开发设计性实验报告陈伙由11

1、开发设计性实验报告陈伙由1112级化学工程与工艺专业开发设计性实验报告国内疏浚底泥脱水设备简析姓名： 陈伙由班级： 120334学号：专业： 化学工程与工艺指导 教 师：吴燕2014年2月12级化学工程与工艺专业开发设计性实验报告摘耍近年来，随着我国各方面不断的发展，在发展的过程中遇到了很多棘 手的问题，处理这些问题也是当务之急，对环境来说更是一种威胁。所以， 选择脱水设备是很重要的一步，也是必不可少的。到目前为止，脱水设备 的种类也越来越多，人们不断对其进行改进，使其满足使用要求。疏浚工 程的发展也是解决疏浚底泥的必要手段，在工厂密集的城市，大量的排岀 污水，使得垃圾堆积沉入湖底，河道，无疑

2、是给城市带来了种种隐患。所 以，下面将会针对这些问题进行深入的探讨以及各种脱水设备的性能比较, 得出解决问题的方法。关键词：脱水设备；疏浚底泥；污水处理；疏浚工程；解决方 案；性能比较；12级化学工程与工艺专业开发设计性实验报告abstractin recent years, with the development of all aspects of our country constantly, in the development process has encountered many difficult problems, such as, how to deal with the

3、sediment? what can be done to achieve the key to solve the problem ? selection of dewatering equipment is a very important step, is also essential. so far, type of dewatering equipment is also more and more, people continue to improve it, make it satisfy the requirement of use development of dredgin

4、g engineering is to solve the necessary means of dredged sediment in dense city, factory, sewage discharge a large amount of, make the accumulation of refuse sunk to the bottom of the lake, river, is undoubtedly brought a variety of hidden trouble to the city so, the following will aim at these prob

5、lems performanee indepth discussion and comparison of various dehydration equipment, draw the methods to solve the problems.key words： dehydration equipment; dredging; sewage treatment; dredging; solution; performanee comparison;212级化学工程与工艺专业开发设计性实验报告一、刖s随着人们对口然资源数量和质量的耍求日益提高，加上资源的逐日贫 化，给后续的脱水作业带来了很

6、大的困难，在这些地方，脱水成了影响总体经济效益，降低环境污染的一个重要因素，因此，研究高效的脱水设备, 以降低滤饼水分，节能高产、降低污染、已成为国外选矿行业主要的奋斗 冃标z-o就总体水平而言，国内生产的脱水设备在性能、规格上与国外均 有较大差距，因此，充分了解国外脱水设备的最新发展动态，对提高我国 脱水设备的水平将具有十分重要的意义。二、国外过滤设备发展概况近年来，国外过滤设备发展较快，主要表现在：盘式真空过滤机的改 进和人型化，低能耗的陶瓷过滤机的研究和应用，全自动板框式压滤机的 改进和智能化，连续加压的盘式压滤机的开发和应用，这些都取得了可喜 的成绩。而口，在助滤剂的开发应铁精用，过滤

7、介质的研究和新介质的应 用上都有较大进展，可以说通过对过滤设备的开发和改进，冃前的脱水难 题是可以解决的。现对国外过滤设备的主要发展方向分述如下：1. 盘式真空过滤机由于盘式真空过滤机占地血积小，处理能力大，造价低，易于大型化 等优点，而且技术成熟，工作可靠，操作方便，在国外，已完全取代了筒 式过滤机，成为应用最广泛的过滤设备。国外生产盘式真空过滤机的主要 厂家见表lo 11.1工作原理盘式真空过滤机由各个单独的扇形片的圆盘构成。每一个扇形片为单 独的过滤单元，由滤布做成布套在扇形片上形成滤室。过滤盘由电机通过 减速器及开式齿轮传动来驱动，过滤盘顺时针方向转动，滤室里的矿浆在 吸附区借助于真空

8、泵在过滤介质两侧形成的压力差，附着在过滤盘上形成 滤饼后，搅拌器旋转防止固体沉淀，滤饼离开液面后，在真空作用下继续 脱去水分。滤液透过滤布，经过滤液管，从分配头排出。滤饼在卸料区由反吹风卸料落入排料槽，整个作业过程连续循环进行。1.2工作条件（1）矿浆中的固体颗粒度为100目至400 ho（2）矿浆温度10°c-50°c,无腐蚀性。（3）最佳矿浆浓度在35%-65% （金属矿物）或20%-40% （煤或其他 轻质物料）。312级化学工程与工艺专业开发设计性实验报告1.3主要特点（1）扇形滤板脱水孔分布均匀，孔率合理，筋条尺寸大，由高强度 工程塑料制成，寿命提高了 1 1.5

9、倍。（2）滤液管过滤数面人，分配头腹腔容积大，提高了抽气率和滤液 排放效果。（3）耐磨锦纶、单或复丝滤布使脱饼率高且不易堵塞，使用寿命长。（4）多点干油泵集中多点自动润滑。（5）滤布自动清洗装置，保持了其良好的脱水效果。（6）卧式强制高速搅拌、轴端采用橡胶及石墨盘根和水压差三重密 封不漏浆。（7）主传动无级变速，依物料的浓度及流量调节（交流调速电机或 变频器），以求达到理想的工作效果。（8）毎盘由20片扇形板组成，加强了过滤过程控制，成饼厚度均匀。表1盘式真空过滤机主要厂家12级化学工程与工艺专业开发设计性实验报告2. 水平带式真空过滤机水平带式真空过滤机投资小，能耗低、处理能力大，适于处理各

10、种粒级 物料,其应用范围不断扩大，冃前已形成了门类齐全，规格众多的产品。水平 真空带式过滤机是在工业牛产中较为常见的一种固液分离装置。水平真 空带式过滤机的过滤和分离性能较好，能过滤分离多种固液混合浆料，以 下是水平真空带式过滤机在应用性能方面，较为突出的几个特点。22.1水平真空带式过滤机的自动化程度高水平真空带式过滤机是高自动化的机械设备，本身具备口动下料、过 滤、洗涤、脱渣及滤布淸洗等功能，并能保证以上过程为连续自动化操作， 不影响正常生产的进行。水平真空带式过滤机的应用有利于提高企业的生 产效率，降低过滤过程的运行成本。2.2水平真空带式过滤机的过滤速度快水平真空带式过滤机是以真空吸力

11、作为动力来完成过滤过程，同时在 物料通过沉淀区时，固体物质的大小颗粒有序排列，大颗粒排列在底层, 小颗粒排列在上层，这样水平真空带式过滤机能获得更好的滤饼结构，减 小滤液的通透阻力，增加过滤速度。2.3水平真空带式过滤机的过滤工艺简单水平真空带式过滤机的操作方便、过滤工艺简单，使用者只耍熟悉水 平真空带式过滤机的滤饼厚度控制、洗水量多少、真空度大小及滤布速度等操作即可，且以上参数都可以任意调节，以保证水平真空带式过滤机的 最佳过滤效果。2.4水平真空带式过滤机的洗涤效果好水平真空带式过滤机具有良好的洗涤效果，可采用多种洗涤方式，并 能完成母液与洗涤液的分开收集与再利用，能有效减少洗涤中的浪费，

12、提 高企业的资源应用效率。三、国内过滤设备发展概况污水经过沉淀处理后会产生人量污泥，既使经过浓缩及消化处理，含 水率仍高达96 %,体积很大，难以消纳处置，必须经过脱水处理，提高 泥饼的含固率，以减少污泥堆置的占地面积。一般大中型污水处理厂均采 用机械脱水。脱水机的种类很多，按脱水原理可分为真空过滤脱水、压滤 脱水及离心脱水三大类。本文就国内污水处理厂经常选用的压滤机（包括 带式压滤机及板框式压滤机）和离心式脱水机的工作原理、设备选型时需 重点考虑的问题以及维护运行成本等作一介绍。1. 带式压滤脱水机带式压滤脱水机是由上下两条张紧的滤带夹带着污泥层，从一连串有 规律排列的车昆压筒中呈s形经过，

13、依靠滤带本身的张力形成对污泥层的压 榨和剪切力，把污泥层中的毛细水挤压出来，获得含固量较高的泥饼，从 而实现污泥脱水。512级化学工程与工艺专业开发设计性实验报告一般带式压滤脱水机由滤带、辘压筒、滤带张紧系统、滤带调偏系统、滤带冲洗系统和滤带驱动系统构成。在机型选择时，应从以下几个方面加以考虑:（1）滤带。耍求其具有较高的抗拉强度、耐曲折、耐酸碱、耐温度变 化等特点，同时还应考虑污泥的具体性质，选择适合的编织纹理，使滤带 具有良好的透气性能及对污泥颗粒的拦截性能。（2）辘压筒的调偏系统。一般通过气动装置完成。（3）滤带的张紧系统。一般也由气动系统来控制。滤带张力一般控 制在0.3-0.7mpa

14、,常用值为05mpa。（4）带速控制。不同性质的污泥对带速的要求各不相同，即对任何 一种特定的污泥都存在一个最佳的带速控制范围，在该范围内，脱水系统 既能保证一定的处理能力，又能得到高质量的泥饼。带式压滤脱水机受污泥负荷波动的影响小，还具有岀泥含水率较低且 工作稳定启耗少、管理控制相对简单、对运转人员的素质要求不高等特点。 同时，由于带式压滤脱水机进入国内较早，己有相当数量的厂家可以生产 这种设备。在污水处理工程建设决策吋，可以选用带式压滤机以降低工程 投资。目前，国内新建的污水处理厂大多采用带式压滤脱水机，例如北京 高碑店污水处理厂一期工程五台脱水机全部是带式压滤脱水机，自带、辘 压筒、滤投

15、入运行以来情况良好，所以在二期设备选型时仍然选用了这种 机型。2. 离心式脱水机离心脱水机主耍由转载和带空心转轴的螺旋输送器组成，污泥由空心 转轴送入转筒后，在高速旋转产牛的离心力作用下，立即被甩人转毂腔内。污泥颗粒比重较大，因而产生的离心力也较大，被甩贴在转毂内壁上，形 成固体层；水密度小，离心力也小，只在固体层内侧产生液体层。固体层 的污泥在螺旋输送器的缓慢推动下，被输送到转载的锥端，经转载周围的 出口连续排出，液体则由堰四溢流排至转载外，汇集后排出脱水机。 离心脱水机最关键的部件是转毂，转毂的直径越大，脱水处理能力越大, 但制造及运行成本都相当高，很不经济。转载的长度越长，污泥的含固率

16、就越高，但转载过长会使性能价格比下降。使用过程中，转载的转速是一 个重要的控制参数，控制转毂的转速，使其既能获得较高的含固率又能降 低能耗，是离心脱水机运行好坏的关键。目前，多采用低速离心脱水机。 在作离心式脱水机选型时，因转轮或螺旋的外缘极易磨损，对其材质要有 特殊耍求。新型离心脱水机螺旋外缘大多做成装配块，以便更换。装配块 的材质一般为碳化钩，价格昂贵。离心脱水机具有噪音大、能耗高、处理能力低等缺点。国内只有为数 不多的几个厂家可以生产小型离心脱水机，如果选择大型离心脱水机，就 只能依靠进口，会增加工程投资，同时，离心脱水机受污泥负荷的波动影 响较大，对运行人员的素质要求较高，因此一般污水

17、处理厂均不采用离心 脱水工艺。但近几年来，随着科技进步，离心式脱水机612级化学工程与工艺专业开发设计性实验报告的脱水技术在国外有了长足进展，例如瑞典alfa layal公司生产的螺旋 离心式脱水机，其泥饼含固率可达30%以上，而且操作是在全封闭的环 境中进行，脱水机周围没有任何污泥及污水存在，也没有恶臭气味，可以 大大改善运行人员的工作环境，因而受到业界人士的青睐。3. 板框式压滤脱水机板框式压滤机是通过板框的挤压，使污泥内的水通过滤布排出，达到 脱水冃的。它主耍由凹人式滤板、框架、自动气动闭合系统测板悬挂系 统、滤板震动系统、空气压缩装置、滤布高压冲洗装置及机身一侧光电保 护装置等构成。设

18、备选型时，应考虑以下几个方面：（1）对泥饼含固率的耍求。一般板框式压滤机与其他类型脱水机相 比，泥饼含固率最高，可达35%,如果从减少污泥堆置占地因素考虑， 板框式压滤机应该是首选方案。（2）框架的材质。（3）滤板及滤布的材质。要求耐腐蚀，滤布要具有一定的抗拉强度。（4）滤板的移动方式。耍求可以通过液压一气动装置全口动或半口 动完成，以减轻操作人员劳动强度。（5）滤布振荡装置，以使滤饼易于脱落。与其他型式脱水机相比， 板框式压滤机最大的缺点是占地血积较大。以北京高碑店污水处理厂一期 工程使用的带式压滤机和鞍山工业污水处理厂使用的板框式压滤机为例 作比较：高碑店污水厂处理污水量为50万t / d

19、,污泥产量1852. 5m 3/d, 干物质92. 63t/d,采用五台德国klein-ks30型带式压滤机，每台压滤 机的基础占地面积仅为2750*3500mmz鞍山污水厂处理水量为22t/d,干物 质275t/d,采用六台板框式压滤机，每台压滤机地基础占地面积达 2400*12000mm,同时，由于板框式压滤机为间断式运行，效率低，操作 间环境较差，有二次污染，国内大型污水处量厂己很少采用。但近了大量 开发研制工作，使其适应了现代化污水处理厂的要求，如通过plc系统控 制就可以实现系统全自运方式，其压滤、滤板的移动、滤布的振荡、压缩 空气的提供、滤布冲洗、进料等操作全部可通过plc远端控制

20、来完成，大 减轻了工人劳动强度。712级化学工程与工艺专业开发设计性实验报告4国内三种脱水设备的性能比较几种不同类型的污泥脱水机性能比较四、对太湖疏浚底泥的处置方式1. 太湖疏浚底泥处理现状及面临的问题底泥疏浚是通过挖除表层的污染底泥，控制和减少底泥污染物释放, 从而起到改善水环境质量的作用，是治理河湖水域内源污染普遍采用的有 效措施。但是疏浚污染底泥意味着将污染物从水域系统中清除出去,大量的 污染底泥疏浚挖出后存放于何处，采用什么方式妥善处置，既为各方所关 注，也是疏浚工程曲临的棘手问题，可以说能否处置好疏浚底泥直接关系 到太湖底泥疏浚规划工程的顺利实施。大规模疏浚底泥的处理一直是一个尚待解决的难题，对河湖疏浚底泥 处置的方式和技术，有关方面进行了大量的试验研究和探索，在上海苏州 河开展了疏浚底泥烧结多孔砖，烧制陶粒及陶瓷工艺品和疏浚底泥用作填 埋场封场覆盖防水材料的试验研究；大运河（杭州段）疏浚底泥进行了土地 利用可行性及其生态影响试验研究，这虽给太湖疏浚底泥处置提供了有益 启示，但从技术经济性分析，尚不能直接照搬应用到太湖大规模疏浚底泥 处置工程。通过对太湖地区自然环境，经济社会需求特点和太湖水环境综合 治理方案的全面分析，提出以下疏浚底泥处置方式和技术。1底泥处置与 湖滨带生态修复工程相结合。2湖滨带生态修复的必要性。3湖滨带生 态修复利用的原