廂式壓濾機(jī)的結(jié)構(gòu)組成與工作原理

廂式壓濾機(jī)是集機(jī)、電、液于一體，技術(shù)水平先進(jìn)的分離機(jī)械產(chǎn)品，它由五大部分組成，即機(jī)架部分、過(guò)濾部分（濾板、隔膜板、濾布）、拉板部分、液壓部分和電氣控制部分。

機(jī)架部分是機(jī)器的主體，用以支撐過(guò)濾機(jī)構(gòu)，連接其他部件。它主要由止推板、壓緊板、油缸體和主梁等部件組成，機(jī)器工作時(shí)，油缸體內(nèi)的活塞推動(dòng)壓緊板，將位于壓緊板與止推板之間的濾板、隔膜板、濾布?jí)壕o，以保證帶有壓力的料漿在濾室內(nèi)進(jìn)行加壓過(guò)濾。

過(guò)濾部分由按一定次序排列在主梁上的濾板、夾在濾板之間的濾布、隔膜濾板組成，濾板、濾布與隔膜濾板相間排列，形成了若干個(gè)獨(dú)立的過(guò)濾單元即濾室。過(guò)濾開(kāi)始時(shí)，料漿在進(jìn)料泵的推動(dòng)下，經(jīng)止推板上的進(jìn)料口進(jìn)入各濾室內(nèi)，并借進(jìn)料泵產(chǎn)生的壓力進(jìn)行過(guò)濾。由于濾布的作用，使固體在濾室內(nèi)形成濾餅，濾液由水嘴排出；從進(jìn)氣口通入壓縮空氣或高壓液體鼓動(dòng)隔膜，對(duì)濾餅進(jìn)行壓榨，可進(jìn)一步降低濾餅的含水率。

自動(dòng)拉板部分由減速機(jī)、機(jī)械手、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和暫停裝置等組成。減速電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)鏈條從而帶動(dòng)機(jī)械手運(yùn)動(dòng)，將濾板逐一拉開(kāi)，暫停裝置可隨時(shí)控制拉板過(guò)程中的停、進(jìn)動(dòng)作，以保證拉板機(jī)卸料的順利實(shí)現(xiàn)。

液壓部分是由驅(qū)動(dòng)壓緊板壓緊或松開(kāi)濾板的動(dòng)力裝置，配置了柱塞泵及各種控制閥；壓緊濾板時(shí)壓濾機(jī)即進(jìn)入自動(dòng)保壓狀態(tài)，保證過(guò)濾所需工作壓力。

目前廂式壓濾機(jī)主要應(yīng)用于化工、石油、冶金、制藥、食品及環(huán)保等行業(yè)的固液分離工序。

廂式壓濾機(jī)在水利工程中的應(yīng)用

浙江省開(kāi)展“五水共治”以來(lái)，大量的江河湖泊急需清淤改善水質(zhì)，傳統(tǒng)的清淤工程淤泥處置是釆用自然風(fēng)干堆放，即征一大片土地作為泥漿排泥場(chǎng)，四周做封閉圍堰，泥漿排入排泥場(chǎng)中，經(jīng)過(guò)自然沉淀后尾水外排。這種方法需要大面積的土地作為排泥場(chǎng)，泥漿排入堆場(chǎng)后呈流態(tài)，自然風(fēng)干時(shí)間長(zhǎng)，需長(zhǎng)時(shí)間后才能利用。急需一種方法將淤泥迅速轉(zhuǎn)化為干±,既不影響工程的施工工期，又可以將淤泥減量化、資源化，便于運(yùn)輸處置。

紹興市上虞區(qū)虞東河湖綜合整治工程二標(biāo)段合同價(jià)款為L(zhǎng)28億元，主要工程量為皀李湖清淤及淤泥固化121萬(wàn)m3、新建皂李湖堤防1.37km、新建橋梁4座、新建節(jié)制閘2座。其中皀李湖清淤121萬(wàn)妃釆用環(huán)保絞吸式挖泥船開(kāi)挖，若采用傳統(tǒng)的淤泥處置，水下方變成泥漿按1：3換算，需一個(gè)能容納363萬(wàn)m3泥漿的排泥場(chǎng)，按2m的堆高則需182萬(wàn)（即2732畝）的場(chǎng)地，該工程位于上虞南部山區(qū)，土地資源稀缺，無(wú)法找到這么大的土地作為排泥場(chǎng)，因此該工程采用了以廂式壓濾機(jī)進(jìn)行淤泥固化方法施工解決土地征用的難題。縱觀全國(guó)，采用廂式壓濾機(jī)進(jìn)行大規(guī)模的水利工程淤泥固化的先例屈指可數(shù)，沒(méi)有什么可借鑒的經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工條件合理布局固化場(chǎng)地是確保工程進(jìn)度的前提。

固化場(chǎng)地的建設(shè)

2.1.1用電申請(qǐng)

廂式壓濾機(jī)及配套設(shè)備均為大功率電器，需專門申請(qǐng)變壓器供電。該工程投入8臺(tái)壓濾機(jī)，額定功率30kW/臺(tái)，進(jìn)漿設(shè)備釆用8臺(tái)渣漿泵，額定功率90kW/臺(tái)，加上其他相應(yīng)的輔助設(shè)備，經(jīng)過(guò)計(jì)算需申請(qǐng)lOOOkVA的變壓器，該工程申請(qǐng)了兩臺(tái)500kVA的變壓器。

2.1.2固化場(chǎng)地的規(guī)劃建設(shè)

固化場(chǎng)地分為固化站、集漿池、清水池、中和池。淤泥固化站占地面積20畝，分為固化車間、均化池、裝載機(jī)回旋場(chǎng)地以及生活辦公場(chǎng)所。固化車間基礎(chǔ)釆用鋼筋混凝土通澆，采用工字鋼搭設(shè)壓濾機(jī)平臺(tái)，平臺(tái)凈高4m以上，確保裝載機(jī)能在平臺(tái)下進(jìn)岀鏟泥作業(yè)，廂式壓濾機(jī)布置于平臺(tái)上，壓濾機(jī)平臺(tái)及壓濾機(jī)安裝完成后搭設(shè)固化車間廠房。均化池布置在固化車間西側(cè)，距車間2m,由5mm厚的鋼板焊接而成，尺寸為12mx24mx3m,均化池南北兩側(cè)各布設(shè)4臺(tái)渣漿泵用于壓濾機(jī)進(jìn)漿。固化站東北側(cè)一個(gè)50畝的魚(yú)塘作為集漿池用于儲(chǔ)備泥漿，位于固化站北側(cè)一個(gè)約5畝的小池塘用鋼板箱分隔開(kāi)作為清水池和中和池，集漿池與清水池由明渠連接，尾水進(jìn)入清水池，經(jīng)過(guò)進(jìn)一步沉淀后尾水進(jìn)入中和池進(jìn)行中和，尾水達(dá)標(biāo)后排放。

2.2淤泥固化的施工方法

淤泥固化施工工藝見(jiàn)下頁(yè)圖。

淤泥固化施工工藝圖

2.2.1集漿池集漿

集漿池的大小是影響整個(gè)固化工程進(jìn)度與成本的重要因素，在施工條件允許的情況下，集漿池越大對(duì)固化工程越有利；集漿池大能給泥漿充分的沉淀時(shí)間，不僅能抽取高濃度的泥漿進(jìn)入壓濾機(jī)，而且減輕了尾水處理的成本。

皀李湖湖區(qū)布設(shè)一艘環(huán)保絞吸式挖泥船進(jìn)行開(kāi)挖，泥漿通過(guò)密封的管道輸送至集漿池，進(jìn)漿口設(shè)置一個(gè)篩分

系統(tǒng)，篩分系統(tǒng)由一個(gè)篩網(wǎng)狀的圓滾筒、鋼板箱體以及輸送垃圾石塊的輸送帶組成，泥漿進(jìn)入篩分系統(tǒng)后，把泥漿中的垃圾、石塊均篩分分離并裝車外運(yùn)，純泥漿通過(guò)箱體流入集漿池；泥漿在集漿池中沉淀后表面的余水通過(guò)明渠排入清水池，始終保持集漿池內(nèi)有高濃度的泥漿。集漿池中泥漿的沉淀主要釆用兩種方法。第一種：利用壓流機(jī)的壓濾水沉淀，壓濾水呈堿性，堿性水能加快泥漿的沉淀，壓濾水通過(guò)管道輸送至進(jìn)漿口與泥漿充分混合，對(duì)泥漿沉淀有很好的效果；第二種：加大泥漿流徑，讓泥漿充分自然沉淀，與清水池相連的余水排放明渠設(shè)置在進(jìn)漿口的最遠(yuǎn)處，使泥漿有充分的沉淀時(shí)間。

2.2.2均化池均化

泥漿在集漿池沉淀后，在集漿池中布置一艘小型的絞吸式挖泥船，抽取高濃度的泥漿通過(guò)管道輸送至均化池。在均化池進(jìn)漿口設(shè)置固化劑添加站，采用螺旋輸送機(jī)變量添加；摻有固化劑的泥漿流入均化池后采用安裝在均化池中的攪拌機(jī)充分?jǐn)嚢杈缓笥迷鼭{泵通過(guò)管道輸送至每個(gè)廂式壓濾機(jī)中。

2.2.3廂式壓濾機(jī)壓濾

該工程采用的廂式壓濾機(jī)為X10MZKGFQ800/2000-UB型，主要參數(shù)為：機(jī)架壓力等級(jí)100N,過(guò)濾面積為800m²,濾板大小為2000mmX2000mm;在壓濾機(jī)使用過(guò)程中濾由起著關(guān)鍵的作用，其性能的好壞、選型的正確與否都直接影響過(guò)濾效果與產(chǎn)量，根據(jù)其材質(zhì)的不同分為滌綸、維綸、丙綸、錦綸等幾種，該工程中濾布釆用PA2026型，單絲錦綸濾布；壓濾機(jī)壓濾采用氣壓壓濾。

壓濾機(jī)進(jìn)漿前壓緊板先頂住保壓，確保進(jìn)漿時(shí)濾板間不會(huì)爆漿、漏漿。泥漿在均化池中均化后用渣漿泵輸送至壓濾機(jī)中，根據(jù)壓濾機(jī)進(jìn)漿口管道上的壓力表顯示的壓力判斷壓濾機(jī)中泥漿的填充量，當(dāng)壓力達(dá)到100N時(shí)說(shuō)明壓濾機(jī)中泥漿填充量已飽和，可以停止進(jìn)漿而開(kāi)始?jí)簽V，該工程中進(jìn)漿時(shí)間一般在40min左右；壓濾的時(shí)間根據(jù)水嘴出水情況而定，壓濾機(jī)開(kāi)始?jí)簽V時(shí)要隨時(shí)觀察水嘴出水情況，當(dāng)水嘴出水明顯偏少呈滴狀時(shí)說(shuō)明壓濾基本完成停止壓濾，壓濾的時(shí)間基本為8min左右；開(kāi)啟反吹閥門注氣反吹，把濾室中間孔洞中的泥漿以及進(jìn)漿管道中的泥漿反吹到均化池中，防止打開(kāi)濾板卸泥時(shí)濾板中間孔洞中的泥漿與泥餅一起卸下，影響泥餅的含水率以及泥塊的外運(yùn)，反吹的時(shí)間一般為5s；反吹完成后打開(kāi)壓榨鼓膜板的氣閥放氣，然后拉開(kāi)壓緊板，采用機(jī)械手拉開(kāi)濾板進(jìn)行卸泥；用裝載機(jī)把壓濾機(jī)平臺(tái)下的泥餅往外鏟運(yùn)。壓濾出的濾水通過(guò)水嘴進(jìn)入水槽，通過(guò)管道自流到集漿池進(jìn)漿口用于泥漿沉淀。

2.2.4尾水的處理

該工程余水排放標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)要求達(dá)到綜合排放一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，懸浮SS值小于70mg/L,酸堿度pH值在6~9之間；泥漿在集漿池中沉淀后表層余水通過(guò)明渠流入清水池中，在清水池入水口設(shè)置一個(gè)余水處理站，布置兩套余水處理裝置；當(dāng)余水SS值超出排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)添加絮凝劑使余水中的懸浮物快速絮凝在清水池中沉淀，使余水SS值達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。均化池中添加固化劑后壓濾水呈堿性，余水需在中和池中加酸中和，使pH值達(dá)標(biāo)后排放；清水池與中和池用鋼板箱體作為圍堰分隔，清水池中的水經(jīng)過(guò)鋼池進(jìn)入中和池；在鋼池中設(shè)置一組pH值監(jiān)測(cè)探頭（1號(hào)探頭）、一組自動(dòng)加酸裝置以及一個(gè)攪拌機(jī)，當(dāng)1號(hào)pH值探頭測(cè)出尾水pH>8.5（暫設(shè)值，可經(jīng)運(yùn)行調(diào)試后確定具體限值）時(shí)，加酸泵啟動(dòng)加酸，攪拌機(jī)自動(dòng)開(kāi)啟攪拌中和，當(dāng)pH值下降到7.5時(shí)，加酸泵及攪拌機(jī)自動(dòng)關(guān)停。余水在中和池中充分中和反應(yīng)后，在中和池排放口再設(shè)置一組pH值監(jiān)測(cè)探頭（2號(hào)探頭），用于監(jiān)測(cè)外排水的pH值，同時(shí)在2號(hào)探頭上安裝一套警報(bào)裝置，當(dāng)2號(hào)探頭測(cè)出尾水pHN9或pHw6時(shí)，警報(bào)器自動(dòng)拉響，并且自動(dòng)關(guān)閉排水口，待中和池中水的pH值達(dá)標(biāo)后重新排水。

淤泥固化的進(jìn)度與質(zhì)量

2.3.1淤泥固化進(jìn)度情況

壓濾機(jī)固化施工從進(jìn)漿開(kāi)始到壓濾卸泥重新進(jìn)漿一個(gè)循環(huán)約lh,一天生產(chǎn)24框固化土，每框固化土有119板泥餅，泥餅平均厚度3cm,每框泥餅方量約14.2m³,8臺(tái)壓濾機(jī)按80%的有效生產(chǎn)時(shí)間每天產(chǎn)量*2100m³泥餅，按1:1.5折算湖區(qū)水下方量為3150m³/天，湖區(qū)清淤月產(chǎn)量達(dá)到94500m³,滿足合同工期600日歷天。

2.3.2板框壓濾固化土的質(zhì)量情況

固化土的質(zhì)量指標(biāo)為土方的含水率，該工程中設(shè)計(jì)要求固化土土方含水率不大于50%,以便土方外運(yùn)；在施工過(guò)程中經(jīng)過(guò)測(cè)算，生產(chǎn)的固化土含水率為40%左右，滿足設(shè)計(jì)要示。

結(jié)語(yǔ)

紹興市上虞區(qū)虞東河湖綜合整治工程二標(biāo)段釆用廂式壓濾機(jī)進(jìn)行淤泥固化，便于土方外運(yùn)，達(dá)到了淤泥減量化的目的，同時(shí)固化土用于制作建筑材料與種植綠化、回填場(chǎng)地等資源化利用，解決了傳統(tǒng)清淤工程淤泥后續(xù)處置困難、排泥場(chǎng)場(chǎng)地長(zhǎng)時(shí)間不能利用的難題；該工程用于淤泥固化與堆土的場(chǎng)地只有約300畝，解決了傳統(tǒng)清淤工程排泥場(chǎng)面積大、征用困難的問(wèn)題。根據(jù)該工程施工情況，采用廂式壓濾機(jī)固化淤泥與湖區(qū)的環(huán)保絞吸式挖泥船配套施工，完全能滿足工程的進(jìn)度與質(zhì)量要求，該方法值得在水利工程中推廣應(yīng)用。

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