ФИЛЬТР-ПРЕССОВАНИЕ ОСАДКОВ

Метод обезвоживания осадков сточных вод на фильтрующей перегородке фильтр-пресса под избыточным давлением. Основное преимущество этого метода по сравнению с вакуум-фильтрованием и центрифугированием — более глубокая степень обезвоживания, поэтому его целесообразно применять, когда необходимо получить осадок низкой влажности. Первые установки для обезвоживания осадков сточных вод, оборудованные рамными фильтр-прессами, были созданы в Великобритании в XIX в. Из-за несовершенства конструкций фильтр-прессов того времени, их низкой пропускной способности и значительных затрат ручного труда при эксплуатации они не получили распространения. Только в середине XX столетия фильтр-прессы стали широко использоваться для обезвоживания осадков сточных вод. Известны различные модификации автоматизированных фильтр-прессов с широким диапазоном рабочих давлений: рамные, камерные, ленточные, шнековые и др. Наибольшее применение получили камерные и ленточные. Основными конструктивными элементами камерных фильтр-прессов являются фильтровальные опорная и нажимная плиты, механизмы зажима плит, их перемещения и разгрузки. Фильтрованные плиты покрыты фильтрующей перегородкой (фильтрованной тканью) и имеют дренаж для отвода фильтрата. Фильтр-пресс состоит из набора вертикальных или горизонтальных фильтрованных плит. При сжатии они образуют камеры, в которые под избыточным давлением поступает осадок. Сначала он нафильтровывается на перегородку, а затем под избыточным давлением запрессовывается в камеру. Рабочее давление фильтрования у фильтр-прессов такой конструкции обычно равно 80—1010 Па. Оно создается высоконапорными насосами, подающими осадок на фильтр-пресс, или сжатым воздухом в случае передавливания осадка через монжус. В ряде конструкций фильтр-прессов между фильтрованными плитами устанавливают резиновые диафрагмы, которые после заполнения камеры отжимают осадок под давлением рабочей жидкости, подаваемой под диафрагму. Такие фильтр-прессы называются диафрагманными, или мембранными. Выпускаемые отечественной промышленностью, мембранные фильтр-прессы марки ФГШШ или КМП имеют рабочее давление до 105Па. Камерные фильтр-прессы являются аппаратами периодического действия. Процесс обезвоживания на них происходит в несколько стадий в зависимости от концентрации осадка и технологического режима. Регулируя продолжительность отдельных стадий, можно обеспечить наиболее рациональный режим обезвоживания осадков с различными исходными свойствами. Отечественная промышленность выпускает автоматизированные камерные фильтр-прессы с площадью поверхности фильтрации до 500 м, зарубежные фирмы — до 1000 м. Камерные диафрагменные фильтр-прессы изготовляют с подвижной фильтрующей перегородкой, которая в момент разгрузки передвигается относительно фильтрованных плит. Осадки сточных вод, имеющие высокое удельное сопротивление фильтрации, перед подачей на камерный фильтр-пресс обрабатывают минеральными химическими реагентами: хлорным или серно-кислым железом и известью или флокулянтами. Для снижения удельного сопротивления и показателя сжимаемости при фильтр-прессовании осадков сточных вод в качестве присадочного фильтрующего материала используют золу. При обезвоживании на камерных фильтр-прессах труднофильтруемых осадков от биологической очистки городских сточных вод, имеющих высокий показатель сжимаемости, требуются повышенные расходы извести для обеспечения достаточной прочности осадка. Вид и дозы реагентов и присадочных материалов зависят от водоотдающих свойств осадков и показателя сжимаемости и определяются экспериментально.
Ленточные фильтр-прессы — непрерывно действующие аппараты. Процесс обезвоживания на них происходит под действием сил гравитации и давления, создаваемого непрерывно движущимися фильтрованными лентами. К основным конструктивным элементам ленточных фильтр-прессов относятся: фильтрованные ленты, приводной и направляющий барабаны, система роликов, обеспечивающая заданную траекторию движения фильтрованных лент, узлы отжима осадка, система регенерации фильтров, ленты, система сбора и отвода фильтрата и промывной воды, узел съема осадка с фильтрованной ленты. При изменении направления движения лент происходит не только сжатие осадка, но и изменение его структуры. При этом создаются благоприятные условия для отделения влаги. Давление на осадок обеспечивается натяжением фильтрованных лент. Для ленточных фильтр-прессов характерны высокая производительность и низкие удельные затраты электроэнергии. Однако влажность обезвоженного осадка сравнительно высока и сопоставима с влажностью осадка, обезвоженного на вакуум-фильтрах. За рубежом выпускается большое количество ленточных фильтр-прессов, различающихся в основном по направлению движения и ширине фильтровальных лент, а также расположению одного отжимного ролика относительно другого. По направлению движения фильтровальных лент ленточные фильтр-прессы подразделяют на горизонтальные, барабанные, петлеобразующие, вертикальные и угловые. Отечественной промышленностью освоен выпуск ленточного фильтр-пресса горизонтального типа марки ЛМН 10-1Г с рабочей шириной ленты 1200 мм. Ленточные фильтр-прессы имеют фильтровальные ленты из лавсанового или полиэфирного моноволокна. Особенностью этих фильтров является наличие зоны гравитационного фильтрования, в которой отделение свободной влаги происходит под действием сил тяжести на движущейся фильтровальной ленте. Поэтому для обеспечения быстрого выделения достаточного количества свободной влаги из фильтруемого осадка последний перед подачей на ленточные фильтр-прессы, как правило, обрабатывают флокулянтами.