Ваш браузер устарел. Рекомендуем обновить его до последней версии.
Поля, помеченные символом *, обязательны для заполнения.
Камерные фильтр – пресса

Камерные фильтр – пресса для обработки осадка

ОБЛАСТЬ И ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ

Камерные и особенно мембранные фильтр-пресса являются оборудованием для наиболее полного механического обезвоживания осадков станций очистки городских и промышленных сточных вод.  Для камерных фильтр-прессов давление, действующее на осадок при фильтрации достигает 10 атм., а для мембранных – 16 атм. Поэтому именно на этих аппаратах достигается минимально возможная влажность осадка от 55% до 65%, что является основным их преимуществом.

В России эти аппараты нашли ограниченное применение, в первую очередь, на Московских станциях аэрации. Целью являлось минимизация транспортных расходов по вывозу обезвоживанного осадка в Подмосковье, поэтому были поставлены жесткие требования к его влажности.

В российской практике в  проектах станций средней и крупной производительности в основном всегда рассматриваются ленточные фильтр-пресса и центрифуги.  Действительно, эти аппараты, как правило, дешевле и в отличие от камерных и мембранных фильтр-прессов имеют непрерывный режим работы.

Так следует ли рассматривать камерные и мембранные фильтр-пресса при разработке современных технологий обработки и утилизации осадка?  Для ответа на этот вопрос предлагаем рассмотреть ситуацию с обработкой осадка в России в последние годы.

К середине 80-х годов большинство Российских станций было оснащено цехами механического обезвоживания с применением вакуум фильтров и центрифуг, выпускаемых в СССР. Эти технологии требовали большого количества минеральных реагентов для вакуум фильтров, центрифуги быстро изнашивались  и, как правило, механическое обезвоживание  нигде не работало в соответствии с проектом. Таким образом, основной проблемой являлось достижение надежного механического обезвоживания с отказом от переполненных на многих станциях иловых площадок.

Решение этой проблемы началось с крупных станций аэрации, на основе импортного оборудования и было решено в большинстве городов к началу 2000 годов.  К  настоящему моменту механическое обезвоживание с использованием импортного и отечественного оборудования имеется на большинстве станций производительностью более 50 тыс. м3/сут.  Сейчас оборудование мех. обезвоживания  большинства станций уже требует замены.

Но очистные станции во многих городах столкнулись с новой проблемой -  проблемой дальнейшего вывоза и утилизации осадка.  Стоимость захоронения предварительно необработанного обезвоженного осадка на полигонах непрерывно растет, что существенно сказывается на затратах на очистку воды.

Не удивительно, если решение возникшей проблемы будет соответствовать мировой и, в первую очередь, Европейской практике обработки и утилизации осадков.   Для решения проблемы необходимо, в первую очередь, стабилизировать осадок и максимально снизить его объем. В данной ситуации следует ожидать внедрения технологий метанового сбраживания и более глубокого обезвоживания сброженных осадков.   В дальнейшем следует ожидать внедрения сушки и при необходимости сжигания осадка.

На сколько же может помочь в этом внедрение камерных и мембранных фильтр-прессов?

На диаграмме представлены два варианта обработки осадка объемом 1 м3 с исходной влажностью 96%. При мехобезвоживании с использованием обычно применяемых аппаратов в среднем достигается  влажность 75% и объем осадка снижается  до 0,16 м3. При переходе на сбраживание и последующее обезвоживание на камерных фильтр прессах снижается количество сухого вещества с 40 до 26 г/л, достигается влажность 60%, а общий объем осадка снижается до 0,065 м3.  Т.е. подготовка осадка к обезвоживанию с максимальным снижением влажности  на мембранных прессах позволяет в 2,5 раза снизить объем вывозимого осадка. Кроме того будут существенно снижаться затраты на сушку.

Этот пример показывает, что камерные и, в первую очередь, мембранные фильтр пресса следует рассматривать при внедрении современных технологий обработки осадка с учетом его дальнейшей утилизации, что особенно важно для крупных станций очистки  сточных вод.

ДИАГРАММА

Диаграмма вариантов обработки осадка

УСТРОЙСТВО ПРИНЦИП РАБОТЫ КОНСТРУКЦИВНЫЕ ПРИЕМУЩЕСТВА ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ФОТО

УСТРОЙСТВО

Основой аппарата являются рабочие камеры, образованные фильтровальными пластинами,  в которые по центральному каналу подается обрабатываемый осадок. В процессе фильтрации пластины фиксируются между неподвижной, фиксирующей плитой и подвижной плитой фиксируемой гидроцилиндром, приводимым в действие гидравлической насосной станцией.  Внутри каждой пластины распложена фильтровальная ткань, через которую фильтруется осадок и трубопроводы отвода фильтрата. В мембранных фильтр прессах с противоположной стороны пластины находится мембрана, под которую подается воздух или жидкость для создания высоких давлений внутри пластины.

ПРИНЦИП РАБОТЫ

В начале цикла гидравлическая система закрывает пластины фильтра.  Далее начинается подача осадка с постепенным возрастанием давления. В ходе этого процесса происходит фильтрация содержащейся в осадке воды через фильтровальную ткань пластины и его обезвоживание.  При достижении предельного заданного давления 8 атм. процесс подачи осадка прекращается. Для камерных прессов в этот момент начинается процесс выгрузки. Для мембранных прессов под мембрану подается жидкость или воздух с давлением до 16 атм в результате чего происходит процесс глубокого обезвоживания. После чего так же следует выгрузка осадка. Процесс выгрузки состоит из удаления пробки в канале пластин, снятия давления (реверс) и последовательного раскрытия пластин гидравлической системой. Обезвоженный осадок (кек) выпадает в устройство выгрузки под действием силы тяжести. Для выгрузки осадка, как правило, применяются шнековые конвейеры. Далее процесс обезвоживания повторяется, однако, в начале каждого цикла перед подачей осадка в рабочие камеры происходит очистка воздухом центрального канала.

КОНСТРУКТИВНЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА

Пластины фильтра выполнены из термопластичного эластомера, стекловолокна и полипропилена, что обеспечивает высокую прочность в сочетании с эластичностью. В результате обеспечивается превосходное уплотнение по поверхности пластин и высокая способность воспринимать нагрузки. Протечки во время фильтроцикла отсутствуют. Пластины обладают малым весом, устойчивы к коррозии. Материалы и методика изготовления  центрального канала подачи исходного осадка,  гидроцилиндра и поршня обеспечивают длительной срок службы.

 Фильтровальный материал пластин выбирается в зависимости от свойств осадка в предварительном фильтрационном тесте для каждого Заказчика. Высокое давление и широкий выбор фильтровальных материалов обеспечивают короткий фильтроцикл и низкую влажность кека.

Благодаря конструкции пресса  и автоматизации процесса, включающей автоматизацию цикла фильтрации, возврат пластин и автоматику защиты  упрощает эксплуатацию данной установки. Для подготовки осадка к обезвоживанию применяется станция дозирования флоккулянта. В качестве дополнительной опции используется функция промывки пластин. 

Сборные устройства для фильтрата и кека проектируются под конкретные требования Заказчика.      

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

В технических характеристиках в качестве основных приводятся площади фильтрования, максимальное давление при подачи исходного осадка на обезвоживание, максимальное давление воздуха подачи под мембрану (для мембранных прессов)  и объем камер.  Производительность фильтр пресса и конечная влажность осадка сильно зависят от свойств осадка, выбрано типа ткани, количества реагентов и длительности фильтроцикла. Поэтому  производительность определяется по индивидуальному запросу. Для осадков станций очистки городских сточных вод наибольшая производительность и наименьшая влажность кека по мнению немецких специалистов достигаются при правильном проектировании и эксплуатации сооружений анаэробного сбраживания осадков.

Максимальная площадь фильтрования для камерных прессов составляет 1180 м2, а объем камер 23,6 м3. Это означает, что при 65% влажности за один фильтр цикл обрабатывается 8,26 тонн осадка по сухому веществу.

Максимальная площадь фильтрования для мембранных фильтров 500 м2 с объёмом камер 10,56 м3. Это означает, что за один фильтроцикл  при конечной влажности 60% обрабатывается 4,22 тонны осадка по сухому веществу.

на верх

Фото - камерные фильтр–пресса

Камерные фильтр – пресса