带式浓缩压滤机处理能力的计算方法

带式浓缩压滤机处理能力的计算方法



[摘要]研究和掌握带式浓缩压滤机处理能力的计算方法，对带式浓缩压滤机的结构设计、运行参数选定、污泥调理等具有重要意义。笔者通过两种不同的计算方法，认为带式浓缩压滤机的处理能力受多种因素的影响，在设计、运行中应综合考虑，有机地协调好各因素的相互配合和制约关系。
　　[关键词]带式浓缩压滤机 卡门过滤方程 污泥的比阻 过滤产 率运行参数
　　
　　1概述
　　带式浓缩压滤机（以下简称带式压滤机）是依据化学絮凝接触过滤和机械挤压原理而制成的高效固液分离设备，因其具有工艺流程简单、自动化程度高、运行连续、控制操作简便和工作过程可调节等一系列优点，并且省却了污泥浓缩池、在一定程度上节省了建设资金，正得到越来越广泛的应用。
　　经絮凝的污泥首先进入重力脱水区，大部分游离水在重力作用下通过滤带被滤除；随着滤带的运行，污泥进入由两条滤带组成的楔形区，两条滤带对污泥实施缓慢加压，污泥逐渐增稠，流动性降低，过渡到压榨区；在压榨区，污泥受到递增的挤压力和两条滤带上下位置交替变化所产生的剪切力的作用，大部分残存于污泥中的游离水和间隙水被滤除，污泥成为含水率较低的片状滤饼；上下滤带经卸料辊分离，凭借滤带曲率的变化并利用刮刀将滤饼刮落，实现物料的固液分离，而上、下滤带经冲洗后重新使用，进行下一周期的浓缩压滤。
　　带式压滤机在实际工程应用中所涉及的主要技术经济指标有：①处理能力，②泥饼含水率，③化学药剂投加量，④动力消耗，⑤冲洗水耗量，⑥带张力，⑦有效带宽，⑧滤带运行速度，⑨气源压力等主要指标，其中处理能力是评价带式压滤机综合性能的首要指标。影响带式压滤机处理能力的因素很多，但主要体现在重力脱水区、压榨区及其滤带运行速度、滤带张力、辊径(大小、包角和中心距)、滤带(透气量)选择、加药调理效果等方面，也是带式压滤机结构设计、生产制造等质量的综合体现。所以了解带式压滤机处理能力的计算方法对带式压滤机的优化设计、运行参数的选择、合理投加药剂量等选择具有一定的指导意义。
2带式浓缩压滤机处理能力的计算
　　2.1带式压滤机处理能力的第一种计算方法
　　以带式压滤机产出湿泥饼厚度为主要计算参数，根据算出
的湿泥饼产量，再计算出进料量
（即处理能力），其计算公式如下：
　　
　　
式中Q湿泥饼——湿泥饼产出量t/h；
　　B——滤带宽度m；
　　ξ——滤带宽度利用系数，一般取0.85～0.9；
　　δ——湿泥饼厚度m，一般取6～10mm（0.006～
0.01m）；
　　v——压滤带实际工作速度m/min,一般取3～6m/min；
　　s——单位时间60min/h；
　　γ——湿泥饼比重t/m3，一般取1.03t/m3；
　　β——固相回收率，一般取≥95％。
Q进料量=（湿泥饼含固率/进料含固率）×Q湿泥饼（t/h）
　　从以上计算公式可以看出，该计算方法是以带式压滤机产出湿泥饼厚度为主要计算参数，而湿泥饼厚度的形成一方面与带式压滤机的运行参数如滤带运行速度、过滤压力有很大关系；另一方面还与污泥的性质如固体浓度、粘度、加药调理后污泥的比阻等也有很大关系；湿泥饼厚度的形成关键还取决于压滤机的结构设计如浓缩段的长度、浓缩段的容量、压滤时间和压滤周期、滤带透气量的选择等。计算公式中Q湿泥饼与湿泥饼厚度δ成线性关系，湿泥饼厚度选择范围3～10mm，并且许多带式压滤机实际运行中形成的湿泥饼的厚度在滤带宽度范围内也不均匀。所以笔者认为，该种计算方法没有与浓缩段、压榨段的主要技术参数及污泥的主要性质参数相结合，没有反映出污泥加药调理效果、压滤机结构参数设计、运行参数的变化等因素对带式压滤机处理能力的影响，且计算出的Q湿泥饼数值范围较大，一般适用于带式压滤机的设计选型，对带式压滤机的优化结构设计、指导运行等意义不大。
　　2.2带式压滤机处理能力的另一种计算方法：
　　城市污水和工业废水的污泥脱水系统，在污泥脱水前都需对污泥进行加药调理。加药调理
的目的是改善污泥的脱水性能，降低污泥中水的亲和力，降低污泥的过滤比阻抗值（即滤饼
的阻力）r和毛细管吸水时间CST。
　　过滤开始时，滤液必须克服过滤介质（滤带）的阻力，当滤饼逐渐形成后，还必须克服滤饼本身的阻力，属滤饼过滤的基本形式。可利用根据液体通过滤渣层流动的基本原理推导出的卡门（Carman）过滤基本方程来进行过滤产率（即处理能力）的计算。