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 板框壓濾脫水

板框壓濾技術(shù)可以得到比前面所述兩種技術(shù)更高的泥餅干燥度水平，這是一種不連續(xù)的 間歇式循環(huán)操作工藝。

1. 設(shè)備描述和操作原理：

板框壓濾的工作原理是壓濾。板框是由一系列垂直中空的板框組成，這些板框兩面都附 有濾布，板框依次懸掛并互相壓緊，框與框之間形成過濾倉。 

板框壓濾每個(gè)循環(huán)包含四個(gè)階段： 

填充階段：在初始段，調(diào)理的污泥由高壓泵注入過濾倉，污泥填滿過濾倉，水開 始瀝出。

過濾階段：當(dāng)所有過濾倉都填滿時(shí)，繼續(xù)注入污泥并且壓力增大到15bars。濾液從 板框的支管中流出，終排到一根主干管。當(dāng)壓力上升時(shí)，污泥流率逐漸降低。通常， 使用兩個(gè)離心螺旋泵：初始段的高流率/低壓泵、尾段低流率/高壓泵。

開倉階段：幾個(gè)參數(shù)用來標(biāo)記循環(huán)的結(jié)束（關(guān)閉泥泵）：壓力，過濾時(shí)間， 濾液體積。一旦壓濾停止，清洗中間內(nèi)核部分的泥漿。板框的液壓閥同時(shí)松開。接著泥 倉打開泥餅脫落并被輸送走。

膜壓濾：膜壓濾是近期開發(fā)出來的，比傳統(tǒng)壓濾技術(shù)獲得更高的泥餅干度。每兩 框間有一層用水壓或空氣壓（7~10bars）形成的膜，這個(gè)額外的加壓過程往往使用在進(jìn)泥 的末段（泥餅形成階段）。

2 實(shí)驗(yàn)室測試：

2.1 采樣： 

待處理污泥的采樣： 

必須收集具有代表性的污泥樣本。 為了達(dá)到這樣的目的，必須在加藥點(diǎn)前面進(jìn)行采樣，樣本一旦取好后就應(yīng)該盡快對樣本 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測試（因?yàn)橐欢螘r(shí)間后，污泥的性質(zhì)很可能發(fā)生變化）。 必須對污泥中所含有的固體含量進(jìn)行分析，因?yàn)榫酆系挠昧渴枪腆w含量的函數(shù)。 

聚合物的采樣： 

對于板框壓濾，可以有幾個(gè)聯(lián)合使用方法： 

鐵鹽和石灰（常用）的聯(lián)用，這種方法將大大增加污泥體積（增加30~50%無機(jī) 物質(zhì)）； 

鐵鹽和陽離子絮凝劑聯(lián)用； 

單獨(dú)使用有機(jī)混凝劑； 

單獨(dú)使用有機(jī)絮凝劑。 

2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備： 

為了控制絮團(tuán)抗壓性，必須至少準(zhǔn)備以下設(shè)備： 

500ml燒杯 

帶葉片的機(jī)械攪拌 

秒表

毛細(xì)吸附時(shí)間（CST）測定儀 

注意： 

請參考手冊《有機(jī)聚合物溶液的制備》，此手冊中已經(jīng)列出了制備聚合物溶液所必須的設(shè)備。 

3 測試步驟： 

這一章的目的不僅解釋試驗(yàn)操作流程，而且描述了那些存在于操作中重要而又普 遍的因素。 

根據(jù)使用的污泥調(diào)理方式選擇適合板框壓濾脫水的聚合物。 

在單獨(dú)使用有機(jī)絮凝劑的情況時(shí)：試驗(yàn)方法與帶式機(jī)和離心機(jī)相似。

離子度的選擇： 

分子量相同、不同離子度的絮凝劑，在不同投加量水平（低、優(yōu)、和高）時(shí)進(jìn)行 比較。 

必須先確定絮凝劑的優(yōu)用量。為此，在機(jī)械攪拌下使泥漿與中等量絮凝劑的投加量混 合。初始投加量是污泥濃度的函數(shù)（例如：5ml的3g/L溶液投加到200ml濃度為30g/L的 污泥中）。如果在初始投加量下絮凝效果不錯，則用較低投加量重復(fù)試驗(yàn)（例如：減少 1ml）。如果效果不好或比較弱，則適當(dāng)?shù)脑黾佑昧浚ɡ纾涸黾?ml）。優(yōu)用量是在 能維持絮凝效果時(shí)的低用量。 

使用毛細(xì)吸附時(shí)間測定儀（CST），可以評估絮團(tuán)大小與混合時(shí)間之間的關(guān)系。合適的絮凝劑為在長時(shí)間攪拌下仍能得到短CST值的那個(gè)。 

注意： 

不要在絮團(tuán)很大時(shí)進(jìn)行CST測試，也不要對不均勻的懸浮物（在燒杯內(nèi)固液分層）進(jìn)行 CST測試。

分子量的選型： 

用同樣的方法選擇離子度相同，分子量不同的絮凝劑，進(jìn)行比較。 當(dāng)聯(lián)合使用無機(jī)/有機(jī)混凝劑和有機(jī)絮凝劑，先用CST確定混凝劑的佳用量，再用上述 方法選擇優(yōu)絮凝劑。 

4 參數(shù)的檢查和結(jié)果分析： 

主要檢測的參數(shù)有： 

絮團(tuán)大小和CST描述絮團(tuán)維持性 

濾液水質(zhì) 

結(jié)合 

所有的數(shù)據(jù)編纂成一個(gè)表格，根據(jù)選定標(biāo)準(zhǔn)分析結(jié)果。

5工廠試驗(yàn)：

工廠試驗(yàn)是為了對小試的選型進(jìn)行確認(rèn)。 

5.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)： 

在現(xiàn)場試驗(yàn)時(shí)，水流和水質(zhì)必須盡可能接近平均值。藥劑必須完全溶解（宣傳手冊《有 機(jī)聚合物溶液的制備》）。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果選擇藥劑配制濃度、投加點(diǎn)……

5.2 參數(shù)的檢測和結(jié)果分析： 

應(yīng)該采用的主要參數(shù)取決于操作者結(jié)構(gòu)分析的目標(biāo)。然而，經(jīng)常采用的主要參數(shù)如下： 

需要關(guān)注的參數(shù)主要依賴于操作人員的目標(biāo)結(jié)果。然而普遍的有： 

藥劑質(zhì)量流量（kg/h, lbs/HR） 

污泥質(zhì)量流量（kg/h, lbs/HR） 

壓力增加 

過濾循環(huán)時(shí)間 

泥餅外觀 

泥餅干度(％) 

為了分析這些結(jié)果，把數(shù)據(jù)編纂成電子表格，以便于計(jì)算每噸干泥消耗化學(xué)藥劑量 （DST）。電子表格同時(shí)也可以計(jì)算出藥劑的處理費(fèi)用。

6板框壓濾操作的優(yōu)化：

板框壓濾技術(shù)中，常用的調(diào)理劑是FeCl3和石灰?，F(xiàn)在，日益增長的污泥處理量，任何不需要的體積增加都會導(dǎo)致不可接受的費(fèi)用增加（過多的操作周期和過多的污泥體 積）。這就是開發(fā)新型有機(jī)聚合物污泥調(diào)理技術(shù)的原因所在。

有機(jī)聚合物污泥調(diào)理工藝中存在的三個(gè)主要問題是： 

粘泥：這是使用有機(jī)聚合物時(shí)主要存在的問題。泥餅往往會粘在濾布上而不是直接落 下，操作人員必須在開倉階段進(jìn)行手動清除。 

濾布堵塞：濾布網(wǎng)孔被堵塞的話，濾液就難以從濾布中過濾出去。 

絮凝劑失效：這種現(xiàn)象往往發(fā)生在經(jīng)過石灰預(yù)處理的污泥中，這是由于時(shí)間過長造成 絮團(tuán)降解。 

6.1 粘泥： 

當(dāng)泥餅開始粘稠，必須檢查以下參數(shù)： 

藥劑的投加量： 

使用陽離子時(shí)，藥劑投加過量與不足都可能造成粘泥。用FeCl3和絮凝劑聯(lián)用的方法是這 個(gè)問題合適的解決方法，對含有高揮發(fā)性（有機(jī)性）懸浮物的污泥。添加FeCl3還 可以適當(dāng)降低絮凝劑的用量。 

濾布的潔凈程度： 

如果濾布堵塞，不可能得到良好的脫水效果，常規(guī)的濾布清洗（每10-30次循環(huán)操作后） 是必須的。 

聚合物的選型： 

絮凝劑不合適（陽離子度、分子量、投加量）泥餅就會粘稠，所以需要在實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行絮凝劑投加量、分子量等的檢驗(yàn)。 

6.2 濾布堵塞： 

這個(gè)問題很明顯表現(xiàn)為壓力增大。在循環(huán)操作中壓力的增加應(yīng)該緩慢而有規(guī)律。這 個(gè)參數(shù)用來檢查循環(huán)操作的進(jìn)步程度。 

在污泥泵和板框之間有規(guī)律的采樣，用測CST值來判斷在壓力下的絮團(tuán)強(qiáng)度保持程度。 

其他參數(shù)也要考慮： 

濾布的潔凈程度：越多網(wǎng)孔堵塞會加劇濾布的堵塞。必須用高壓水噴洗濾布。 

絮團(tuán)大小：優(yōu)過濾往往來源于小而耐壓的絮團(tuán)。為了得到這樣的絮團(tuán)，佳的絮凝劑往往是那些中低分子量、分子結(jié)構(gòu)（支鏈或交聯(lián)）的產(chǎn)品。

6.3 絮凝劑失效： 

遇到這種情況必須檢查以下參數(shù)： 

絮凝劑的配制： 

陽離子絮凝劑隨時(shí)間而降解是很普遍的現(xiàn)象（宣傳手冊《有機(jī)聚合物溶液的制備》中關(guān) 于水解的章節(jié)）；這將導(dǎo)致溶液的粘度降低和絮凝劑的功效損失。建議關(guān)注絮凝劑溶液 的配制時(shí)間、濃度和pH值。 

污泥的pH值： 

如果待處理的污泥由于加石灰而造成pH值高（10/11），陽離子絮凝劑將水解。這種水解會很容易被發(fā)現(xiàn)，因?yàn)檩p微的移動就會破壞絮團(tuán)。有兩種方法解決這個(gè)問題：調(diào) 節(jié)污泥pH值或選擇對水解不敏感的絮凝劑，例如FLOPAMTM CB系列或polyDADMAC 系列。

污泥-絮凝劑接觸時(shí)間： 

在一些惡劣的操作條件下，例如高pH值，陽離子不能長時(shí)間保持穩(wěn)定。選擇適當(dāng)?shù)耐都?位置就成了重要的因素。合適的投加條件往往是在管線上根據(jù)污泥流率適時(shí)投加。