帶式壓濾機(jī)介紹及處理能力的計(jì)算方法
一、水解酸化池污泥產(chǎn)量一般可以這樣考慮：
排泥量計(jì)算主要是兩個(gè)方面：一個(gè)是，細(xì)胞生長(zhǎng)產(chǎn)生的污泥；還有就是進(jìn)水的TSS產(chǎn)生的惰性污泥。
1、污泥有機(jī)部分產(chǎn)量
W1 = Yobs * ( So - Se ) * Q / 1000*（1-η水解率）=
Yobs：BOD5表觀產(chǎn)率系數(shù)：一般在生物用于同化生長(zhǎng)中，一般是用于生物生長(zhǎng)的有機(jī)物占有1/3左右，可以考慮取0.3-0.4kgVSS/kgBOD。
污泥的水解率大概是可取30%-40%。
2、污泥惰性部分產(chǎn)泥量 W2 = ηss * SSo *Q / 1000 =
總懸浮物TSS惰性組份比例ηss 取30-50%，另外45-50%被水解去掉，10-20%左右出水中。
說(shuō)明：前者是污泥的產(chǎn)量的有機(jī)部分，后者是總懸浮物中一般無(wú)機(jī)惰性部分，有機(jī)部分被生化掉，形成了完全的惰性污泥。
活性污泥總產(chǎn)量 W '=W1/fvss+W2=72+37.5=
fvss:是污泥中有機(jī)部分的質(zhì)量含量，一般在0.7-0.8之間。
帶式壓濾機(jī)處理能力的計(jì)算方法
0 前言
在城市污水處理工藝中，一個(gè)好的污泥脫水方法是必要的。水中的COD大部分是由微粒物組成的，大約70%的COD是隨粒徑＞0.45 μm的顆粒的去除而除去的，許多污染物與微粒物 (如氮、磷)合為一體或被吸附在微粒上(如重金屬、有機(jī)微量污染物)，亦會(huì)隨之去除［1］。傳統(tǒng)活性污泥法產(chǎn)生的污泥是從二沉池排出剩余污泥，在污泥濃縮池濃縮消化后再進(jìn)行污泥脫水。然而污泥在濃縮池的濃縮過(guò)程中，吸附在污泥中的磷又被析出，污水中磷的濃度太高，致使外排水嚴(yán)重超標(biāo)。因此對(duì)市政污水進(jìn)行脫氮除磷處理已在世界上引起廣泛重視。目前已出現(xiàn)多種新工藝，雖然因幾何形狀、運(yùn)行參數(shù)和微生物的狀態(tài)不同而有所不同，但剩余活性污泥脫水是污水治理的關(guān)鍵。帶式濃縮壓濾機(jī)作為新型污泥脫水工藝的關(guān)鍵設(shè)備，其開(kāi)發(fā)研制被國(guó)家經(jīng)貿(mào)委列為1999年城市污水處理廠八大類技術(shù)開(kāi)發(fā)研制設(shè)備。
帶式濃縮壓濾機(jī)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上要考慮物料在濃縮機(jī)上停留時(shí)間的長(zhǎng)短與處理量的關(guān)系和與壓濾機(jī)帶速比的關(guān)系。其結(jié)構(gòu)形式大體有三種：一體機(jī)、分體機(jī)和組合機(jī)。將帶式濃縮機(jī)與帶式壓濾機(jī)組裝在一個(gè)機(jī)架上，由一臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，稱為帶式濃縮壓濾一體機(jī)；將帶式濃縮機(jī)與帶式壓濾機(jī)分別組裝在兩個(gè)機(jī)架上，有各自的基礎(chǔ)，分別由兩臺(tái)電機(jī)作驅(qū)動(dòng)力，稱為帶式濃縮壓濾分體機(jī)；將帶式濃縮機(jī)與帶式壓濾機(jī)分別組裝在兩個(gè)機(jī)架上，分別由兩臺(tái)電機(jī)作動(dòng)力，既可分別安裝在各自的基礎(chǔ)上，也可組合在一起安裝在一個(gè)基礎(chǔ)上，這種機(jī)型稱為帶式濃縮壓濾組合機(jī)。
1 工作原理
帶式濃縮壓濾機(jī)是由帶式濃縮脫水機(jī)和帶式壓榨過(guò)濾機(jī)這兩部分組成的(見(jiàn)圖1)。
1.1 濃縮脫水段
濃縮脫水段的主要作用是脫去物料中的自由水，使物料的流動(dòng)性減小，為下一步過(guò)濾作準(zhǔn)備。為了提高污泥的脫水性，改良濾餅的性質(zhì)，增加物料的滲透性，應(yīng)對(duì)污泥進(jìn)行化學(xué)調(diào)理。與帶式壓濾機(jī)相同增加了"水中絮凝造粒器"的裝置以達(dá)到化學(xué)加藥絮凝的作用。該方法不但絮凝效果好，還可節(jié)省大量藥劑，運(yùn)行費(fèi)用低，經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。
1.2 壓榨過(guò)濾段
該段工作原理與帶式壓榨過(guò)濾機(jī)完全相同，不再贅述，有關(guān)內(nèi)容請(qǐng)見(jiàn)文獻(xiàn)［2］。
1.3 運(yùn)行與控制系統(tǒng)
張緊裝置是帶式濃縮壓濾機(jī)的重要組成部分，一套張緊裝置是由一根張緊輥、兩套軸承、一臺(tái)氣壓表和兩臺(tái)張緊氣缸等組成。張緊的壓力可根據(jù)物料的性質(zhì)和對(duì)濾餅含水率的要求不同而不同。一般來(lái)說(shuō)活性污泥為0.30 MPa。
在濾帶的行走過(guò)程中，由于濾帶受物料的物理性能、布料的均勻性、濾帶的行走速度、濾帶的質(zhì)量等多種因素的影響，濾網(wǎng)跑偏是不可避免的，總的來(lái)說(shuō)其跑偏軌跡呈"S"。我們?cè)陂L(zhǎng)期的研究、設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，研究設(shè)計(jì)了雙支點(diǎn)概率調(diào)偏機(jī)構(gòu)，在兩邊同時(shí)進(jìn)行調(diào)偏。這是因?yàn)閺母怕实慕嵌壬险f(shuō)，濾帶兩邊的跑偏幾率是均等的，兩邊被碾長(zhǎng)的幾率也是均等的，這樣就不會(huì)造成一邊松一邊緊的松緊邊，濾帶就會(huì)在允許的范圍內(nèi)跑偏。
為保證帶式濃縮壓濾機(jī)連續(xù)而又穩(wěn)定地正常運(yùn)轉(zhuǎn)，應(yīng)使濾帶始終保持良好的濾水性，這就需要高質(zhì)量的清洗裝置。制作材料為不銹鋼或塑料管等防腐材料，噴嘴應(yīng)為防堵塞型。
電磁調(diào)速電機(jī)可針對(duì)物料性質(zhì)、濾餅含水率和處理量來(lái)調(diào)節(jié)濾網(wǎng)的速度。選用聚酯濾網(wǎng)是對(duì)濾網(wǎng)的過(guò)濾效率、使用壽命和清洗再生效果等方面的綜合考慮。
1、概述
帶式濃縮壓濾機(jī)（以下簡(jiǎn)稱帶式壓濾機(jī)）是依據(jù)化學(xué)絮凝接觸過(guò)濾和機(jī)械擠壓原理而制成的卓效固液分離設(shè)備，因其具有工藝流程簡(jiǎn)單、自動(dòng)化程度高、運(yùn)行連續(xù)、控制操作簡(jiǎn)便和工作過(guò)程可調(diào)節(jié)等一系列優(yōu)點(diǎn)，并且省卻了污泥濃縮池、在一定程度上節(jié)省了建設(shè)資金，正得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。
經(jīng)絮凝的污泥首先進(jìn)入重力脫水區(qū)，大部分游離水在重力作用下通過(guò)濾帶被濾除；隨著濾帶的運(yùn)行，污泥進(jìn)入由兩條濾帶組成的楔形區(qū)，兩條濾帶對(duì)污泥實(shí)施緩慢加壓，污泥逐漸增稠，流動(dòng)性降低，過(guò)渡到壓榨區(qū)；在壓榨區(qū)，污泥受到遞增的擠壓力和兩條濾帶上下位置交替變化所產(chǎn)生的剪切力的作用，大部分殘存于污泥中的游離水和間隙水被濾除，污泥成為含水率較低的片狀濾餅；上下濾帶經(jīng)卸料輥分離，憑借濾帶曲率的變化并利用刮刀將濾餅刮落，實(shí)現(xiàn)物料的固液分離，而上、下濾帶經(jīng)沖洗后重新使用，進(jìn)行下一周期的濃縮壓濾。
帶式壓濾機(jī)在實(shí)際工程應(yīng)用中所涉及的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有：①處理能力，②泥餅含水率，③化學(xué)藥劑投加量，④動(dòng)力消耗，⑤沖洗水耗量，⑥帶張力，⑦有效帶寬，濾帶運(yùn)行速度，⑨氣源壓力等主要指標(biāo)，其中處理能力是評(píng)價(jià)帶式壓濾機(jī)綜合性能的首要指標(biāo)。影響帶式壓濾機(jī)處理能力的因素很多，但主要體現(xiàn)在重力脫水區(qū)、壓榨區(qū)及其濾帶運(yùn)行速度、濾帶張力、輥徑(大小、包角和中心距)、濾帶(透氣量)選擇、加藥調(diào)理效果等方面，也是帶式壓濾機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造等質(zhì)量的綜合體現(xiàn)。所以了解帶式壓濾機(jī)處理能力的計(jì)算方法對(duì)帶式壓濾機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)、運(yùn)行參數(shù)的選擇、合理投加藥劑量等選擇具有一定的指導(dǎo)意義。
2、帶式濃縮壓濾機(jī)處理能力的計(jì)算
2.1 帶式壓濾機(jī)處理能力的頭籌種計(jì)算方法
以帶式壓濾機(jī)產(chǎn)出濕泥餅厚度為主要計(jì)算參數(shù)，根據(jù)算出的濕泥餅產(chǎn)量，再計(jì)算出進(jìn)料量（即處理能力），其計(jì)算公式如下：
（1）泥餅產(chǎn)量
Q濕泥餅=B·ξ·δ·v·s·γ·β
式中：Q濕泥餅——濕泥餅產(chǎn)出量t/h
B——濾帶寬度m
ξ——濾帶寬度利用系數(shù)，一般取0.85～0.9
δ——濕泥餅厚度m，一般取6～10mm（0.006～0.01m）
v——壓濾帶帶實(shí)際工作速度m/min , 一般取3～6m/min
s——單位時(shí)間60min/h
γ——濕泥餅比重t/m3，一般取1.03 t/m3
β——固相回收率，一般取≥95%
（2）Q進(jìn)料量=（濕泥餅含固率÷進(jìn)料含固率）×Q濕泥餅（t/h）
（3）所需帶式壓濾機(jī)的數(shù)量
n=W / Q進(jìn)料量
(3)式中W--污泥總量，t/h；
Q進(jìn)料量--單臺(tái)帶式壓濾機(jī)的處理能力，t/h
從以上計(jì)算公式可以看出，該計(jì)算方法是以帶式壓濾機(jī)產(chǎn)出濕泥餅厚度為主要計(jì)算參數(shù)，而濕泥餅厚度的形成一方面與帶式壓濾機(jī)的運(yùn)行參數(shù)如濾帶運(yùn)行速度、過(guò)濾壓力有很大關(guān)系；另一方面還與污泥的性質(zhì)如固體濃度、粘度、加藥調(diào)理后污泥的比阻等也有很大關(guān)系；濕泥餅厚度的形成關(guān)鍵還取決于壓濾機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如濃縮段的長(zhǎng)度、濃縮段的容量、壓濾時(shí)間和壓濾周期、濾帶透氣量的選擇等。計(jì)算公式中Q濕泥餅與濕泥餅厚度δ成線性關(guān)系，濕泥餅厚度選擇范圍3～10mm，并且許多帶式壓濾機(jī)實(shí)際運(yùn)行中形成的濕泥餅的厚度在濾帶寬度范圍內(nèi)也不均勻。所以筆者認(rèn)為，該種計(jì)算方法沒(méi)有與濃縮段、壓榨段的主要技術(shù)參數(shù)及污泥的主要性質(zhì)參數(shù)相結(jié)合，沒(méi)有反映出污泥加藥調(diào)理效果、壓濾機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)、運(yùn)行參數(shù)的變化等因素對(duì)帶式壓濾機(jī)處理能力的影響，且計(jì)算出的Q濕泥餅數(shù)值范圍較大，一般適用于帶式壓濾機(jī)的設(shè)計(jì)選型，對(duì)帶式壓濾機(jī)的優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、指導(dǎo)運(yùn)行等意義不大。
2.2 帶式壓濾機(jī)處理能力的另一種計(jì)算方法：
城市污水和工業(yè)廢水的污泥脫水系統(tǒng)，在污泥脫水前都需對(duì)污泥進(jìn)行加藥調(diào)理。加藥調(diào)理的目的是改善污泥的脫水性能，降低污泥中水的親和力，降低污泥的過(guò)濾比阻抗值（即濾餅的阻力）r和毛細(xì)管吸水時(shí)間CST。
過(guò)濾開(kāi)始時(shí)，濾液必須克服過(guò)濾介質(zhì)（濾帶）的阻力，當(dāng)濾餅逐漸形成后，還必須克服濾餅本身的阻力，屬濾餅過(guò)濾的基本形式?？衫酶鶕?jù)液體通過(guò)濾渣層流動(dòng)的基本原理推導(dǎo)出的卡門(mén)（Carman）過(guò)濾基本方程來(lái)進(jìn)行過(guò)濾產(chǎn)率（即處理能力）的計(jì)算。
根據(jù)卡門(mén)過(guò)濾基本方程：
(1)式中：V——濾液體積 m3
t——過(guò)濾時(shí)間 s
P——過(guò)濾壓力Pa
A——過(guò)濾面積m2
μ——濾液的動(dòng)力粘度Pa·s
ω——濾過(guò)單位體積濾液在過(guò)濾介質(zhì)上截留的干固體重量kg/m3
r——比阻m/kg，即濾餅的阻力，定義為單位過(guò)濾面積上單位干重濾餅所具有的阻力
Rf——過(guò)濾介質(zhì)的阻抗1/m2
由ω的定義可寫(xiě)出下式：
（2）
式中：Q0——[返回]
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