• 中文名稱

  帶式污泥壓濾機(jī)

• 概念

  脫水設(shè)備

 

• 優(yōu)概念

優(yōu)點(diǎn) 脫水產(chǎn)能計(jì)算

前言

處理能力計(jì)算

2.1 第一種算法

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:

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%

Q進(jìn)料量=(濕泥餅含固率/進(jìn)料含固率)×Q濕泥餅(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。

所以該種計(jì)算方法沒有與濃縮段、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另一種算法:

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，降低污泥的過濾比阻抗值(即濾餅的阻力)r和毛細(xì)管吸水時(shí)間CST。

壓濾開始時(shí)，濾液必須克服過濾介質(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，屬濾餅過濾的基本形式。可利用根據(jù)液體通過濾渣層流動(dòng)的基本原理推導(dǎo)出的卡門(Carman)過濾基本方程來(lái)進(jìn)行過濾產(chǎn)率(即處理能力)的計(jì)算。

根據(jù)卡門過濾基本方程:

(1)

式中:V--濾液體積 m3

t--過濾時(shí)間 s

P--過濾壓力Pa

A--過濾面積m2

μ--濾液的動(dòng)力粘度Pa·s

ω--濾過單位體積濾液在過濾介質(zhì)上截留的干固體重量kg/m3

r--比阻m/kg，即濾餅的阻力，定義為單位過濾面積上單位干重濾餅所具有的阻力

Rf--過濾介質(zhì)的阻抗1/m2

由ω的定義可寫出下式:

(2)

式中:Q0--進(jìn)污泥量(處理量)m3

Qf--濾液量m3

Ck--濾餅中固體物質(zhì)濃度kg/ m3

根據(jù)液相平衡關(guān)系:Q0= Qf + Qk

根據(jù)固相平衡關(guān)系:Q0C0= QfCf+ QkCk

得:

(3)

式中:C0--進(jìn)原污泥中固體物質(zhì)濃度g/L

Cf--濾液中固體物質(zhì)濃度g/L，污泥脫水系統(tǒng)一般要求固體回收率≥95%，Cf數(shù)值很小，實(shí)際計(jì)算時(shí)可取Cf =0

Qk--濾餅量L

根據(jù)過濾產(chǎn)率的定義:單位時(shí)間內(nèi)單位過濾面積上產(chǎn)生的濾餅干重量kg/(m2·s)或kg/(m2·h)。

為計(jì)算方便，暫設(shè)過濾介質(zhì)的阻抗Rf=0，則卡門過濾基本方程(1)式變?yōu)?

即

(4)

設(shè)濾餅干重為W，則W=ωV，V=W/ω代入(4)整理得:即:帶式壓濾機(jī)處理量L(以絕干污泥量計(jì)，即濾餅干重)為:(kg/m2.s)

(5)(5)式即為帶式壓濾機(jī)處理能力的另一種計(jì)算公式。

對(duì)于城市污水廠污泥脫水系統(tǒng)，污泥經(jīng)加藥調(diào)理后，污泥的比阻r控制在(1~4)×1012m/kg(實(shí)驗(yàn)室就是通過測(cè)定r值確定較經(jīng)濟(jì)的加藥量)，其中對(duì)于帶式壓濾機(jī)，實(shí)驗(yàn)室一般通過加藥調(diào)理后污泥的比阻抗r在(1~3)×1012 m/kg(離心脫水r=(2~4)×1012m/kg)。按環(huán)境溫度20℃時(shí)，污泥的運(yùn)動(dòng)粘度μ=0.001Pa·s。

利用(5)式計(jì)算時(shí)，對(duì)于帶式壓濾一體機(jī)應(yīng)分兩部分計(jì)算:濃縮段和壓榨段。濃縮段屬重力過濾脫水，過濾壓力P按進(jìn)入濃縮段污泥槽中污泥的高度(平均厚度，1mm=9.5Pa)計(jì)算，濃度C0為進(jìn)泥濃度，Ck出濃縮段污泥濃度，一般可按為8~10%(通過濃縮段重力脫水后，污泥基本失去流動(dòng)性時(shí)濃度)。過濾時(shí)間t按濃縮段長(zhǎng)度與濾帶行走速度求得。

對(duì)于壓榨段，壓力P通過濾帶張力、壓榨滾與濾帶接觸面積計(jì)算，進(jìn)入壓榨段的濃度C0即為出濃縮段污泥濃度(8~10%)，Ck即最終濾餅濃度(25%~20%)，壓濾時(shí)間t=m/T，m=ts/T(即t=ts/T2)，ts為實(shí)際壓濾時(shí)間(壓榨段濾帶與壓榨滾接觸長(zhǎng)度、壓榨段濾帶運(yùn)行速度求得)，T為壓濾周期(壓榨段運(yùn)行時(shí)間)。

濃縮段與壓榨段的處理量的和即為帶式壓濾機(jī)的處理量。因在計(jì)算中未考慮過濾介質(zhì)濾帶的阻抗Rf，而濾帶的阻抗Rf與濾帶的材質(zhì)、通氣量[一般選8000~10000m3/(h·m2)]等有關(guān)，所以最終的處理量應(yīng)是上述計(jì)算的處理量乘以一個(gè)系數(shù)K(K一般取0.9~0.95)即為帶式壓濾機(jī)的處理量。