闆框壓濾脫水

闆框壓濾技術可以得到比前面所述兩種技術更高的泥餅幹燥度水平，這是一(yī)種不連續的 間歇式循環操作工(gōng)藝。

1. 設備描述和操作原理：

闆框壓濾的工(gōng)作原理是壓濾。闆框是由一(yī)系列垂直中(zhōng)空的闆框組成，這些闆框兩面都附 有濾布，闆框依次懸挂并互相壓緊，框與框之間形成過濾倉。 

闆框壓濾每個循環包含四個階段： 

填充階段：在初始段，調理的污泥由高壓泵注入過濾倉，污泥填滿過濾倉，水開(kāi) 始瀝出。

過濾階段：當所有過濾倉都填滿時，繼續注入污泥并且壓力增大(dà)到15bars。濾液從 闆框的支管中(zhōng)流出，終排到一(yī)根主幹管。當壓力上升時，污泥流率逐漸降低。通常， 使用兩個離(lí)心螺旋泵：初始段的高流率/低壓泵、尾段低流率/高壓泵。

開(kāi)倉階段：幾個參數用來标記循環的結束（關閉泥泵）：壓力，過濾時間， 濾液體(tǐ)積。一(yī)旦壓濾停止，清洗中(zhōng)間内核部分(fēn)的泥漿。闆框的液壓閥同時松開(kāi)。接着泥 倉打開(kāi)泥餅脫落并被輸送走。

膜壓濾：膜壓濾是近期開(kāi)發出來的，比傳統壓濾技術獲得更高的泥餅幹度。每兩 框間有一(yī)層用水壓或空氣壓（7~10bars）形成的膜，這個額外(wài)的加壓過程往往使用在進泥 的末段（泥餅形成階段）。

2 實驗室測試：

2.1 采樣： 

待處理污泥的采樣： 

必須收集具有代表性的污泥樣本。 爲了達到這樣的目的，必須在加藥點前面進行采樣，樣本一(yī)旦取好後就應該盡快對樣本 進行實驗測試（因爲一(yī)段時間後，污泥的性質很可能發生(shēng)變化）。 必須對污泥中(zhōng)所含有的固體(tǐ)含量進行分(fēn)析，因爲聚合的用量是固體(tǐ)含量的函數。 

聚合物(wù)的采樣： 

對于闆框壓濾，可以有幾個聯合使用方法： 

鐵鹽和石灰（常用）的聯用，這種方法将大(dà)大(dà)增加污泥體(tǐ)積（增加30~50%無機 物(wù)質）； 

鐵鹽和陽離(lí)子絮凝劑聯用； 

單獨使用有機混凝劑； 

單獨使用有機絮凝劑。 

2.2 實驗設備： 

爲了控制絮團抗壓性，必須至少準備以下(xià)設備： 

500ml燒杯 

帶葉片的機械攪拌 

秒表

毛細吸附時間（CST）測定儀 

注意： 

請參考手冊《有機聚合物(wù)溶液的制備》，此手冊中(zhōng)已經列出了制備聚合物(wù)溶液所必須的設備。 

3 測試步驟： 

這一(yī)章的目的不僅解釋試驗操作流程，而且描述了那些存在于操作中(zhōng)重要而又(yòu)普 遍的因素。 

根據使用的污泥調理方式選擇适合闆框壓濾脫水的聚合物(wù)。 

在單獨使用有機絮凝劑的情況時：試驗方法與帶式機和離(lí)心機相似。

離(lí)子度的選擇： 

分(fēn)子量相同、不同離(lí)子度的絮凝劑，在不同投加量水平（低、優、和高）時進行 比較。 

必須先确定絮凝劑的優用量。爲此，在機械攪拌下(xià)使泥漿與中(zhōng)等量絮凝劑的投加量混 合。初始投加量是污泥濃度的函數（例如：5ml的3g/L溶液投加到200ml濃度爲30g/L的 污泥中(zhōng)）。如果在初始投加量下(xià)絮凝效果不錯，則用較低投加量重複試驗（例如：減少 1ml）。如果效果不好或比較弱，則适當的增加用量（例如：增加1ml）。優用量是在 能維持絮凝效果時的低用量。 

使用毛細吸附時間測定儀（CST），可以評估絮團大(dà)小(xiǎo)與混合時間之間的關系。合适的絮凝劑爲在長時間攪拌下(xià)仍能得到短CST值的那個。 

注意： 

不要在絮團很大(dà)時進行CST測試，也不要對不均勻的懸浮物(wù)（在燒杯内固液分(fēn)層）進行 CST測試。

分(fēn)子量的選型： 

用同樣的方法選擇離(lí)子度相同，分(fēn)子量不同的絮凝劑，進行比較。 當聯合使用無機/有機混凝劑和有機絮凝劑，先用CST确定混凝劑的佳用量，再用上述 方法選擇優絮凝劑。 

4 參數的檢查和結果分(fēn)析： 

主要檢測的參數有： 

絮團大(dà)小(xiǎo)和CST描述絮團維持性 

濾液水質 

結合 

所有的數據編纂成一(yī)個表格，根據選定标準分(fēn)析結果。

5工(gōng)廠試驗：

工(gōng)廠試驗是爲了對小(xiǎo)試的選型進行确認。 

5.1 實驗設計： 

在現場試驗時，水流和水質必須盡可能接近平均值。藥劑必須完全溶解（宣傳手冊《有 機聚合物(wù)溶液的制備》）。根據試驗結果選擇藥劑配制濃度、投加點……

5.2 參數的檢測和結果分(fēn)析： 

應該采用的主要參數取決于操作者結構分(fēn)析的目标。然而，經常采用的主要參數如下(xià)： 

需要關注的參數主要依賴于操作人員(yuán)的目标結果。然而普遍的有： 

藥劑質量流量（kg/h, lbs/HR） 

污泥質量流量（kg/h, lbs/HR） 

壓力增加 

過濾循環時間 

泥餅外(wài)觀 

泥餅幹度(％) 

爲了分(fēn)析這些結果，把數據編纂成電子表格，以便于計算每噸幹泥消耗化學藥劑量 （DST）。電子表格同時也可以計算出藥劑的處理費(fèi)用。

6闆框壓濾操作的優化：

闆框壓濾技術中(zhōng)，常用的調理劑是FeCl3和石灰。現在，日益增長的污泥處理量，任何不需要的體(tǐ)積增加都會導緻不可接受的費(fèi)用增加（過多的操作周期和過多的污泥體(tǐ) 積）。這就是開(kāi)發新型有機聚合物(wù)污泥調理技術的原因所在。

有機聚合物(wù)污泥調理工(gōng)藝中(zhōng)存在的三個主要問題是： 

粘泥：這是使用有機聚合物(wù)時主要存在的問題。泥餅往往會粘在濾布上而不是直接落 下(xià)，操作人員(yuán)必須在開(kāi)倉階段進行手動清除。 

濾布堵塞：濾布網孔被堵塞的話(huà)，濾液就難以從濾布中(zhōng)過濾出去(qù)。 

絮凝劑失效：這種現象往往發生(shēng)在經過石灰預處理的污泥中(zhōng)，這是由于時間過長造成 絮團降解。 

6.1 粘泥： 

當泥餅開(kāi)始粘稠，必須檢查以下(xià)參數： 

藥劑的投加量： 

使用陽離(lí)子時，藥劑投加過量與不足都可能造成粘泥。用FeCl3和絮凝劑聯用的方法是這 個問題合适的解決方法，對含有高揮發性（有機性）懸浮物(wù)的污泥。添加FeCl3還 可以适當降低絮凝劑的用量。 

濾布的潔淨程度： 

如果濾布堵塞，不可能得到良好的脫水效果，常規的濾布清洗（每10-30次循環操作後） 是必須的。 

聚合物(wù)的選型： 

絮凝劑不合适（陽離(lí)子度、分(fēn)子量、投加量）泥餅就會粘稠，所以需要在實驗室裏進行絮凝劑投加量、分(fēn)子量等的檢驗。 

6.2 濾布堵塞： 

這個問題很明顯表現爲壓力增大(dà)。在循環操作中(zhōng)壓力的增加應該緩慢(màn)而有規律。這 個參數用來檢查循環操作的進步程度。 

在污泥泵和闆框之間有規律的采樣，用測CST值來判斷在壓力下(xià)的絮團強度保持程度。 

其他參數也要考慮： 

濾布的潔淨程度：越多網孔堵塞會加劇濾布的堵塞。必須用高壓水噴洗濾布。 

絮團大(dà)小(xiǎo)：優過濾往往來源于小(xiǎo)而耐壓的絮團。爲了得到這樣的絮團，佳的絮凝劑往往是那些中(zhōng)低分(fēn)子量、分(fēn)子結構（支鏈或交聯）的産品。

6.3 絮凝劑失效： 

遇到這種情況必須檢查以下(xià)參數： 

絮凝劑的配制： 

陽離(lí)子絮凝劑随時間而降解是很普遍的現象（宣傳手冊《有機聚合物(wù)溶液的制備》中(zhōng)關 于水解的章節）；這将導緻溶液的粘度降低和絮凝劑的功效損失。建議關注絮凝劑溶液 的配制時間、濃度和pH值。 

污泥的pH值： 

如果待處理的污泥由于加石灰而造成pH值高（10/11），陽離(lí)子絮凝劑将水解。這種水解會很容易被發現，因爲輕微的移動就會破壞絮團。有兩種方法解決這個問題：調 節污泥pH值或選擇對水解不敏感的絮凝劑，例如FLOPAMTM CB系列或polyDADMAC 系列。

污泥-絮凝劑接觸時間： 

在一(yī)些惡劣的操作條件下(xià)，例如高pH值，陽離(lí)子不能長時間保持穩定。選擇适當的投加 位置就成了重要的因素。合适的投加條件往往是在管線上根據污泥流率适時投加。