白雪冬 李強(qiáng)

摘 要： 分析污水處理中影響隔膜壓濾機(jī)脫水性能的因素，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，找出隔膜壓濾機(jī)的最佳操作參數(shù)和進(jìn)料方式，降低泥餅含水率，提升生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞： 污水;隔膜壓濾機(jī);性能;含水率;生產(chǎn)效率

【中圖分類號(hào)】TD46 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.36.160

污水處理常用的脫水工藝有自然干燥法和機(jī)械脫水法。自然干燥法具有不加或少加藥劑，工藝簡(jiǎn)單，處理容易等優(yōu)點(diǎn)，其缺點(diǎn)是受天氣的影響較大，脫水時(shí)間長(zhǎng)還不穩(wěn)定。機(jī)械脫水效率高，占地少，自動(dòng)化程度高，脫水后泥餅更便于運(yùn)輸和最終處置。

1 隔膜壓濾機(jī)機(jī)構(gòu)及工作原理

隔膜壓濾機(jī)的工作原理為[1]：過濾部分由普通濾板和帶有隔膜的濾板間隔組成，液壓裝置推動(dòng)壓板將相鄰的濾板間形成封閉的濾室。喂料泵將泥漿從過濾中心位置輸送到濾室內(nèi)，在壓力的作用下，濾液通過濾布回收到配套裝置集水槽中，大顆粒的固體被濾布攔截在濾室內(nèi)，逐步形成含水率較低的濾餅。然后，開啟氣動(dòng)泵，向隔膜濾板充入空氣，隔膜鼓動(dòng)再一次對(duì)濾餅進(jìn)行擠壓脫水。

2 影響因素分析

本文主要研究過濾壓力和進(jìn)料方式對(duì)隔膜壓濾機(jī)性能的影響。壓濾機(jī)喂料泵型號(hào)為BN70-12螺桿泵，采用變頻控制，運(yùn)行壓力可選范圍在0.4MP-1.8MPa。分析不同過濾壓力在不同時(shí)間內(nèi)過濾速率的變化，以此來選擇合適的過濾壓力。

進(jìn)料方式一般為濾室中心送料和上部送料，哪一種進(jìn)料方式更優(yōu)，需要從生產(chǎn)成本、濾餅含水率、生產(chǎn)效率等綜合因素考慮，選擇最有利用提高濾機(jī)脫水性能的進(jìn)料方式。

3 提升隔膜壓濾機(jī)脫水性能的措施

3.1 選擇合適的過濾壓力

通過調(diào)整喂料泵的頻率，分別選取壓力值△P=0.4MPa、0.6MPa、0.8MPa、1MPa、1.2MPa、1.4MPa、1.6MPa。每個(gè)過濾壓力都進(jìn)行3次實(shí)驗(yàn)，對(duì)每次實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的泥餅計(jì)算含水率，得出平均值。

表1可以看岀，在保證其他運(yùn)行參數(shù)不變的情況下，濾餅的含水率隨著過濾壓力的增大而減小，減小的幅度先大后小，最后趨于平穩(wěn)。當(dāng)過濾壓力在0.4MPa-1.0MPa這個(gè)區(qū)間，隨著過濾壓力的下降，濾餅含水率下降幅度最大最明顯。當(dāng)過濾壓力超過1.0MPa后，濾餅含水率雖然也在呈下降趨勢(shì)，但是下降幅度小，不明顯，接近于一個(gè)常數(shù)，濾餅含水率基本都在50%左右。這是因?yàn)闆Q定濾餅含水率的一個(gè)主要因素是濾餅的孔隙率[2]，過濾壓力較低時(shí)，過濾速率快，濾餅的孔隙率下降的也特別快。隨著過濾壓力的逐漸增大，泥餅固體顆粒濃度也在增大，泥餅的孔隙率已接近最低值，此時(shí)泥餅產(chǎn)生過濾阻力最大，所以通過增加過濾壓力對(duì)泥餅的含水率影響不大，如果一味追求低含水率而持續(xù)加大過濾壓力，不僅對(duì)壓濾機(jī)本體的強(qiáng)度是一個(gè)考驗(yàn)，同時(shí)將浪費(fèi)掉很多不必要的能耗。所以，1.0MPa為最佳過濾壓力。

3.2 選擇合適的進(jìn)料方式

現(xiàn)場(chǎng)選用中心進(jìn)料和上部進(jìn)料兩種濾機(jī)做為試驗(yàn)設(shè)備，濾板規(guī)格1500×1500（mm），濾室個(gè)數(shù)50，處理能力均為12000kgTS/d。首先，保證兩臺(tái)濾機(jī)處理的污泥來自同一個(gè)儲(chǔ)泥罐;其次，要保證兩臺(tái)濾機(jī)的污泥處理量相同。一共進(jìn)行3次試驗(yàn)，過濾時(shí)間分別選擇1200s、1500s和1800s，分析中心進(jìn)料和上進(jìn)料兩種不同方式對(duì)濾機(jī)脫水性能的影響。如表2。

由表2可看出，無論哪一種進(jìn)料方式，隨著過濾時(shí)間的增加，濾餅含水率在逐步遞減，并且遞減量也在逐步減小;在含水率遞減的同時(shí)，由于污泥含固總量不變，所以濾餅的產(chǎn)量也在呈現(xiàn)遞減趨勢(shì)。原因分析，上進(jìn)料產(chǎn)生的濾餅由于是由底部逐漸向入口處生長(zhǎng)，底部的過濾時(shí)間明顯高于入口處的，過濾時(shí)間由上到下遞減，整個(gè)過程大部分時(shí)間是在做局部過濾，所以生產(chǎn)的濾餅含水率整體不均勻[3]。濾室中心進(jìn)料方式下濾餅的生長(zhǎng)是從濾室的四周逐漸向中心生長(zhǎng)的，各個(gè)部位過濾時(shí)間接近，整個(gè)過程整體過濾時(shí)長(zhǎng)要大大超過局部過濾，所以濾餅含水率整體較為勻稱;通過以上的研究分析，我們認(rèn)為中心進(jìn)料有助于降低濾餅含水率和提高隔膜壓濾機(jī)單位時(shí)間內(nèi)濾餅的產(chǎn)量。所以，中心進(jìn)料方式更優(yōu)。

4 結(jié)束語

隔膜壓濾機(jī)以其脫水性能好，工作效率高等特點(diǎn)，在污水處理行業(yè)得到越來越廣泛的推廣應(yīng)用，本文采取實(shí)驗(yàn)的方式，找出了隔膜壓濾機(jī)最佳的運(yùn)行壓力、最優(yōu)的進(jìn)料方式以及藥劑投加比例，大大降低了隔膜壓濾機(jī)泥餅的含水率，有效地提高了污水處理行業(yè)隔膜壓濾機(jī)的生產(chǎn)能力。

參考文獻(xiàn)

[1] 鄧玲.廂式隔膜壓濾機(jī)污泥深度脫水過濾特性研究[D].長(zhǎng)沙：中南大學(xué)，2014.

[2] 曾振祥，閆海博，曾小穎.旋轉(zhuǎn)壓濾機(jī)濾室流場(chǎng)仿真分析與試驗(yàn)研究[J].湘潭大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào)，2009，3l（4）：97-99.

[3] 喬保蒙.XAY160/1250-U型壓濾機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化及過濾過程仿真[D].贛州：江西理工大學(xué)，2016.