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污泥脱水、真空过滤法、压滤法、离心法原理及简介
来源: 时间:2022-07-22

污泥脱水的主要方法有真空过滤法、压滤法、离心法和自然干化法。其中前面三种采用的是机械脱水,本质上都属于过滤脱水的范畴。其原理基本相同,都是利用过滤介质两面的压力差作为推动力,使水分强制通过过滤介质,固体颗粒被截留在介质上,达到脱水的目的。对于真空过滤法,其压差是通过在过滤介质的一面造成负压而产生;对于压滤法,压差产生于在过滤介质一面加压;对于离心法,压差是以离心力作为推动力。污泥奔滤前均需要预处理,化学处理是最简单,高效,节约成本的方法之一,常用铝盐(聚铝),铁盐(三氯化铁),硅酸盐(聚硅酸铝污泥碳化剂),高分子有机絮凝剂等。

一、真空过滤法

空过滤是目前应用最广泛的一种机械脱水方法,主要应用于经过预处理后初次沉淀污、化学污泥及消化污泥的脱水。其特点是连续运行、操作平稳、处理量大、能实现过程操作自动化。但是此方法脱水前必须预处理,附属设备多,工艺复杂,运行费用高,再生与清洗不充分,易堵塞。

1.真空过滤机的构造

真空过滤机有转筒式、绕绳式、转盘式3种类型,其中应用最广泛的是GP型转鼓真空过滤机。

转鼓旋转时,由于真空的作用,将污泥吸附在过滤介质上,液体通过过滤介质沿真空管路流到气水分离罐。吸附在转鼓上的滤饼转出污泥槽的污泥面后,若扇形间隔的连通管在固定部件缝的范围内,则处于滤饼形成区与吸干区,继续吸干水分。当管孔与固定部件的缝相通时,便进入反吹区,与压缩空气相通,滤饼被反吹松动,然后用刮刀剥落经皮带输送器运走。之后进入休止区,实现正压与负压转换时的缓冲作用,这样一个工作周期就完成了。

转鼓真空过滤机.webp


2.转鼓真空过滤机的设计

转鼓真空过滤机的设计首先是确定过滤机的产率,即单位时间、单位转鼓面积所能提供的干固体质量,然后根据产率与污泥量确定过滤机面积。

二、压滤法

压滤法与真空过滤法基本理论相同,只是压滤法推动力为正压,而真空过滤法为负压。压滤法的压力可达4-8kg/m2,因此,推动力远大于真空过滤法。常用的有板框压滤机和带式压滤机两种。

1.板框压滤机

板框压滤机的构造简单,推动力大,适用于各种性质的污泥,且形成的滤饼含水率低,但它只能间断运行,操作管理麻烦,滤布易坏。板框压滤机可分为人工和自动板框压滤机两种。自动板框压滤机与人工的相比,滤饼的剥落、滤布的洗涤再生和板框的拉开与压紧完全自动化,大大减小了劳动强度。自动板框压滤机有立式和卧式两种。

板框压滤机的工作原理。板与框相间排列而成,并用压紧装置压紧,在滤板两侧覆有滤布,即在板与板之间构成压滤室。在板与框的上端相同部位开有小孔,压紧后,各孔连成一条通道。加压后的污泥由该通道进入,并由滤框上的支路孔道进压滤室。污泥的运动方向见图中箭头。在滤板的表面刻有沟槽,下端有供滤液排出的孔道。滤液在压力作用下,通过滤布并沿着沟槽向下流动,最后汇集于排液孔道排出,使污泥脱水。为了防止污泥颗粒堵塞滤布网孔和滤板沟槽,在压滤开始时,压力要小一点,待污泥在滤布上形成薄层滤饼后,再增大压力。

2.带式压滤机

带式压滤机中,较常见的是滚压带式压滤机。其特点是可以连续生产,机械设备较简单,动力消耗少,无需设置高压泵或空压机。在国外已经被广泛用于污泥的机械脱水。

滚压带式压滤机由滚压轴及滤布带组成,压力施加在滤布带上,污泥在两条压滤带间挤轧,由于滤布的压力或张力得到脱水。其基本流程如下。

污泥先经过浓缩段,依靠重力过滤脱水,浓缩时间一般为10~30s,目的是使污泥失去流动性能,以免在压轧时被挤出滤布带,之后进人压轧段,依靠滚压轴的压力与滤布的张力除去污泥中的水分,压轧段的停留时间为1~5min。

滚压的方式取决于污泥的特性,一般有两种:一种是相对压榨式,滚压轴上下相对,压榨的时间几乎是瞬时的,但压力大;另一种是水平滚压式,滚压轴上下错开,依靠滚压轴施于滤布的张力压榨污泥,因压榨的压力受张力限制,压力较小,故所需压榨时间较长,但在滚压过程中对污泥有种剪切力的作用,可促进污泥的脱水。

三、离心法

离心法的推动力是离心力,推动的对象是固相,离心力的大小可控制,比重力大得多。因此脱水的效果比重力浓缩好。它的优点是设备占地小,效率高,可连续生产,自动控制。生条件好;缺点是对污泥预处理要求高,必须使用高分子聚合电解质作为调理剂,设备易磨损。

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