板框厢式隔膜压滤机
引言
制浆造纸生产过程中会产生大量废水，废水经过处理后才能达标排放，在废水处理过程中大部分污染物会浓缩在污泥中，产量较大，随着环保意识的增加和排放标准的提高，对废水处理的要求越来越高，伴随着废水的深度处理，废水中的污染物以污泥的形式富集去除，达到净化目的，使得污泥处理量和处理难度与日俱增，经济有效地处置污泥成为制浆造纸企业节能减排过程中艰巨的任务。
目前，国内现有制浆污泥浓缩设备主要有带式压滤机，板框压滤机。带式压滤机的出泥含水率为80%～85%，单机不能达到所要求的干燥效果，给后续的运输处理带来很大麻烦；板框压滤机出泥泥饼含水率可达70%～80%，含水量仍然较多，且间断运行，生产效率较低，使用寿命短。本文以河南某纸业有限公司污泥深度脱水为例，阐述了钢制高压板框压滤机的应用，为APMP制浆污泥深度脱水提供参考。
高压钢制板框压滤机的工作原理及流程
（一）钢制高压板框压滤机的组成钢制高压板框压滤机主要由主体机架、固定板、滤板、压紧板和压紧装置等部件组成，其中滤板是钢制高压板框压滤机污泥深度脱水的核心部件，采用钢制结构，滤板主要由上压圈、下压圈、弹簧和过水板组成，上压圈和下压圈通过压缩弹簧连接，上压圈有密封槽，装有密封圈，在过水板下端上有排水孔，用于排放压滤液。
（二）钢制高压板框压滤机是通过压力控制部件产生的压力对特制滤板间的腔体进行多次压榨，实现污泥的深度脱水。
污泥分析、调理和运行参数设定
（一）污泥成分分析该污泥为河南某造纸有限公司杨木APMP化机浆废水处理后产生的多种不同性质的污泥，其中有初沉池排放的污泥、生化污泥及深度处理产生的化学污泥，成分复杂，且含水率高，其中化学污泥比重大，机械脱水难度较大。
（二）污泥调理为提高压滤机处理能力和处理效果，既确保含水率65%以下，绝干污泥产量达到24吨/天以上，对压滤前的污泥进行化学调理及改性。污泥调理分浓缩和化学改性两个阶段进行。
1、浓缩阶段。混合污泥按初沉污泥：生化污泥：化学污泥为4:2:4比例进行充分混合，混合后污泥加入PAM，搅拌絮凝，泵入污泥浓缩机，浓缩后污泥进入改性调理池。其中，原混合污泥浓度3%左右，PAM投加量3.5kg/吨绝干污泥，浓缩后污泥浓度6%左右。
2、改性阶段。浓缩后的污泥进入改性调理池中，投加污泥调理剂，投加量为绝干泥的30%左右，搅拌混合反应后，高压柱塞泵泵入压滤机进行污泥脱水。
（三）运行参数设定
1、保压。在进料前，由液压油站的两台主油泵提供油缸压力作用于压紧板，压紧板前移，推动压紧板与固定板之间的滤板，使得压力稳定在一定压力时停止，保压的目的是保证各滤板间隙有良好的密封性，确保进料时污泥不外喷，安全稳定地运行。参数设定：保压压力1.2MPa。
2、一次进料、压榨。一次进料：保压完成后，改性调理后的污泥经柱塞泵泵入板框压滤机的滤板间隙中，通过进料压力挤压压滤机滤板间的污泥，使之完成第一次脱水。当滤板间隙中压力达到设定进料压力后，停止进料，准备一次压榨。参数设定：进料压力为0.6-0.8MPa，进料时间为25-35min。一次压榨：进料完成后，由液压油缸提供压力对滤板的腔内污泥进行平行施压，油缸对滤板的腔内污泥挤压，施加压力以低压开始，逐步分段提高至设定压力，压榨结束，重新进行保压，准备下一次进料、压榨。参数设定：设五段压榨，每段施加压力上限0.9MPa、1.2MPa、1.8MPa、2.2MPa、2.6MPa，压榨时间每段约为2min左右，总压榨时间维持在10～15min之间。
3、二次进料、压榨。二次进料：保压结束后，再次将改性调理后的污泥由柱塞泵泵入板框压滤机的滤板间隙中，使之完成第二次脱水。当滤板间隙中压力达到设定进料压力后，停止进料，准备二次压榨。参数设定：进料压力为0.6-0.8MPa，进料时间为15-25min。二次压榨：进料完成后，由液压油缸提供压力对滤板间隙中的污泥进行平行施压，油缸对滤板的腔内污泥挤压，施加压力低压开始，逐步分段提高至设定压力，压榨结束，重新进行保压，准备下一次进料、压榨。参数设定：设五段压榨，每段施加压力上限0.9MPa、1.2MPa、1.8MPa、2.2MPa、2.6MPa，压榨时间每段为2min、2min、2min、3min、4min，总压榨时间维持在15min左右。
4、三次进料、压榨。
三次进料：保压结束后，再次将改性调理后的污泥由柱塞泵泵入板框压滤机的滤板间隙中，使之完成第三次脱水，当滤板间隙中压力达到设定进料压力后，停止进料，准备三次压榨。参数设定：进料压力为0.6-0.8MPa，进料时间为5-15min。
三次压榨：进料完成后，由液压油缸提供压力对滤板间隙中的污泥进行平行施压，油缸对滤板间隙中的污泥挤压，施加压力以低压开始，逐步分段提高至设定压力，压榨结束，整个污泥脱水完成，准备卸泥饼。参数设定：设六段压榨，每段施加压力上限0.9MPa、1.2MPa、1.8MPa、2.2MPa、2.6MPa、3MPa，压榨时间每段为2min、2min、2min、3min、4min、4min，总压榨时间维持在17min左右。5、卸饼。三次压榨结束后，开启反吹阀，目的是将滤板进料口污泥吹送至改性调理池，防止污泥在进料口聚集，堵塞进料口。反吹结束后，液压油缸退位至原始位置，打开污泥输送机，进行卸泥操作。参数设定：反吹压力0.8MPa，反吹时间2min左右，卸泥时间20～30min之间。
处理效果及效益分析
（一）处理效果分析河南某造纸有限公司APMP制浆废水处理后污泥深度脱水项目，混合污泥进过机械浓缩、改性调理和钢制高压板框压滤机处理后，脱水后污泥含水率为65%左右，泥饼进过晾晒后，用于花卉营养土掺杂和锅炉焚烧。设置2台单台过滤面积为180㎡（75块滤板）的钢制高压板框压滤机。进过半年多的调试运行，处理效果稳定后，连续检测3天压滤机的实际运行数据。
（二）效益分析此污泥深度脱水项目的运行费用为254元/吨绝干污泥，其中药剂费为221.1元/绝干污泥，电费为27元/绝干污泥，人工费为5.9元/吨绝干污泥。处理后的污泥一是掺杂废木屑进入锅炉房焚烧，二是改性掺杂生产花卉营养土，污泥资源化利用，避免二次污染，对与APMP制浆废水处理后产生的污泥深度脱水及处置有一定的指导意义。
结论
运行结果表明，钢制高压板框压滤机对APMP制浆废水处理后产生的混合污泥有较高的深度脱水能力，脱水后的污泥平均含水率在60-65%之间，有效地减少了污泥产量，为后续污泥资源化处置奠定了基础，为APMP制浆污泥处理提供了一条新的解决思路。对污泥进行调理改性，改善污泥的脱水性能，并通过优化钢制高压板框压滤机的运行条件，提高污泥产量，降低污泥处理成本，有效解决污泥问题，保护周围生态环境，尽可能较少对周围土地资源的占用。
