肖燕軍，熊 偉，李建剛

(江西晶昊鹽化有限公司，江西 樟樹(shù) 331200)

江西晶昊鹽化有限公司純堿項(xiàng)目于2018年7月28日建成投產(chǎn)，配套建設(shè)有廢液分砂裝置，主要設(shè)備有旋液分離器和螺旋分砂機(jī)，其主要作用是將重堿車(chē)間廢液輸送泵送過(guò)來(lái)的廢液進(jìn)行固液分離，除掉廢液中的廢渣，分離出來(lái)的廢渣外排到廠房外地面再裝車(chē)運(yùn)走。

由于旋液分離器分離效果不佳，很難將廢液中顆粒狀物全部進(jìn)行分離，且分離出的固體顆粒含較多水分和鹽分，堆放到地面容易污染環(huán)境，分離出來(lái)的廢渣含鹽分較高(具體成分見(jiàn)表1)也無(wú)法再使用。為解決此問(wèn)題，江西晶昊鹽化有限公司于2020年引進(jìn)二臺(tái)水平真空帶式過(guò)濾機(jī)，用于廢液分砂系統(tǒng)降低廢渣水分和鹽分，取得較好的效果。

表1 氨堿廢渣成分

1 廢液分砂工藝流程

重堿蒸吸廢液泵輸送過(guò)來(lái)的廢液進(jìn)入旋液分離器進(jìn)行分離，離心分離出的澄清液進(jìn)入淡鈣液降溫工序進(jìn)行閃發(fā)降溫后送入混合桶。廢液中的大部分固體顆粒由分離器出料口流出，進(jìn)入到螺旋分砂機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步分離，分離后的廢渣則通過(guò)分砂機(jī)出口溜子(在帶式過(guò)濾機(jī)濾液的沖洗下)流入進(jìn)料桶。當(dāng)進(jìn)料桶中的含固率達(dá)到 30%左右時(shí)，通過(guò)進(jìn)料泵送到帶式過(guò)濾機(jī)進(jìn)料口進(jìn)行過(guò)濾。同時(shí)使用制鹽冷凝水沖洗濾布。帶濾機(jī)分離后的廢渣由汽車(chē)運(yùn)輸至堆場(chǎng)。濾液先后經(jīng)過(guò)排液罐和集液罐，一部分自流進(jìn)入帶式過(guò)濾機(jī)濾液桶，通過(guò)濾液泵送去沖洗螺旋分砂機(jī)出口溜子或送去混合桶；另一部分帶式過(guò)濾機(jī)濾液與帶式過(guò)濾機(jī)沖洗廢水流入進(jìn)料桶調(diào)配進(jìn)料廢液。排液罐和集液罐中的廢氣用水環(huán)式真空泵抽走。生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的廢水經(jīng)水溝流入集液槽中，通過(guò)液下泵送出。

圖1 廢液分砂工藝流程

2 水平真空帶式過(guò)濾機(jī)應(yīng)用

2.1 水平真空帶式過(guò)濾機(jī)主要技術(shù)參數(shù)

總長(zhǎng)度 12.7 m

總寬度 1.8 m

處理能力 83 t/h(密度1 250～1 390 kg/m3)

濾餅處理能力 6 t/h

處理廢液量的變化范圍 30%～120%

廢液濃度范圍 30～50 wt%

2.2 水平真空帶式過(guò)濾機(jī)工藝流程

連續(xù)水平真空帶式過(guò)濾機(jī)以濾布為過(guò)濾介質(zhì)，是充分利用物料重力和真空吸力實(shí)現(xiàn)固液分離的高效分離設(shè)備。采用整體可拆式的過(guò)濾盤(pán)作為真空室，濾布由電機(jī)拖動(dòng)連續(xù)運(yùn)行。過(guò)濾行程開(kāi)始時(shí)，濾盤(pán)在真空狀態(tài)下與濾布同步運(yùn)行；在非真空狀態(tài)下，濾盤(pán)與濾布作相對(duì)運(yùn)行。由進(jìn)料桶攪拌后的含水廢渣通過(guò)進(jìn)料泵送至高位槽，經(jīng)閥門(mén)由魚(yú)尾形料漿分布器均布在濾帶上，濾布上料漿在真空吸力的作用下進(jìn)行濾抽。直到真空濾盤(pán)碰到接近開(kāi)關(guān)裝置并切斷真空，此時(shí)真空濾盤(pán)在汽缸的拖動(dòng)下迅速返回到原始位置，濾帶在電機(jī)的拖動(dòng)下繼續(xù)運(yùn)行，這樣周而復(fù)始進(jìn)行真空抽濾、洗滌、再抽濾，濾餅在卸料輥處被刮刀裝置刮離卸除，濾布經(jīng)清洗后獲得再生，再經(jīng)過(guò)一組支承輥和糾偏裝置重新進(jìn)入過(guò)濾區(qū)。濾液在集液罐中隨著濾盤(pán)返回時(shí)排出，經(jīng)收集罐收集后進(jìn)入濾液桶，經(jīng)濾液泵送去沖洗螺旋分砂機(jī)出口溜子或送去混合桶。

2.3 水平真空帶式過(guò)濾機(jī)主要部件

1)加料裝置：采用魚(yú)尾形加料斗，內(nèi)有若干條導(dǎo)向筋條，使料漿均布于濾帶上，確保得到良好的、厚薄均勻的濾層，在加料裝置稍后一點(diǎn)地方，裝有橡膠隔離器，以便可控制加料區(qū)。由閥門(mén)控制加料速度，加料裝置的高低位置及傾斜角方位均可調(diào)節(jié)。安裝加料裝置時(shí)應(yīng)保證加入料漿的流動(dòng)方向應(yīng)與濾布的移動(dòng)方向相反，加料點(diǎn)應(yīng)在真空室起點(diǎn)位置或之前，這樣，物料到達(dá)濾布上不會(huì)立即收到真空的作用，形成一個(gè)自然沉降區(qū)，粗顆粒可優(yōu)先沉降，避免破壞濾餅，從而可提高過(guò)濾的速率和質(zhì)量。

圖2 水平真空帶式過(guò)濾機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

2)洗滌裝置：用于加洗滌液，使用的洗滌液需要有一定的壓力，噴射出來(lái)的洗滌液呈平面扇形，安裝時(shí)，噴嘴距離濾餅100 mm以上，噴射方向應(yīng)調(diào)節(jié)一致，以保證能均勻的噴射于濾餅上。使用時(shí)應(yīng)注意洗滌液要澄清，否則容易堵塞噴嘴孔。

3)頭輪及傳動(dòng)裝置：頭輪由碳鋼制作，外包耐酸橡膠。傳動(dòng)裝置由變頻調(diào)速電機(jī)與減速箱構(gòu)成。整個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)的調(diào)速視物料不同而進(jìn)行調(diào)節(jié)。一般調(diào)節(jié)范圍在0.36～6 m/min，張緊后濾布借助濾布與頭輪之間的摩擦力而連續(xù)運(yùn)動(dòng)，濾布運(yùn)動(dòng)的速度即頭輪的線速度應(yīng)與返回氣缸推出的前移速度相同。

4)濾室裝置：用來(lái)提供負(fù)壓的主要部件，濾室主要由濾盤(pán)、出液管、格柵、多孔濾板，鋼性托架及滾輪組成。濾室上面鋪設(shè)濾布，真空吸濾時(shí)與濾布同步向前移動(dòng)?；匦袝r(shí)切斷真空通入大氣，濾布與真空室脫開(kāi)，濾室迅速被返回氣缸拖回。整個(gè)濾室裝置一般由數(shù)個(gè)濾室組成，各個(gè)濾室之間由橡膠墊隔開(kāi)。每個(gè)濾室都通過(guò)出濾管和吸濾管同集液管系統(tǒng)撓性連接，使濾室在行進(jìn)中進(jìn)行抽濾或排空。

整個(gè)濾室根據(jù)過(guò)濾工藝的需要可分成沉降區(qū)、過(guò)濾區(qū)、洗滌區(qū)、吸干區(qū)?？煞謩e用活動(dòng)隔離器隔開(kāi)。各個(gè)區(qū)域根據(jù)需要移動(dòng)隔離器可得到各種不同的洗液和產(chǎn)品。由于真空室保持水平狀態(tài)，整個(gè)過(guò)濾過(guò)程中，濾餅始終處于水平狀態(tài)，經(jīng)過(guò)過(guò)濾，多次洗滌，干燥后可獲得最佳效果。

5)清洗裝置：用來(lái)清洗卸渣后的濾布及橡膠帶，設(shè)有噴水管。噴出的壓力水對(duì)濾布進(jìn)行雙面清洗，使濾布每經(jīng)過(guò)一次卸渣后都能獲得清洗再生。

6)機(jī)架：由扁管焊接或螺栓連接而成。機(jī)架具有足夠的剛性，能很好的承受膠帶的張力，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境有腐蝕性，機(jī)架材質(zhì)選用不銹鋼。

7)濾布：采用聚酯單絲過(guò)濾網(wǎng)，強(qiáng)度高，透氣性好，可肩負(fù)過(guò)濾與傳送兩種功能，且易于清洗再生。

8)氣控柜：由電磁換向閥、三聯(lián)體等組成，主要為調(diào)偏氣缸及真空箱支撐氣缸提供氣源。

9)管路系統(tǒng)：包括真空自動(dòng)排液罐、排液總管、吸液軟管、密封水管等。

10)電控系統(tǒng)：包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)的啟動(dòng)和停止，用于操作主電機(jī)及變頻調(diào)速；濾布調(diào)偏、張緊裝置的手動(dòng)調(diào)整及自動(dòng)控制；真空罐的液面控制等。

11)真空泵：采用水環(huán)式真空泵，皮帶輪傳動(dòng)，配套帶式過(guò)濾機(jī)使用，最大抽速35 m3/min，日常一開(kāi)一備。

3 試運(yùn)行中的問(wèn)題及解決辦法

3.1 試運(yùn)行中的問(wèn)題

3.1.1 進(jìn)料波動(dòng)

原設(shè)計(jì)工藝流程中，進(jìn)料桶里的廢渣混合液是用進(jìn)料泵輸送到帶式過(guò)濾機(jī)，存在的問(wèn)題：用閥門(mén)控制出料量大小時(shí)，下料量開(kāi)大了超出帶式過(guò)濾機(jī)負(fù)荷，容易造成帶式過(guò)濾機(jī)跳?；蚶。y門(mén)關(guān)小后壓力低易造成輸送管線堵塞，廢渣混合料無(wú)法正常輸送，帶式過(guò)濾機(jī)也不能正常運(yùn)行。雖經(jīng)反復(fù)嘗試和不斷改造，用泵輸送混合液，不能正常運(yùn)行。

3.1.2 濾布使用周期短

用濾液沖洗溜管，因?yàn)闉V液循環(huán)使用，其鹽分和活性氧化鈣逐漸增大，導(dǎo)致濾布透水性能下降，使用周期短。

3.1.3 廢渣運(yùn)輸困難、污染環(huán)境

帶式過(guò)濾機(jī)濾餅原設(shè)計(jì)是頭部刮刀刮料直接進(jìn)入下料溜子，用汽車(chē)接住后轉(zhuǎn)運(yùn)，因廢渣受真空度波動(dòng)或者操作影響，經(jīng)常性含水分較多，導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)地面存留廢液，影響環(huán)境衛(wèi)生。

3.2 解決辦法

3.2.1 改變帶濾機(jī)進(jìn)料口位置和斜度

通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行分析，取消從進(jìn)料桶輸送廢液混合砂，改為直接從螺旋分砂機(jī)下料口下料，并保證進(jìn)料管線有一定傾斜角度，同時(shí)在分砂機(jī)下料口加裝一根沖洗水管，把固液比控制在 30%～50% 之間，經(jīng)過(guò)改造，解決了輸送管線經(jīng)常性堵塞現(xiàn)象，帶式過(guò)濾機(jī)運(yùn)行正常。

3.2.2 分砂機(jī)加裝沖洗水

為了進(jìn)一步降低廢渣中氯化鈉和活性氧化鈣的含量，采取加水洗滌，對(duì)廢液分砂工藝再次改進(jìn)，在螺旋分砂機(jī)中部再加裝一根洗水管線，此次改造后，螺旋分砂機(jī)起到分砂、攪拌和分離的作用，代替原設(shè)計(jì)進(jìn)料桶調(diào)節(jié)固液比含量和分離的作用，有效的降低廢渣中的氯化鈉和活性氧化鈣含量。不易堵塞濾布，濾布使用周期從5天左右延長(zhǎng)到12天。

3.2.3 增加廢渣皮帶輸送機(jī)和臨時(shí)庫(kù)房

針對(duì)第3.1.3節(jié)的問(wèn)題，在帶濾機(jī)頭部下料溜子出口安裝廢渣皮帶輸送機(jī)及走廊平臺(tái)，廢渣直接輸送到廢渣臨時(shí)庫(kù)房，庫(kù)房容積能滿足近10天的廢渣存放，待廢渣自然干燥后再由汽車(chē)進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)，此舉減少了運(yùn)輸過(guò)程中漏液，解決了之前存在諸多環(huán)保問(wèn)題。

4 使用效果

從上述表1、表2數(shù)據(jù)可知，廢堿渣中NaCl含量由原來(lái)9.5%降到1%左右，說(shuō)明帶濾機(jī)對(duì)堿渣中氯的去除效果良好，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，洗滌后廢渣達(dá)到環(huán)保利用要求，同時(shí)減少?gòu)U液中固體含量，減輕了采鹵輸送泵的磨損，延長(zhǎng)了設(shè)備使用壽命。

表2 分級(jí)清洗后廢堿渣成分組成(單位：%)

5 后續(xù)還需改進(jìn)的問(wèn)題

1)由于旋液分離器及帶式過(guò)濾機(jī)進(jìn)料閥門(mén)還處于手動(dòng)控制，遇到廢液含砂量波動(dòng)時(shí)難以做到及時(shí)調(diào)整，容易造成帶式過(guò)濾機(jī)超負(fù)荷跳停或者拉稀現(xiàn)象，需要進(jìn)一步作自動(dòng)化遠(yuǎn)程操作方面的改進(jìn)，做到進(jìn)料系統(tǒng)和帶濾機(jī)操作智能一體化化控制。

2)帶濾機(jī)濾板、格柵容易堵塞結(jié)疤，清理難度較大。下一步考慮將濾板、格柵材質(zhì)改為不銹鋼，定期利用高壓清洗機(jī)進(jìn)行清洗除疤，既不會(huì)損壞濾板和格柵，又可以節(jié)省大量清理時(shí)間，減少勞動(dòng)強(qiáng)度。

3)帶濾機(jī)濾布目前采取在線高壓清洗，能適當(dāng)延長(zhǎng)濾布使用周期。但濾布與廢渣接觸容易磨損，需提高濾布耐磨性，降低備件成本。

4)因石灰石含砂量較多，造成廢液含渣量偏大，帶濾機(jī)容易超負(fù)荷運(yùn)行自停，下一步將就提高濾布透水性和提高真空度作深入研究。

6 結(jié) 語(yǔ)

水平真空帶式過(guò)濾機(jī)首次在純堿廢液分砂環(huán)保利用項(xiàng)目中使用，取得了較好效果，但使用還不很成熟，運(yùn)行還不很穩(wěn)定，我們相信隨著使用經(jīng)驗(yàn)的積累和對(duì)其技術(shù)上改進(jìn)，會(huì)在純堿廢液分砂環(huán)保利用生產(chǎn)工藝中發(fā)揮其重要的作用。