СПРАВОЧНОЕ ПОСОБИЕ К СНиП

ПРОЕКТИРОВАНИЕ УСТАНОВОК С ФИЛЬТР-ПРЕССАМИ ДЛЯ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД

РАЗРАБОТАНО в* СНиП 2.04.03-85 "Канализация. Наружные сети и сооружения". Даны материалы по технологии механического обезвоживания осадков на камерных и ленточных фильтр-прессах, описаны современные конструкции фильтр-прессов и методы подготовки осадков к обезвоживанию на фильтр-прессах.

_______________

* Текст соответствует оригиналу. Примечание "КОДЕКС".

Для инженерно-технических работников проектных и строительно-монтажных организаций.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Пособие разработано в соответствии со СНиП 2.04.03-85 "Канализация. Наружные сети и сооружения". В настоящее время в Советском Союзе выполняется большой объем работ по строительству новых и реконструкции действующих сооружений по очистке городских и промышленных сточных вод. При этом широко применяют методы механического обезвоживания осадков сточных вод на вакуум-фильтрах и центрифугах. Наряду с использованием этих методов в последнее время все большее распространение получают методы обезвоживания осадков на ленточных и камерных фильтр-прессах, которые по сравнению с традиционными методами имеют ряд преимуществ, обеспечивающих снижение затрат и повышение эффективности механического обезвоживания осадков.

В Пособии использованы результаты исследований проектных и конструкторских разработок, выполненных институтами ВНИИ ВОДГЕО, Союзводоканалпроект, МосводоканалНИИпроект, НИИКВиОВ, НИИхиммаш, НПО Укрхиммаш, ПО химического машиностроения "Прогресс". Описан отечественный опыт по применению фильтр-прессов для обезвоживания осадков сточных вод, а также приведены материалы зарубежных публикаций.

Пособие содержит рекомендации, которые могут быть использованы при проектировании новых и реконструкции действующих сооружений по обезвоживанию осадков сточных вод на камерных и ленточных фильтр-прессах.

Пособие разработано ВНИИ ВОДГЕО (кандидаты техн. наук Е.В.Двинских - руководитель темы, А.С.Керин), НИИхиммаш (канд. техн. наук Ю.В.Гутин), ПО химического машиностроения "Прогресс" (инж. А.М.Грабский), Союзводоканалпроект (инж. Г.М.Мирончик), НПО Укрхиммаш (инж. В.С.Зиборов, Д.Ф.Пичахчи), МосводоканалНИИпроект (инж. М.Д.Литман).     

     1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящее Пособие рекомендуется использовать при проектировании установок для обезвоживания осадков сточных вод городов и промышленных предприятий на камерных и ленточных фильтр-прессах при новом строительстве и реконструкции действующих очистных сооружений. Применение рамных фильтр-прессов для обезвоживания осадков не рекомендуется в связи с большим объемом ручного труда и затруднениями при выгрузке осадка.

1.2. Камерные и ленточные фильтр-прессы, выпускаемые отечественной промышленностью, могут применяться для обезвоживания осадков городских и промышленных сточных вод на локальных и внеплощадочных очистных сооружениях. Целесообразность применения камерных или ленточных фильтр-прессов определяется на основании технико-экономических расчетов с учетом конкретных условий объекта: производительности, требуемой конечной влажности обезвоженного осадка, дальности его вывоза, размера производственных площадей, наличия минеральных реагентов или флокулянтов, характера последующих стадий обработки, возможности утилизации осадка и т.д.

Параметры работы камерных или ленточных фильтр-прессов при обезвоживании осадков промышленных сточных вод, учитывая большое разнообразие их качественного состава и свойств, принимаются по рекомендациям научно-исследовательских организаций на основании экспериментальных исследований.

1.3. Основным преимуществом камерных фильтр-прессов перед другими видами обезвоживающего оборудования (вакуум-фильтрами, центрифугами, ленточными фильтр-прессами) является более глубокая степень обезвоживания, поэтому их целесообразно применить о тех случаях, когда необходимо получение обезвоженного осадка более низкой влажности. По сравнению с вакуум-фильтрами камерные фильтр-прессы имеют меньшую удельную производительность, отнесенную к единице площади фильтрующей поверхности. Однако, учитывая развитую поверхность фильтрования камерных фильтр-прессов и их конструктивные особенности, по производительности, отнесенной к производственной площади, во многих случаях они сопоставимы с вакуум-фильтрами. Кроме того, камерные фильтр-прессы менее энергоемки по сравнению с вакуум-фильтрами и центрифугами по удельным энергозатратам, а современные конструкции камерных фильтр-прессов обеспечивают проведение процесса обезвоживания в автоматическом режиме.

Основным преимуществом ленточных фильтр-прессов является более высокая производительность и низкая энергоемкость. По конечным значениям влажности обезвоженного осадка ленточные фильтр-прессы сравнимы с вакуум-фильтрами и центрифугами.

1.4. Подробные сведения о фильтр-прессах приведены в каталоге "Фильтры для жидкости" (Москва, ЦИНТИхимнефтемаш, 1982 г), и номенклатуре завода-изготовителя. Изготовитель фильтр-прессов - завод "Прогресс" - 261400, г. Бердичев.

Заказ на поставку фильтр-прессов оформляют в установленном порядке через Союзглавхимнефтемаш (109210, Москва, Покровский бульвар, 3).

Для заказа фильтр-прессов необходимо иметь согласованные опросные листы: для заказа камерных фильтр-прессов - с Укрниихиммашем (310126, Харьков, ул.Конева, 21), для заказа ленточных фильтр-прессов - с НИИхиммашем (125015, Москва, Б.Новодмитровская ул., 14).

1.5. Рекомендации на проектирование технологии механического обезвоживания осадков сточных вод с использованием камерных или ленточных фильтр-прессов могут быть разработаны совместно с ВНИИ ВОДГЕО.

     2. ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КАМЕРНЫХ И ЛЕНТОЧНЫХ ФИЛЬТР-ПРЕССОВ

2.1. Современные камерные фильтр-прессы подразделяются на диафрагменные и бездиафрагменные. Все они имеют одни и те же конструктивные элементы: плиты, оборудованные фильтрующей перегородкой, механизмы зажима и раскрытия плит, устройства для выгрузки обезвоженного осадка, коммуникации и арматуру для подвода осадка, сжатого воздуха и отвода фильтра. В диафрагменных фильтр-прессах плиты оснащены резиновыми диафрагмами (мембранами) для дополнительного обезвоживания нафильтрованного осадка.

2.2. Отечественной промышленностью выпускаются диафрагменные камерные фильтр-прессы ФПАКМ с поверхностью фильтрования 2,5; 5; 12,5; 25 м и камерные фильтр-прессы без диафрагм ФК1Мм 52-800; ФКВ-500; ФК1Гпм 600-1428 с поверхностью фильтрования 52,500 и 600 м соответственно и ленточные горизонтальные фильтр-прессы ЛМН 10-1 Г, ФПЛ 1-5 с шириной фильтровальных лент соответственно 1,5 и 0,75 м.

В настоящее время освоено серийное производство модернизированных камерных диафрагменных фильтр-прессов КМП (камерный, механизированный с подвижной тканью), которые будут выпускаться взамен фильтр-прессов ФПАКМ примерно с тем же рядом площадей фильтрования.

На базе фильтр-пресса ФКВ-500 ведется разработка фильтр-прессов с меньшей поверхностью фильтрования с плитами из пластмасс (полипропилен).

2.3. Рабочее давление фильтрования на фильтр-прессах с отжимными диафрагмами допустимо до 1,2 МПа, на фильтр-прессах без диафрагм до 1 МПа, на ленточных фильтр-прессах - 0,3-0,4 МПа.

2.4. Производительность диафрагменных фильтр-прессов примерно в 1,5 раза выше бездиафрагменных камерных фильтр-прессов при тех же значениях влажности выгружаемого осадка, однако они более сложны в эксплуатации и требуют специальной подготовки осадка перед подачей на обезвоживание: измельчения или удаления из исходного осадка частиц размерами более 3 мм. Поэтому выпускаемые отечественной промышленностью камерные диафрагменные фильтр-прессы ФПАКМ не рекомендуется использовать для обезвоживания осадка первичных отстойников городских сточных вод. При обезвоживании на ФПАКМах избыточного активного ила или сброженного осадка, более мелкодисперсных и однородных по гранулометрическому составу по сравнению с первичным осадком, требуется измельчение крупных включений или процеживание осадка, аналогичные требования предъявляются и к осадкам промышленных сточных вод. Необходимость удаления из осадка частиц размером более 3 мм перед подачей на обезвоживание сдерживает широкое применение фильтр-прессов ФПАКМ для обезвоживания осадков городских сточных вод, но не исключает их применение для этой цели. Вопрос о применении фильтр-прессов типа ФПАКМ должен решаться в каждом случае с учетом гранулометрического состава осадка и возможности удаления из осадка крупных частиц. Камерные бездиафрагменные фильтр-прессы имеют большой диаметр питающих коммуникаций, поэтому при их применении не требуется измельчения крупных частиц осадка.

В табл.1 приведены основные технические характеристики наиболее широко применяемых отечественных камерных фильтр-прессов, освоенных промышленностью.

Таблица 1

На рис.1 представлена схема фильтр-пресса ФПАКМ. Фильтр состоит из набора горизонтальных прямоугольных плит. Между плитами зигзагообразно протянута бесконечная лента из фильтровальной ткани. Фильтровальные плиты могут перемещаться вверх или вниз по четырем направляющим под действием гидравлического привода. Фильтр имеет подводящий коллектор для подачи исходного осадка и воздуха в камеры, отводящий коллектор для удаления фильтрата и коллектор для подачи воды на диафрагмы при отжиме осадка и для выпуска воды после окончания отжима.

Рис.1. Схема фильтр-пресса ФПАКМ

1 - рама;

 2 - опорная плита; 3 - камера регенерации; 4 - течка; 5 - привод передвижки ткани; 6 - механизм
гидрозажима; 7 - ролик регулировки ткани; 8 - фильтровальная ткань; 9 - стяжка; 10 - ролик ткани;
11 - ролик верхний; 12 - натяжное устройство; 13 - коллектор подачи; 14 - плита верхняя упорная;
15 - коллектор давления; 16 - плита фильтрующая; 17 - нажимная плита; 18 - блок слива

Фильтровальная лента, на которой в камерах образуется осадок, приводится в движение приводом после раскрытия фильтра. Обезвоженный осадок снимается с ленты ножами и удаляется в бункер. В процессе движения фильтровальная лента проходит камеру регенерации, где промывается водой.

Фильтр-пресс ФПАКМ поставляется в комплекте с водонасосной станцией для подачи воды на диафрагмы, маслонасосной станцией для питания гидравлической системы управления механизмом зажима плит, механизмом натяжения ткани, приводами запорной арматуры, а также электрической системой управления, обеспечивающей автоматическую или полуавтоматическую работу исполнительных механизмов фильтр-пресса. Длительность стадий рабочего цикла фильтр-пресса в автоматическом режиме работы контролируется с помощью реле времени.

На рис.2 представлена схема установки фильтр-пресса ФПАКМ. Операции фильтрования и отжима осадка являются основными стадиями рабочего цикла фильтр-прессов. Остальные операции являются вспомогательными. Продолжительность вспомогательных операций рабочего цикла фильтр-прессов ФПАКМ составляет, мин:

Рис.2. Типовая схема установки фильтр-пресса ФПАКМ

1 - проточная вода для охлаждения масла; 2 - маслонасосная станция; 3 - насос для подачи осадка;
4 - емкость исходного осадка; 5 - исходный осадок; 6 - станция управления; 7 - пульт управления;
8 - байпасная линия; 9 - фильтр-пресс ФПАКМ; 10 -  воздух; 11 - вода или жидкость для регенерации ткани;
12 - сброс в канализацию; 13 - водонасосная станция

Длительность просушки осадка и регенерации ткани может быть увеличена в зависимости от свойств осадка. Продолжительность основных операций зависит от свойств фильтруемого осадка, требуемой степени его обезвоживания и определяется экспериментальным путем или принимается по аналогии с известными данными.

Регенерация фильтровальной ткани на фильтр-прессах ФПАКМ производится в процессе выгрузки осадка и может быть продолжена по окончании выгрузки путем увеличения времени протяжки ткани, так как бесконечная лента ткани проходит из межплитного пространства в камеру регенерации и снова возвращается в плиты.

Фильтр-прессы камерные бездиафрагменные состоят из набора вертикально расположенных фильтровальных плит, на которых закреплены салфетки из фильтровальной ткани. При сжатии плиты образуются фильтровальные камеры. Плиты опираются на две параллельные балки, соединяющие механизм зажима и упорную плиту. Плиты перемещаются вдоль балок с помощью механизма передвижки плит при выгрузке осадка либо с помощью механизма зажима при подготовке фильтр-пресса для подачи в него исходного осадка. Осадок подается в пресс через отверстие в упорной плите и распределяется по фильтровальному пространству камер через отверстия в средней части каждой промежуточной плиты.