板框压滤机在污水处理方面的应用

板框压滤机在污水处理方面的应用

孟书生

贝尔芬格水处理技术（杭州）有限公司310000

摘要：本文首先介绍了框压滤机的选型及工作原理，然后介绍了板框压滤机介绍，最后分析了板框式压滤机运行中常见故障及解决措施。

关键词：板框压滤机；污水处理；应用

一、前言

板框压滤机是工业生产中的实现固体，液体分离，板框压滤机是悬浮液固、液两相分应用于化工、陶瓷、石油、医药、食品、冶炼等行业，运用于污水处理中有着很好的作用。

二、框压滤机的选型及工作原理

板框压滤机由交替排列的滤板和滤框构成一组滤室。滤板的表面有沟槽，其凸出部位用以支撑滤布。滤框和滤板的边角上有通孔，组装后构成完整的通道，能通入悬浮液、洗涤水和引出滤液。板、框两侧各有把手支托在横梁上，由压紧装置压紧板、框。板、框之间的滤布起密封垫片的作用。由供料泵将悬浮液压入滤室，在滤布上形成滤渣，直至充满滤室。滤液穿过滤布并沿滤板沟槽流至板框边角通道，集中排出。过滤完毕，可通入清洗涤水洗涤滤渣。洗涤后，有时还通入压缩空气，除去剩余的洗涤液。随后打开压滤机卸除滤渣，清洗滤布，重新压紧板、框，开始下一工作循环。

板框压滤机对于滤渣压缩性大或近于不可压缩的悬浮液都能适用。适合的悬浮液的固体颗粒浓度一般为10%以下，操作压力一般为0.3～0.6兆帕，特殊的可达3兆帕或更高。过滤面积可以随所用的板框数目增减。板框通常为正方形，滤框的内边长为320～2000毫米，框厚为16～80毫米，过滤面积为1～1200米2。板与框用手动螺旋、电动螺旋和液压等方式压紧。板和框用木材、铸铁、铸钢、不锈钢、聚丙烯和橡胶等材料制造。

板框式压滤机主要由止推板（固定滤板）、压紧板（活动滤板）、滤板和滤框、横梁（扁铁架）、过滤介质（滤布或滤纸等）、压紧装置、集液槽等组成，其中过滤介质和集液槽由用户自备，也可由本厂代配。

板框压滤机有手动压紧、机械压紧和液压压紧二种形式。手动压紧是螺旋千斤顶推动压紧板压紧；机械压紧是电动机配H型减速箱，经机架传动部件推动压紧板压紧；液压压紧是有液压站经机架上的液压缸部件推动压紧板压紧。两横梁把止推板和压紧装置连在一起构成机架，机架上压紧板与压紧装置饺接，在止推板和压紧板之间依次交替排列着滤板和滤框，滤板和滤框之间夹着过滤介质；压紧装置推动压紧板，将所有滤板和滤框压紧在机架中，达到额定压紧力后，即可进行过滤。悬浮液从止推板上的进料孔进入各滤室（滤框与相邻滤板构成滤室），固体颗粒被过滤介质截留在滤室内，滤液则透过介质，由出液孔排出机外。压滤机的出液有明流和暗流两种形式，滤液从每块滤板的出液孔直接排出机外的称明流式，明流式便于监视每块滤板的过滤情况，发现某滤板滤液不纯，即可关闭该板出液口；若各块滤板的滤液汇合从一条出液管道排出机外的则称暗流式，暗流式用于滤液易挥发或滤液对人体有害的悬浮液的过滤。

压滤机根据是否需要对滤渣进行洗涤，又可分为可洗和不可洗两种形式，可以洗涤的称可洗式，否则称为不可洗式。可洗式压滤机的滤板有两种形式，板上开有洗涤液进液孔的称为有孔滤板（也称洗涤板），未开洗涤液进液孔的称无孔滤板（也称非洗涤板）。可洗式压滤机

又有单向洗涤和双向洗涤之分，单向洗涤是由有孔滤板和无孔滤板组合交替放置；双向洗涤滤板都为有孔滤板，但相邻两块滤板的洗涤应错开放置，不能同时通过洗涤液。

压滤机工作原理：压滤机用于固体和液体的分离。与其它固液分离设备相比，压滤机过滤后的泥饼有更高的含固率和优良的分离效果。固液分离的基本原理是：混合液流经过滤介质（滤布），固体停留在滤布上，并逐渐在滤布上堆积形成过滤泥饼。而滤液部分则渗透过滤布，成为不含固体的清液。随着过滤过程的进行，滤饼过滤开始，泥饼厚度逐渐增加，过滤阻力加大。过滤时间越长，分离效率越高。特殊设计的滤布可截留粒径小于1μm的粒子。压滤机除了优良的分离效果和泥饼高含固率外，还可提供进一步的分离过程：在过滤的过程中可同时结合对过滤泥饼进行有效的洗涤。从而有价值的物质可得到回收并且可以获得高纯度的过滤泥饼。

三、板框压滤机介绍

解情况板框压滤机（见图1）是污水处理系统中的泥水分离的主要设备，其作用是将污水处理后的淤泥进行压滤，形成大块滤饼（泥饼），以便排除。

本废水处理站污泥脱水间共设三台全自动厢式压滤机，其中两台用于酸碱污泥脱水，一台用于含铬污泥脱水。板框压滤机型号为XMK250/1500U，其主要由过滤机构、压紧机构、拉板机构、自动翻板集液盘、液压站、污泥下料斗和电气控制部分等七大部分组成。板框压滤机工作运行的原理比较简单，先由液压施力压紧板框组，沉淀的淤泥由中间进入，分布到各滤布之间。由于板框压紧，淤泥无法外溢，在隔膜泵和压缩空气的压力作用下，淤泥中的水分由滤布中渗出，流入出水管，而泥饼则留在了空腔中。之后板框卸压，滤板拉开，泥饼靠重力落下，落入卸泥小车，最后由汽车拉走，因此说压滤过程是污水处理工艺中的最后一道工序。

1、设备工作顺序

设备工作顺序如图2所示（注：虚线框内的操作可根据物料性质和要求进行选择操作）。

3、设备运行介质及环境

酸碱污泥从酸碱中间污泥池的池底排出，主要成分为Fe（OH）3、Ca（OH）2、有机物絮凝体及其它杂质，pH值为5～12，温度≤50℃。进泥含水率约为97%。含铬污泥从含铬废水澄清池底排出，主要成分为Cr（OH）3、Zn（OH）2、Ca（OH）2及其它杂质，pH值为5～12，温度≤50℃。进泥含水率约为97%。污泥脱水系统设备安装地点为马钢2130冷轧带钢工厂废水处理站。压滤机间位于废水处理站二层，二层楼板顶标高6.00m，泥饼间位于底层。污泥供给泵布置在酸碱中间污泥池和含铬废水澄清池附近，为室外露天布置。污泥脱水设备的布置区域为潮湿和轻腐蚀性气体环境。

四、板框式压滤机运行中常见故障及解决措施

1、板块自身的损坏及解决措施我们将造成板块损坏的原因总结为以下几点：第一，铜精矿中存在干燥的泥块或污泥的浓度太浓。这种情况下干燥的泥块很容易堵塞供料口，使得滤板之间形成空腔，在液压系统持续的压力下很容易损坏板块；第二，由于物料供给不及时导致板块破损；第三，机器启动过程中供料阀门或出料阀门没有开启，使得系统产生的压力无处释放而导致板块破损。第四，滤板没有按照规定的期限进行清洗或者清理不彻底，导致板框边缘被冲刷形成小沟。这会导致介质外泄使得系统压力无法升高，压滤机无法压制出泥块。

针对上面介绍的板块自身损坏的情况，笔者认为可以从以下几方面来解决：首先，在清洗刮刀的时候利用尼龙布来进行清洗，利用尼龙布及时去除进料口上残留的铜精矿。其次，要对过滤板进行定期清洗，使过滤板处在最大容积的状态。最后，定期检查和清理滤布。

2、滤板的损坏及修补方法

滤板在使用过程中受到各种因素的作用，在使用一定期限后，边角处经常会有沟痕的出现。如果不对这些沟痕进行修补，刚开始出现的时候会使得滤饼变软，当沟痕扩大到一定程度时，滤饼会变成稀泥状使得滤饼很难成形。由于制造滤板的材料非常特殊，当沟痕扩大后很难进行修复，如果对其进行更换价格又相当昂贵。因此，我们在使用过程中一定要及时发现这些损坏的地方，对其进行修补。一般采用油面修补剂或精钢沙对滤板上的沟痕进行修补，修补方法如下：首先，清理沟槽上的杂质，使沟槽变光滑。然后，参照修补剂的使用说明书，将修补剂均匀涂抹在沟槽上。最后，将准备好的皮条套上并进行挤压使两者迅速粘合。粘合的过程中一定要保证沟槽的平整度。滤板和皮条牢固地粘合到一起之后即完成修复。

3、板框之间的渗水问题及解决措施

由于板框之间的压力比过低或者滤布上出现了一些较大的孔隙，可能导致板框之间出现渗水问题。在实际操作过程中，板框之间出现渗水的现象很常见，解决的方法也比较多。一般采用的方法是增加板框之间的压力或者把旧的滤布更换掉。

4、滤饼形状或厚度不均匀问题及解决措施

在操作过程中，物料供给不足、物料供给的时候浓度太低、元件被堵塞，这些情况都可能导致滤饼形状或厚度不均匀。针对这些故障，笔者提出以下几点解决措施：第一，在允许的情况下适当增加物料的供给量，保证物料供给充足。第二，对生产的工艺进行革新，提高物料的质量。第三，对供料孔、排水孔进行定期清理，使其保持畅通。第四，在压制滤饼的过程中，适当地增加压力。

5、变频电机运行异常及解决措施

出现这种情况，主要因为变频电机由变频器控制，变频器又由PLC发出的信号来控制，而PLC信号来源于扩散硅压力变送器，这种压力变送器由于安装在管道上来检测压力很容易被损坏，从而是变频电机运行出现异常。这个问题的解决措施主要是选择既耐振动又防潮的电容式压力变送器来取代扩散硅压力变送器。

6、运作迟缓的问题及解决措施

在实际操作中，由于导向杆的表面很容易被油渍污染，使滤板的运作速度减慢、甚至因走偏而掉下来。当出现运作迟缓这种情况时，我们应当及时地清理导向杆上的油污，使其保持清洁。并且在导向杆上涂抹一层适量的黄油来润滑导向杆，使导向杆运动更流畅。

五、结束语

板框压滤机作为固液分离设备，它具有分离效果好、适应性广，有其独特的优越性，越来越广泛的被应用于污水处理行业，用于去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质。

参考文献：

[1]余必敏.工业废水处理与利用[M].北京：科学出版社，2010

[2]周本省.工业水处理技术[M].北京：化学工业出版社，2010

[3]张喜勇.板框压滤机常见故障分析[J].中国科技信息，2011