Барабанные сетки и микрофильтры

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Казанский государственный архитектурно-строительный университет

Кафедра Водоснабжения и водоотведения

Реферат

По дисциплине: «Очистка сточных вод»

На тему: «Барабанные сетки и микрофильтры»

Выполнил: студент гр. 3ВВ01 А.М. Хабиева

Проверил: Р.С. Сафин

Казань, 2016

Содержание

Введение

1. Классификация сетчатых фильтров

2. Барабанные сетки

3. Микрофильтры

4. Преимущества выбранной схемы

Заключение

Список литературы

Введение

Сетчатые установки применяются для извлечения из воды механических примесей различной степени дисперсности. В зависимости от технических характеристик сеток (размеров и форм ячеек, типа плетения сеток), конструктивных отличий и режимов работы установок исходная вода может очищаться от крупных механических примесей, мелкодисперсной взвеси, планктона, и ряда других примесей, содержащихся в воде.

Стандартные микрофильтры выпускаются с сеткой из фосфористой бронзы, барабанные сетки - из нержавеющей стали. При ремонтах можно в случае дефицита сеток из нужных материалов заменить их сетками из стеклоткани.

Нормальная работа скорых фильтров для очистки всецело зависит от эффективности работы барабанных сеток, поэтому обслуживание этих сооружений необходимо организовывать только как единого технологического комплекса.

1. Классификация сетчатых фильтров

Сетчатые установки систематизируются по ряду признаков:

1) по степени очистки воды могут быть:

- грубой (барабанные сетки с размерами ячеек 0,5 мм и более);

- тонкой (микрофильтры с размерами ячеек 100-40 мкм) очистки;

2) по способу создания разности давления до и после сетки:

- безнапорные (гравитационные);

- напорные;

- вакуумные;

3) по периодичности действия:

- непрерывного (при восстановлении фильтрующей способности сетки без отключения из работы);

- периодического (при необходимости отключения сетки для восстановления фильтрующей способности) действия;

4) по способу восстановления фильтрующей способности сеток:

- с промывкой сеток водой;

- с продувкой воздухом;

- с использованием механических, вибрационных, электроимпульсных, ультразвуковых и других устройств;

5) по конструкции рабочих элементов:

- плоские;

- ленточные;

- цилиндрические;

- конические;

6) по числу сеток в сетчатом полотне:

- однослойные;

- многослойные;

7) по способу закрепления:

- неподвижные;

- подвижные.

Основным элементом сетчатых установок, определяющим их технологические параметры, является сеточное полотно.

Требования к сетчатым материалам, применяемым в таких фильтрах, сводятся к следующему:

- сеточное полотно должно обеспечивать необходимую степень очистки воды при наименьших значениях потерь напора;

- форма отверстий ячеек сетки, характер поверхности, способ соединений нитей должны обеспечивать возможность очистки сеток от задержанных загрязнений для восстановления начальной пропускной способности;

- материал, из которого изготавливаются сетки, должен обладать механической прочностью и химической стойкостью [5].

Примеси могут задерживаться на рабочей поверхности сеток или непосредственно после образования на сетке искусственного или естественного фильтрующего слоя.

В первом случае на сетке будут оставаться только частицы, размеры которых больше размеров ячеек сеток. Во втором случае эффект осветления будет зависеть от структуры слоя, созданного на поверхности сетки.

Достаточно широкий диапазон размеров отверстий сеток позволяет сетчатым установкам играть роль как самостоятельных, так и вспомогательных устройств в сооружениях подготовки воды.

Самостоятельное назначение сетчатые установки приобрели в системах, водопотребители которых предъявляют требования только по фракционному составу взвешенных веществ и содержанию планктона в воде. В этом случае сетки являются единственным сооружением, извлекающим нежелательные примеси из воды. Обычно это системы охлаждения крупного оборудования в энергетике и других отраслях промышленности, в воде которых допускается содержание взвешенных веществ размером менее 30-40 мкм.

Очень часто сетчатые установки используются как вспомогательные сооружения для защиты оборудования от попадания крупного, особенно, волокнистого мусора (насосное оборудование, дренажи фильтров и др.), для улучшения технико-экономических показателей работы сооружений (снижение числа промывок фильтров, уменьшение объема осадка в отстойниках), защиты сооружений от планктона и др. [2].

2. Барабанные сетки

Сетчатые барабанные фильтры следует применять для механической очистки производственных сточных вод, для установки перед фильтрами глубокой очистки сточных вод (барабанные сетки), а также в качестве самостоятельных сооружений глубокой очистки (микрофильтры). Барабанные сетки применяются перед скорыми фильтрами для доочистки сточных вод с целью предотвращения засорения фильтров хлопьями выносящегося активного ила.

При применении барабанных сеток для механической очистки сточных вод в исходной воде должны отсутствовать вещества, затрудняющие промывку сетки (смолы, жиры, масла, нефтепродукты и пр.), а содержание взвешенных веществ не должно превышать 250 мг/л [1].

Сетчатые барабанные фильтры относятся к фильтрам непрерывного действия. Основной частью этих сооружений является вращающийся барабан сварной конструкции, обтянутый сеткой. На поверхности барабана смонтированы фильтрующие элементы. Барабан погружен в воду на глубину 0,6 - 0,85 диаметра и вращается в камере со скоростью 0,1 - 0,5 м/с. Барабан приводится во вращение электроприводом. Очищаемая вода поступает внутрь барабана через открытую торцевую стенку и выходит радиально, фильтруясь через сетку. Задерживаемые сеткой примеси смываются с нее промывной водой под давлением 0,15 - 0,2 МПа и удаляются вместе с ней. Расход промывной воды составляет 1 - 2 % от количества очищенной воды. В зависимости от требуемой степени очистки и условий применения их можно оснащать сетчатым полотном с различной крупностью ячеек. В связи с этим сетчатые барабанные фильтры условно подразделяют на барабанные сетки и микрофильтры.

Сетчатые барабанные фильтры оснащены фильтрующей сеткой с крупными ячейками размером 0,3 - 0,5 мм. Фильтры предназначены для задерживания грубодисперсных примесей. В них происходит снижение содержания взвешенных веществ на 25 - 40%. Исходная концентрация взвеси в сточной воде должна быть не более 250 мг/л. При этом в очищаемых сточных водах должны отсутствовать вязкие вещества (смолы, битумы, масла), затрудняющие промывку сетки. Барабанные сетки чаще всего устанавливают перед зернистыми фильтрами для глубокой очистки сточной воды. Применение барабанных сеток для механической очистки производственных сточных вод допускается только в схемах полной биологической очистки с установкой их перед аэротенками [2].

Схема барабанной сетки представлена на рисунке 1.

сетчатый фильтр очистка сточный

Рисунок 1 - Барабанная сетка: 9, 1 - канал профильтрованной и исходной воды; 10 - отвод промывной воды; 13 - передаточный механизм; 8 - окна отвода фильтрата; 7 - камера; 12 - осевой трубопровод барабана с воронками 4 для сбора промывной воды; 3 - промывное устройство; 6 - ограждение из оргстекла; 2 - электропривод для вращения барабана; 14 - ввод исходной воды во внутрь барабана; 11 - опорожнение; 5 - фильтрующие элементы барабана.

Из бокового канала исходная вода через перфорированную часть соосно расположенного полого вала вводится внутрь вращающегося барабана, фильтруется через сетку и проникает в камеру, а далее через окна отводится в канал фильтрата. При засорении сетки и достижении максимального перепада уровней воды автоматически включается промывное устройство, которое промывает полосу сетки на верхней образующей барабана. Промывная вода собирается воронками и по глухой части полого вала отводится за пределы аппарата.

3. Микрофильтры

При использовании микрофильтров для глубокой очистки городских сточных вод содержание взвешенных веществ в исходной воде должно быть не более 40 мг/л [1].

В системах очистки сточных вод и обработки осадков используются различные фильтры периодического и непрерывного действия. Барабанные сетки и микрофильтры используют для задержания грубодисперсных примесей в процессах процеживания сточных вод, содержащих не более 300 мг/л взвешенных частиц [2].

Для выделения из сточных вод мелкодиспергированных примесей могут применяться микрофильтры. Основным рабочим элементом их является вращающийся цилиндрический барабан, обтянутый фильтрующим полотном с размерами ячеек 40-70 мкм и погруженный в камеру примерно на 0,7 диаметра. При расчете микрофильтров скорость фильтрования следует принимать 20-90 м/ч в зависимости от характера задерживаемых примесей и их концентрации в очищаемой воде. При доочистке биологически очищенных вод скорость фильтрования принимается 20-25 м/ч [3].

Микрофильтры (рис. 24) оснащены фильтрующей сеткой с мелкими ячейками размером 0,035 - 0,04 мм. Эффективность очистки воды на микрофильтрах составляет 40 - 60%, что позволяет в отдельных случаях заменить ими первичные отстойники. Содержание взвешенных веществ сточной воде, направляемой на микрофильтры, не должно превышать 300 мг/л. БПК_полн при совместной очистке бытовых и производственных сточных вод снижается на 25 - 30% [2].

Микрофильтры представляют собой фильтровальные аппараты, в качестве фильтрующего элемента использующие металлические сетки, ткани и полимерные материалы. Микрофильтры обычно выпускают в виде вращающихся барабанов, на которых неподвижно закреплены или прижаты к барабану фильтрующие материалы. Барабаны выпускают диаметром 1,5-3 м и устанавливают горизонтально. Очищаемая вода поступает внутрь барабана и фильтруется через фильтр наружу. Микрофильтры широко используют для осветления природных вод.

В промышленности применяют микрофильтры различных конструкций. Процесс фильтрации происходит только за счет разности уровней воды внутри и снаружи барабана. Полотно сетки не закреплено, а лишь охватывает барабан в виде бесконечной ленты, натягиваемой с помощью натяжных роликов.

Микросетки изготовляют из различных материалов: капрона, латуни, никеля, нержавеющей стали, фосфористой бронзы, нейлона и др.

Характеристика задерживаемых частиц зависит от различных параметров (характеристики сточных вод и фильтра, гидродинамических параметров и др.) [4].

Схема микрофильтра представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 - Схема микрофильтра: 1 - подающий водослив; 2 - впускной шибер; 3 - предохранительный клапан; 4 - барабан микросита; 5 - привод; 6 - промывная головка с соплами; 7 - промывной канал с системой труб; 8 - детектор потерь напора; 9 - выпускной водослив.

4. Преимущества выбранной схемы

Как и любые процессы очистки сточных вод, схема фильтрования на сетчатых установках имеет ряд положительных моментов. К ним можно отнести то, что процесс фильтрования на барабанных сетках и микрофильтрах заключается в возможности применения их без добавления химических реагентов. Что позволяет извлекать даже мелкодисперсные примеси, не меняя при этом качественный состав воды. Поэтому процесс фильтрования на барабанных сетках и микрофильтрах - является, бесспорно, отличным методом безреагентной доочистки сточных вод.

Также к преимуществам сетчатых фильтров стоит отнести возможность полной автоматизации установок, их простоту и компактность, высокую эффективность очистки, возможность повторного использования фильтрата и утилизации полученного концентрата.

Заключение

Барабанные сетки применяются перед скорыми фильтрами для доочистки сточных вод с целью предотвращения засорения фильтров хлопьями выносящегося активного ила.

Микрофильтры применяются для доочистки производственных сточных вод и отличаются от барабанных сеток размером ячеек (40-70 мкм). Промывка производится непрерывно под напором с расходом промывной воды в количестве 3-5% от производительности микрофильтра.

Процесс фильтрации на барабанных сетках и микрофильтрах установках сопровождается постоянным биологическим обрастанием сетчатого полотна. И хотя в типовых сооружениях для доочистки сточных вод обеззараживание предусматривается после фильтрации, с точки зрения эксплуатации рационально было бы обеззараживать воду перед подачей ее на барабанные сетки, чтобы предотвратить зарастание сеток живыми микроорганизмами.

С другой стороны, хлорирование сточной жидкости перед фильтрацией может повысить коррозию сеток. Поэтому рекомендуется подавать хлорную воду в сточную жидкость перед барабанными сетками периодически, только с целью уничтожения биологического обрастания, но не предупреждения его.

Замедление процессов биологического обрастания может быть достигнуто применением сеток с увеличенным размером ячеек - не 70-100 мкм, как на водопроводных сооружениях, а 300-500 мкм. Перед основной сеткой следует установить барабан с более грубой сеткой - 2-3 мм. Хлопья активного ила, задерживаемые на сетках с размером ячеек, превышающим размер хлопьев ила, образуют своеобразную живую сетку, способствующую задержанию грубодисперсной неоседающей взвеси. Таким образом, перед фильтрацией можно осуществить макропроцеживание сточной жидкости.

Скорость фильтрации через барабанные сетки составляет 0,15-0,2 м/с при перепаде уровней жидкости до и после сетки 10-30 мм. Если сетка зарастает или засоряется, перепад увеличивается, а скорость фильтрации падает. Превышение перепада уровней допустимой величины является сигналом оператору о необходимости включения системы промывки сеток или их остановки на прочистку. В это время включают резервный агрегат. Максимальная потеря напора (перепад уровней) на барабанных сетках не должна превышать 50 мм. Направление фильтрации должно быть всегда изнутри наружу барабана, а промывка - наоборот [3].

Список литературы

1 СП 32.13330.2012. Канализация. Наружные сети и сооружения. Актуализированная редакция СНиП 2.04.03-85. Введ. 01.01.2013. - М: Минрегион России, 2012. - 93 с.

2 Роев Г.А. Очистные сооружения. Охрана окружающей среды, М., Недра, 1993. - 248 с.

3 Примеры расчетов канализационных сооружений: Учеб. пособие для вузов / Ю. М. Ласков, Ю. В. Воронов, В. И. Калицун. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1987. - 255 с.: ил.

4 Роев Г.А., Юфин В.А. Очистка сточных вод и вторичное использование нефтепродуктов, М., Недра, 1987. - 120с.

5 Кагановский A.M. и др. Очистка и использование сточных вод в промышленном водоснабжении.- М.:Химия, 1983.-288 с.

Размещено на Allbest.ru