引言

氨堿法工藝制堿每生產1t純堿要向外排大約10m3的蒸餾廢液，傳統的排渣方式是固液混合物一起排至渣場讓其自然沉降，這就需要修造巨大的渣場，占用大量的土地和龐大的資金。因此要求廢液處理的新方法是關系到氨堿法生產純堿企業的生存和發展。廢液壓濾工程是我廠投產的環保項目，投資金額4000多萬元，其中主要的設備——壓濾機。壓濾裝置能夠解決440m3／h的純堿廢液。廢液處理后得到的清液可以作為氯化鈣生產原料，濾餅可以和土石、煤灰混合作為工程土填墊材料。

生產工藝流程及主要設備

生產方法

廢液經過稠密(在澄清桶內)后用渣漿泵送人壓濾機內，當料漿在壓濾機內達到要求后，經過擠壓(除去濾餅內的水分)、風干(除去濾餅表面、層的水分)，得到含水分<46％的濾餅和濁度大約為100ppm的濾液。

工藝流程

廢液池的廢液由泵送往廢液分配槽后進入澄清桶的中心套筒。在澄清桶內經重力沉降后，得到的大部分清液溢流(濁度≤150 ppm)進行回收作為氯化鈣生產原料和曬鹽；底流液進入泥漿桶。用泥漿泵打入壓濾機進行過濾，擠壓空壓機送氣擠壓濾餅。過濾和擠壓出來的濾液進入濾液收集槽后由排出管排入清液桶外排回收。擠壓過后，干燥空氣進入濾室，把擠壓空氣排出并干燥濾餅達到適宜狀態，同時排空濾室。干燥完成之后，濾布上的濾餅從壓濾機兩邊排出經溜槽至下料運輸皮帶后運至堆場。

主要設備

澄清桶主要由桶體、桶底、中心套筒、攪拌器、掃泥耙等組成。攪拌器是由行星擺線針型減速機驅動，轉速是0.09 r／min，桶底得到濃度為6％～10％的料漿(送到壓濾機)。2.3.2壓濾機設備構造和運行簡介壓濾機的型號LAROX PFl448545，過濾面積為144 m2，生產能力為13 t／h。

壓濾機可分為3個部分：主體部分、液壓裝置、控制系統(PLC)。壓濾機的主體部分是由板框、頂緊機構、濾布輸送裝置、濾布張緊裝置和濾布組成；壓濾機的運行由控制柜全自動控制，控制柜配有顯示屏和操作按鈕；壓濾機控制是以液壓系統為動力進行操作的，主要由油箱、液壓泵和電機、閥裝置、蓄能器油路組成。

壓濾機自動化程度高主要體現在夾緊閥上，在工藝要求不能暫時停車的情況下，用夾緊閥就可以解決此類問題。除壓縮空氣閥是氣動控制外，其它自動閥使用液壓制動器。

工藝技術實施方案

存在問題

1)澄清桶進料不易控制、進料不穩定，篩板常堵，造成澄清桶的分配槽常冒；壓濾機運行不穩定都致使澄清桶運行不穩定。

2)澄清桶的攪拌裝置易壞。

3)泥漿泵區的閥門內漏嚴重，部分管線易堵塞、易漏。

4)下料皮帶易跑偏，移動皮帶有缺陷，不能正常使用。

5)壓濾機閥門(氣動和液壓閥門)故障率高，執行機構損壞頻繁。

6)壓濾機的程序、參數的設定不合理。

實施方案

針對以上影響生產的問題，我們對壓濾系統自試車以來進行了多次改造，主要的改造有以下幾方面：

1.進料分配槽的改進分配槽的改進主要包括：進料管線增設閥門、篩板換篩網、分配槽加高、增設篩網沖洗管線等，都起到了預期的效果。在其未改進前，澄清桶進料一直受其限制，進料量不好控制，時常造成澄清桶、壓濾機的波動。改進后，進料易控、穩定，且大大減少鮑爾環進入系統，對泥漿泵、壓濾機、雜水泵的影響也因此減少許多。

2.澄清桶攪拌裝置的改進針對澄清桶攪拌裝置易壞的問題，采取把澄清桶的攪拌加過載電流保護裝置的方法。改進后運行效果良好。

3.泥漿泵區的改進首先要求泥漿泵出口閥門全開，這樣一方面能夠盡快地提高壓濾機進料壓力，另一方面可以保護泵出口循環閥門。其次對管線增設引流支管外排。經改進后此部分已大大的減少了影響生產的事故。

4.皮帶改造以前下料皮帶易跑偏，主要是由于壓濾機下料的速度過快、過大和下料距離過長，瞬間沖擊力太大造成。經過減慢壓濾機的濾餅卸料速度和抬高下料皮帶，此問題得以解決。

5.壓濾機閥門的改進1)取消V10閥由于V10閥是循環閥，受泥漿的沖刷較大，運行周期只有2～3天，最后取消V10閥換成鑄石管(D950)，運行效果良好。2)氣動閥V16閥的改進對于壓濾機的儀表氣動閥V16閥常有在風干階段打不開的情況，將V16閥打在開啟3％的狀態下效果較為理想，故障率大幅度下降。3)液壓閥門的改進液壓閥門故障率高，執行機構損壞頻繁，通過解體后對閥門的仔細研究，閥門導桿尾部不能自鎖，脫落后液壓桿將導桿擠彎損壞，通過改進導桿為整體式后，運行效果良好。

6.壓濾機的程序、參數的修訂壓濾機的程序、參數經過長期的運行總結，提煉出最佳的修訂參數，目前已按照修訂后的工作程序、參數運行。

運行情況

壓濾裝置的穩定運行與否主要是依靠澄清桶和壓濾機的運行狀況穩定與否。下面就這兩方面來介紹一下。

1.澄清工序澄清桶的底流濃度控制在8％～10％；溫度為70～75℃。系統運行不穩定時此兩參數波動較大，給壓濾的過濾階段帶來較大的影響。目前由于系統穩定，給澄清桶的穩定運行提供了良好的條件。

2.壓濾工序在穩定的底流濃度、溫度前提下，對于壓濾機的工藝操作體現在4個主要階段(過濾、擠壓、風干、卸料)中的前3個階段。控制好前3個階段(特別是過濾階段)，壓濾機基本上能達到其良好的運行狀態。以1個循環為例：進20 m3、10％的底流，過濾結束后剩余6.5 m3的料漿，其濃度提高到31％，約得到含水分為69％的濾餅，擠壓結束后約得到含水分為50％～55％的濾餅，風干結束后約得到46％一50％的濾餅(厚度為12。16 mm)，得到濾液為(13.5+3.0+1.0)=17.5 m3的濾液和約4.0 t的濾餅。此循環過程在運行時的參數為：底流濃度10％、底流溫度65—75℃、進料速度70％、過濾壓力0.45MPa、過濾時間400 s、擠壓壓力1.10 MPa、擠壓時間300 s、風干壓力0.68 MPa，風干時問80 s。

過濾階段

壓濾機的負荷主要取決于濾餅的厚度(濾餅越厚，負荷越大)。底流溫度越高，從濾布的過濾越容 易，進料越多，壓濾機的負荷越大。取底流溫度 65～75℃較為適宜。 進料速度控制過濾壓力，由于其值是壓濾機的廠家設置為75％，此參數(應是控制泥漿泵的變頻器)是為保證過濾壓力(0.45。0.55 MPa為宜)而設定。過濾壓力太大對壓濾機本體不好；太小壓濾機的負荷又起不來。所以進料速度應設定在70％.80％。循環速度應在30％一35％之間，可減少對泥漿回流管線沖刷。過濾時間從壓濾機的過濾壓力曲線圖來看，只 要過濾壓力經過60。80 S不再有明顯的增長，此時 間即為最佳過濾時間。

擠壓階段

擠壓階段的擠壓壓力和擠壓時間主要影響濾餅 的水分，為了更好地除去濾餅中的水分，增 加擠壓時間是很有必要的。

風干階段

風干階段的風干壓力和風干時間也是影響濾餅 的水分，與擠壓階段的主要區別是它針對的是濾餅 表層的水分，可以看得出：對比擠壓，風干應設定為量 大、時短的形式，時間太長，濾餅易干而龜裂，造成出 氣不暢。即在壓濾機運行時應提高擠壓質量，控制 風干用氣。 另外對于壓濾機的運行影響較大的就是濾布和 格子板。 濾布需要經常清洗。具體辦法是把程序選擇 “結束”狀況，參數改為1或2個循環即可。清洗格 子板可以用清液泵打清液至低液位的泥漿桶，用“試 驗”方式來運行壓濾機2～3個循環。這與傳統的清 洗格子板的方法相比，既省時、省力，又減少對壓濾機的損害。

結 語

綜上所述，壓濾系統自進行改造后，現在已經能 夠連續穩定按照設計的要求運行。廢液治理能力達 到設計要求，濾餅水分在46％～50％，濾餅厚度在 12～16 mm，產量大約在26 t／h，濾液濁度大約為100 ppm、pH值在6.0～9.0，符合排放要求。

壓濾系統中仍有待需要解決的問題：

1)由于濾布刮刀對緊貼濾布表面的泥漿的刮除效果不好，以及壓濾機濾布的內外側在過濾時均可充 當濾面的特點，這樣在卸料時，一部分泥漿會落在排濾液的格子板中，而上一循環未被洗凈的濾布的泥漿在過濾階段會由濾液帶出進入格子板中，這樣造 成清液桶出渾水。

2)壓濾機自動化控制程度較高，傳感元件感應 要求精確，這就要求一些傳感元件的位置不能有稍 微的偏差，否則將報警停機。

3)壓濾機閥芯(特別是液壓的閥套)、濾布運行 周期相對較短。

4)料漿的溫度在系統運行中太高，對壓濾機設 備本體(特別是隔膜)損害較大。

作者：蘭孝臣教授，王遠教授