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沼氣工程常用設(shè)備——固液分離設(shè)備

來源：湖州核通機(jī)械有限公司作者：核通機(jī)械技術(shù)部

大中型沼氣工程,無論是處理酒精廢醪還是禽畜糞水,常要對其污水進(jìn)行固液分離?固液分離機(jī)種類繁多,總體上分為三類,即篩分?離心分離和過濾?

(一)螺旋擠壓式固液分離機(jī)

該機(jī)主要由機(jī)體?螺旋推進(jìn)器?篩網(wǎng)?卸料門?減速機(jī)?振動電機(jī)?進(jìn)料泵?攪拌電機(jī)?配重?電控箱組成，如下圖：沼氣工程常用設(shè)備——固液分離設(shè)備

該機(jī)主要特點(diǎn)是:

① 連續(xù)自動進(jìn)料?出料;

② 由配重調(diào)節(jié)分離后的干物質(zhì)含水率低;

③ 進(jìn)料泵的進(jìn)料口帶有切割刀頭,可將小的雜物切碎,保護(hù)分離機(jī)篩網(wǎng)和攪攏;

④ 篩網(wǎng)為浮動式,使物料在機(jī)體內(nèi)布料均勻,減少攪攏磨損;

⑤ 接觸物料的部件均采用不銹鋼材料制成?

下表是北京某萬頭豬場采用螺旋擠壓機(jī)固液分離的效果：沼氣工程常用設(shè)備——固液分離設(shè)備

從上表中可見,當(dāng)選用間隙為0.75mm篩網(wǎng)時,其去除率較高,分離機(jī)處理量為10～18m3/h,擠壓分離后干物質(zhì)含水率65%～73%,TS去除率達(dá)40%左右?分離機(jī)適合污水含固量3%～8%范圍,完全可達(dá)到用 UASB發(fā)酵工藝處理污水和生產(chǎn)有機(jī)復(fù)合肥的工藝要求?

有些廠家采用的擠壓螺旋為雙翼,不銹鋼材質(zhì),特殊加固防磨損;機(jī)頭可根據(jù)對固態(tài)物質(zhì)的不同要求的干濕度進(jìn)行調(diào)節(jié);機(jī)身一般為鑄件,表層涂防護(hù)漆?

螺旋擠壓式固液分離機(jī)的附屬配件有:

①防堵塞污泥泵 (功率4kW);

②污泥攪拌機(jī) (功率4kW);

③配電箱;

④配套管道及污泥泵?提升裝置?

其工藝流程圖如下：沼氣工程常用設(shè)備——固液分離設(shè)備

(二)LW-400臥式螺旋沉降離心機(jī)

以酒精廢液為代表的高濃度工業(yè)有機(jī)廢水濃度高,黏度大,含沙量多?固形顆粒軟,因此,疏水性較差?用帶式壓濾?真空過濾?螺旋擠壓等多種固液分離方式,均不能收到滿意的效果。中國農(nóng)業(yè)工程研究設(shè)計(jì)院對通用型臥式沉降離心機(jī)進(jìn)行了改制,有效地解決了這個問題?

LW-400臥式螺旋沉降離心機(jī)主要由無孔的轉(zhuǎn)鼓?螺旋推料器,差轉(zhuǎn)速器,機(jī)身?機(jī)殼和電控柜等部分組成,其結(jié)構(gòu)如下圖：沼氣工程常用設(shè)備——固液分離設(shè)備

該機(jī)的工作原理是,轉(zhuǎn)鼓與螺旋推料器同心安裝,兩者之間借助于差速器以一定的差轉(zhuǎn)速同向高速旋轉(zhuǎn)?由于螺旋推料器的轉(zhuǎn)速比轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速每分鐘快3%,在離心力的作用下,使從進(jìn)料管引入機(jī)中的物料,其中密度較大的固相顆粒沉積在轉(zhuǎn)鼓壁上,由螺旋葉片將其推向轉(zhuǎn)鼓小端的排渣孔推出;密度較小的澄清液通過螺旋葉片的縫隙,在水壓下由大端溢流口流出?它是一種連續(xù)進(jìn)料分離的高效分離設(shè)備。

在處理酒精廢醪過程中,分離效果主要取決于分離機(jī)的分離因素?差轉(zhuǎn)速及處理量?

1、分離因素表示離心力場的強(qiáng)弱提高分離因素,使生產(chǎn)能力和分離效果提高,但也增大了功率消耗及轉(zhuǎn)鼓和螺旋的磨損?經(jīng)試驗(yàn),對酒精廢醪的固液分離,可采用分離因素為1500左右?

2、差轉(zhuǎn)速大小取決于排渣的大小提高差轉(zhuǎn)速,排渣迅速,但出渣含水率高,回收率低;降低轉(zhuǎn)速,推料螺旋扭矩阻力大,排渣能力降低,轉(zhuǎn)鼓易堵塞?差轉(zhuǎn)速宜選在25～30r/min范圍?

3、分離機(jī)的處理量若選過大,則分離的固體渣回收率低,含水率大;而處理量小,雖提高了固相回收率,但會降低離心機(jī)的使用價值?改制后的處理量在分離后的液相濃度不大于1%時,可達(dá)到8～10m3/h。

4、分離機(jī)對物料分離效果其分離效果的好壞,主要取決于所選各種參數(shù)能否相互制約的結(jié)果?根據(jù)酒糟原料黏度?相對密度等特性,對LW 型離心機(jī)主要進(jìn)行了兩方面的改進(jìn)?

一是在原有螺旋推進(jìn)葉片上面,增加了幾十個縱向葉片,將機(jī)內(nèi)液池內(nèi)的液體,分隔成幾十個相對獨(dú)立的小區(qū)間,增加了液體在分離機(jī)中的行程,使液體沿著縱向葉片向轉(zhuǎn)鼓大端的溢流口溢出?這樣可大幅度提高了懸浮物的去除率,減少清液的渾濁度,固相回收率及整機(jī)處理能力均有提高?

二是在螺旋推料葉片的工作表面,噴涂鎳基碳化鎢硬質(zhì)材料,從而提高了螺旋推料葉片的耐磨性,延長了機(jī)器的使用壽命?

改進(jìn)后的LW-400臥式螺旋沉降離心機(jī),不僅適用于酒精廢液?溶劑廢液?檸檬酸等高濃度工業(yè)有機(jī)廢水的固液分離,同時適用于豬糞水?雞糞水 (需預(yù)先除去雜物)的固液分離?

(三)帶式過濾機(jī)

帶式過濾機(jī)包括輥壓型和擠壓型兩種?下面重點(diǎn)介紹江蘇啟東市環(huán)境工程設(shè)備廠生產(chǎn)的DYQ型帶式壓榨過濾機(jī)?

1、作用原理及脫水過程 DYQ型帶式壓榨過濾機(jī)由旋轉(zhuǎn)混合器?若干個不同口徑輥筒以及濾帶組成,如下圖4：沼氣工程常用設(shè)備——固液分離設(shè)備

污泥經(jīng)過投加絮凝劑,在旋轉(zhuǎn)混合器1內(nèi)進(jìn)行充分混合,反應(yīng)后流入重力脫水段2,由于脫去大部分自由水,而使污泥已失去流動性?再經(jīng)“楔”形壓榨段3,由于污泥在“楔”形壓榨段中,一方面使污泥平整,另一方面受到輕度壓力,使污泥再度脫水,然后喂入“S”形壓榨段中,污泥被夾在上?下兩層濾帶中間,經(jīng)若干個不同口徑的輥筒反復(fù)壓榨,這時對污泥造成剪切,促使濾餅進(jìn)一步脫水,最后通過刮刀將濾餅刮落,而上?下濾帶進(jìn)行沖洗重新使用?

2、過濾機(jī)結(jié)構(gòu)

(1)旋轉(zhuǎn)混合器(污泥混合器)的作用,是使污泥與絮凝劑進(jìn)行充分混合反應(yīng)。根據(jù)污泥性能和流量可自由調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)混合器的旋轉(zhuǎn)速度,使之達(dá)到最適宜的凝聚狀態(tài)?

(2)重力脫水段分為第一層和第二層,在兩層重力脫水段之間設(shè)有反轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)?污泥依靠本身重力作用在第一層重力脫水段脫去大量水分后,經(jīng)反轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)落到第二層進(jìn)一步促使污泥脫水而失去流動性?

(3)“楔”形后榨段由若干個直徑大小相同輥筒分上?下兩層組成,分別托住上下兩條濾網(wǎng),下層輥筒是固定的,而上層輥筒以輥軸板連成一整體,根據(jù)加壓大小,可以隨意調(diào)節(jié)上層輥筒輥軸板高度,使之與下層輥筒形成 “楔”空,角度的大小,對不同物料施加不同壓力,致使污泥受壓而脫水?

(4)“S”形壓榨段由若干個不同口徑輥筒組成,兩條濾帶呈“S”形依次環(huán)繞于輥筒之間,使之做 “S”形的包繞擠壓,輥筒口徑由大漸漸變小,形成一定的壓強(qiáng)梯度,即壓強(qiáng)逐漸增大,而最終可獲得最低含水率的濾餅?

ZDY系列帶式真空壓榨過濾機(jī)是一種連續(xù)?自動?高效的固液分離設(shè)備,廣泛應(yīng)用于化工?冶金?煤炭?造紙等行業(yè)的固液分離和各種污泥脫水處理?該機(jī)與國內(nèi)同類設(shè)備相比較具有顯著效果?

該機(jī)特點(diǎn)是采用了兩種不同性質(zhì)的脫水方法,首次脫水采用真空脫水,脫水量大,脫水速度快?還可進(jìn)行逆流洗滌,其功能與水平真空帶式過濾機(jī)基本相同?二次脫水采用壓榨脫水,物料在真空抽濾后形成濾餅,濾餅在上?下濾布的夾帶下,隨即進(jìn)入壓榨脫水,壓榨脫水后濾餅含水率再次降低3%～5%?

真空抽濾與濾帶壓榨脫水同為一機(jī),連續(xù)進(jìn)行工作有效地提高了濾餅的脫水率,下料?真空抽濾?洗滌?濾帶壓榨?脫渣?濾布糾偏?上下濾布清洗再生均為連續(xù)自動化,極大地提高生產(chǎn)效率,降低運(yùn)行成本,減輕勞動強(qiáng)度,改善工作環(huán)境?

ZDY系列帶式真空壓榨過濾機(jī)是由真空濾室?若干不同直徑的輥筒?上下濾帶?主控制柜?自動糾偏等組成?

其工作原理是物料經(jīng)過絮凝混合后由進(jìn)料斗均布于前移的濾帶上,在重力與真空的作用下進(jìn)行真空脫水,經(jīng)過真空脫水失去流動性的物料首先進(jìn)入上下兩條濾帶之間 “楔形”壓榨段?此階段中,一方面物料受到輕度壓力而脫水,一方面使物料布置平整,然后進(jìn)入 “S”形壓榨段,在 “S”形壓榨段中,物料被夾在上下濾帶中間經(jīng)若干不同直徑輥筒反復(fù)擠壓和剪切,繼續(xù)脫水,最后上下濾帶分開后,經(jīng)卸料刮刀分別卸下濾餅,上下濾帶返回經(jīng)清洗后又進(jìn)入下一個過濾循環(huán),整個過程周而復(fù)始地連續(xù)進(jìn)行?

3、帶式過濾機(jī)的特點(diǎn)

(1)濾餅含水率低由于應(yīng)用了高分子絮凝劑和本機(jī)的特殊結(jié)構(gòu),使污泥濾餅的含水率比以前污泥脫水機(jī)的含水率低5%～15%?

(2)污泥處理能力大由于本機(jī)連續(xù)運(yùn)行,重力脫水部分長,并采用反轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),提高了初期脫水效果,從而大大增加了污泥的處理能力。

(3)操作管理簡便運(yùn)行中根據(jù)污泥性能?進(jìn)泥量多少投加不同絮凝劑,可自由調(diào)整濾帶張力和濾帶移動速度,濾帶設(shè)有跑偏自動校正裝置?

(4)該機(jī)無振動?無噪聲?耗能低?

4、主要配套設(shè)備

包括空氣壓縮機(jī)?沖洗濾帶水泵?水泵吸水管隔濾器?污泥調(diào)節(jié)泵 (螺桿泵)?加藥泵?調(diào)藥攪拌槽?污泥混合器?靜態(tài)混合器?皮帶傳送器及電氣集中控制板等?