带式压滤机介绍及处理能力的计算方法.pdf

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1、. . 一、水解酸化池污泥产量一般可以这样考虑： 排泥量计算主要是两个方面：一个是，细胞生长产生的污泥；还 有就是进水的 TSS产生的惰性污泥。 1、污泥有机部分产量 W1 = Yobs * ( So - Se ) * Q / 1000*（1-水解率） =50.4kg/d Yobs：BOD5表观产率系数：一般在生物用于同化生长中，一般是用于 生物生长的有机物占有1/3 左右，可以考虑取 0.3-0.4kgVSS/kgBOD。 污泥的水解率大概是可取30%-40% 。 2、污泥惰性部分产泥量 W2 = ss * SSo *Q / 1000 = 37.5kg / d 总悬浮物 TSS惰性组份比例

2、ss 取 30-50% ， 另外 45-50% 被水解去掉， 10-20% 左右出水中。 说明：前者是污泥的产量的有机部分，后者是总悬浮物中一般无 机惰性部分，有机部分被生化掉，形成了完全的惰性污泥。 活性污泥总产量 W =W1/fvss+W2=72+37.5=109.5kg/d: fvss: 是污泥中有机部分的质量含量，一般在0.7-0.8之间。 带式压滤机处理能力的计算方法 0前言 . . 在城市污水处理工艺中， 一个好的污泥脱水方法是必要的。水中 的COD 大部分是由微粒物组成的， 大约 70% 的COD 是随粒径 0.45 m的颗粒的去除而除去的，许多污染物与微粒物(如氮、磷 ) 合为

3、一 体或被吸附在微粒上( 如重金属、有机微量污染物) ，亦会随之去除 1。传统活性污泥法产生的污泥是从二沉池排出剩余污泥，在污 泥浓缩池浓缩消化后再进行污泥脱水。然而污泥在浓缩池的浓缩过程 中，吸附在污泥中的磷又被析出，污水中磷的浓度太高，致使外排水 严重超标。因此对市政污水进行脱氮除磷处理已在世界上引起广泛重 视。目前已出现多种新工艺，虽然因几何形状、运行参数和微生物的 状态不同而有所不同， 但剩余活性污泥脱水是污水治理的关键。带式 浓缩压滤机作为新型污泥脱水工艺的关键设备，其开发研制被国家经 贸委列为 1999年城市污水处理厂八大类技术开发研制设备。 带式浓缩压滤机在结构设计上要考虑物料在

4、浓缩机上停留时间 的长短与处理量的关系和与压滤机带速比的关系。其结构形式大体有 三种：一体机、 分体机和组合机。将带式浓缩机与带式压滤机组装在 一个机架上，由一台电机驱动，称为带式浓缩压滤一体机；将带式浓 缩机与带式压滤机分别组装在两个机架上，有各自的基础， 分别由两 台电机作驱动力， 称为带式浓缩压滤分体机； 将带式浓缩机与带式压 滤机分别组装在两个机架上， 分别由两台电机作动力， 既可分别安装 在各自的基础上， 也可组合在一起安装在一个基础上，这种机型称为 带式浓缩压滤组合机。 . . 1 工作原理 带式浓缩压滤机是由带式浓缩脱水机和带式压榨过滤机这两部 分组成的 (见图 1)。 1.1

5、浓缩脱水段 浓缩脱水段的主要作用是脱去物料中的自由水，使物料的流动性 减小，为下一步过滤作准备。为了提高污泥的脱水性，改良滤饼的性 质，增加物料的渗透性，应对污泥进行化学调理。与带式压滤机相同 增加了 “水中絮凝造粒器 “ 的装置以达到化学加药絮凝的作用。该方法 不但絮凝效果好，还可节省大量药剂，运行费用低，经济效益十分明 显。 1.2 压榨过滤段 该段工作原理与带式压榨过滤机完全相同，不再赘述， 有关内容请见文献 2。 1.3 运行与控制系统 张紧装置是带式浓缩压滤机的重要组成部分，一套张紧装置是由 一根张紧辊、两套轴承、一台气压表和两台张紧气缸等组成。张紧的 压力可根据物料的性质和对滤饼含

6、水率的要求不同而不同。一般来说 活性污泥为 0.30 MPa 。 . . 在滤带的行走过程中， 由于滤带受物料的物理性能、布料的均匀 性、滤带的行走速度、滤带的质量等多种因素的影响，滤网跑偏是不 可避免的，总的来说其跑偏轨迹呈“S“ 。我们在长期的研究、设计和 现场实践的基础上， 研究设计了双支点概率调偏机构，在两边同时进 行调偏。这是因为从概率的角度上说， 滤带两边的跑偏几率是均等的， 两边被碾长的几率也是均等的， 这样就不会造成一边松一边紧的松紧 边，滤带就会在允许的范围内跑偏。 为保证带式浓缩压滤机连续而又稳定地正常运转，应使滤带始终 保持良好的滤水性， 这就需要高质量的清洗装置。 制作

7、材料为不锈钢 或塑料管等防腐材料，喷嘴应为防堵塞型。 电磁调速电机可针对物料性质、 滤饼含水率和处理量来调节滤网 的速度。选用聚酯滤网是对滤网的过滤效率、使用寿命和清洗再生效 果等方面的综合考虑。 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

8、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： 处理能力，泥饼含水率，化学药剂投加量，动力消耗，冲洗 水耗量，带张力，有效带宽，滤带运行速度，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

9、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： . . （1）泥饼产量 Q湿泥饼 =Bv

10、s 式中： Q湿泥饼湿泥饼产出量t/h B滤带宽度 m 滤带宽度利用系数，一般取0.850.9 湿泥饼厚度 m ，一般取 610mm （0.006 0.01m） v压滤带带实际工作速度m/min , 一般取 36m/min s单位时间 60min/h 湿泥饼比重 t/m3，一般取 1.03 t/m 3 固相回收率，一般取95% （2）Q进料量 = （湿泥饼含固率进料含固率） Q湿泥饼（t/h ） （3）所需带式压滤机的数量 n=W / Q 进料量 (3)W-污泥总量， t/h ； Q进料量- 单台带式压滤机的处理能 力，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

11、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 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

12、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

13、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。 根据卡门过滤基本方程： . . (1) 式中：V滤液体积 m3 t 过滤时间 s P过滤压力 Pa A过滤面积 m2 滤液的动力粘度Pas 滤过单位体积滤液在过滤介质上截留的干固体重量kg/m3 r比阻 m/kg，即滤饼的阻力，定义为单位过滤面积上单位干重滤 饼所具有的阻力 Rf过滤介质的阻抗1/m2 由的定义可写出下式： （2） 式中： Q0 进污泥量（处理量）m3 Qf滤液量 m3 Ck滤饼中固体物质浓度kg/ m3 根据液相平衡关系： Q0= Qf + Qk 根据固相平衡关系： Q0C0= QfCf+ QkC

14、k 得： （3） 式中： C0 进原污泥中固体物质浓度g/L Cf滤液中固体物质浓度g/L，污泥脱水系统一般要求固体回收率 95% ，Cf 数值很小，实际计算时可取Cf =0 Qk滤饼量 L . . 根据过滤产率的定义： 单位时间内单位过滤面积上产生的滤饼干重量 kg/(m2s) 或 kg/(m2h) 。 为计算方便，暂设过滤介质的阻抗Rf=0，则卡门过滤基本方程（ 1） 式变为： 即 （4） 设滤饼干重为 W ，则 W= V，V=W/ 代入（ 4）整理得： 即：带式压滤机处理量L（以绝干污泥量计，即滤饼干重）为： (kg/m2.s) （5） （5）式即为带式压滤机处理能力的另一种计算公式。

15、对于城市污水厂污泥脱水系统，污泥经加药调理后， 污泥的比阻 r 控 制在（14）1012m/kg （实验室就是通过测定r 值确定较经济的加 药量） ，其中对于带式压滤机，实验室一般通过加药调理后污泥的比 阻抗 r 在(1 3)1012 m/kg（离心脱水 r=(2 4) 1012 m/kg） 。按 环境温度 20时，污泥的运动粘度 =0.001Pas。 利用（ 5）式计算时，对于带式压滤一体机应分两部分计算：浓缩段 和压榨段。浓缩段属重力过滤脱水， 过滤压力 P按进入浓缩段污泥槽 中污泥的高度（平均厚度，1mm=9.5Pa ）计算，浓度 C0为进泥浓度， Ck出浓缩段污泥浓度， 一般可按为 8

16、10% （通过浓缩段重力脱水后， 污泥基本失去流动性时浓度） 。过滤时间 t 按浓缩段长度与滤带行走 速度求得。 对于压榨段，压力 P通过滤带张力、压榨滚与滤带接触面积计算，进 . . 入压榨段的浓度C0即为出浓缩段污泥浓度（810% ） ，Ck 即最终滤 饼浓度（ 25% 20% ） ，压滤时间 t=m/T，m=ts/T（即 t=ts/T2 ） ，ts 为 实际压滤时间 （压榨段滤带与压榨滚接触长度、压榨段滤带运行速度 求得） ，T为压滤周期（压榨段运行时间） 。 浓缩段与压榨段的处理量的和即为带式压滤机的处理量。因在计算中 未考虑过滤介质滤带的阻抗Rf，而滤带的阻抗 Rf 与滤带的材质、通

17、 气量 一般选 800010000m3/(hm2)等有关，所以最终的处理量应 是上述计算的处理量乘以一个系数K（K 一般取 0.9 0.95）即为带 式压滤机的处理量。 3、结论 第二种计算方法较第一种计算方法虽为复杂，但该计算方法中包含了 带式压滤机结构设计参数， 污泥性质参数， 运行参数等对处理量的影 响，对优化带式压滤机的结构设计，合理投加药剂量、运行参数的选 择对提高带式压滤机的处理量具有一定的指导意义。并通过实例计 算，浓缩段的处理量对带式压滤机处理能力起主要作用。 4 设备调试 设备在使用前应进行运行与调试。首先以机架为准， 调整主传动 辊，使其与机架呈90的直角；再以主传动辊为基

18、准，调整其它几 个压滤辊，使这些压滤辊呈平行；再调整其余辊筒，使其与机架呈 . . 90的直角；最后开始设备的空运转，按滤带跑偏方向调整辊筒。也 就是说如果滤带向右跑偏则左侧气缸杆伸出，增加滤带左侧的摩擦 力，滤带就会向左侧移动； 如果滤带向左跑偏右侧气缸杆伸出，增加 滤带右侧的摩擦力， 滤带就会向右侧移动； 以左右跑偏量在 5 mm 之 间为准。企业标准：设备在空运转时，滤带的左右跑偏量在3 mm 之 间。 物料的预处理。一般是加两种药，第一种是无机絮凝剂，这种药的作 用是调整物料的pH值或使溶解在水中的物料析出凝聚。主要有电石 渣、石灰等；第二种是有机絮凝剂，这种药的作用是将析出凝聚的物 料凝成大絮团，将游离水和部分毛细水析出，使物料易于固液分离。 在带式浓缩机上有两至三道平料器， 一般情况下，物料能均匀地分布， 特殊情况下须手动调整； 如果活性污泥的脱水性能好， 可加大物料的 处理量，将平料器提升，使滤饼的厚度增加；如果性能差一些，则可 适当减少物料的处理量，将平料器降低，使滤饼的厚度减小。调整楔 形预压段的角度，如果活性污泥的脱水性能好，可将其调整为3； 如果性能差一些，则可将其调整为57。调整压滤机的带速， 如物料为活性污泥，则带速为 23 m/min 之间。 调整浓缩机的带速， 如物料为活性污泥，则带速为45 m/min 之间