板框厢式隔膜压滤机
一、引言
随着钢厂生产能力的增加，转炉污泥产量也越来越大，部分污泥不能消化，被迫外排或外卖处理，造成了污染和资源浪费。为使转炉污泥全部得到利用，实现经济效益和环境效益的双重利益，钢厂在厂区东部污水处理厂建设了一套污泥处理设备。这套设备是利用气动隔膜泵作为进料泵，将泥浆打入板框压滤机内进行过滤，从而实现泥水分离，完成对转炉污泥的回收利用。本文根据板框压滤机对转炉污泥脱水在调试中的运行情况，将有关技术问题及其之间的关系进行了总结。
二、板框压滤机的构造及脱水工艺
板框压滤机作为固液分离设备，应用于工业生产已有悠久历史，它具有分离效果好、适应性广，特别对于粘细物料的分离，有其独特的优越性。板框压滤机的结构由三部分组成：
(一)机架。机架是压滤机的基础部件，两端是止推板和压紧头，两侧的大梁将二者连执着起来，大梁用以支撑滤板、滤框和压紧板。
(二)压紧机构。液压压紧机构由液压站、油缸、活塞、活塞杆以及活塞杆组成。
(三)过滤机构。过滤机构由滤板、滤框、滤布、压榨隔膜组成。板框压滤机的滤板两侧由滤布包覆，滤板则由隔膜板和侧板组成。隔膜板的基板两侧包覆着橡胶隔膜，隔膜外边包覆着滤布，侧板即普通的滤板。物料在进料泵的作用下从止推板上的进料孔进入各滤室，固体颗粒因其粒径大于过滤介质(滤布)的孔径被截留在滤室里，滤液则从滤板下方的出液孔流出。滤饼需要榨干时，除用隔膜压榨外，还可用压缩空气，从进料口通入，用气流冲去滤饼中的水份，以降低滤饼的含水率。
三、影响板框压滤机脱水效果的因素
钢厂的转炉污泥处理所选用的板框压滤机为增强聚丙烯厢式压滤机，过滤面积250m2，过滤压力1MPa，整机重19，000Kg，滤室总容积4，360L。根据其实际运行情况，对影响其脱水效果的因素进行以下分析。
(一)污泥浓度。即浓缩效果。影响后续污泥脱水固体含量约达2％一7％。泥饼产量取决于泥浆浓度，随着泥浆浓度的提高泥饼产量将增加。这是因为泥浆浓度高，水分少，泥浆脱水效果好。泥浆浓度低于1％生产极为困难，会使生产成本提高。泥饼产量随泥浆浓度提高而增加较快，这是因为泥浆浓度的提高可使进入板框压滤机的物料压力迅速增加，由于压力和浓度的同时提高，故泥饼产量增加较快，含固率也相应增加。
(二)滤布材质及污泥特性。滤布是板框压滤机的主要过滤介质，滤布的选用和使用，对过滤效果有决定性的作用，选用时要根据过滤物料的PH值，固体粒径等因素选用合适的滤布材质和孔径以保证低的过滤成本和高的过滤效率，使用时，要保证滤布平整不打折，孔径畅通。
(三)滤板结构。主要为排水性、气密性、是否可耐高压及长久变形问题，用中碳钢外覆橡胶要优于一般PP板，双膜片型(全膜片)要优于单膜片型。(四)进料时同。一般进料时间在0．5h一41Vcycle(视污泥性质、种类及滤室厚度进料压力滤板排水性而定)，延长进料时间可降低泥饼含水率，然而循环时间过长时，将大幅减少处理量，使生产效率降低。(五)如何提高板框压滤机的效率。根据以上各因素的分析总结出提高板框压滤机的效率的方法如下：
1．提高进料压力及二次挤压压力。提高进料压力可缩短进料时间，提高二次压榨压力，在加人风干滤饼操作，可以尽量减少泥饼中的含水量，便于卸饼。其中进料压力可提高到10kg／cm2，二次压榨压力可提高到8kg／cm2。
2．采阶段式进料(即进料到莱阶段后，用膜片吹气挤压，泄压后再进料，如此反复运用)。二次压榨后可将泥饼中大量水分排出，为继续进料腾出空间，使泥饼充满滤室。3．清洗滤布或更换滤布。保证滤布孔隙的畅通，才能有高的过滤效率。
4．适当调理泥浆或浓缩污泥。提高污泥浓度可大幅缩短进料时间，对提高生产效率有很大作用。低浓度的进料。不仅生产缓慢，还容易堵塞滤布，加速其损坏。
5．采用新一代机型。例如采用真空加热型脱水压滤机，其滤板为金属板，不但耐高温、传热快；而且耐压、耐酸碱，弹性佳、气密性佳，采用先进科技技术，利用蒸汽或热水在滤板内、间接加热使滤饼中所含无法压榨之水份使其汽化。同时利用真空泵将汽化之水气及含在污泥饼中的自由水完全抽取，经热交换器使还原成水排放。其外表完全密封，采用间接加热，真空、脱水、干燥三合一，污泥含水率一次可由99％降至30％以下。
四、气动隔膜泵的选型
钢厂的转炉污泥处理中为板框压滤机选用的进料泵为3台AltO公司的气动隔膜泵，型号为PD30A—BCP—AAA，最大流量为1041L／rain，最大工作压力为8．3bar，最大可通过固体颗粒为9.5mm。采用隔膜泵的优点：一是投资低，选用螺杆泵就需要可以调节流量装置，变频或者压力调解阀，还需要配套的压力传感器；二是工作可靠，简单，可以随着过滤阻力的增加自动平衡流量，是板框压滤机进料泵的理想泵型；三是占地面积小，安装很容易。以气动隔膜泵作为板框压滤机的进料泵，选型时要考虑以下方面：一是隔膜泵流量。根据板框滤室的容积，脱水后泥的含水率，进板框前污泥的浓度，换算出板框每次完成一次脱水操作需要的进泥量。然后，确定合理的进泥时间，例如2—3小时。计算出流量。二是隔膜的材质。如为普通的生物污泥，选用普通聚丙烯材质，比较经济。其他特殊污泥，要根据具体污泥成分，选用隔膜材质。如转炉污泥，要求膜片有较好的耐磨性，因而选用耐磨的橡胶。
五、结语
综上所述板框压滤机进泥浓度1％一5％，泥饼含水率50％一60％，脱水效果较好，受污泥负荷波动的影响较小，运行较稳定，是转炉污泥脱水设备理想的选择。与其它类型脱水机相比，板框式压滤机最大的缺点是占地面积较大。同时，由于板框式压滤机为间断式运行，效率低，操作间环境较差。但近来大量开发研制工作，通过PLC系统控制就可以实现系统全自运方式，其压滤、滤板的移动、滤布的振荡、风干滤饼、二次压榨、进料等操作全部可通过PLC远端控制来完成，大大减轻了工人劳动强度。加上它分离效果好、适应性广的特点，在未来的污泥处理工艺中，将会获得广泛的应用。
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