板框厢式隔膜压滤机
概述
微细粒物料悬浮液的固液分离是化工、冶金及许多加工业中的重要作业。这些悬浮液的共同特点是固 体颗粒粒度细(一般小于10脚)、沉降速度慢、浆体粘度大、可滤性差等。在这些条件下，一般需要很大的分 离面积及相当高的过滤压力，常规的脱水设备(脱水筛、离心过滤机、真空过滤机等)通常不能满足脱水要求， 目前过滤微细粒物料的有效设备是压滤机。 压滤机的发展已有很长的历史，早在19世纪中叶就已有间歇式板框压滤机问世，但是旧式板框压滤机 都需要人工卸料，劳动强度大，从而限制了压滤机的应用。1958年自动板框压滤机研制成功，压滤技术取得 了长足的进步，在许多行业得到了广泛的应用。 现代压滤机根据工作的连续性可分为连续型和间歇型两类，连续型压滤机的给料和排料是同时进行的， 如带式压滤机和气压罐式连续压滤机等，连续型压滤机结构通常比较复杂，至今的使用仍不如间歇式板框压 滤机那么普遍。间歇型压滤机的入料和排料是周期性进行的，一般分为给料、滤饼洗涤、压榨脱水、卸料和冲 洗滤布5个阶段。 根据结构型式可将现有压滤机分为：板框式压滤机、加压叶滤机、带式压滤机和气压罐式连续压滤机等， 其中前两者属于间歇型，后两者属于连续型。
加压过滤机的优点有
过滤速率高；结构紧凑；间歇操作的加压过滤机适用范围广，造价低。其缺点有： 间歇加压过滤机虽经过不断改进，仍难以适应连续过程，在很多应用场合操作费用较高；连续加压过滤机的 应变性差，设备投资大。
板框压滤机
板框压滤机其基本结构就是将若干块滤板和滤框压紧在一起构成若干个过滤室过滤浆料。目前市场上 的板框压滤机种类繁多，一般分为全自动及半自动两大类，所谓全自动板框过滤机就是所有板框的开合、压 紧、进料、洗涤、卸饼、滤布再生、吹气等作业全部由计算机控制自动进行，而半自动则有较多的或全部的作业 由人工进行操作。板框压滤机还可以根据滤板的安装配置方式进行分类，有板框垂直于地面的卧式和板框 平行于地面的立式两种。卧式比立式便于操作和检修，更易于向大型化发展，现在最大过滤面积已达到 1000以上，而立式的仅达40。根据压滤机中有无压榨过程分为压榨式和无压榨式两种。现在大量实际应 用的压滤机为复合型，形式交叉，型号多种。例如RF型为全自动、无压榨型；MF为有压榨型等。我国常用 型号为xMz型(厢式一明流一自动式)。下面就列举几种比较常见的板框压滤机在生产中的应用情况：
多程板框压滤机用于过滤脱色液中的粉状活性炭
多程板框压滤机是板框压滤机结构上的改进，再配以聚丙烯微孔滤膜为过滤介质，弥补了板框压滤机在 过滤一些难滤物料时的缺陷。它既保持了板框压滤机过滤面积大、过滤速度快的优点，又提高了滤液质量， 简化了拆框的清渣、清洗工序，使过滤效率显著提高。该设备适用于处理的滤渣颗粒粒度变化大、过滤效果要求高，或者过滤母液滤渣含量低但滤渣价值很高的工艺。 多程板框压滤机的“多程”是指在一台板框压滤机中物料经过不同过滤介质的多次过滤，连续经过各过 滤段。一般实际应用最广的是双程过滤，少数用三程过滤。双程过滤由粗过滤段、细过滤段组成；三程过滤 由粗过滤段、细过滤段、精细过滤段组成。 在精细化工和制药工业中，特别是原料药和制剂的生产中大量利用粉状活性炭进行脱色，脱色后粉状活 性炭的过滤是否彻底，直接影响到产品的质量，因而粉状活性炭的过滤设备成为化工、制药生产中的关键设 备之一。
目前国内外对粉状活性炭过滤至今没有理想的方法。国内常用真空抽滤、压力罐压滤，或采用以滤 布为过滤介质的板框压滤机。由于国内的滤布过滤精度不高，一般要经过长时间的反复循环过滤才能得到 澄清滤液，因而滤液难以绝对保证质量，常常产生漏炭引起质量事故。国外一般采用三级过滤，由于经过三 种不同的过滤机，因而操作麻烦、成本高。目前采用多程板框压滤机过滤粉状活性炭，经过十多个厂家的使 用，效果比较理想。如果采用双程过滤，粗滤段采用5脚左右的微孔滤膜或过滤精度高的滤布，细滤段采用 l坤l左右的微孔滤膜，选样能一次性地将活性炭截留，过滤彻底，无需循环过滤。通过压缩空气吹干或抽真 空后从板框压滤机卸出的活性炭滤饼可以是干渣。由些可见，用多程板框压滤机来过滤脱色液中粉状活性 炭，过滤速度快，以1500L脱色液为例，活性炭在8一lOkg，过滤时间约为40n曲；使用成本低，30脚厚的徽孔 滤膜可以重复使用15—20次。
板框压滤机在酱油生产中的应用 酱油的提取，是将酱醅里的氨基酸等有效成分，溶解于浸泡液，再采用压榨机或自然渗滤法使其与酱渣 分离的过程，在酱油生产中占有非常重要的地位。因此，如何合理选用较先进的压榨设备，对提高原料利用 率，改善工人劳动强度，促进酿造行业的发展，是重要的课题之一。目前国内除极个别酱油厂家使用板框压 滤机外，绝大多数未见使用，以湘潭市第二制酱厂为例，该厂对板框压滤机的使用为制酱行业，尤其是为传统 稀醪发酵工艺压榨淋油方面，闯出了一条新路子。 经过生产实践证明，使用板框压滤机经75Illin压榨后，能使酱醪水份降至47％左右，与自然渗滤法相比 酱渣含水量低38．30％，完全符合生产要求，也为下一道工序——酱渣处理打下了良好的基础。与水压机相 比(同等生产能力)，该设备具有投资减少9倍左右，完成压榨工序时问可缩短8倍以上，同时该设备还能压 榨酱渣两次，适合目前制酱行业的生产水平。
自动板框压滤机处理钢铁污泥
钢铁污泥的主要成分是悬浮物，并含有少量的油类。轧钢污泥悬浮物中含有较高量的铁及铁的化合物， 其含量大约占悬浮物的30％一40％。因此，轧钢污泥比重大，粘度小。轧钢污泥、混合型污泥经浓缩池浓缩 处理后含水率为95％。 钢铁污泥中的轧钢污泥或混合污泥，在浓缩池经3～4 h的自然沉降浓缩处理后，污泥的含水率下降至 95％时，由污泥泵送至储泥罐，同时加入絮凝剂——聚丙烯酰胺，配制浓度为0．1％，计量泵控制投加量。在 储泥罐中进行聚凝反应后，再由污泥给料泵送至板框压滤机过滤室进行脱水处理，最大进料压力控制在小于 或等于0.8 MPa。用0.8 MPa的压缩空气吹扫过滤室，滤液排出，成型的滤饼自动卸料，落入翻斗车外运。翻板闭合，自动冲洗滤布，冲洗水经翻板收集，自流去再处理装置。滤布冲洗，在板框压滤机多次脱水处理污泥 后，滤布网眼受阻，脱水效果下降时进行冲洗处理。 自动板框压滤机在污泥脱水工序的主要任务是将含水率较高的污泥进行机械脱水处理。使滤饼的含水 率控制在规定的范围内，满足污泥运输要求，防止二次污染的发生，及便于污泥的综合治理。
钢铁污泥运输主要决定于污泥的含水量多少，含水量多运输量大。容易造成二次污染；含水量少，运输量 小。但处理费用高。一般要求滤饼的含水率在50％一70％。国产设备可达到设计要求。钢铁污泥脱水处理 后，滤饼含水率在50％左右，自动卸料。滤布上基本不留污泥，每周只须清洗2次。
板框压滤机在微细粒铁精矿过滤中的应用
微细粒铁精矿(以下简称泥矿)的脱水作业，由于没有可靠的设备和完美的工艺而成为难题。以梅山选 矿厂为例，梅山铁矿富矿中主要含铁矿物有磁铁矿、假象和半假象赤铁矿、菱铁矿和黄铁矿等。主要脉石矿物有碳酸盐类矿物、石英和粘土类矿物。矿体直接顶板是高岭土化、碳酸盐化及矽化安山岩。由于采用无底 拄分段崩落法采矿，废石混入率高达15％一20％，采出矿石铁品位44％。
使用板框压滤机以后，能有效地实现对细、泥、粘物料的脱水。板框压滤机投入脱水流程之前，由于泥矿 与粗粒铁精矿难以用内滤机同步回收，致使细粒泥矿在脱水流程中不断积聚，最后由筋0m浓密机溢流中溢 出，一部分进入曝晒池沉淀，一部分随溢流进入秦淮河，虽然几经清理，仍然对周围环境造成严重污染。投入 流程之后，板框压滤机处理细粒泥矿，实践证明脱泥率10％的情况下，保持了细粒部分在整个流程中的平 衡。减少了筋o m浓密机跑泥，改善了对环境的污染。板框压滤机对梅山微细粒铁精矿进 行压滤时，不加任何助滤剂即可获得12.5％水分的压滤饼，其利用系数达25 kg／h。 从实际应用情况来看，板框压滤机既是最古老又是目前应用最多且最成功的压滤设备。
带式压滤机
带式压滤机的脱水工艺过程主要包括：絮凝给料、重力脱水、揉搓挤压脱水、泥饼剥离、网带清洗再生。 物料在进人带式压滤机之前，要经过絮凝刺进行絮凝处理，使泥浆变成污泥絮凝团和游离水，这是带式压滤 机工作的必要条件，可以说该类压滤机的出现与高分子絮凝剂的研制成功是分不开的。游离水在重力脱水 段漏掉，污泥絮凝团经过揉搓挤压进行脱水后，形成泥饼，在卸料辊处被剥离。网带卸掉泥饼后，通过冲洗器 进行清洗再生后，再进入下一个循环作业。每个工艺环节都决定着整个脱水工艺的成败。国内外生产的各 种带式压滤机，其原理相同，结构相似，主要区别在于其结构细节。 3．1带式压滤机在转炉泥浆脱水中的应用 转炉泥浆是指转炉烟气洗涤污水经过沉淀、浓缩处理后得到的浓度大于30％的浓缩污泥。此种泥浆 中，含有大量的细粒固体，是宝贵的铁金属资源。 以本钢二钢厂为例，二钢原有的污水处理系统的泥浆脱水，采用内滤式真空过滤机，由于其脱水效果较 差，产量低，大量尘泥在沉淀池中逐渐沉积而破坏出水水质，为了保证炼钢生产，每20 d左右就得用渣罐外 运一次泥浆，平均每次需要250～300个渣罐(每一渣罐的容积为16．5 m3)，而即使经过真空过滤机产出的泥 饼，含水率为40％左右，仍具有流动性，即不利于运输又不利于进一步处理，同时还污染环境。为此本钢设 计院采用cPF一2000S5带式压滤机在二钢厂进行了对转炉烟气洗涤水泥浆脱水的工业性试验。
通过工业 性试验得出的数据结果，可以认为对转炉泥浆脱水优于真空过滤机。是目前转炉除尘水污泥脱水设备更新 改造比较理想的设备，其主要优点在于：
(1)设备性能较优越，运行较稳定，单位时间滤饼产量高。
(2)脱水效率好，滤饼含水率可降至30％以下，贮运较方便，便于综合利用，运输量减少。
(3)节约能耗，运行费用较低，经济效益好。
(4)滤带强度高，寿命长，更换简便省时。
(5)结构简单，辅助设备少，振动噪声小。
带式压滤机在含油污泥脱水中的应用
以扬子石化公司水厂为例。其原用污泥脱水设备是3台过滤面积150 m2的自动板框压滤机，由于上游 化工装置排放的生产废水时有含油，造成剩余污泥中残留一定量的油，从几百至2000 m／L不等。使用聚合 氯化铝对含油污泥进行絮凝，絮凝反应效果差，几乎不能形成良好的絮体。油污泥进人板框过滤机中，附着 在滤布上，将滤布网眼堵死，污泥中的水分不能压出，也阻止了正常进泥，致使压滤时间很长。一框污泥压滤 一个星期以后，污泥含水率仍高达90％左右，严重影响了污泥脱水系统运行，为此更换采用DY一3型带式过 滤机。
从上机试验和近8个月的试运行情况看，DY一3型带式压滤机用于扬子石化公司水处理中的含油污泥 脱水是积极可行的：
(1)它解决了含油污泥因板框不能正常连续运行、滤布被含油污泥附着堵死、脱水效果差等原因造成的 废水处理系统内恶性循环的生产被动局面。
(2)带式压滤机投运在节能方面具有积极的意义。在板框压滤机运行时，若以正常运行(不考虑含油污 泥)情况计算，每处理一板框污泥，泥饼重2．5 t，含水率82％，则干泥重o．45 t，包括板框压滤机、空压机、计量 泵、污泥泵等脱一框泥总电耗为434 kw·h，则板框压滤机每脱1 t干泥的电耗为964．44 kw·h。带式滤机每小 时脱水按目前试运行的5 t泥饼含水率88％计算，千泥重为0．6 t，每小时带式压滤机的总电耗为69 kw·h，则 带式滤机每脱1t干泥的电耗为115 kw·h。由此可见，带式压滤机的电耗仅为板框的12％。
除此之外，带式压滤机还可用于石油泥浆除砂、造纸废水、城市污水的污泥、水泥、化工产品、涂料、染料 以及冶炼厂尘泥等料浆的脱水、脱液。
结束语
随着新型压滤机的出现，必将把压滤机的发展、制造和使用推到一个新的水平，它将给设计部门提供合 适的选择，给现场的技术改造提供理想可靠的设备。今后压滤机将沿着以下方面继续完善： (1)将多种固液分离及脱水的方法集于一身，在可能的条件下增加过滤、挤压、吹气的压方，用简单可行 的调节产品水分的办法来满足用户的要求。 (2)不断引用新材料，使压滤机设备结构简单、质量较轻和容积更为有效，并结合可靠的控制系统，使设 备循环时间大大缩短，同时具有较高的处理能力。 (3)以环保概念和绿色产品的思想来设计工作部件，减少能耗，节约时间，减少维护，降低成本，并大大提 高零部件的寿命。
