板框压滤机之所以能实现高滤饼含固率,核心在于其独特的 “静态高压压榨” 设计和滤室结构,通过物理挤压大化去除污泥 / 泥浆中的间隙水和部分毛细管水。以下从原理、关键影响因素、优势场景及优化方式展开详细解析:
一、高滤饼含固率的核心原理
陕西华星佳洋装备制造有限公司生产的板框压滤机
板框压滤机的滤室由滤板 + 滤框交替组合形成(部分无框式设计通过滤板凸台密封),其固液分离过程分为 “进料过滤” 和 “压榨脱水” 两个关键阶段,共同决定高含固率:
泥饼效果
进料过滤阶段
污泥 / 泥浆在进料泵的高压推动下(通常进料压力 0.6-1.2MPa)进入密闭滤室,液体透过滤布从滤板排水孔排出,固体颗粒被截留在滤室内初步形成滤饼。此阶段主要去除 “自由水”,滤饼含固率可初步提升至 40%-50%。
压榨脱水阶段
当滤室被滤饼填满后,液压系统进一步加压(压榨压力 1.2-2.0MPa,部分高压机型可达 3MPa),通过滤板对滤饼施加持续、均匀的挤压力。此阶段会压缩滤饼内部孔隙,挤出 “间隙水” 甚至部分 “毛细管水”,使滤饼含固率大幅提升至 60%-85%(具体取决于物料特性)。
二、决定滤饼含固率的关键因素
板框压滤机的高含固率并非固定值,需通过优化以下参数实现效果:
影响因素 | 具体要求 | 对含固率的影响 |
---|---|---|
压榨压力 | 常规机型 1.2-2.0MPa,高压机型≤3MPa | 压力越高,滤饼孔隙压缩越充分,含固率越高(需匹配滤板 / 滤框的耐压强度,避免变形) |
压榨时间 | 通常 15-30 分钟(视物料粘度调整) | 在压力达标前提下,适当延长压榨时间(至滤液排放量显著减少),可进一步提升含固率 |
滤布选择 | - 材质:聚酯(耐酸)、尼龙(耐碱)、丙纶(耐磨损)- 孔径:根据固体颗粒粒径选择(通常 5-50μm) | 滤布孔径过小易堵塞,导致压榨压力无法传递;孔径过大则固体颗粒流失,含固率下降 |
物料预处理 | 需添加絮凝剂(如 PAC+PAM)使细小颗粒团聚,形成易脱水的絮体 | 预处理效果越好,滤饼结构越疏松(便于水分排出),含固率可提升 5%-15% |
滤板 / 滤框材质 | 聚丙烯(常规压力)、增强聚丙烯(高压)、不锈钢(腐蚀性物料) | 材质耐压性决定大压榨压力上限,高压材质可支持更高压力,间接提升含固率 |
三、高滤饼含固率的核心优势与适用场景
板框压滤机的高含固率使其在 “对泥饼干度要求高” 的场景中具备不可替代的优势:
减量化效果显著
滤饼含固率从 50% 提升至 70% 时,泥饼体积可减少约 40%(以 100 吨污泥为例,50% 含固率时干泥量 20 吨,体积约 20m³;70% 含固率时干泥量不变,体积仅约 8.6m³),大幅降低后续运输、填埋或资源化的成本。
泥饼稳定性强
高含固率(≥60%)的滤饼呈 “块状 / 颗粒状”,无明显水分渗出,不易滋生细菌,且运输过程中无滴漏.
适用场景
市政污泥:处理后滤饼含固率 60%-70%,可直接填埋或协同焚烧;
工业污泥:如化工、印染污泥(含固率 70%-80%),避免有害物质随水分渗透;
矿山泥浆:如金属矿、非金属矿泥浆(含固率 80%-85%),干泥可回收再利用(如制砖、回填)。
四、进一步提升滤饼含固率的优化策略
若需在现有设备基础上进一步提高含固率,可从以下 3 个方向调整:
升级压榨方式
将普通板框压滤机升级为 “隔膜板框压滤机”:在滤板内增设弹性隔膜(橡胶或聚丙烯材质),压榨阶段向隔膜内注入高压水 / 压缩空气(二次压榨压力 2.0-3.0MPa),隔膜膨胀后从滤饼两侧同步挤压,比传统 “板对板压榨” 更均匀,可使含固率再提升 5%-10%。
优化絮凝剂投加
调整絮凝剂类型:根据物料 pH 值选择阳离子(污泥)、阴离子(泥浆)或非离子 PAM;
控制投加量:通常为污泥干重的 0.1%-0.3%,投加量不足则絮体松散,过量则滤布堵塞,需通过小试确定剂量。
改进操作参数
采用 “阶梯式进料”:先低压(0.4-0.6MPa)进料至滤室填满,再逐步升压至 1.0-1.2MPa,避免滤布早期堵塞;
延长 “保压时间”:压榨后期保持压力 10-15 分钟,直至滤液流量≤5L/h,确保水分充分挤出。
总结
板框压滤机的高滤饼含固率是 “高压静态压榨 + 滤室密封结构 + 物料预处理” 共同作用的结果,其核心优势在于减量化彻底、泥饼稳定性强,尤其适合对泥饼干度要求高的市政、工业及矿山场景。通过升级隔膜压榨、优化絮凝剂和操作参数,可进一步将滤饼含固率提升至 80% 以上,满足更严格的环保和资源化需求。