厢式板框压滤机在污泥脱水中的应用

厢式板框压滤机在污泥脱水中的应用

通过板框压滤机用于污泥脱水时的工艺分析，结合工业废水产生污泥的特点，对板框压 滤机的选择、设计、计算及使用过程中易出现的问题和注意事项等进行了论述，并给出了设计、计算 公式及部分参数。同时对板框压滤机配套污泥泵的选择也进行了分析。 关键词 板框压滤机 污泥脱水设计计算设备选型 污泥处理是污水处理工程的重要组成部分，对 于绝大多数工业废水处理设施而言，污泥处理一般 是指污泥脱水干化。在工业废水处理设施中，机械 脱水是一种应用较广泛的技术，其设备有多种类型。

自1996年起，将板框压滤机分别应用于印染、 制革、电镀、化工、化纤、医药等行业的污泥脱水工程 中，其规模以脱水后污泥(含水率70％～80％)计， 处理量为1～60 m3／d不等。从实际运行效果看，板 框压滤机用于工业废水污泥脱水，无论从设备投资， 还是操作管理，都是一种比较好的方法。

板框压滤机应用于污 泥脱水工程中的设计计算、选型及使用

1设计负荷计算 板框压滤机脱水的原理是利用压力泵将污泥泵 人板框压滤机过滤室内，由于压力作用，污泥中的部 分水分子透过滤布汇聚到压滤机内滤液管排出，滞 留在过滤室内的污泥随着水分减少，逐渐干化，当污 泥含水率降至70％～80％时，污泥即可从板框压滤 机卸出，完成污泥脱水过程。

板框压滤机的脱水效果，完整的污泥脱水操作流程

①进料过程，指自污泥经压力泵泵 入板框压滤机开始，至板框压滤机滤室内充满脱水 后的污泥，以脱水后干污泥体积，折算成脱水前污 泥量所耗时间。

②保压过程，指为保证脱水效果，进 料结束后，为保持过滤压力，压力泵继续进行工作的；

③卸料过程，指保压完成后，从板框压滤机卸 出污泥，转运至堆场的耗时。

④清洗过程，指卸料后 冲洗滤板、滤布及设备周围污泥，至复原设备供再次 使用的时间。

以上4个过程构成板框压滤机进行污泥脱水的 完整周期。据此，推出板框压滤机选用台数公式和 配套污泥加压泵流量公式，

见式(1)、式(2)。 z—V-W-(T1+Tz+7″3+T4)／(8fVW2) (1) Q—V1W1／(灯1)

(2) 式中扎——板框压滤机台数； 卜板框压滤机操作班数； W。——脱水前污泥含水率，％； W。——脱水后污泥含水率，％； 卜单台板框压滤机滤室容积，m3； V。——每天待脱水污泥体积，m3； L——进料时间，h； T2——保压时间，h； 兀——卸料时间，h； T4——清洗复位时间，h； Q——加压泵流量，m3／h。

设计参数取值分析

2．1脱水前污泥含水率w。 w，如有条件以实测为准。对于新建项目可根 据待处理污泥组分参考同类污泥进行估算，为提高 污泥脱水效率，污泥进入板框压滤机前一般经过浓 缩，浓缩后污泥浓度参数取值应根据污泥中物化污 泥和生化污泥所占比例进行调整，根据经验，物化污 泥比例超过50％，W，取96．5％～97．5％，生化污 泥比例超过50％，W，取97．5％～98．5％。

2．2脱水后污泥含水率w。 从实际工程运行数据分析，当污泥组分中物化 污泥较多时，脱水后污泥含水率较低，生化污泥较多 时，脱水后污泥含水率较高。一般设计取值可按物 化和生化污泥比例确定。物化污泥比例大于50％， W。取70％～75％，物化污泥比例小于50％，W2取 75％～80％。

2．3单台板框压滤机滤室容积V 当脱水后污泥产量在1 m3／d以下，可按单台 1～3次出泥量确定板框压滤机滤室容积；当脱水后 污泥产量在1～15甜／d且为手动出泥方式时，单台 板框压滤机滤室容积不宜超过1 m3；当脱水后污泥 产量在15 m3／d以上时，单台板框压滤机滤室容积 超过1 m3。

2．4板框压滤机操作班数厂 根据具体情况，，取1～3，一般情况当污泥产量 在10 m3以下，厂取1～2。

2．5板框压滤机操作周期 4个工序构成板框压滤机污泥脱水完整周期。 鉴于目前工厂大多实行每班8 h的工作制度，从便 于操作管理及发挥设备最大效率的角度考虑，实际 运用过程中，板框压滤机操作周期以4 h较为适宜。 各工序时间视待脱水污泥性状分配如下：进料T，一 1．5～2 h，保压7″2—0．5～1．5 h，卸料T3—0．5 h， 清洗复位T4—-0．5 h，进料与保压时间总计为3 h。 如脱水污泥脱水性能较差，进料时间宜为1．5 h，污 泥脱水性能较好，T1可取2 h。

2．6加压泵流量Q与板框压滤机台数” 污泥加压泵常用型号有隔膜泵和螺杆泵2种。 螺杆泵与板框压滤机台数为1对1配备，采用隔膜 泵时可使用1台隔膜泵配2台板框压滤机的方式。 2套及以上污泥脱水设备可不设备用。

设备选型

由于板框压滤机并不是污泥脱水的专用设备，其 型号和规格很多，在选型时需根据污泥脱水的特点确 定。污泥脱水对滤饼无质量要求，但过滤过程中需根 据滤液出水的水质，判断滤布是否有破裂现象。结合 工程经验从投资及运行角度分析，用于污泥脱水的板 框压滤机机型宜采用液压式增强聚丙烯明流不可洗 厢式板框压滤机。对于压滤机滤板平面尺寸不超过 800 mmX 800 inlIl的压滤机以手动拉板较为合适，对 于滤板尺寸在1 000 mmX 1 000 1T11TI以上的压滤机， 原则上采用自动拉板形式。对于干污泥产量不超过 20 m3／d的工程，板框压滤机单机过滤面积一般采用 60 mz以下，且滤板尺寸不超过800 mm×800 ITIITI的 设备较为合适。 对于板框压滤机配套加压泵，如有压缩空气源， 尽量采用气动隔膜泵。螺杆泵因其转速较高，轴承 易磨损，造成泵压力降低，影响脱水效果，应尽量少 用。特别是对于含有电石渣或以其作中和剂的污泥， 不要使用螺杆泵。污泥脱水时，板框压滤机视污泥性 给水排水VOL33 No．7 2007 97 万方数据质一般需保持0．2～0．5 MPa压力，选择压力泵最大 压力不要超过0．6 MPa。

4设备布置及使用 板框压滤机机身较低，板框下缘距地面一般在 300 1T11TI左右，其卸下的污泥运输较为困难。为解决 此问题，设计时可将板框压滤机基础垫高600 mm 左右，设备基础加高后，板框压滤机卸泥时，可将手 推车推至压滤机滤板下，使干泥直接落人车内，方便 外运。由于板框压滤机工作时压力较大，设备基础 应采用C20以上混凝土，基础固定孔保护厚度需适 当加大，保护层厚度不宜小于150 mm。 对于滤板尺寸大于1 000 mm×1 000 mm且单 台过滤面积大于100 m2的板框压滤机一般采用2 层布置形式较好，即板框压滤机放置在二层，下设液 压式集泥斗，板框压滤机卸下污泥直接储存于集泥 斗，集泥斗下端距地面高度2～2．5 m，以便污泥直 接放于运输车中。 污泥加压泵设计时，泵出口与板框压滤机进口 之间需设置压力表及回流管，以掌握脱水设备工 作工况，保证设备在保压过程中稳定运行。回流 管管径与进料管管径相同，但回流管上必须设调 节阀门。 为保证板框压滤机脱水效果，滤布须定期清洗。 对于干污泥产量10 m3／d以上规模的工程，建议配 备工业洗布机及工业缝纫机各1台。如有条件还应 设容积约为5 m3的水池1座，滤布清洗前可用微酸 性自来水浸泡4～8 h，以提高清洗效果。 由于液压技术及聚丙烯材料的应用，板框压滤 机用于污泥脱水，因此劳动强度大大降低，管理4套 以下的机器，包括污泥短途驳运，每班2人即可完 成，其实际工作时间为单台单班在1 h左右。

效果与投资

通过对投人运行的工程进行回访及反馈信息 看，板框压滤机用于工业废水污泥处理具有操作简 单、管理方便、效率稳定的特点。所有投入使用的压 滤机都在正常运行，其中最早一批已使用10年。其 中有一定规模且仍在正常运行各行业有代表性工程 数据列入表1。 通常板框压滤机每10 m2市场价在1．5万～2 万元，配套螺杆泵单台价格0．5万～1．2万元，气动 98给水排水V01．33 No．7 2007 表1 各行业污泥脱水效果 污泥组成／％ 污泥含水率／％ 干污泥产 工厂类别 物化污泥 生化污泥 脱水前 脱水后 量|心|a 印染厂(棉、涤) 60 40 98～98．5 72～76 6～8 化工厂 90 10 97～98．5 70～72 5～6 粘胶长丝厂(含 100 0 97．5～98．5 70～75 10～15 浆粕) 粘胶短丝厂 100 0 97～98．5 70～75 15～20 印染厂(棉、涤) 50 50 98～98．5 72～78 3～4 电镀厂 100 0 97．5～98．5 75 2～3 印染厂(丝、涤) 50 50 97．5～98．5 73～78 4～5 工业区 70 70 98～98．5 73～78 l～2 表2污泥脱水设备及土建投资(不包括污泥堆场) 项目 数量 投资／万元 60 m2板框压滤机 4套 29 气动防膜泵 4套 8 配套管道 4 脱水机房 150 m2 7 合计 48 隔膜泵单台价格在1．2万～2．5万元。下面以脱水污 泥产量15 m3／d某工程为例，将其经济指标汇总于 表2。此外，4套板框压滤机总耗电约40 kW·h／d。 由表1看出，用板框压滤机进行污泥脱水，脱水 后干污泥含水率一般在75％左右，其脱水效果比较 好。由表2可以看出，脱水干污泥产量15 m3／d，设 备及配套设施总投资为48万元。

结语

通过大量的工程实例可以发现，板框压滤机用 于工业废水污泥处理，具有投资省、效果好、管理方 便、运行简单的优点，是一种很有实用价值的技术。 目前，该设备对于单一的生化污泥尚无实际运行数 据。从原理分析，板框压滤机对生化污泥仍然具有 一定的适用性。

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