Информация
Добавить в ЗАКЛАДКИ
| Поделиться: |
МикрофильтрыМикрофильтры применяются для выделения из сточных вод взвешенных твердых веществ и волокнистых примесей (рис. 5.24) .[ . ] Микрофильтры (рис. 1Х.32) задерживают мелкие взвешенные частицы. На барабан 1 натянута микросетка, расположенная между двумя предохранительными сетками с крупными ячейками. На фильтр вода подается по каналу 5 внутрь барабана, а профильтровавшаяся вода отводится каналом 7. Задержанные взвешенные частицы остаются на сетке. Сетка промывается в верхней части барабана промывочным устройством 8. Промывная вода поступает в желоб 10 и через пустотелую ось барабана отводится в водосток 11.[ . ] Микрофильтры по своей конструкции аналогичны барабанным сеткам и используются для удаления тонких взвесей растительного и животного происхождения и других примесей. Размер ячеек микрофильтров равен 20-40 мкм, их материал — металл или пластик. Содержание взвешенных веществ, поступающих на микрофильтры, не должно превышать 300 мг/л. При этих условиях эффект очистки от взвешенных веществ составляет 40-60%, что позволяет в отдельных случаях заменять ими первичные отстойники. ВИК, , при совместной очистке бытовых и сточных вод снижается на 25-30%.[ . ] Микрофильтры представляют собой фильтровальные аппараты, в которых в качестве фильтрующего элемента используются металлические сетки, ткани и полимерные материалы. Микрофильтры обычно (выпускают в виде вращающих барабанов, на которых неподвижно закреплены или прижаты к барабану фильтрующие материалы. Барабаны выпускают диаметром 1,5—3 м и устанавливают обычно горизонтально. Очищаемая вода поступает внутрь барабана и фильтруется через фильтр наружу. Микрофильтры широко используют для осветления природных вод.[ . ] Микрофильтры и барабанные сетки (рис. 1) устанавливают в камерах, снабженных переливной стенкой, которая обеспечивает постоянный уровень воды в камере.[ . ] Микрофильтры оснащаются рабочей сеткой с размерами ячеек 35—40 мм, размеры ячеек на фильтрующем полотне барабанных сеток — 300—500 мкм.[ . ] Микрофильтры могут задерживать до 80% поступающих на них примесей. Эффективность фильтрования определяется рядом факторов. Основными из них являются физико-химическая характеристика задерживаемых примесей, концентрация их в очищаемой воде, а также допустимое количество остаточных загрязнений в фильтрате. Большое значение имеют условия эксплуатации фильтров: частота вращения барабана, нагрузка на сетку, интенсивность промывки и т. д.[ . ] Микрофильтры и барабанные сетки устанавливают либо на водозаборе, либо перед очистными сооружениями.[ . ] Микрофильтры представляют собой механические фильтровальные устройства с мелкой сеткой из нержавеющей стали. Отверстия сетки достаточно мелки для удаления микроорганизмов и мельчайших загрязнений. Конструкция микрофильтра включает в себя вращающийся барабан, покрытый по цилиндрической поверхности металлической сеткой; обрабатываемая вода поступает внутрь барабана и отфильтровывается наружу. Обратная промывка проводится непрерывно струями промывной воды. Наиболее широкое применение эти фильтры находят при очистке вод, удаляемых с промышленных предприятий, и перед фильтрованием сточных вод.[ . ] В — микрофильтр: ) -вращающийся барабан; 2-устройство для промывки; 3-лоток для сбора промывных вод; 4-труба для отвода промывных вод; 5-камера для удаления осветленной воды.[ . ] |
| П-15. Микрофильтр |  |
При расчете микрофильтров скорость фильтрования следует принимать в зависимости от характера задерживаемых примесей и их концентрации в очищаемой воде в пределах от 20 до 90 м/ч. При доочистке биологически очищенных вод скорость фильтрования следует принимать равной 20—25 м/ч.[ . ]
| Схема микрофильтра типа МФ (на передней и задней секциях барабана фильтрующие элементы условно не показаны) |  |
Принцип действия микрофильтра состоит в следующем: обрабатываемая вода поступает через входную трубу 5 внутрь вращающегося барабана 1, фильтруется через микросетку фильтрующих элементов 4 и поступает в камеру микрофильтра, откуда через перелив попадает в канал (или трубопровод), отводящий воды на последующие сооружения. Когда фильтрующий элемент оказывается в верхнем положении, задержанные сеткой загрязнения смываются водой с помощью промывного устройства. Смытые загрязнения попадают через воронки в сточную трубу и сбрасываются в воДосток. При работе микрофильтра на микросетке образуется пленка из задерживаемых загрязнений, поры которой могут быть в несколько раз меньше, чем отверстия в микросетке. Пленка повышает эффект задержания планктона и взвеси, но одновременно вызывает увеличение потерь напора в фильтрующем элементе барабана микрофильтра.[ . ]
Промывные воды от микрофильтров можно подавать в аэротенки без нарушения их технологического режима или в первичные отстойники, причем (по данным зарубежной литературы) добавление этих вод в первичные отстойники способствует улучшению процесса осаждения в них.[ . ]
Практика эксплуатации микрофильтров показала, что они полностью справляются с выполнением этой задачи и, кроме того, задерживают до 50% взвешенных веществ, остающихся в воде после песчаных фильтров.[ . ]
Экономическая эффективность применения микрофильтров для механической очистки оценивается технико-экономическим расчетом, который производят применительно к I территориальному поясу по методике, разработанной во ВНИИ ВОДГЕО. При этом сравнивались два варианта технологических схем (рис. 2.44) при пропускной способности очистной станции 50, 100 и 200 тыс. м3/сут. В I варианте сточные воды рчищаются по традиционной схеме, т. е. проходят решетки, песколовки, первичные радиальные отстойники, аэротенки, вторичные радиальные отстойники, хлораторную и выпускаются в водоем. По II варианту в целях интенсификации процесса очистки сточных вод первичные радиальные отстойники заменены микрофильтрами. Были приняты следующие исходные данные: эффективность осветления сточной воды по взвешенным веществам в первичных отстойниках и микрофильтрах при исходной концентрации взвешенных веществ 150—200 мг/л одинакова и составляет 40—45 %; скорость фильтрования 25—30 м/ч. Микрофильтр оснащен сеткой с ячейками размером 0,04×0,04 мм; расход на промывку составляет 6 %; напор промывной воды 15 м. В первичных отстойниках для достижения такой же степени осветления период отстаивания принят 1,5 ч.[ . ]
К сетчатым и тканевым фильтрам относятся микрофильтры. Микрофильтры конструктивно подобны барабанным сеткам, используемым для процеживания воды. Размеры ячеек микрофильтров примерно в 10 раз меньше, чем у сеток, и составляют 40-70 мкм. Применяют микрофильтры для задержания твердых и волокнистых материалов. Скорость фильтрации в них составляет 25-45 м3/(м2ч), эффективность очистки — 50-60 % и зависит от состава и свойств сточных вод, размера ячеек микрофильтра и режима его работы.[ . ]
После входных камер, барабанных сеток или микрофильтров воду направляют в дырчатый смеситель, где к ней добавляют осветленные растворы реагентов. Реагенты можно вводить и в трубопровод, подводящий обрабатываемую воду к контактным осветлителям, но без применения эжектора.[ . ]
| План и продольный разрез установки микрофильтров на водопроводных сооружениях в Ашфорде (Англия). |  |
Экономическая эффективность от применения микрофильтров вместо первичных отстойников возрастает с увеличением пропускной способности очистной станции. Для станций пропускной способностью 50, 100 и 200 тыс. м3/сут экономическая эффективность составляет соответственно 97, 223 и 386 тыс. руб/год.[ . ]
Глубокая очистка биологически очищенных сточных вод ига микрофильтрах обеспечивает снижение содержания взвешенных веществ на 50—70 % и ВПК на 30—40 % общего их содержания в поступающей воде. При этом количество растворенного кислорода практически не уменьшается, что является преимуществом микрофильтров по сравнению с песчаными фильтрами. С применением микрофильтров в системе глубокой очистки появляется возможность уменьшить число вторичных отстойников, сократив продолжительность пребывания сточной воды в них до 30 мин либо заменив I ступень биологических прудов микрофильтрами, уменьшить площадь прудов, капитальные расходы и эксплуатационные затраты. Применение микрофильтров при глубокой очистке сточных вод после вторичных отстойников позволяет уменьшить площадь биологических прудов, что для станций пропускной способностью 50—200 тыс. м3/сут дает экономию в размере 285—764 тыс. руб/год.[ . ]
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. Барабан микрофильтра погружен в камеру примерно на 0,7 диаметра.[ . ]
Микрофильтрование воды производится при помощи специальных непрерывно действующих аппаратов—микрофильтров. Микрофильтр состоит из барабана, цилиндрическая поверхность которого выполнена в виде каркаса с ячейками (0,28 X 0,19 м) и покрыта фильтрующей сеткой галунного плетения с мельчайшими отверстиями (20—60 мк), укрепленной между поддерживающими сетками квадратного плетения с ячейками больших размеров (2×2 мм). В некоторых случаях устраивается только одна наружная поддерживающая сетка с отверстиями размером 2 мм. Барабан микрофильтра вращается на подшипниках, укрепленных на неподвижном пустотелом валу, а корпус его погружен в воду примерно на 3/5 диаметра. Одна торцевая стенка барабана открыта и совмещается с отверстием в стенке резервуара, другая — входит своим периметром в обойму, закрепленную в стенке этого же резервуара. Подача воды в микрофильтр осуществляется самотеком через открытую стенку барабана, в котором она движется параллельно оси и выходит наружу через фильтрующую сетку.[ . ]
Содержащиеся в фильтруемой воде частицы задерживаются на внутренней поверхности микросетки Для очистки последней от загрязнений микрофильтр оборудуется промывным устройством со щелевыми или круглыми отверстиями, из которых вода непрерывно поступает на промываемую часть микросетки. Промывка микрофильтра может осуществляться как полностью очищенной водой, так и водой, прошедшей только микрофильтрование.[ . ]
За основу устройства для экспрессного определения стабильности воды могут быть взяты разработки Р. К. Шеу1, А. А. Говерта и Г. Ю. Асса. Х.З) заполняют мелкодисперсным порошком углекислого кальция, изготовленного в соответствии с ГОСТ 4530 — 76. Микрофильтр устанавливается на шунтовом отводе. Температура исследуемой пробы воды стабилизируется термостатом, который охватывает карбонатный микрофильтр, и регулируется двухпозиционной системой, как в бытовом холодильнике. Размеры микрофильтра и толщину загрузки карбонатом кальция, а также расход исследуемой воды подбирают так, чтобы полное насыщение происходило за 1 — 2 мин или на медленном постоянном протоке. Перед фильтром и после него устанавливаются проточные датчики рН-метров. При содержании взвешенных веществ в воде более 5 мг/л перед карбонатным микрофильтром устанавливают кварцевый песчаный фильтр. Если необходимо удалять органические вещества, перед карбонатным микрофильтром размещают сорбционный поглотитель типа бытового фильтра ,.Родничок”, загруженный активированным углем. Замена карбонатного поглотителя устанавливается опытным путем.[ . ]
Указанные типы устройств не являются равноценными по эффективности очистки воды. Фильтры с зернистой загрузкой позволяют более глубоко очищать воду. Однако микрофильтры имеют то преимущество, что они требуют меньше времени и капитальных затрат для ввода их в действие. Поэтому оба типа устройств представляют интерес для практического использования. Выбор вида очистных сооружений определяется в основном требованиями к степени доочистки сточных вод, а также технико-экономическими показателями.[ . ]
Процесс микрофильтрации заключается в ¡процеживании сточной .воды через слой сеток с отверстиями размером от 40 до 70 мкм. Барабанные сетки имеют размер ячеек от 0,3X0,3 до 0,5X0,5 ¡мм. П-15) применяют для очистки сточных вод от твердых и волокнистых материалов.[ . ]
Конструктивные разновидности этих аппаратов довольно многообразны. Основным рабочим элементом фильтра является сетка, покрывающая цилиндрическую поверхность вращающегося барабана. Схема устройства микрофильтра показана на рис. 4.15.[ . ]
Одной из первых станций доочистки сточных вод является станция Ист-Хайд г. Лутона (Англия). Биологически очищенные сточные воды после вторичных отстойников разделяются на два потока, один из которых проходит через микрофильтры, а другой — через скорые песчаные фильтры. Блок микрофильтров рассчитан на пропуск расхода до 13,5 тыс. м3/сутки. Размер ячеек сетки на разных микрофильтрах был различным и составлял 23, 35 и 65 мк.[ . ]
Сточная вода поступает внутрь барабана и проходит через отверстия в камеру. Взвешенные вещества задерживаются на внутренней поверхности барабана и при промывке с промывной водой поступают в лоток. Барабан вращается с частотой 6—20 мин-1. Скорость фильтрации у микрофильтров равна 25— 45 м3/(м:’-ч). При концентрации взвешенных частиц 15—20 мг/л эффективность очистки составляет 50—60%. Эффект очистки зависит от состава и свойств сточных вод, размера ячеек сеток и режима работы микрофильтров (гидравлической иагрузки, потерь напора, интенсивности промывки и др.).[ . ]
| Станция комплексной очистки сточных вод предприятий легкой и химической промышленности от ПАВ и красителей / — отстойник; 2 — реагентная установка для приготовления растворов коагулянта и флокулянта, 3 — центрифуга; 4 — узел приготовления щелочного раствора; 5 — зернистые фильтры; б — микрофильтры; 7 — обратно-осмотическая установка; 8 — выпарной аппарат |  |
При высокой степени очистки воды в естественных условиях может быть применена упрощенная схема. Так, технология водоочистной станции г. Осло (Норвегия), забирающей воду из оз. Маридаль, на берега которого нет свободного доступа, включает предварительное хлорирование, продувку воздухом, отстаивание с малыми дозами коагулянта (ОХА), фильтрование на барабанных микрофильтрах и дезинфекцию (рис. 4.24).[ . ]
Взвешенные частицы не участвуют в образовании осадка нач мембранах, однако они могут накапливаться в застойных зонах мембранных модулей (особенно при наличии вставок, дренажных сеток и т.п.), забивать переточные каналы, а при использовании мембран в виде полых волокон — попадать внутрь последних. Для удаления взвешенных частиц используются различные виды фильтрования и химические методы. Весьма эффективным является метод проточной микрофильтрации. Выбор микрофильтра определяется составом воды, типом используемых разделительных аппаратов, свойствами мембран.[ . ]
Королевская комиссия по стандартам требует, чтобы коэффициент разбавления сбрасываемых в реку сточных вод составлял 8 : 1 при максимальной концентрации 30 мкг взвешенных твердых частиц и 20 мкг биохимически потребляемого кислорода. Достижение более высокой степени очистки является дорогостоящим делом, однако в последние годы были попытки добиться этого на некоторых предприятиях Великобритании, где не всегда можно достичь коэффициент разбавления 8:1. Это влечет дополнительную очистку — фильтрацию сточных вод через песок, микрофильтры или обработку на полях орошения. По авторитетной оценке эта дополнительная очистка может повысить капитальные расходы примерно на 18%.[ . ]
Выбор метода очистки сточных вод от взвешенных частиц осуществляется с учетом кинетики процесса. Размеры взвешенных частиц, со-, держащихся в производственных сточных водах могут колебаться в очень широких пределах (возможные диаметры частиц составляют от 5-10-9 до 5-10-4 м), для частиц размером до 10 мкм конечная скорость осаждения составляет менее 10 2 см/с. Если частицы достаточно велики (диаметром более 30—50 мкм), то в соответствии с законом Стокса они могут легко выделяться отстаиванием (при большой концентрации) или процеживанием, например, через микрофильтры (при малой концентрации). Коллоидальные частицы (диаметром 0,1 — 1 мкм) могут быть удалены фильтрованием, однако из-за ограниченной емкости фильтрующего слоя более подходящим методом при концентрациях взвешенных частиц более 50 мг/л является ортокинетическая коагуляция с последующим осаждением или осветлением во взвешенном слое.[ . ]
Фильтрующие элементы состоят из металлической тканой сетки № 004 (из никеля или фосфористой бронзы с квадратными ячейками размером 40 мк) и двух поддерживающих сеток (из нержавеющей стали или латуни с квадратными ячейками размером 2 мм). Желоб 2 из листовой стали для сбора промывной воды располагается внутри барабана 1, в верхней части, не погружаемой в воду. Промывное устройство 3 монтируется над барабаном и состоит из трубопровода с разбрызгивателями. Оно ограждено прозрачным пластмассовым щитом 9 для защиты помещения от брызг и для наблюдения. Индивидуальный привод 4 состоит из электродвигателя и системы передачи, позволяющей изменять число оборотов барабана микрофильтра. Очищаемая вода поступает вначале в приемную камеру 6, далее, по трубе диаметром 600 мм и перфорированной оси барабана, во внутреннюю полость микрофильтра. Из барабана микрофильтра вода проходит через фильтрующие элементы, при этом на внутренней поверхности микросетки задерживается грубодисперсная взвесь, образуя тонкую пленку.[ . ]
Весьма перспективным является комбинированный способ, сочетающий абсорбцию [12] с адсорбцией и микрофильтрацией через мембранные фильтры. Такая установка предусматривает трехступенчатую очистку вулканизационных газов. На первой ступени очистки вентиляционные выбросы с вулканизационными газами направляются в абсорбер, где из газового потока щелочным поглотителем вымываются в основном углеводороды с длинной цепочкой. После абсорбера газовый поток направляется на вторую ступень очистки — адсорбцию активированным углем, где из газового потока удаляются оставшиеся вредные газообразные компоненты. После этого вентиляционные выбросы содержат не более 150 мг/м3 углеводородов. Третья стадия — регенерация насыщенного абсорбента осуществляется с применением мембранных фильтров. Концентрат с поверхности микрофильтров направляется на переработку или сжигание, а регенерированный поглотитель освежается путем смешения со свежим раствором щелочи и возвращается в абсорбер. На этом цикл абсорбции замыкается.[ . ]
► Устройство и принцип работы
Микрофильтр ФБМ предназначен для предварительной очистки поверхностных водоисточников на станциях водоподготовки.
Микрофильтр ФБМ эффективно удаляет фитопланктон, зоопланктон, частицы животного и растительного происхождения, песок.
Микрофильтры серии ФБМ-Б оснащаются бактерицидными лампами, которые предотвращают обрастание фильтра в процессе работы.
В зависимости от технологии очистки микрофильтры могут оснащаться фильтрующей сеткой различного размера ячейки от 40 до 60мкм.
Особо эффективны и актуальны микрофильтры серии ФБМ на водоемах с длительным цветением воды.
Также микрофильтр используется для доочистки сточных вод от активного ила и устанавливается на городских очистных сооружениях.
Вода на микрофильтры подается после вторичных отстойников. Для эффективной очистки содержание взвешенных веществ на должно превышать 40мг/л.
Доочистка сточных вод позволяет использовать оборотную воду для технических нужд.
Очищаемые воды поступают в барабан через большую, подводящую трубу, далее воды проходят сквозь фильтрующую сетку, на которой задерживаются частицы. Размер фильтрующей ячейки определяется в соответствии с технологией очистки.
Очищенная вода через перелив удаляется из камеры очистки. Постепенно задержанные частицы закрывают фильтрующие прозоры и уровень воды в барабане повышается и происходит срабатывания датчика уровня.
Барабан приводится в движение и включается промывное устройство. Промывочная вода подается через разбрызгиватели под давлением и смывает осадок в приемный бункер. Приемный бункер соединен с отводящей малой трубой, через которую выводится осадок.
Уровень вод в барабане падает, происходит остановка барабана и выключение промывного устройства.
Микрофильтр работает в автоматическом режиме, возможны варианты управления по уровню воды и по времени.
По желанию заказчика возможно включение шкафа управления в единую систему АСУ очистных сооружений, а также информирование оператора станции об аварии по SMS.
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. БПКполн 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.
