板框式壓濾機濾布選型分析

板框式壓濾機濾布選型分析

根據(jù)國家住房和城鄉(xiāng)建筑部的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2010年底，全國各類城市共修建了2832個污水處理廠，污水處理能力達到1.25米。污水處理過程中產(chǎn)生的污泥,其脫水減量化處理是后續(xù)處理處置的經(jīng)濟性的前提和保證。為降低含水率,達到污泥處置對含水率的要求,目前,較多的城鎮(zhèn)污水處理廠選用板框式壓濾機來對產(chǎn)生的剩余污泥進行脫水,降低污泥含水率污泥深度脫水是指對污泥進行調(diào)理,破除細胞壁,釋放結(jié)合水、吸附水和細胞內(nèi)水,改善污泥的脫水性能,使處理后的污泥含水率達到60%以下的脫水方式。針對不同的城市污水處理廠污泥性質(zhì)和后處理處置要求,利用過濾板、隔膜板和濾布組成的過濾單元,在油缸壓緊濾板的條件下,用進料泵壓力對物料進行固液分離,并在進料結(jié)束后,采用隔膜壓榨技術(shù)對濾餅進行壓榨,顯著提高壓濾機的脫水效率,濾餅較硬,呈塊狀,主要設備為板框壓濾機。濾布是板框式壓濾機的“心臟”,板框式壓濾機的過濾效果主要決定于所選的濾布是否恰當,合適的濾布壓濾過程中產(chǎn)生濾液澄清,固相損失少,壓濾后濾餅容易剝離,濾布不易堵塞,容易反洗再利用,工作壽命長因此,合理選用濾布,提高過濾效率,降低脫水后污泥含水率,降低生產(chǎn)成本,是板框式壓濾機選配的一項重要任務1過濾機濾布類型壓濾機濾布從所選的濾布材質(zhì)、材料構(gòu)成方式以及編制方式不同進行分類選配。1.1材料過濾1.1.1丙綸及其類織物的特性丙綸是由丙烯作原料經(jīng)聚合、熔體紡絲制得的纖維,價格較為低廉。丙綸濾布具有較好的耐化學腐蝕性,對酸和堿抵抗性能良好,力學強度高,耐磨性好。丙綸的濕強基本等于干強,在進泥后壓濾過程中,丙綸濾布強度基本保持不變。丙綸濾布的吸濕性很小,幾乎不吸濕,一般大氣條件下的回潮率接近于零,但它有芯吸作用,能通過織物中的毛細管傳遞水蒸氣,但本身不起任何吸收作用。丙綸的縱面平、直、光,在污泥壓縮后,也便于污泥的剝離。但丙綸濾布的耐光性較差,熱穩(wěn)定性也較差,易老化1.1.2滌綸—滌綸濾布滌綸是以精對苯二甲酸(PTA)或?qū)Ρ蕉姿岫柞?DMT)和乙二醇(EG)為原料經(jīng)酯化或酯交換和縮聚反應而制得的成纖高聚物———聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET),經(jīng)紡絲和后處理制成的纖維。滌綸具有強度高,耐磨性好,耐光性好,耐腐蝕,可耐漂白劑、氧化劑、烴類、酮類、石油產(chǎn)品及無機酸,耐稀堿,不怕霉,但熱堿可使其分解。由于滌綸濾布吸濕性較低,它的濕態(tài)強度與干態(tài)強度基本相同。彈性接近羊毛,當伸長5%~6%時,幾乎可以完全恢復。耐皺性超過其他纖維,即織物不折皺,尺寸穩(wěn)定性好。1.1.3彈性同復率和耐磨性錦綸纖維強力高,強度為4~5.3Cndtex,伸長率為18%~45%。在10%伸長時彈性同復率在90%以上。錦綸強力在纖維中最強,據(jù)測定,錦綸纖維的耐磨性為棉纖維的10倍,粘膠的50倍。耐磨性居多種纖維之首。錦綸纖維耐強堿、弱酸。但錦綸不耐光,容易變色發(fā)脆,因此錦綸織物不宜長期在日光下暴曬。1.1.4斷裂伸長,彈性差維綸濾布的化學名稱叫聚乙烯醇,它的強力比滌綸要低,強度僅為3.52~5.72Cndtex。斷裂伸長12%~25%。彈性差,織物保持形性差,耐磨性較好,耐用性較純棉的1~2倍。但有一個最大的優(yōu)點就是能經(jīng)受強堿的作用,并且吸濕性好,容易與橡膠結(jié)合在一起,是橡膠行業(yè)中配用的好材料,它的缺點是耐溫較低,溫度達100℃就有收縮,不耐酸性。表1為幾種濾布的性能指標。1.2復絲纖維的生產(chǎn)按濾布材料的結(jié)構(gòu)方式可以分為:單絲、復絲長纖和短纖。單絲一般是合成纖維拉成0.16~0.32dtex的單根長絲,由它織成的濾布具有表面光滑、空隙均勻、比阻小、透水快、不易堵塞、易清洗和污泥剝離性能好等優(yōu)點。但它捕集粒子直徑較大,濾液的含固率較高,回收率較低。復絲即經(jīng)線/緯線,由多根纖維組成一根絲織成。復絲長纖用它織成濾布,抗拉強度好,對顆粒的截留性能較單絲為好,但污泥卸料時剝離性能稍差。復絲短纖是用天然棉毛纖維或合成短纖維多股捻制而成,其具有絨毛狀纖維,呈現(xiàn)良好的顆粒截留性能,密封性也佳,但缺點是孔隙易堵塞,清洗和污泥剝離性能較差。表2為幾種濾布的特點說明。1.3中央層面,采用施工法和壓封法等方法,其原料主要從流動和回收率上看,表現(xiàn)為按照濾布的織造方法也可分為三種:平紋、斜紋和緞紋。平紋濾布構(gòu)造致密,孔隙小,故顆粒截留性好,濾液澄清度高,使用壽命長,價格也較便宜。缺點是比阻大,易堵塞,卸渣性能差。緞紋織布的孔隙最大,比阻小,不易堵,污泥剝離性能好。但顆粒截留能力低,濾液較為渾濁,回收率較低。斜紋濾布的各項性能介于平紋與緞紋之間,但其抗摩擦能力很強,過濾速度也大,壽命最長,因而被廣泛應用。2城鎮(zhèn)污水處理廠的濾布城鎮(zhèn)污水處理廠的污泥產(chǎn)生量較大,工作強度較高,濾布反復擠壓經(jīng)常使用,需要具有一定的抗拉強度,無伸縮,尺寸穩(wěn)定性好,對濾布的力學強度要求較高;在污泥調(diào)理調(diào)質(zhì)過程中往往需要添加PAM、鐵鹽、鋁鹽或石灰等藥劑,污泥性質(zhì)較為復雜,調(diào)理后的污泥呈堿性,濾布要能夠有一定的耐腐蝕性能。城鎮(zhèn)污水處理廠污泥中主要為有機質(zhì)顆粒物,顆粒較細,需要孔隙相對較小的濾布,過濾后的濾液要較清澈,有利于提高污泥的回收率;濾布的透水性也較好,過濾速度快,能夠較快地排出污泥中的水分,提高板框機的工作效率;濾布的不宜堵塞;濾布脫水后污泥的剝離性好,泥餅在板框機濾板開框后能夠自動剝離;濾布容易沖洗再生,延長使用周期,降低使用成本。因此,在對板框式壓濾機濾布選型上,要能夠滿足以下幾個要求:強度高、耐腐蝕、濾液清、透水快、不易堵、易剝離、壽命長。3濾布材料選取根據(jù)實際處理經(jīng)驗,針對上述要求,結(jié)合材質(zhì)的特性,城鎮(zhèn)污水處理廠板框式壓濾脫水機濾布宜選用丙綸或滌綸材質(zhì)的濾布,材料構(gòu)成選用單絲或者復絲長纖,編制方式選擇常用的斜紋模式,并將兩種濾布進行試驗比較,如表3所示。試驗采用過濾面積為4m試驗用污泥為石洞口污水處理廠濃縮后污泥,藥劑分別選用了污泥干化焚燒后的飛灰、氯化鐵以及陽離子的聚丙烯酰胺。3.1不添加鐵鹽時濾布泥餅的含水率試驗選用了常用的藥劑投加種類,組合對板框式壓濾機選用的不同濾布條件下,含水率等情況的分析從泥餅含水率來看,在不添加鐵鹽的情況下,2#濾布較1#濾布泥餅的含水率較高,在添加鐵鹽后,含水率明顯降低,且2#濾布的含水率較低。3.2兩種濾布過濾后含水率的對比試驗選用了在鐵鹽投加量固定,飛灰投加量不斷變化的條件下,兩種濾布過濾后含水率的情況如表5所示。由表5可知由于2#濾布的透水性較好,隨著飛灰投加濃度的增加,含水率降低尤為明顯。3.3比較分析綜合上述試驗結(jié)果,對兩種濾布進行比較分析如表6所示。4板框機濾布的選取隨著城市人口的增長、市政服務設施的不斷完善、污水處理技術(shù)的革新以及處理程度的深化,在污水處理過程中產(chǎn)生的污泥量還將大大增加,污泥脫水減量化勢在必行,板框機作為一種較常用的處理設備,發(fā)展前景較為廣闊。板框機濾布的選擇非常重要,需要綜合考慮濾液、泥餅含水率、使用成本等多項因素進行考慮,在總結(jié)