帶式濃縮壓濾機處理能力計算方法詳解

　　2.1帶式壓濾機處理能力的排名靠前種計算方法以帶式壓濾機產(chǎn)出濕泥餅厚度為主要計算參數，根據算出的濕泥餅產(chǎn)量，再計算出進(jìn)料量(即處理能力)，其計算公式如下：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/hB——濾帶寬度mξ——濾帶寬度利用系數，

　　一般取0.85～0.9δ——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/mins——單位時(shí)間60min/hγ——濕泥餅比重t/m3，一般取1.03 t/m3β——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)從以上計算公式可以看出，該計算方法是以帶式壓濾機產(chǎn)出濕泥餅厚度為主要計算參數，而濕泥餅厚度的形成一方面與帶式壓濾機的運行參數如濾帶運行速度、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)鍵還取決于壓濾機的結構設計如濃縮段的長(cháng)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。

　　計算公式中Q濕泥餅與濕泥餅厚度δ成線(xiàn)性關(guān)系，濕泥餅厚度選擇范圍3～10mm，并且許多帶式壓濾機實(shí)際運行中形成的濕泥餅的厚度在濾帶寬度范圍內也不均勻。

　　所以筆者認為，該種計算方法沒(méi)有與濃縮段、壓榨段的主要技術(shù)參數及污泥的主要性質(zhì)參數相結合，沒(méi)有反映出污泥加藥調理效果、壓濾機結構參數設計、運行參數的變化等因素對帶式壓濾機處理能力的影響，且計算出的Q濕泥餅數值范圍較大，一般適用于帶式壓濾機的設計選型，對帶式壓濾機的優(yōu)化結構設計、指導運行等意義不大。

　　2.2帶式壓濾機處理能力的另一種計算方法：城市污水和工業(yè)廢水的污泥脫水系統，在污泥脫水前都需對污泥進(jìn)行加藥調理。加藥調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。可利用根據液體通過(guò)濾渣層流動(dòng)的基本原理推導出的卡門(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)的計算。

　　根據卡門(mén)過(guò)濾基本方程：

　　(1)式中：V——濾液體積m3t——過(guò)濾時(shí)間sP——過(guò)濾壓力PaA——過(guò)濾面積m2μ——濾液的動(dòng)力粘度Pa·sω——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/m3r——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——進(jìn)污泥量(處理量)m3Qf——濾液量m3Ck——濾餅中固體物質(zhì)濃度kg/ m3根據液相平衡關(guān)系：Q0= Qf + Qk根據固相平衡關(guān)系：Q0C0= QfCf+ QkCk得：

　　(3)式中：C0——進(jìn)原污泥中固體物質(zhì)濃度g/LCf——濾液中固體物質(zhì)濃度g/L，污泥脫水系統一般要求固體回收率≥95%，Cf數值很小，實(shí)際計算時(shí)可取Cf =0Qk——濾餅量L根據過(guò)濾產(chǎn)率的定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內單位過(guò)濾面積上產(chǎn)生的濾餅干重量kg/(m2·s)或kg/(m2·h)。為計算方便，暫設過(guò)濾介質(zhì)的阻抗Rf=0，則卡門(mén)過(guò)濾基本方程(1)式變?yōu)椋杭?/p>

　　(4)設濾餅干重為W，則W=ωV，V=W/ω代入

　　(4)整理得：

　　即：帶式壓濾機處理量L(以絕干污泥量計，即濾餅干重)為：(kg/m2.s)(5)(5)式即為帶式壓濾機處理能力的另一種計算公式。對于城市污水廠(chǎng)污泥脫水系統，污泥經(jīng)加藥調理后，污泥的比阻r控制在(1～4)×1012m/kg(實(shí)驗室就是通過(guò)測定r值確定較經(jīng)濟的加藥量)，其中對于帶式壓濾機，實(shí)驗室一般通過(guò)加藥調理后污泥的比阻抗r在(1～3)×1012 m/kg(離心脫水r=(2～4)×1012 m/kg)。

　　按環(huán)境溫度20℃時(shí)，污泥的運動(dòng)粘度μ=0.001Pa·s。利用(5)式計算時(shí)，對于帶式壓濾一體機應分兩部分計算：濃縮段和壓榨段。濃縮段屬重力過(guò)濾脫水，過(guò)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(guò)濃縮段重力脫水后，污泥基本失去流動(dòng)性時(shí)濃度)。過(guò)濾時(shí)間t按濃縮段長(cháng)度與濾帶行走速度求得。對于壓榨段，壓力P通過(guò)濾帶張力、壓榨滾與濾帶接觸面積計算，進(jìn)入壓榨段的濃度C0即為出濃縮段污泥濃度(8～10%)，Ck即很終濾餅濃度(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(cháng)度、壓榨段濾帶運行速度求得)，T為壓濾周期(壓榨段運行時(shí)間)。

　　濃縮段與壓榨段的處理量的和即為帶式壓濾機的處理量。因在計算中未考慮過(guò)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)，所以很終的處理量應是上述計算的處理量乘以一個(gè)系數K(K一般取0.9～0.95)即為帶式壓濾機的處理量。

　　3、結論第二種計算方法較排名靠前種計算方法雖為復雜，但該計算方法中包含了帶式壓濾機結構設計參數，污泥性質(zhì)參數，運行參數等對處理量的影響，對優(yōu)化帶式壓濾機的結構設計，合理投加藥劑量、運行參數的選擇對提高帶式壓濾機的處理量具有的指導意義。并通過(guò)實(shí)例計算，濃縮段的處理量對帶式壓濾機處理能力起主要作用。