板框压滤机在污水处理厂的应用

1概述当前，Filter presses for sewage treatment中的污泥处置问题越来越受到重视，各种污泥脫水工艺、技术、设备逐渐被引入污水处理设计中。Plate and frame filter press凭借能耗低、污泥含水率低、技术运用成熟等优势获得了广泛的应用宣化污水处理厂位于张家口市宣化区羊坊路口村西北，是河北省海滦河流域水污染防治重要项目之一，2004年开工建设，2006年完工通水，设计处理能力12X10W/d,采用预处理+初沉池+A2/0同步脱氮除磷工艺，出水水质执行国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)二级标准。2009年对8X104m3/d进行升级改造，增加了高密度沉淀池+滤布滤池+液氯消毒工艺，改造后出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)—级A排放标准。污泥处理系统原设计为带式脱水机，但由于带式脱水机脱水效率较低，处理后 的污泥含水率约80%,污泥的体积庞大，需要占用大量的土地资源进行填埋，并产生大量的运输及处理成本且容易造成二次污染図O随着国家环保要求的越来越严格以及土地资源的日益减少，政府对固体废弃物的监管力度也越来越大，80%含水率的污泥已无法满足当地填埋的要求。2017年经过污泥系统改造，将原来的带式脱水机更换为板框filter press，处理后的污泥含水率可降至60%左右，大大降低了污泥的体积，减少了污泥运输及处理成本。

2板框压滤机介绍

2.1板框压滤机的工作原理宣化污水处理厂采用的污泥深度脱水设备为全自动隔膜式板框压滤机，主要是用来进行固液分离，从而去除污泥中的部分水分，降低污泥含水率。其基本原理为：污泥流经滤布，固体物质逐步在过滤介质上堆积，最后被截留在过滤介质上，形成滤饼，而液体物质则穿透滤布，变成不含颗粒杂质的清液排岀。

2.2板框压滤机的组成宣化污水处理厂的板框压滤机系统于2017年底建成，并于2018年投入试运行，该系统主要有以下几个部分组成：

2.2.1污泥调节池污泥调节池的作用是将来自初沉池、二沉池和高密度沉淀池的污泥进行充分混合，同时与聚合硫酸铁药剂进行混合，达到破坏污泥中细菌细胞壁的目的，从而释放污泥中的结合水和吸附水，细胞内水，克服污泥比阻，大幅度降低污泥粘性，提高污泥脱水效果，进而使每次进行脱水的污泥浓度比较均匀。

2.2.2药剂投加系统污泥在进入板框压滤机时，需要投加聚合硫酸铁和PAM絮凝剂进行调理，使污泥形成较大的絮团，有利于污泥脱水。

聚合硫酸铁药剂投加系统由聚合硫酸铁制备系统和加药泵组成，固体聚合硫酸铁药剂在制备系统中溶解形成溶液，通过加药泵进入污泥调节池，与污泥进行混合。PAM絮凝剂投加系统则由PAM制备系统、加药泵、在线混合器组成，PAM制备系统可根据需要将PAM药剂浓度控制在0.1-0.3%之间，调制好的絮凝剂储存在系统的储罐内，经药剂投加泵通过在线混合器在管道内混合后直接进入压滤机；药剂投加泵及在线混合器均采用变频控制，且同污泥进料泵联锁控制，这样能够控制加药量同污泥量达到最佳配比，保证最佳的脱水效果；污泥和PAM絮凝剂经过在线混合器混合后直接进入压滤机，避免了混合污泥絮团被破坏，确保了絮凝后的污泥具有最好的脱水性能。

2.2.3污泥进料泵宣化污水处理厂设计3台板框，每一台板框配置一台螺杆泵，主要作用是将污泥输送进板框压滤机，由于螺杆泵在给料过程中会产生较高的压力，污泥调节池的污泥在提升进入板框压滤机过程中可进行初步脱水，形成含固率较高的滤饼。

2.2.4板框压滤机板框压滤机是整个污泥脱水系统的核心设备，目前宣化污水处理厂配备的是3台滤板尺寸为2000mmX2000mm的隔膜式板框压滤机，其主要作用是将经药剂调理好的污泥通过高压压榨，去除污泥中的部分水分，形成泥饼，然后通过滤板的开合实现泥饼的掉落。压滤机采用全自动设计，可实现无人操作，远程控制，配置了自动液压闭合系统、自动拉板系统、自动卸料辅助系统、自动积水盘系统、自动隔膜挤压系统、高压清洗系统、安全光幕等。

2.2.5隔膜挤压系统隔膜挤压系统由滤板中的隔膜、螺杆泵、挤压单元和排水沟渠组成。系统在螺杆泵提供的高压压力下，对污泥进行挤压，挤压介质（水）通过排水沟渠排出，同时在自动控制挤压系统的压力调节及安全泄压作用下，有效地完成污泥脱水过程；挤压系 统主要作用是对滤板中的污泥进行二次挤压，能有效地提高污泥的含固率，有助于改善污泥泥饼从滤布上的分离效果。

2.2.6高压清洗系统高压清洗装置是污泥脱水系统中必不可少的保障设备，因为每次板框脱水完成后肯定有很多污泥中的细小颗粒会粘附在滤布上，时间一长会导致滤布中的孔隙堵塞，滤液就无法充分地通过孔隙排出，严重影响污泥脱水的效果。该系统配置一台高压柱塞泵，能用高压水对滤布进行冲洗，有效地去除粘附在滤布上的细小颗粒，提高了滤布的生产效率及延长了滤布的使用寿命，保障污泥脱水系统的正常运行。

2.3板框压滤机的生产步骤宣化污水处理厂的板框压滤机系统生产过程共分为开机、进料、挤压、卸泥和清洗5个步骤。

2.3.1开机板框压滤机在操作前需要进行整机检查：查看滤布有无打折或重叠现象，电源是否已正常连接。检查后即可进行压紧操作，首先按一下“启动”按钮，油泵开始工作，然后再按一下“压紧”按钮，活塞推动压紧板压紧，当压紧力到达调定高点压力后，液压系统自动跳停。

2.3.2进料启进料泵，并缓慢开启进料阀门，进料压力逐渐升高至正常压力，这时观察压滤机出液情况和滤板间的渗漏情况，过滤一段时间后压滤机出液孔出液量逐渐减少，这时说明滤室内滤渣正在逐渐充满，当出液口不出液或只有很少量液体时，证明滤室内滤渣已经完全充满形成滤饼。

2.3.3挤压在压滤机滤饼充满后，进料泵和进料阀门自动关闭，同时挤压装置开始工作。通过向滤板内的隔膜装置不断地输送压力，通过变频控制，控制压力阶梯式上升，使隔膜挤压装置产生膨胀效应，不断地挤压滤板和滤板之间的泥饼，使泥饼再次受压挤出滤液。为达到比较理想的效果，一般挤压过程需要30分钟以上。

2.3.4卸泥挤压过程结束后，滤板开始自动一块块张开，泥饼开始掉落下来，整个板框脱水过程结束，有时候由于进泥浓度不均匀有可能产生粘布的情况，这就需要人工进行协助。2.3.5清洗使用过多次后，板框机的滤布上会沾有很多细小的污泥颗粒，会堵塞原先的滤孔，因此需要高压 冲洗装置对滤布进行全面地冲洗，一般来说每台板框机进行三次脱水之后需要进行一次冲洗以改善滤布的环境。

2.4日常运行情况由于宣化污水处理厂污泥浓度较高，为降低污泥浓度，板框压滤机保持24小时脱泥，每台板框出泥6次/天，每次处理污泥水50m3以上，其岀泥的泥饼含水率约55%,但污泥脱水的效果受季节影响，需要适时调整相关参数，确保设备运行稳定可靠，达到较理想的效果。

3影响板框压滤机效率的原因及对策

3.1影响板框压滤机效率的原因分析经过近一年的运行，发现制约宣化污水处理厂板框压滤机效率的主要因素包括以下几个方面：

①岗位工对板框压滤机工作原理和具体工作流程不够熟悉，在日常使用过程中操作不当;

②药剂选型不符合水厂污泥特性，导致板框压滤机的入料粒度太细，影响板框压滤机的工作效率；

③板框压滤机长期运行以后，细小的颗粒无法完全清洗掉，导致滤板滤布堵塞。

3.2提升板框压滤机效率的对策

3.2.1提高岗位操作技能加强日常培训和考核力度，培养岀一支技术过硬、责任心超强的队伍来操作板框压滤机。板框压 滤机岗位操作员必须经过厂部培训考试合格方可工作，且每个月推选出当月的技能操作能手一名，由该员工对其他岗位操作员进行实际操作讲解培训。日常培训主要是板框压滤机的工作原理和工作流程，只有在熟悉设备工作原理的基础上才能进一步去掌握设备的具体工作流程，进而规范操作方法。对岗位工职责做出明确划分，对于岗位工的失职要严厉考核。

3.2.2强化药剂选型向污泥中投加絮凝剂PAM的作用是进行脱水预处理，此过程又称为污泥调质，PAM不仅能够通过电荷中和效应使污泥中的胶体颗粒脱稳发生凝集沉降，而且还能通过吸附架桥作用将一些活性功能团吸附在分散体系中的微粒上，起到架桥的作用。这对污泥脱水而言是一种非常优良的絮凝剂，因此选择一种合适的药剂对于保障污泥脱水系统的可靠运行是非常重要的。当污泥性质发生变化时，需进行污泥沉降实验，以确定污泥沉降性能，从而对絮凝剂PAM的药剂种类进行相应的调整。

3.2.3加强对设备的维护由于污泥中细小的颗粒存在着穿滤现象，当板框压滤机运行一段时间以后，会造成滤板滤布的堵塞，影响到污泥脱水效果，此时需要对滤布进行全面的清洗，首先拆除滤布用高压水枪对滤布的正反面进行冲洗，用板框机自备的高压清洗装置对滤板进行冲洗，完成后进行重装，每台机器大约运行3个月需要进行一次全面的清洗，清洗过程需要一周左右的时间。

4结论板框压滤机通过加强对岗位工的培训、正确选 择药剂、强化对设备的维护，可以较好地发挥设备深度脱水的效率，使污泥含水率降至60%以下，为固废减量化提供了技术支持，同时也为企业实现节能环保目标奠定了坚实的基础。