板框厢式隔膜压滤机
1煤矿排水水质特点及污泥处理方案
煤矿水处理污泥压滤机.煤矿排水分为矿井井下排水、露天矿坑内排水和疏干排水，煤矿排水水质应按实测水质资料或类似矿区已有同类工程实测水质资料设计。
1）井下排水水质特征。井下排水由井下涌水和井下生产排水组成，主要受井下采煤活动污染，水质发黑，悬浮物超标（悬浮物以煤灰为主），主要常规污染指标包括SS、油类。SS为300 ~ 3 000 mg/L；油类为1.0 ~ 20.0 mg/L。
2）内排水水质特征。露天矿坑内排水为露天坑内收集的废水，包括地下水渗出量和大气降水，以悬浮物为主，和井下排水水质相似，主要常规污染指标包括SS、油类。SS为600 ~ 3 000 mg/L；油类为1.0 ~20.0 mg/L。
3）疏干排水水质特征。露天矿疏干排水水质受当地的水文地质条件影响较大，应按实测资料设计，无实测资料时，可参照煤田地质勘查报告中钻孔水质资料确定。
4）煤矿污泥特性及常规处理方式。污水处理厂污泥大致分3种：生化污泥、物化污泥、物化生化混合污泥。煤矿排水悬浮物较高，主要是随水排至地面的煤灰，属无机物化污泥。褐煤的密度一般为1.05～1.2 t/m3，烟煤为1.2～1.4 t/m3，无烟煤为1.35～1.8 t/m3，由煤和矸石组成的污泥，其沉降性较好，经混凝、沉淀、过滤处理后，一般悬浮物去除率80% ~90%。而且，煤泥往往含有一定的油性，煤质越好，油性越大。此外，井下排水在汇集、井下水仓储存过程中，块状或大的颗粒已经沉降，很少能排至地面，少量带至地面调节池的，也在调节池内继续沉降下来，进入污泥脱水环节的大颗粒很少，煤泥含水率一般在95% ~ 98%左右。污泥体积大，处理比较困难，归纳来看，矿井水处理系统产生的污泥有如下4种特性：无机污泥、沉降性好、含油、颗粒小。污泥在处理上通常分为污泥脱水机工艺与污泥干化工艺2种，常规工艺为：①污泥→浓缩→消化→自然干化→最终处置；②污泥→湿污泥池→自然干化→外运；③污泥→浓缩→机械脱水→最终处置。
2煤矿污泥处理概况
近年来，随着环境保护意识的增强，新建煤矿污泥处理逐渐采用机械脱水方式，机械脱水既减少占地，且脱水效率高，为污泥的最终处置带来极大方便，同时减少环境的污染，但初期投资和日常运行费用较高。污泥机械脱水的方法有真空吸滤法、压滤法和离心法等。一般情况下真空过滤脱水泥饼含水率为70%左右，压滤脱水为45%~80%，离心脱水为80%左右。目前污泥脱水设备主要有离心机、带式压滤机、板框压滤机3种，真空过滤机由于出泥含水率高、噪声大、附属设备多、工序复杂、运行费用高等缺点，逐渐被淘汰；板框压滤机虽然设备价格和土建造价较高，但运行简单，污泥脱水率高，是煤矿行业主要脱水设备，离心脱水机和带式压滤机污泥脱水效果也较好。
3煤矿污泥脱水设备分析
3.1带式压滤脱水机带式脱水机依靠滤带本身的张力形成对污泥层的压榨，把污泥层中的毛细水挤压出来，从而获得含固量较高的泥饼，实现污泥脱水。带式压滤脱水机由滤带、辊压筒、滤带张紧系统、滤带调偏系统、滤带冲洗系统和滤带驱动系统构成，配套设置有液压调节装置、清洗装置。带式脱水机受污泥负荷波动的影响小，出泥含水率低且工作稳定能耗少、对运转人员水平要求不高等特点。由于带式压滤脱水机进入国内较早，配套设备及服务比较完善，使用经验较为丰富，具有普遍适用性，建设方较为认可。
3.2离心式脱水机离心脱水机主要由转载和带空心转轴的螺旋输送器组成，污泥由空心转轴送入转筒后，在高速旋转产生的离心力作用下，立即被甩人转毂腔内。污泥颗粒比重较大，因而产生的离心力也较大，被甩贴在转毂内壁上，形成固体层；水密度小，离心力也小，只在固体层内侧产生液体层。固体层的污泥在螺旋输送器的缓慢推动下，被输送到转载的锥端，经转载周围的出口连续排出，液体则由堰四溢流排至转载外，汇集后排出脱水机。离心脱水机具有噪音大及出泥口容易堵塞等缺点，优点是连续运行，对进料含水率要求较低，浆液可不经浓缩，从而节省污泥浓缩池的投资。但离心脱水机受污泥负荷的波动影响较大，对运行人员的素质要求较高，电耗大，因此一般污水处理厂尤其是大型处理厂很少采用离心脱水工艺。随着机械制造和控制水平的提高，离心式脱水机的脱水技术在国内外有了长足进展，国内类似产品也相对较为成熟，尤其在小型污泥脱水项目中使用，可保证处理效果，且有价格优势，可大胆选用该类国内产品。
3.3板框式压滤脱水机板框式压滤机是将滤板和滤框平行交替排列，通过压紧滤板和滤框，使滤板和滤框之间构成一个压滤室，滤饼堆积在框内滤布上，松开滤板和滤框后，泥饼从滤框内剥落下来，完成污泥脱水。板框式压滤机一般占地面积较大，间断式运行，劳动强度大，效率低，操作环境较差。近年来为适应污水处理的要求，压滤、滤板移动、滤布振荡等操作流程逐渐实现系统全自动运行，极大地改善了工作环境。选煤厂的煤泥压滤多采用板框式压滤机，选煤厂的煤泥水与矿井水处理系统产生的污泥从性质上来讲几乎相同，从现场反馈来看，使用效果良好。板框式压滤机与其它类型脱水机相比，泥饼含固率最高，产生的干泥量就较少，忽略劳动强度和作业环境，从系统运行稳定可靠性考虑，板框式压滤机应该是首选。
3.4叠螺污泥脱水机叠螺污泥脱水机是近年出现在国内市场上的一种新型设备。脱水原理是：污泥在浓缩部经过重力浓缩后，运输到脱水部，在前进的过程中随着滤缝及螺距的逐渐变小，以及背压板的阻挡作用下，产生内压，容积不断缩小，达到充分脱水的目的。叠螺污泥脱水机的价格偏贵，处理量小，优点主要为不易堵塞、节水省电、操作安全、占地面积小、经久耐用，由于叠螺污泥脱水机进入国内市场较晚，市场占有率低，尤其在煤矿水处理领域应用较少，与常用的板框压滤机、带式压滤机和离心脱水机相比，需要增加实际工程应用，才能总结出它在煤矿方面的性能特点。
4脱水设备比较及选型
4.1常规脱水设备性能对比带式压滤机、板框压滤机及离心脱水机的比较见表1。
4.2脱水设备的选型应用根据不同型号脱水机的性能比较，结合煤矿污泥特性、运行状况、人员素质、对泥饼的要求，以及资金成本等方面综合考虑，才能做出合理的选择。
我院设计的鲁能宝清煤电化开发有限公司朝阳露天煤矿、贺斯格乌拉露天煤矿、神东天隆集团有限责任公司大海则煤矿、山西寿阳县博大京鲁能源有限责任公司马尾沟煤矿，这几个矿共同特点是为了节省工程投资，减少日常运行费用，污泥脱水设备采用带式压滤脱水机，实际运行反馈的信息是污泥脱水效果较好，但滤带需经常更换，耗水量较大，操作间环境卫生较差，管理费用较高。鄂尔多斯市蒙泰范家村煤业有限责任公司范家村煤矿、山西省长子县西南呈矿井、鄂尔多斯市伊化矿业资源有限责任公司母杜柴登矿井等采用板框式脱水机，实际运行过程中，泥饼含水率较低，设备容易堵塞，需要经常冲洗，更换设备，手动操作劳动强度较大。沈阳煤业(集团)有限责任公司红阳三矿废水处理工程、沈阳焦煤股份有限公司西马煤矿、陕西延长石油集团横山魏墙煤业有限公司魏墙矿井及选煤厂、大同煤矿集团有限责任公司马道头矿井等污泥脱水采用离心脱水机，主要考虑降低土建成本，节省空间，实际污泥脱水过程中，由于工人管理维护水平有限，故障率稍高，影响正常水处理运行，同时煤泥含水率大，滤液含固量高，噪音大。据了解煤矿水处理污泥脱水设备或多或少都存在一定缺陷和不足，有些是因为产品质量的问题，有些是管理的问题。煤矿的管理普遍来说相对较为粗放，而且水处理在日常管理中的重视程度不够，往往造成系统运行不畅，甚至导致整个水处理系统建成后闲置。为提高污水污泥处理效果，设计时加强与建设方的沟通，了解建设方的使用经验、管理方式和使用要求，针对水质特征，选择适合于本项目的污泥脱水机是十分必要的。
5结论根据煤矿水处理自身特点，选择适合本项目的煤泥水处理工艺及设备，是水处理中不可忽视的重要环节，关系到整个水处理系统是否能稳定运行，提高污泥脱水率，化害为利，改善环境，并可带来一定的经济和环境效益。
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