183863. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés folyadék- és szilárdanyag-fázis szétválasztására
1 183 863 2 A találmány folyadék - és szilárdanyag-fázis szétválasztására szolgáló eljárásra és berendezésre, különösen szennyvíztisztítási eljárásra és berendezésre vonatkozik. Folyadékokból úszó-lebegó' szilárdanyagot — ez utóbbi fajsúlyától függően — általában ülepitéssel vagy flotálással távolítanak el. A folyékony és szilárd fázisok flotálással - más szóval mesterséges felfelé úsztatással — történő szétválasztására akkor kerül sor, ha a szilárdanyag kisebb fajsúlyú, mint a folyadék. A felszínen összegyűlő folyadékot lefölözéssel távolítják el a rendszerből. A lebegő szilárdanyag felúsztatását általában finom légbuborékoknak a rendszerbejuttatásával intenzifikálják. Amennyiben a szilárdanyag faj súlya meghaladja a folyadékét, a fázisok szétválasztása ülepítőberendezésekben történik. Az ülepítőkben a folyadék felfelé, a szilárdanyag lefelé áramlik, ezért a folyadék áramlási sebességét olyan minimális értékre kell csökkenteni, ami a szilárdanyag kiülepedését nem zavarja. így a jó hatásfokú ülepítéshez egyrészt több órás időtartam szükséges, másrészt meglehetősen nagy méretű ülepítőberendezéseket kell használni. Az ülepítőmedencék fenéklemeze kúpos vagy sík kialakítású, az ülepítendő szilárdanyag struktúrájától függően. Az ülepítőmedencék fenék-tartományából a leülepedett szilárdanyag eltávolítása gravitációs úton, vagy szivattyúzással történik. Az ülepített szilárdanyag tömörítése, és koncentrált helyen történő eltávolíthatósága érdekében az ülepítőmedencékben általában kotróberendezéseket is alkalmaznak. Az ülepítő alakjától függően többnyire körbenjáró, vagy egyenesvonalú pályán mozgó kotróberendezéseket alkalmaznak. A kotrók haladási sebességét olyan minimális értékben kell meghatározni, hogy a kotró mozgása — üzem közben — ne zavarja az ülepedés mechanizmusát. Ezért a kotrókat hajtóművekkel látják el, ami jelentős többletköltséget, és igen gondos üzemeltetést igényel. A technológiai folyamat legérzékenyebb része általában a flotálás és az ülepítés, ezért az egész rendszer kapacitására mértékadó. Túlterhelés esetén ugyanis az áramló folyadék sebessége megnövekszik, és a folyadék magával ragadj a a lebegő szilárd anyagot a be rendezésből, ennek következtében a fázis-szétválasztás hatékonysága csökken. A találmány feladata, hogy olyan megoldást szolgáltasson folyadék és szilárdanyag szétválasztására, amely a folyadékáram sebességének mértékére vagy változására nem érzékeny. A találmány szerinti berendezésnek rugalmasan tág határok között kell terhelhetőnek, illetve túlterhelhetőnek lennie, anélkül, hogy a berendezésből kilépő folyadék minősége kedvezőtlenül megváltoznék. A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy amennyiben nem gravitációsan, hanem nyomás alatt működtetjük a fázisszétválasztó berendezést, és azt több, egymástól függetlenül üzemeltethető szétválasztó-egységgel alakítjuk, az áramlási sebesség növelésével, és a szétválasztó-egységekben a különféle üzemmódok (szűrés — öblítés) gyakori átváltásával a berendezés kapacitását szükség szerint szabályozhatjuk, a berendezés egészét a lökésszerű terhelések káros következményeinek kiküszöbölésével tökéletesen alkalmassá tehetjük. E felismerések alapján a kitűzött feladatot a találmány értelmében olyan eljárás segítségével oldottuk meg, amelynek során a szilárdanyag-fázist tartalmazó folyadékot az atmoszférikust meghaladó nyomással laza szerkezetű szürőanyagon áramoltatjuk keresztül, és a szűrőanyagban lerakodott szilárdanyag-fázist folyadéknak a szürőanyagon történő ellenáramú átvezetésével időszakosan kimossuk, és amely eljárásra az jellemző, hogy több, egymástól elkülönített szűrőanyag-halmazban végezzük a fázisszétválasztással kapcsolatos műveleteket oly módon, hogy az egyes halmazokban ciklikusan váltakozva szűrést, ellenáramú öblítéssel szilárdfázis-eltávolítást, majd az öblítéssel fellazított anyagban folyadék átáramoltatásával eszközölt tömörítést hajtunk végre. Az eljárás egy foganatosítási módja szerint mindig csak egy szűrőanyag-halmazban végzünk ellenáramú öblítést, egy továbbiban tömörítést, és az összes többi anyaghalmazban szűrést. Célszerűen a különböző szűrőanyag-halmazokban valamennyi fázisszétválasztással kapcsolatos műveletet egyidejűleg kezdjük meg. A találmány szerinti berendezésnek laza szerkezetű szűrőanyagot tartalmazó fázisszétválasztó egységei vannak, amelyekhez folyadék be- és kivezetésére szolgáló vezetékek csatlakoznak. E berendezésre az jellemző, hogy a fázisszétválasztó egységek nyers folyadék betáplálási oldalával kapcsolatban álló első osztófeje, valamint a szűrt folyadék kilépési oldalával kapcsolatos második osztófeje van, amely osztófejekben forgatható, és különféle elfordított helyzeteikben a fázisszétválasztó egységeket az osztófejeken keresztül felváltva szűrési-, öblítési- és tömörítési üzembe kapcsoló vezérlőkamrák helyezkednek el. „Nyers folyadékon” mindig az elválasztandó szilárd fázist még tartalmazó, „szűrt folyadékon” pedig a szilárd fázistól részben vagy teljesen megszabadított folyékony közeget kell érteni. A berendezés egy kiviteli alakjára az jellemző, hogy az első osztófejben egymás felett három cella van, amelyek egymástól fekvő helyzetű, a centrálisán húzódó vezérlőkamrához rögzített, azzal együtt forgatható válaszfalakkal vannak elválasztva, egyik — célszerűen a középső — cellába torkollik a nyers folyadék bevezetésére szolgáló csőcsonk, egy másik — célszerűen a felső cellába pedig — amelyhez az elhasznált (a kimosott szilárdanyag-fázist tartalmazó) öblítőfolyadék kivezetésére szolgáló csőcsonk csatlakozik — a vezérlőkamra felső nyílása torkollik, és hogy egy további — célszerűen az alsó — cellából fázisszétválasztó egységekhez csatlakozó vezetékek torkollnak ki, mimellett ebből a cellából egy — valamelyik fázisszétválasztó egységgel ugyancsak összeköttetésben álló — cella-rész van elkülönítve, és a vezérlőkamra oldalfalának e cella-résszel határos részében átömlőnyílás van kiképezve. Egy másik kiviteli alak lényege, hogy a második osztófejben egymás felett három cella van, amelyek egymástól fekvő helyzetű, a centrálisán húzódó vezérlőkamrához rögzített, azzal együtt forgatható válaszfalakkal vannak egymástól elválasztva, az egyik — célszerűen a felső — cellába az öblítőfolyadék betáplálására szolgáló vezeték torkollik, és a vezérlőkamra oldalfalának e cellával határos részében átömlőnyílás van kiképezve, egy másik — célszerűen a középső — cellából a szűrőanyag tömörítésére felhasznált folyadék eltávolítására szolgáló vezeték torkollik ki, egy másik — célszerűen az alsó — cellába fázisszétválasztó egységekhez kapcsolódó vezetékek torkollnak, mimellett ebből a cellából két, egymás mellett elhelyezkedő — és egy-egy fázisszétválasztó egységgel ugyancsak összeköttetésben álló — cella-rész van elkülönítve, és az egyik cella-rész azzal a — célszerűen középső — cellával áll kapcsolatban, amelytől a tömörítőfolyadék eltávolítására szolgáló vezeték torkollik ki, a másik cella-résszel szomszédos vezérlőkamra-falban pedig átönlőnyílás van 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
