/ — обезвоживаемый осадок, 2 — барабан; 3 — радиальные перегородки; 4 — нож 5 — обезвоженный осадок, 6 — транспортер для осадка
Размеры барабана вакуум-фильтра определяются по количеству обрабатываемого осадка с учетом производительности фильтра, которая принимается в среднем равной 20—25 кг сухого осадка па 1 м2 поверхности фильтра в 1 ч.
Осадок или смесь осадка с активным илом подвергают перед вакуум-фильтром предварительной обработке (рис. II 1.38): промывают технической водой из расчета 1—4 м3 воды на 1 м3 осадка в течение 15—20 мин и продувают воздухом, который подают в объеме 0,5 м3 на 1 м3 смеси осадка и воды. Затем эту смесь направляют в уплотнители, где она уплотняется под действием собственного веса в течение 12—18 ч. Отделившаяся вода содержит много загрязнений и подается на очистку.
Из илоуплотнителя осадок влажностью 94—96% направляется в резервуар уплотненного осадка, откуда перекачивается плунжерными насосами. Перед подачей на вакуум-фильтр осадок подвергается коагулированию. В качестве реагентов обычно применяют хлорное железо или сернокислое окисное железо и негашеную известь.
В последние годы получает распространение способ обезвоживания на вакуум-фильтрах сырого осадка; при этом исключается его сбраживание в метантенках. Сырой осадок из первичных отстойников подается насосами в резервуар — регулятор расхода осадка, откуда в смеси с химическими реагентами поступает на вакуум-фильтр. При обезвоживании сырого осадка быстро заиливается фильтровальная ткань, поэтому вакуум-фильтры должны иметь устройства для ее непрерывной регенерации. Для уничтожения яиц гельминтов в обезвоженном сыром осадке его необходимо подогревать до температуры 60° С, т. е. обрабатывать термически.
Применение метода вакуум-фильтрования затрудняется сложностью подготовки осадка к обезвоживанию, большим расходом реагентов, коррозией трубопроводов и оборудования. Для исключения этих затруднений в ряде стран осадок перед вакуум-фильтрованием подвергают тепловой обработке, заключающейся в прогревании его паром в реакторе в течение определенного времени при температуре 160—200° С. Осадок поступает в реактор после частичного предварительного нагревания в теплообменнике. Нагретый в реакторе осадок возвращается в теплообменник и отдает часть своего тепла подаваемому в него холодному осадку. После уплотнения осадок обезвоживается на вакуум-фильтре.
Одним из существенных достоинств этого способа подготовки осадка является обеспечение полной стерильности его. При обезвоживании такого осадка на вакуум-фильтре образуется кек влажностью 55—70%, что позволяет исключить термическую сушку осадка. К недостаткам этого способа относятся сложность конструкции и высокая концентрация органических веществ в иловой воде, которую необходимо направлять на биологическую очистку.
В последние годы для обезвоживания осадков сточных вод все шире применяются непрерывно действующие осадительные горизонтальные центрифуги со шнековой выгрузкой обезвоженного осадка. Влажность обезвоженного осадка составляет 50—80%.
Схема устройства центрифуги показана на рис. II 1.39. Основными элементами ее являются конический ротор со сплошными стенками и шнек с полым валом. Ротор и шнек вращаются в одну сторону, но с разными скоростями. Под действием центробежной силы твердые частицы отбрасываются к стенкам ротора и вследствие разности частоты вращения ротора и шнека перемещаются к отверстиям, в роторе, через которые обезвоженный: осадок попадает в бункер кека. Образовавшаяся в результате осаждения твердых частиц жидкая фаза (фугат) отводится через отверстия, расположенные с противоположной стороны ротора.
Рис. II1.39. Схема устройства центрифуги типа ОГШ
/ — труба для подачи осадка; 2 — отверстия для выгрузки фугата; 3 — бункер для сбора фугата; 4 — отверстия для поступления осадка в ротор; 5 — бункер для сбора ке-ка; в — ротор; 7 — полый шнек; 8 — отверстия для выгрузки кека
Рис. II 1.40. Схема устройства автоматизированного фильтр-пресса с горизонтальными камерами (ФПАКМ)
/ — фильтровальные плиты; 2 — направляющие ролики; 3 — фильтровальная ткань; 4 — поддерживающие плиты
Для обезвоживания осадка применяют также фильтр-прессы типа ФПАКМ. Схема устройства этого пресса представлена на рис. III.40. Фильтр состоит из нескольких фильтровальных плит и фильтрующей ткани, протянутой между ними с помощью направляющих роликов. Поддерживающие плиты связаны между собой четырьмя вертикальными опорами, воспринимающими нагрузку от давления внутри фильтровальных плит.
Для термической обработки осадка существует несколько аппаратов: сушилки барабанного типа, пневматические сушилки, сушилки с кипящим слоем.
Бара б а иная сушилка (рис. НГ.41)1 состоит из топки /, барабана 3, загрузочной 2 и выгрузочной 4 камер. При частоте вращения барабана 0 5—4 мин'1 подсушиваемый осадок медленно передвигается к выгрузочной камере. Подаваемые в барабанную сушилку газы имеют температуру 700—800° С. Выходящие газы имеют температуру 250й С и могут использоваться для подогре ва осадка в скрубберах или теплообменниках После термической сушки влажность осадка составляет 30—35%, и его можно использовать в качестве удобрения.
| Рис. 111.41. Барабанная сушилка |
Пневматическая сушилка, представляет собой вертикальную трубу—шахту, через которую непрерывным потоком нагнетаются горячие дымовые газы. Шахта помещается над мельницей-дробилкой, где осадок дробится до порошкообразного состояния. Порошок подхватывается током газов и уносится в трубу, где сушка его происходит мгновенно. Вместе g газом уносится испарившаяся влага.
Для сжигания осаков в ряде стран широко применяются многоподовые печи. Принципиальная схема многоподовой печи приведена на рис. III.42. Корпус печи выполнен в виде стального цилиндра диаметром от 1 до 7 м, внутренняя поверхность которого футерована огнеупорным материалом. К вертикальному вращающемуся валу над каждым подом прикреплены радиальные скребковые мешалки. Осадок подается на верхний под, перемешивается мешалками, сдвигается ими к центральному отверстию пода и попадаег на нижележащий под. Перемещение осадка по этому поду идет в противоположном направлении, На следующий под осадок попадает через кольцевое отверстие, расположенное на периферии пода. В средней зоне печи осадок сгорает. Воздух нагнетается воздуходувкой через вал. По рециркуляционному трубопроводу нагретый до 200° С воздух возвращается в зону сгорания. На нижних подах зола охлаждается и выгружается в зольный бункер.
Рис. III 42. Схема многоподовой печи для
Сжигания осадка
/ — корпус печи; S — огнеупорный под; 3 — загрузочное устройство; 4 — вращающийся вал; 5 — скребковые мешалки; 6 — рециркуляционный трубопровод; 7— отверстие для выгрузки золы; 8— воздуходувка
