CN201353446Y - 板框压滤机的滤布及压滤装置 - Google Patents

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Abstract

板框压滤机的滤布，编织滤布的纤维截面形状为方梯形；滤孔为锥形孔，进滤液一侧的孔径大于出滤液一侧的孔径。一种使用上述滤布的板框压滤机的压滤装置，还包括滤板和污泥分配器；在污泥分配器上设有将污泥导入滤板滤腔的导流槽，导流槽为螺旋状；在滤板的正反两面设有容置污泥的滤腔，在滤腔的底面密布有凸起粒子，滤腔底面上的凸起粒子沿压滤机污泥注入的第三通孔向外呈螺旋状辐射均匀分布。本实用新型的有益效果是减少了滤孔的堵塞现象，增加了滤布的疏水性，污泥压滤泥饼各部位含水率的均匀度大大提高，大大提高了污泥的过滤效果，有效防止了高压力时“爆板”现象。

Description

板框压滤机的滤布及压滤装置
技术领域
本实用新型涉及一种应用于板框压滤机上的滤布及包括污泥分配器、滤布和滤板的板框压滤机的压滤装置。
背景技术
污泥经调理后，胶体明显聚沉，有了较好的固液分离条件，但真要将污泥中的水分释出，还需要对污泥作脱水处理。板框压滤脱水是最常用的机械脱水方式。
影响板框压滤脱水效率的因素主要是压滤机压力与介质的阻力。
污泥压滤脱水的介质阻力来自两个方面，一是过滤介质，主要是滤布，二是滤饼本身。
在过滤开始时，滤饼还未形成，污泥含水率较高，滤液只需克服滤布的阻力，介质阻力较小，滤液滤出通畅。
由于滤布中微细滤孔的直径往往稍大于部分悬浮污泥颗粒直径，所以在过滤开始阶段，会有一些细小颗粒穿过介质而使滤液浑浊，此后颗粒会在孔道中迅速发生“架桥现象”，使得尺寸小于孔道直径的细小颗粒被拦住，随着被滤布截留污泥固体的增加，滤饼开始生成。滤饼是由颗粒堆积而成的，也可视为一种多孔性的过滤介质，孔道属于毛细管。因此真正的过滤层包括滤饼与滤布。除滤饼本身成为过滤介质外，随着压力增加，滤饼颗粒被压缩并挤入滤孔中，使滤液的通道变小，阻力增加。滤饼堵塞滤布的滤孔，进一步加大滤布的阻力。
因此，滤布的性能直接影响着过滤阻力、过滤产率、滤液悬浮物浓度、固体回收率及滤饼的剥离性能。如何降低板框压滤机压滤时的滤布阻力，就成为提高板框压滤脱水效率的关键之一。
目前在板框压滤脱水机械中，滤布上的滤孔为直线型孔，进滤液一侧的孔径等出滤液一侧的孔径，当滤液在一定压力下进入滤孔后，滤液进入滤孔时的压力和滤液射出滤孔时的压力基本上不变，因而极容易造成滤孔堵塞。
板框压滤机的压滤装置，包括滤板，滤板滤腔底部的凸起粒子的作用是在凸起的周围形成局部压强的变化，以提高压滤的效果。污泥注入滤腔时凸起粒子会阻碍污泥的流动，凸起粒子的分布就十分重要。现有的板框压滤机的滤板，密设在滤腔底部的凸起粒子沿注入污泥的中心通孔同心圆分布。因为污泥在高压泵的作用下是以旋转方式注入压滤机的，而凸起粒子沿同心圆分布，这样凸起粒子对污泥的阻力很大，注入污泥在滤腔里的流动性差，使污泥在滤腔里的分布极不均匀均匀。使用凸起粒子沿同心圆分布的滤板，滤饼的平均含水率为70％左右，滤饼各部位含水率极不均匀，且无规律。滤饼含水率的不均匀，是因为污泥在滤板滤腔中分布不均匀引起的，污泥分布多的部位，滤饼含水率低，滤板承受的压力大。污泥分布少的部位，滤饼含水率高，滤板承受的压力小。水分低的，低至62.3％，高的，高达79.7％。含水率不均匀导致滤板受力不均匀。滤板的两面在受力均匀时，受到的仅是垂直正向压力，很多材质都能承受，但在滤饼含水率不均匀时，滤板承受的是作用在不同部位的剪切力，这是破坏性的，这也是高压力时产生“爆板”现象的主要原因。
发明内容
本实用新型的第一个目的是为了提供一种用于板框压滤机上能大大减少滤孔的堵塞现象、增加滤布的疏水性的滤布。
本实用新型的第二个目的是为了提供一种能使污泥在滤板滤腔内分布均匀、滤板受力均匀的板框压滤机的压滤装置。
实现本实用新型板框压滤机的滤布，在滤布上密布有滤孔，在滤布的中心位置设有注入污泥的第一通孔，编织滤布的纤维截面形状为方梯形；利用单缕的方梯形截面纤维编织滤布的滤孔为锥形孔，进滤液一侧的孔径大于出滤液一侧的孔径。
利用纤维的梯形界面，编织出锥形的微细滤孔，滤孔进口大、出口小，使从滤孔中射出的污泥滤液产生拉法尔管效应。当污泥滤液在一定压力下进入滤孔后，滤液经锥形滤孔被压缩后压力增大，滤液流速加快，有从小孔中“射出”的效果。这种效果大大减少了滤孔的堵塞现象，增加了滤布的疏水性，大大提高了污泥的过滤效果。
作为改进，滤布为丙纶缎织的滤布，出滤液一侧的孔径为0.058mm，进滤液一侧的孔径为0.106mm，滤布进滤液一侧的规格相当于150目。
采用丙纶/缎织/单缕/150目规格的滤布，其过滤性能与丙纶/缎织/单缕与锦纶/缎织/单缕的过滤性能基本相同，比涤纶/缎织/单缕优，而150目与300目差别不大，500目时过滤性能降低。因为丙纶比锦纶便宜，150目又比300目便宜，所以，采用丙纶/缎织/单缕/150目规格的滤布，过滤效果好，价格便宜。
一种使用上述滤布的板框压滤机的压滤装置，还包括滤板和污泥分配器；在污泥分配器的中心位置设有注入污泥的第二通孔，在污泥分配器的一个端面上沿径向方向设有将污泥从第二通孔导入滤板滤腔的导流槽；在滤板的正反两面设有容置污泥的滤腔，在滤腔的底面密布有凸起粒子，在滤腔的外周设有流出滤液的流出通孔，在流出通孔和滤腔间设有将滤腔的滤液引入流出通孔的连通孔，在滤腔的中心位置设有注入污泥的第三通孔；滤布覆盖在滤腔上，滤孔孔径小的一侧朝向滤板，滤布置于污泥分配器和滤板间；污泥分配器安装在滤腔底面的中心位置；污泥分配器的第二通孔、滤布上的第一通孔和滤板的第三通孔连通；滤腔底面上的凸起粒子沿压滤机污泥注入的第三通孔向外呈螺旋状辐射均匀分布。
污泥在高压泵的作用下是以旋转方式注入压滤机的，凸起粒子沿压滤机污泥注入通孔向外呈螺旋状辐射分布，这样就使进入滤腔的污泥可以顺着凸起胶粒的螺旋状“通道”流动，降低了凸起胶粒的阻力，增加了注入污泥在滤腔里的流动性，从而更有效地保证了污泥在滤板里的均匀性。
作为压滤装置的改进，滤板为15％的聚丙烯玻纤复合增强材料一次成型而成。
滤板选用15％的聚丙烯玻纤的复合增强材料一次成型制作，滤板刚性与韧性都较好，能够达到刚柔平衡，满足生产工况的需求。
作为压滤装置的进一步改进，在滤腔的底面还设有与滤板正反面齐平的支撑柱，可有效防止压滤机对滤板施压时滤板的变形。
作为压滤装置的改进，污泥分配器上的导流槽的两个侧壁为螺旋状。将污泥螺旋分配器安装在每个滤板的正反两面上，污泥通过螺旋状的导流槽将污泥推入滤板滤腔，不会改变污泥注入的方向，减少了污泥注入的阻力，既提高了污泥注入滤板的速度，也提高了污泥注入过滤滤板的均匀性，实现了滤饼厚薄均匀、含水均匀的目的。
附图说明
图1是本实用新型实施例1示出滤布部分结构的主视示意图。
图2是沿图1的A-A位置的剖面示意图。
图3是图2的I部放大示意图。
图4是本实用新型实施例2的压滤装置的立体分解示意图。
图5是本实用新型实施例2污泥分配器的立体示意图。
图6是本实用新型实施例2污泥分配器的主视示意图。
图7是本实用新型实施例2滤板的立体示意图。
图8是本实用新型实施例2滤板的主视示意图。
图9是沿图8的B-B位置的剖视示意图。
图10是本实用新型实施例3滤布的主视示意图。
图11是沿图10的C-C位置剖面示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1、图2、图3所示，板框压滤机的滤布1，在滤布上密布有滤孔2，在滤布1的中心位置设有注入污泥的第一通孔3，编织滤布的纤维截面4为方梯形；利用单缕的方梯形截面纤维编织滤布的滤孔为圆锥形孔，进滤液一侧的孔径大于出滤液一侧的孔径。滤布1为丙纶缎织的滤布，出滤液一侧的孔径为0.058mm，进滤液一侧的孔径为0.106mm，滤布进滤液一侧的规格相当于150目
实施例2
如图4所示，一种板框压滤机的压滤装置，包括滤板5、滤布1和污泥分配器6。
滤布的结构与实施例2同。
如图5、图6所示，在污泥分配器6的中心位置设有注入污泥的第二通孔7，在污泥分配器的一个端面上沿径向方向设有将污泥从第二通孔7导入滤板滤腔的导流槽8；污泥分配器6上的导流槽的两个侧壁9为螺旋状。
如图7、图、8、图9所示，滤板5为15％的聚丙烯玻纤复合增强材料一次成型而成。在滤板5的正反两面设有容置污泥的滤腔10，在滤腔10的底面密布有凸起粒子11，在滤腔10的中心位置设有注入污泥的第三通孔12。滤腔10底面上的凸起粒子11沿压滤机污泥注入的第三通孔12向外呈螺旋状辐射均匀分布。在滤腔10的外周滤板5的四个转角位置分别设有流出滤液的流出通孔13，在每个流出通孔13和滤腔10间设有三个将滤腔10的滤液引入流出通孔13的连通孔14。在滤腔10的底面还均匀设有四个与滤板5正反面齐平的支撑柱15。在滤板上还设有用于隔膜挤压的空腔19。
如图4所示，滤布1覆盖在滤腔10上，滤孔2孔径小的一侧朝向滤板5，滤布1置于污泥分配器6和滤板5间。污泥分配器6通过双头螺柱17和螺帽16、18分别安装在滤板正反两面滤腔10底面的中心位置。污泥分配器6的第二通7、滤布1上的第一通孔3和滤板5的第三通孔12连通。
实施例3
如图10、图11所示，与实施例1不同的是，板框压滤机的滤布20的滤孔21为方梯形，由梯形截面的纤维22经纬线交织编织而成。
试验数据
下面所有的试验条件为对于同种污泥等压力(500g/cm2)、等过滤面积(78.54cm2)、等原污泥量(50ml)、原污泥等含水率、等絮凝剂量、等搅拌条件、等过滤时间(30分钟)，以各滤出的滤液体积进行评判优劣。显然滤出滤液越多，其过滤性能就越优胜。
滤布的纱型及织造结构对过滤性能有很大影响。滤布的纱型基本上分为定长纤维、复缕、单缕三种，各种纱型对过滤性能的影响如表1。
表1各种纱型对过滤性能的影响
纱型   对颗粒的隔滤性能 过滤产率   滤饼含水量 卸料 寿命 堵塞   密封性能
  定长纤维   最好   再次之   再次之   再次之   最长   再次之   最好
  复   次之   次之   次之   次之   次之   次之   再次之
  单   再次之   最好   最低   最易   再次之   不易   次之
滤布的织造结构基本上分为平纹、斜纹和缎纹三种，各种织造结构与过滤操作的关系见表2
表2织造结构与过滤操作的关系
织造结构   对颗粒的隔滤性能 过滤产率   滤饼含水量 卸料 寿命 堵塞
  平纹   最好   再次之   再次之   再次之   次之   再次之
  斜纹   次之   次之   次之   次之   最长   次之
  缎纹   再次之   最易   最低   最易   再次之   不易
我们用锦纶/缎织/单缕、涤纶/缎织/单缕、丙纶/缎织/单缕三种滤布，并各按150目(滤布孔径0.106mm)、300目(滤布孔径0.048mm)、500目(滤布孔径0.025mm)的渗孔密度共9种情况进行试验。试验方法是测量这些滤布在完全等同条件下滤出滤液的体积。
以下滤液体积分9个档次，从1到9滤液体积逐增，1表示滤出滤液体积最少，9表示滤出滤液体积最多。试验数据如表3.
表3不同滤布等条件下滤出滤液体积对比
  滤布类型   生活污水污泥   印染废水污泥   造纸废水污泥   电镀废水污泥
  锦纶/缎织/单缕/150目   4   6   最多   6
  涤纶/缎织/单缕/150目   2   5   8   5
  丙纶/缎织/单缕/150目   4   6   9   6
  锦纶/缎织/单缕/300目   4   6   9   6
  涤纶/缎织/单缕300目   2   5   7   5
  丙纶/缎织/单缕/300目   4   6   9   6
  锦纶/缎织/单缕/500目   2   4   7   4
  涤纶/缎织/单缕/500目   最少   3   5   3
  丙纶/缎织/单缕/500目   2   4   7   4
从表3的试验数据可以看出，丙纶/缎织/单缕与锦纶/缎织/单缕的过滤性能基本相同，比涤纶/缎织/单缕优，而150目与300目差别不大，500目时过滤性能降低。因为丙纶比锦纶便宜，150目又比300目便宜，所以，可以初步确定滤布采用丙纶/缎织/单缕/150目规格。
板框压滤机污泥进泥口辅助设施的改良
使用普通的板框压滤机，泥饼的含水率在65％左右，泥饼已呈固态，且形状完整。为分析压滤压力对滤板的影响，我们进行了如下试验：
试验方法：将污泥压滤后的脱水泥饼按九宫格分为九个部位，如表4。
表4
  左上   上   右上
  左   右
  左下   下   右下
分别对泥饼的八个部位取样检测泥饼的含水率(中间格是进泥管孔)。列10次试验结果如下表5：
表5普通板框压滤泥饼各部位含水率(单位重量百分比：％)
取样部位 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
  上   67.5   65.5   75.3   71.1   65.9   72.3   62.2   75.4   70.3   77.2
  下   68.3   68.5   70.7   73.9   73.8   64.0   73.7   68.0   67.8   63.7
  左   78.3   67.9   78.2   66.1   70.1   68.9   67.1   77.2   66.0   65.9
  右   62.5   66.3   77.9   73.6   78.2   67.4   69.4   73.8   76.3   69.9
  左上   79.7   62.0   73.3   64.2   69.7   74.2   74.6   79.7   76.0   64.1
  左下   78.3   73.8   69.2   72.8   74.5   66.2   70.5   74.1   76.9   63.7
  右上   72.7   78.9   62.0   74.3   78.7   78.1   66.6   77.6   65.6   64.9
  右下   69.4   67.5   69.6   69.4   73.8   69.6   75.2   76.9   76.0   62.3
  均值   72.1   68.8   72.0   70.7   73.1   70.1   69.9   75.3   71.9   66.5
从上表5分析可得：普通板框压滤泥饼各部位含水率极不均匀，且无规律。水分低的，低至62.3％，高的，高达79.7％。含水率不均匀导致滤板受力不均匀。本来，滤板的两面在受力均匀时，受到的仅是垂直正向压力，很多材质都能承受，但在泥饼含水率不均匀时，滤板承受的是作用在不同部位的剪切力，这是破坏性的，这也是高压力时产生“爆板”现象的主要原因。泥饼含水率的不均匀，是因为污泥在滤板滤腔中分布不均匀引起的，污泥分布多的部位，泥饼含水率低，滤板承受的压力大。污泥分布少的部位，泥饼含水率高，滤板承受的压力小。由此可知，要提高板框压滤的工作压力，必须解决污泥在滤板滤腔里的均匀分布问题。
板框压滤机已采用污泥螺旋分配器、滤腔底部的凸起粒子沿中心孔螺旋分布的滤板、滤孔为梯形孔的滤布。试验数据如表6.
表6改良了污泥压滤装置后的滤饼各部位含水率(单位重量百分比：％)
  取样部位   1   2   3   4   5   6   7   8   9   10
  上   62.3   66.4   64.2   67.1   63.0   67.2   65.1   67.8   64.6   67.9
  下   62.0   62.0   62.4   65.5   64.9   66.6   63.2   67.8   65.7   66.6
  左   66.7   67.6   65.6   67.1   62.8   62.6   67.7   62.7   65.2   64.3
  右   65.5   64.5   62.0   63.8   67.6   66.8   63.1   67.3   62.3   67.7
  左上   63.0   65.6   62.7   62.3   66.9   62.8   66.6   65.8   62.5   65.4
  左下   65.9   64.0   67.3   62.2   62.3   63.5   67.3   63.4   66.5   65.0
  右上   65.4   67.3   64.2   66.7   65.2   67.6   66.8   62.0   62.9   62.6
  右下   63.9   67.6   63.5   62.2   65.5   64.5   64.0   65.1   62.8   66.9
  均值   64.3   65.6   64.0   64.6   64.8   65.2   65.5   65.2   64.1   65.8
数据表明，改良了污泥注入装置与滤板后，污泥压滤泥饼各部位含水率的均匀度大大提高，泥饼的平均含水率也由70％左右降到了65％左右，污泥压滤脱水效率提高了5个百分点。

Claims (6)

1、板框压滤机的滤布，在滤布上密布有滤孔，在滤布的中心位置设有注入污泥的第一通孔，其特征在于：编织滤布的纤维截面形状为方梯形；利用单缕的方梯形截面纤维编织滤布的滤孔为锥形孔，进滤液一侧的孔径大于出滤液一侧的孔径。
2、如权利要求1所述的板框压滤机的滤布，其特征在于：滤布为丙纶缎织的滤布，出滤液一侧的孔径为0.058mm，进滤液一侧的孔径为0.106mm，滤布进滤液一侧的规格相当于150目。
3、一种使用如权利要求1或2所述的滤布的板框压滤机的压滤装置，还包括滤板和污泥分配器；在污泥分配器的中心位置设有注入污泥的第二通孔，在污泥分配器的一个端面上沿径向方向设有将污泥从第二通孔导入滤板滤腔的导流槽；在滤板的正反两面设有容置污泥的滤腔，在滤腔的底面密布有凸起粒子，在滤腔的外周设有流出滤液的流出通孔，在流出通孔和滤腔间设有将滤腔的滤液引入流出通孔的连通孔，在滤腔的中心位置设有注入污泥的第三通孔；滤布覆盖在滤腔上，滤孔孔径小的一侧朝向滤板，滤布置于污泥分配器和滤板间；污泥分配器安装在滤腔底面的中心位置；污泥分配器的第二通孔、滤布上的第一通孔和滤板的第三通孔连通，其特征在于：所述滤腔底面上的凸起粒子沿压滤机污泥注入的第三通孔向外呈螺旋状辐射均匀分布。
4、如权利要求3所述的板框压滤机的压滤装置，其特征在于：所述的滤板一次成型而成。
5、如权利要求4所述的板框压滤机的压滤装置，其特征在于：在滤腔的底面还设有与滤板正反面齐平的支撑柱。
6、如权利要求3所述的板框压滤机的压滤装置，其特征在于：所述的污泥分配器上的导流槽的两个侧壁为螺旋状。
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