находитс  под лентой. Такой . метод характеризуетс  низкими тепловыми нагрузками, в результате чего процесс отделени  осадка и его плавление проходит неравномерно и длительно . Поэтому предложенный в известном устройстве метод съема замороженного продукта с ленты  вл етс  малоэффективным и не обеспечивает полную очистку рабочей поверхности ленты кристаллизатора. В известном агрегате не обеспечиваетс  непрерывность технологического процесса, из-за несогласовани  во времени продолжительности процессов замораживани  и оттаивани , которые в большой степени завис т от величины коэффициентов теплопередачи. В известном устройстве значение коэффициента теплопередачи при плавлении будет примерно на пор док ниже, чем при замораживании. После замораживани -оттаивани  осадок легко раздел етс  на твердую и жидкую фазы, причем последн   может быть использована в качестве жидкого агента в промьшшенной технологии . Однако известный агрегат предназначен только дл  обработки неоттаиваемых шламов, т.е. продуктов , которые в процессе плавлени  не раздел ютс  на твердую и жидкую фазы, и их дальнейшее обезвоживание не требуетс . Поэтому конструкци  плавител  известного агрегата не предназначаетс  дл  раздельного отвода жидкой и твердой фаз осадка. Расположение теплообменника внутри плавител  ухудшает осаждение твердой фазы осадка, приводит к посте3 - пенному загр знению его поверхности и нарушению процесса теплообмена, В агрегате не предусматриваетс  возможность механической очистки ленты кристаллизатора в случае ее загр знени , что может привести к неравномерному промораживанию осадка Дл  сокращени  энергозатрат в агрегате не предусматриваетс  возможность использовани  тепла фазовых переходов осадка в процессах замораживани  и оттаивани . Целью изобретений  вл етс  повышение эффективности процесса обработ ки осадка природных и сточных вод, Указанна  цель достигаетс  тем, что в установке дл  обработки осадко природных и сточных вод, содержащей транспортерную ленту, холодильную камеру и бункер дл  осадка, установленные в верхней части транспортерной ленты, камеру дл  оттаивани  с патрубком вывода отта вшего продукта , в которой установлена нижн   часть транспортерной ленты, устройст ва дл  ввода и вывода теплоносител  и хладоносител , часть холодильной камеры расположена за бункером по ходу транспортерной ленты, нижн   часть ленты имеет вертикальный участок , снабженный очистительной щеткой а устройство дл  ввода теплоносител  вьтолнено в виде форсунок, часть которых направлена на вертикальный участок ленты, а друга  - в камеру оттаивани . Кроме того, камера дл  оттаивани  снабжена вертикальными полупогружными перегородками и лотком дл  вывода жидкого агента. . При прохождении транспортерной лент с осадком над той частью холодильной камеры, котора  расположена после бункера, осуществл етс  полное промо раживание осадка. Вертикальное расположение лецты кристаллизатора в камере дл  оттаивани  обеспечивает быстрый съем подта вшего осадка и его дальнейшее равномерное интенсивное плавление. Часть форсунок устройства дл  ввода теплоносител  направлена на вертикальный участок транспортерной леНты, что обеспечивает интенсивный съем замороженного осадка во врем  работы. Очистка ленты от возможных загр знений производитс  с помощью щетки. 154 Интенсификаци  процессов плавлени  осуществл етс  путем равнбмерного распределени  теплоносител  по водной поверхности камеры оттаивани , которое осуществл етс  с помощью форсунок , направленных а камеру. Конструкци  камеры дл  оттаивани  позвол ет производить оттаивание и сбор твердой фазы осадка в конической части вертикальной емкости, а также отвод жидкой фазы с помощью вертикальных полупогружных перегородок и лотка. На чертеже представлена предлагаема  установка дл  обработки осадков природных и сточных вод. . Установка имеет транспортерную ленту 1, холодильную камеру 2, форсунки 3 дл  хладоносител , бункер 4 дл  осадка, промывочные форсунки 5, щетку 6 и козырек 7, камеру 8 дл  оттаивани , котора  включает верти Кальную емкость 9, лоток 10, полупогружную перегородку 11, оросительные форсунки 12 и вентиль 13. Бункер 4 дл  осадка соединен с резервуаром 14. На линии сброса осадка из бункера 4 в резервуар 14 установлен автоматический клапан 15. Теплохладоснабжение устройства осуществл етс  спомощью компрессорного агрегата 16, конденсатора 17, испарител  18, внешней системы 19 водоснабжени  и сборника 20. Удаление воды из осадка производитс  в обезвоживателе 21. Устройство работает следующим образом. Исходный осадок из резервуара 14 подаетс  в бункер 4, с помощью которого он в виде тонкого сло  равномерно наноситс  на транспортерную ленту 1. За счет охлаждени  ленты 1 хладоноситепем, поступающим из испарител  18 и распредел емого по нижней поверхности ленты форсунками 3, происходит постепеиное рхла деч ние и полное замораживание осадка по мере движени  ленты иад холодильной камерой 2. При прохождении лентой верхнего ролика замороженный осадок растрескиваетс . Съем замороженного осадка с ленты осуществл етс  с помощью воды, котора  поступает из оросительных форсунок 12, направленных на ленту, что обеспечивает интенсивное подтаивание и смыв мелких кусочков замороженного осадка с поверхности ленты в вертикальную емкость 9 камеры оттаивани .

Полна  очистка ленты 1 кристаллит затора от кусочков замороженного осадка и возможных загр знений происходит во врем  ее движени  в воде, наход щейс  в емкости 9, а также с помощью промывочных форсунок 5 и П1етки 6. Козырек 7 предохран ет нижний ролик кристаллизатора от попадани  на него твердой фазы осадка.

Процесс плавлени  осадка ведетс  с при 1енением интенсивного орошени ; его теплой водой, кЬтора  поступает из конденсатора 17 и распредел етс  по водной поверхности емкости 9 оросительными форсунками 12. При оттаивании тверда  фаза осадка осаждаетс  и собираетс - в нижней части вертикальной емкости 9, а осветленна  вода с помощью полупогружной перегородки 11 и лотка 10 отводитс  в сборник 20. Тверда  фаза осадка с небольшим количеством воды отводитс  в обезвоживатель 21, которьй обеспечивает требуемую влажность го- тового продукта. Вьщел емьй При обезвоживании фильтрат отводитс  в сборник 20. ,

Нормальньй режим замораживани  и плавлени  осадка осуществл етс  путе изменени  температуры и расхода теплохладоносителей , которые поддерживаютс  работой компрессорного агрегата 16, конденсатора 17 и испарител  18. До вькода установки на рабочи режим снабжение камеры 8 оттаивани  и конденсатора 17 водой осуществл етс  от внешней системы Т9 водоснабжени .В процессе работы установки в аппаратах 8 и 17 используетс , в основном , вода, вьдел юща с  из осадка во врем  его плавлени . Из внещней системы 19 потребл етс  только небольшое количество воды дл  покрыти 

теплопотерь установки. При избытке воды в системе теплоснабжени  она сбрасываетс  в сток через вентиль 13

В случае остановки ленты прекращаетс  подача осадка в бункер 4 и через автоматический клапан 15 происходит его опорожнение.

Рабочий диапазон температур хладоносител  .находитс  в пределах 230 270 К, а рабочий диапазон теплоносител  составл ет 275-320 К. В качестве хладоносител  может быть использован раствор I э гиленгликол , а в качестве тепланосител  используетс  вода.

Подвод холода к хладоносителю и тепла к теплоносителю осуществл етс  за счетi теплообмена с хладагентом, циркулирующим в холодильной системе компрессорного агрегата 16, конденсатора 17 и испарител  18.

При изменении свойств осадка в устр-ойстве предусматриваетс  возможность регулировани  скорости движени  транспортерной ленты 1.

Предлагаема  установка по сравнению с известной имеет следующие преимущества: обеспечиваетс  высокий эффект водоотдачи осадка .за счет полного его промораживани ; интенсифицируетс  процесс плавлени  осадка , уменьшаютс  энергозатраты за счет использовани  тепла фазовых переходов осадка} сокращаетс  объем обезвоживаемого осадка в результате повышени  в нем концентрации твердых веществ.

При внедрении предлагаемого устройства на водопроводных станци х вместо примен емых в насто щее врем  иловых площадок ожидаемый экономический эффект составит 100 тыс.руб. в год на каждую станцию с условной суточной производительностью 10 тыс. м оч11щаемой воды.

Г

(смдный рсаЛ}к

Ш

Окзвчквнныи всоиж

Claims (2)

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ОСАДКОВ ПРИРОДНЫХ И СТОЧНЫХ ВОД, содержащая транспортерную ленту, холодильную камеру и бункер для осадка, установленные в верхней части транспортерной ленты, камеру для оттаи вания с патрубком вывода оттаявшего продукта, в которой установлена нижняя часть транспортерной ленты, устройства для ввода и вывода тепло- ~ ‘носителя и хладоносителя, о т л и ч а юща я с я тем, что, с целью повышения эффективности процесса, часть холодильной камеры расположена за бункером по ходу транспортерной ленты, нижняя часть ленты имеет вертикальный участок, снабженный очис тительной щеткой, а устройство для ввода теплоносителя выполнено в виде форсунок, часть которых направлена на вертикальный участок ленты, а другая - в камеру оттаивания.

2. Установка по п. ^отличающаяся тем, что камера для оттаивания снабжена вертикальными полупогружными перегородками и лотком для вывода жидкого агента.

1 11041