板框厢式隔膜压滤机
概况
南钢高炉煤气洗涤水处理系统承担着炼铁厂5座高炉煤气洗涤水的处理任务。系统最终的污泥脱水设备采用的是厢式压滤机，它是煤气洗涤水闭路处理系统的关键性设备。原使用的两台压滤机是为处理1#~4#高炉煤洗涤水而设计的，是XMZC120型厢式单隔膜压滤机。
2单隔膜压滤机的使用状况
该设备投入使用后，我们发现该压滤机在结构和工艺上存在着致命的缺陷，生产效率低下，机械、液压系统故障多，备件消耗量大，不能满足生产要求，多次咨询生产厂家有关人员，仍不能解决问题。其主要缺陷如下：
(1)生产能力严重不足：在原设计中四座350m3高炉煤气洗涤污泥脱水采用两台过滤面积为120m²的自动厢式压滤机，单台机滤室容积为1.84m³、每个周期生产能力为含水25%以下污泥5.15t，但实际单台机处理能力仅为2t/周期，远不能满足生产需求。
(2)压滤机出泥效果差：原设计含水率为25%，实际达到36%以上，远高于设计要求，带来了运输和环境污染的问题。
(3)设备故障多：由于压滤机原设计上的结构复杂、板材选取不适当、系统工作压力高、压榨不合理（单隔膜压榨），液压系统复杂且泄漏点多，未充分考虑现场工作环境等缺陷，从而造成了设备的磨损大，故障率奇高，经常性发生由于系统工作压力过大造成增强聚丙稀板崩裂、压榨膜撕裂、链条断裂的故障，几年来两台压滤机每年备件费用高达60万元。
(4)运行费用高：由于压滤机所要求的进料压力要在0.40MPa以上，所以配套进料泵功率大、液压系统的工作压力高、空压机工作压力高，使得正常的生产运行费用较高；
(5)工人的劳动强度大：由于压滤机进料压力大，造成压滤机经常喷料，污染环境；由于压榨膜经常性的破损，膜、板与布之间常常夹泥，为了正常生产，几乎每个过滤周期就要冲洗、清理夹泥一次，加上设备故障多，每台机平均每天故障停机检修时间为4h，给操作工、检修工带来很大的工作量；同时设备到处渗油、润滑状况及现场环境极差，给正常的生产管理带来了极大的影响。
随着南钢5#高炉煤气洗涤水进入，高炉的利用系数的大幅提高，特别是环保方面闭路循环的严格要求，整个煤气洗涤水系统处理量大增，需要进行脱水的泥量大大增加。按原设计能力现有的两台压滤机应能满足要求，但由于存在以上的问题，污泥脱水成为了制约系统正常生产的咽喉，洗涤循环回水的悬浮物甚至高达700mg/1,发生了洗涤塔喷头堵塞、冷却塔填料瘫塌、水稳剂药耗大幅上升等事故。
3双隔膜压滤机的改造
3.1项目
经过对生产厂及用户的多次走访，我公司决定选择XMCZ120型厢式双隔膜自动板框压滤机对现有设备进行改造，改造的主要项目如下：
（1）两台压滤机彻底更换为青岛环保设备厂生产的XMCZ120型厢式双隔膜自动板框压滤机（利用现有的基础进行）；
（2）四台浓缩泵配套改型为3/2C—HH型渣浆泵（配套电机为30kw）；
（3）管道系统改为耐磨材质的铸铁管；
（4）全部阀门更换；
（5）配电系统配套改造。
为了保证设施的正常运行，改造工作与生产同时进行，并经过近一年的试运行。
3.2改进
在该设备的试运行中我们也发现了它的一些不足之处，并在生产厂的配合下进行了改进：
(1)由于采用原设备基础，改造后的压滤机为非标（比标准设备长60cm），虽然厂家增加了板的数量，受轴行程的限制滤板压紧后系统的压力达不到工作要求，通过我们的分析研究后将液压缸的轴加长了50cm；
(2)压滤机压缩空气的进气管厂家使用的是6mm普通钢管，在使用中我们发现这种钢管易损坏且不易更换，全部改为不锈钢管；
(3)滤板的钢板和橡胶板的联接法兰宽度仅有2cm，压紧力不足，全部改为4cm宽；
(4)滤板的钢板和橡胶片的联接螺栓厂家采用的普通螺栓，使用后易锈蚀、不易再拆卸，全部更换为不锈钢螺栓。
4改造效果
改造实现了改变原压滤机效率低下、备件消耗费用高、维修量大的缺陷，其主要优点有以下几个方面：
(1)改造后的压滤机采用整体钢板和双隔膜厢式橡胶片作滤板，省去了单独的橡胶隔膜，不仅改变了聚丙稀板易碎裂的情况，而且实现了双隔膜双面压榨；
(2)改造后的压滤机由于滤板间隙达到5cm，进料压力仅要求0.1~0.2MPa，降低了系统的工作压力，且布料均匀，使得滤板等设备的磨损小，双面压榨又使得橡胶板不易撕裂，大大降低了备件的消耗量；
(3)改造后的压滤机采用橡胶板，使得系统密封效果好，不易喷料，而且双隔膜双面压榨，每块板上均有压榨进气装置，压榨压力低而且效果好，滤饼含水率达到25%以下；
(4)改造后压滤机由于导水板分流通畅，滤渣脱水采用双隔膜挤榨快速脱水，极大地缩短了滤渣的脱水时间，生产效率高且落料容易，不粘滤布，大大提高了工作效率，降低了操作工人的劳动强度；
(5)改造后的压滤机液压系统设计更加精巧，一台油泵代替了传统的高、低压两台油泵，减少了液压元件，液压系统体积缩小了一半，使用了台湾产的电磁换向阀、日本产的液压密封圈等可靠性高的液压元件，基本实现了液压系统无故障运行；降低了控制拉板器的油马达的转换速度，减少了链条由于突然反向受力而崩断的故障；
(6)改造后压滤机操作程序采用PLC控制，完全实现了操作的自动化，而且在实际运行中可靠性较高，大大降低了工人的劳动强度，为减少作业时间、减少操作工人数提供了保证。改造前后的效益对比（单台设备）见表1。
| 项目 | 原压滤机 | 改造后压滤机 |
| 时间 | 1年 | 1年 |
| 产泥量 | 8400t | 12000t |
| 消耗的滤布 | 1200条x165元/条=19.8万元 | 600条x125元/条=7.5万元 |
| 消耗的压缩板及压榨膜 | 120x(1270+450/2)=17.94万元 | 60×2000/3(三年更换一次)=4万元 |
| 拉板器及其它液压元件消耗 | 5万元 | 1万元 |
| 电费 | 22.68万元 | 15.12万元 |
| 消耗合计(3~6项) | 65.54万元 | 27.62万元 |
两台压滤机改造后不仅可满足生产要求，而且每年可产生效益：2x(65.54-27.62)=75.84万元。
结论
通过以上的分析与对比可见，厢式双隔膜高效板框压滤机的连续运行能力强、自动化程度高、运行可靠，是可以应用在高炉煤气洗涤污泥脱水工艺中的。
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