ekoton chamber membrane filter press

Осенью 2015 года в компанию ЭКОТОН обратилась инжиниринговая фирма из города Новосибирск с просьбой подбора и изготовления оборудования для обезвоживания флотошлама и осадка первичного отстойника очистных сооружений локомотивного депо вокзала Новосибирск-главный. Особенностями задачи являются высокое содержание угольной пыли в исходном стоке, предусмотренное проектом, требование обеспечения высокой степени автоматизации оборудования, жесткие рамки к габаритам установки и достаточно невысокая производительность очистных сооружений. Таким образом, необходимо было изготовить компактное, максимально автоматизированное оборудование небольшой производительности в комплекте с необходимым обеспечением.

Камерно-мембранный фильтр-пресс ЭКОТОН

Рис. 1. Камерно-мембранный фильтр-пресс ЭКОТОН

После анализа исходных данных для решения поставленной задачи специалистами ЭКОТОН было предложено применить камерный фильтр-пресс поверхностью фильтрования 2 м2 BK-8.2.30.S в комплекте со станцией подачи суспензии на базе пневматического диафрагменного насоса. Несмотря на малый размер фильтр-пресса, было решено оснастить его полным набором автоматики, согласно требованию заказчика. Для регенерации фильтровальных салфеток в комплект к фильтр-прессу входит переносная мойка высокого давления со специальной насадкой, которая позволяет комфортно осуществлять указанную операцию непосредственно на фильтр-прессе.

Одним из принципов компании ЭКОТОН является индивидуальное изготовление высокотехничного оборудования для каждой конкретной задачи. В результате конечный потребитель получает установку, обеспечивающую выполнение поставленных задач, при этом не переплачивая за излишнюю производительность. Индивидуальное изготовление предполагает необходимость определенных сроков поставки, которые в данном проекте перекрывались длительностью процесса строительства самих очистных сооружений и никаким образом не влияли на срок пуска. Производство фильтр-пресса заняло 3,5 месяца, после чего оборудование было поставлено на участок. Монтаж фильтр-пресса проводился под наблюдением специалистов ЭКОТОН одновременно с монтажом всей линии, что позволило провести работы с максимальной эффективностью.

Камерно-мембранный фильтр-пресс ЭКОТОН (ЛОС локомотивного депо вокзала Новосибирск-главный)

Рис. 2. Камерно-мембранный фильтр-пресс ЭКОТОН (ЛОС локомотивного депо вокзала Новосибирск-главный)

Схема очистки стоков локомотивного депо Новосибирск-главный

Очистные сооружения локомотивного депо вокзала Новосибирск-главный предназначены для очистки стоков после обмывки вагонов, локомотивов и оборудования. В незначительном количестве попадают ливневые стоки. Запроектированная схема очистки состоит из трех основных этапов:

  1. Первичный отстойник с решеткой грубой очистки на входе, в котором отбирается часть масел и средняя и крупная фракции угольной пыли.
  2. Физико-химическая очистка на базе двух флотаторов для удаления основных загрязнений.
  3. Доочистка на базе мембранного оборудования.

На всех трех этапах образуется сгущенная часть, которая подается для дополнительного обезвоживания на камерный фильтр-пресс. В схеме предусмотрена буферная емкость объемом 1 м3 для сбора всех видов осадка. На фильтр-пресс осадок подается диафрагменным пневматическим насосом.

Характеристики камерного фильтр-пресса BK-8.2.30.S

Фильтр-прессBK-8.2.30.S
Площадь поверхности фильтрования, м22
Толщина выгружаемого осадка, мм30
Объем камерного пространства, л22
Максимальное давление, бар8
Максимальная температура, °С80
Тип пакета плиткамерный
Типоразмер плит470 х 470
Количество камер/плит6/7
Материал плитполипропилен
Подвеска плитбоковая
Механизм зажима плитгидроцилиндр
Привод механизма зажима плитстанция гидропривода
Материал частей, соприкасающихся с рабочими средамиполипропилен, AISI 304
Материал коллекторовAISI 304
Технологические клапанадисковые
Привод технологических клапановпневмопривод
Поддон-каплесборникAISI 304
Система автоматической разгрузки плитвал эксцентрик
Устройство регенерации тканипереносная
Система управленияSiemens
Станция подачи суспензии
Тип насосамембранный пневматический
Количество насосов1
Максимальная подача, м3/ч1
Максимальное давление, бар6,9
Емкость бака, л1000

Камерно-мембранный фильтр-пресс ЭКОТОН (ЛОС локомотивного депо вокзала Новосибирск-главный)

Камерно-мембранный фильтр-пресс ЭКОТОН (ЛОС локомотивного депо вокзала Новосибирск-главный)

Технические характеристики фильтр-пресса и станции подачи представлены в таблице. Как уже было сказано – особенностью данного фильтр-пресса является то, что для своего размера, он оснащен полной системой автоматизации, которая управляет:

  1. Станцией гидропривода для гидроцилиндров зажима и поддона
  2. Технологическими клапанами рабочих сред
  3. Эксцентричным валом встряхивания плит для выгрузки осадка

Управление фильтр-прессом осуществляется контроллером Siemens, интерфейсный модуль представлен в виде touch-панели Weinteck. Для удобства работы и обеспечения возможности подстраивать параметры цикла фильтрования при изменении свойств подающегося на обезвоживание шлама, управление фильтр-прессом организовано в виде набора режимов работы с возможностью гибкой настройки:

В рабочем режиме циклограмма работы разбита на ряд технологически обособленных операций, таких как: зажим и разжим фильтр-пресса, фильтрование, просушка фильтрационного осадка, выгрузка осадка, открытие и закрытие проема. Одним из принципов построения программы управления камерными фильтр-прессами ЭКОТОН является отказ от жестких констант, прежде всего, длительностей операций; а также максимальное использование элементов обратной связи – концевых выключателей, датчиков давления, расхода.

Режим настройки параметров позволяет технологу изменять значения установочных параметров, которые определяют параметры выполняемых операций. Такими параметрами являются максимальные длительности операций, значения давлений суспензии, масла в системе гидропривода, расходы рабочих жидкостей.

Режим наладки предполагает возможность управления объектами фильтр-пресса и даже исполнительными механизмами по-отдельности. Данный режим используется в процессе наладки и обслуживания.

Ввод фильтр-пресса в эксплуатацию

Ввод фильтр-пресса в эксплуатацию проводился в июне 2016 года после вывода «на режим» всей остальной схемы очистки стоков локомотивного депо вокзала Новосибирск-главный. Тем не менее, во время пусковых работ фильтр-пресса состав шлама, подающегося на обезвоживание, был не стабилен и, кроме того, отличался от прогнозируемого на этапе проектирования. В данный период в стоке практически отсутствовала угольная пыль, что должно было негативно отразиться на фильтрационных свойствах осадка.

Как известно, для эффективного обезвоживания на камерном фильтр-прессе твердая фаза должна иметь низкие значения удельного сопротивления фильтрованию и показателя сжимаемости. Угольная пыль должна была сыграть роль определенного структурообразующего элемента при формировании слоя фильтрационного осадка. По этой причине, изначально в схеме обезвоживания не предусматривалась предварительная обработка осадка. В реальных условиях, непосредственно перед пуском были проведены дополнительные испытания на модельной установке, которые показали необходимость реагентной обработки. Максимальная эффективность была получена при добавлении 3 кг извести в виде известковой пасты на 1 м3 осадка.

Первый пуск на фильтр-прессе был проведен на осадке с указанной обработкой. В результате фильтрования получен хороший, плотный фильтрационный осадок с остаточной влажностью около 70%, который самостоятельно отделился от фильтровальной ткани. Содержание твердого в фильтрате – менее 5 мг/л (определялось в лаборатории РЖД).

Камерно-мембранный фильтр-пресс ЭКОТОН (ЛОС локомотивного депо вокзала Новосибирск-главный)

Параметры фильтрования: длительность 110 минут, давление 6 бар, объем осадка 700 литров. Средняя производительность фильтр-пресса – 350 литров в час. Учитывая автоматический режим и возможность круглосуточной работы, общая производительность получилась на уровне 8 м3/сутки.