Установка ротационной фильтрации

Для ряда отраслей промышленности в связи с общим ухудшением экологической обстановки стала актуальной разработка крупнотоннажных систем регенерации сточных вод. В этой ситуации наряду с проблемой обеспечения высокого качества очистки сбрасываемых в системы водоотведения сточных вод необходимо решать вопросы достижения высоких степеней концентрирования вредных примесей. Ротационная фильтрация как раз и представляет собой не имеющий на сегодняшний день альтернативы метод создания крупнотоннажных микрофильтрационных установок для решения экологических задач. Необходимость перехода от методов классической тупиковой фильтрации и фильтрации поперечного потока к методу ротационной фильтрации диктуется также и необходимостью повышения энергоэффективности в технологических процессах. Преимущества использования этого метода заключаются в значительном улучшении очистки поверхности фильтра при одновременном сокращении энергопотребления. С некоторых пор за рубежом, а в последнее время и в отечественной практике все чаще для предварительной очистки технологических и сточных вод применяются технологии микрофильтрации. Вода из поверхностных источников фильтруется в две стадии:

1. Стадия грубой фильтрации (50–100 мкм) – автоматический щелевой фильтр; 2. Стадия тонкой микрофильтрации (0,007–10 мкм) – ультра- и микрофильтр ротационной фильтрации. В результате мы имеем: почти 100%-ую очистку от коллоидных примесей и взвесей; 60–80%-ую очистку от органических примесей без изменения содержания минеральных солей. После такой очистки вода идеально подходит для последующего обессоливания на установках обратного осмоса и ионообменных фильтрах. Необходимым условием непрерывной фильтрации является предотвращение блокировки фильтрующей поверхности (мембраны) из-за образования на ее поверхности покрывающего слоя (фильтрационного кека). Это требует непрерывной очистки поверхности фильтра на всех стадиях технологического процесса, что достигается с помощью так называемых технологий поперечного потока, то есть за счет постоянного потока по касательной. Образующаяся при этом поперечная сила предотвращает образование фильтрационного кека. Таким образом, высокий уровень выдачи фильтрата может обеспечиваться на протяжении долгого времени.Помощник или конкурент? Чем ИИ может быть полезен в HR-процессах Ранее для достижения эффекта поперечного потока необходимо было с помощью мощных насосов перемещать большие объемы жидкости. Великолепные показатели фильтрации сводились на нет за счет высокой энергоемкости. В последние несколько лет наметилась тенденция перехода к так называемым динамическим методам поперечного потока со значительным снижением энергопотребления. В данном случае относительное движение между фильтруемой средой и фильтром возникает в результате вращения фильтра или рассекателей потока, а не работы насосов. Ключевым обобщающим понятием для описанных выше методов является понятие ротационной фильтрации. Помимо сокращения энергопотребления, при использовании этого метода достигаются более высокие скорости поперечного потока по сравнению с традиционной фильтрацией поперечного потока и, следовательно, улучшенные показатели для микро- и ультрафильтрации.

Методы фильтрации Если вы решили на своем производстве внедрить метод ротационной фильтрации, мы предлагаем сетчатые, спеченные и керамические фильтрующие элементы с новыми геометрическими параметрами. К ним относятся фильтровальные диски с внешним диаметром 152 и 312 мм, изготовленные из высокопрочной керамики на основе оксида алюминия. Они обеспечивают следующие степени фильтрации: 2,0; 0,5; 0,2 мкм (микрон) и 60,0; 30,0; 7,0 нм (нанометров). Другой вариант комплектации – сетчатые диски со степенью фильтрации от 50 мкм до 1,0 мкм. Фильтровальные диски объединяются в сборки и поставляются в виде отдельных фильтров с поверхностью мембраны 1–10 м2 (см. рис. 5) или технологических блоков с площадью несколько сот квадратных метров. Для непрерывной очистки поверхности мембраны ротационную фильтрацию можно осуществлять двумя способами: 1) Вращением фильтровальных дисков без рассекателей потока. При этом указанные блоки фильтров устанавливаются последовательно. Возникающие центробежные силы непрерывно счищают отложения на поверхности мембраны, и выдача фильтрата остается неизменно высокой (см. рис. 4). 2) Вращением фильтровальных дисков со статическими рассекателями потока (рис. 5). Пропускную способность конструкции можно сделать еще больше за счет установки рассекателей потока. Размещенные у стенки контейнера, они приводят к увеличению вихревого потока в фильтрационном модуле. Кроме того, с помощью рассекателей, установленных между фильтровальными дисками, на поверхности мембраны может возникать эффект всасывания, предотвращающий засорение отверстий. Описанные методы ротационной фильтрации отличаются по принципу работы и энергопотреблению. Оптимальный метод подбирается в каждом конкретном случае в зависимости от технологической необходимости. При промышленном применении в большинстве случаев требуется высокая скорость потока, в то время как в секторе очистки стоков особое внимание уделяется низкому энергопотреблению. Изученные свойства фильтровальных материалов в сочетании с новыми методами ротационной фильтрации открывают новые возможности для проектирования установок. Описанные фильтровальные диски имеют различные уровни отсеивания для микро- и ультрафильтрации. Компактная интегрированная система фильтрации в одном блоке обеспечивает улавливание частиц в микрофильтрационном диапазоне без дополнительных присадок (или с использованием минимального их количества). Преимущество системы заключается в возможности подбора фильтрующего материала согласно технологическому процессу, а также в возможности точной регулировки. В зависимости от области применения возможна модульная регулировка количества фильтровальных дисков в фильтре и количества фильтров в фильтровальном блоке. При этом площадь фильтрующей поверхности составляет от 0,14 до 100 м². Нефильтрованный материал протекает вокруг горизонтально расположенных фильтровальных дисков. Загрязнения смываются образующимся центробежным потоком к стенке фильтра и оседают на дно фильтра. При перепаде давления выше заданного производится очистка фильтра обратным потоком. Автоматика также обеспечивает выгрузку задержанных твердых частиц в виде осадка и сводит к минимуму вынос технологической среды.