概述

微細粒物料懸浮液的固液分離是化工、冶金及許多加工業中的重要作業。這些懸浮液的共同特點是固 體顆粒粒度細(一般小于10腳)、沉降速度慢、漿體粘度大、可濾性差等。在這些條件下，一般需要很大的分 離面積及相當高的過濾壓力，常規的脫水設備(脫水篩、離心過濾機、真空過濾機等)通常不能滿足脫水要求， 目前過濾微細粒物料的有效設備是壓濾機。 壓濾機的發展已有很長的歷史，早在19世紀中葉就已有間歇式板框壓濾機問世，但是舊式板框壓濾機 都需要人工卸料，勞動強度大，從而限制了壓濾機的應用。1958年自動板框壓濾機研制成功，壓濾技術取得 了長足的進步，在許多行業得到了廣泛的應用。 現代壓濾機根據工作的連續性可分為連續型和間歇型兩類，連續型壓濾機的給料和排料是同時進行的， 如帶式壓濾機和氣壓罐式連續壓濾機等，連續型壓濾機結構通常比較復雜，至今的使用仍不如間歇式板框壓 濾機那么普遍。間歇型壓濾機的入料和排料是周期性進行的，一般分為給料、濾餅洗滌、壓榨脫水、卸料和沖 洗濾布5個階段。 根據結構型式可將現有壓濾機分為：板框式壓濾機、加壓葉濾機、帶式壓濾機和氣壓罐式連續壓濾機等， 其中前兩者屬于間歇型，后兩者屬于連續型。

加壓過濾機的優點有

過濾速率高；結構緊湊；間歇操作的加壓過濾機適用范圍廣，造價低。其缺點有： 間歇加壓過濾機雖經過不斷改進，仍難以適應連續過程，在很多應用場合操作費用較高；連續加壓過濾機的 應變性差，設備投資大。

板框壓濾機

板框壓濾機其基本結構就是將若干塊濾板和濾框壓緊在一起構成若干個過濾室過濾漿料。目前市場上 的板框壓濾機種類繁多，一般分為全自動及半自動兩大類，所謂全自動板框過濾機就是所有板框的開合、壓 緊、進料、洗滌、卸餅、濾布再生、吹氣等作業全部由計算機控制自動進行，而半自動則有較多的或全部的作業 由人工進行操作。板框壓濾機還可以根據濾板的安裝配置方式進行分類，有板框垂直于地面的臥式和板框 平行于地面的立式兩種。臥式比立式便于操作和檢修，更易于向大型化發展，現在最大過濾面積已達到 1000以上，而立式的僅達40。根據壓濾機中有無壓榨過程分為壓榨式和無壓榨式兩種。現在大量實際應 用的壓濾機為復合型，形式交叉，型號多種。例如RF型為全自動、無壓榨型；MF為有壓榨型等。我國常用 型號為xMz型(廂式一明流一自動式)。下面就列舉幾種比較常見的板框壓濾機在生產中的應用情況：

多程板框壓濾機用于過濾脫色液中的粉狀活性炭

多程板框壓濾機是板框壓濾機結構上的改進，再配以聚丙烯微孔濾膜為過濾介質，彌補了板框壓濾機在 過濾一些難濾物料時的缺陷。它既保持了板框壓濾機過濾面積大、過濾速度快的優點，又提高了濾液質量， 簡化了拆框的清渣、清洗工序，使過濾效率顯著提高。該設備適用于處理的濾渣顆粒粒度變化大、過濾效果要求高，或者過濾母液濾渣含量低但濾渣價值很高的工藝。 多程板框壓濾機的“多程”是指在一臺板框壓濾機中物料經過不同過濾介質的多次過濾，連續經過各過 濾段。一般實際應用最廣的是雙程過濾，少數用三程過濾。雙程過濾由粗過濾段、細過濾段組成；三程過濾 由粗過濾段、細過濾段、精細過濾段組成。 在精細化工和制藥工業中，特別是原料藥和制劑的生產中大量利用粉狀活性炭進行脫色，脫色后粉狀活 性炭的過濾是否徹底，直接影響到產品的質量，因而粉狀活性炭的過濾設備成為化工、制藥生產中的關鍵設 備之一。

目前國內外對粉狀活性炭過濾至今沒有理想的方法。國內常用真空抽濾、壓力罐壓濾，或采用以濾 布為過濾介質的板框壓濾機。由于國內的濾布過濾精度不高，一般要經過長時間的反復循環過濾才能得到 澄清濾液，因而濾液難以絕對保證質量，常常產生漏炭引起質量事故。國外一般采用三級過濾，由于經過三 種不同的過濾機，因而操作麻煩、成本高。目前采用多程板框壓濾機過濾粉狀活性炭，經過十多個廠家的使 用，效果比較理想。如果采用雙程過濾，粗濾段采用5腳左右的微孔濾膜或過濾精度高的濾布，細濾段采用 l坤l左右的微孔濾膜，選樣能一次性地將活性炭截留，過濾徹底，無需循環過濾。通過壓縮空氣吹干或抽真 空后從板框壓濾機卸出的活性炭濾餅可以是干渣。由些可見，用多程板框壓濾機來過濾脫色液中粉狀活性 炭，過濾速度快，以1500L脫色液為例，活性炭在8一lOkg，過濾時間約為40n曲；使用成本低，30腳厚的徽孔 濾膜可以重復使用15—20次。

板框壓濾機在醬油生產中的應用 醬油的提取，是將醬醅里的氨基酸等有效成分，溶解于浸泡液，再采用壓榨機或自然滲濾法使其與醬渣 分離的過程，在醬油生產中占有非常重要的地位。因此，如何合理選用較先進的壓榨設備，對提高原料利用 率，改善工人勞動強度，促進釀造行業的發展，是重要的課題之一。目前國內除極個別醬油廠家使用板框壓 濾機外，絕大多數未見使用，以湘潭市第二制醬廠為例，該廠對板框壓濾機的使用為制醬行業，尤其是為傳統 稀醪發酵工藝壓榨淋油方面，闖出了一條新路子。 經過生產實踐證明，使用板框壓濾機經75Illin壓榨后，能使醬醪水份降至47％左右，與自然滲濾法相比 醬渣含水量低38．30％，完全符合生產要求，也為下一道工序——醬渣處理打下了良好的基礎。與水壓機相 比(同等生產能力)，該設備具有投資減少9倍左右，完成壓榨工序時問可縮短8倍以上，同時該設備還能壓 榨醬渣兩次，適合目前制醬行業的生產水平。

自動板框壓濾機處理鋼鐵污泥

鋼鐵污泥的主要成分是懸浮物，并含有少量的油類。軋鋼污泥懸浮物中含有較高量的鐵及鐵的化合物， 其含量大約占懸浮物的30％一40％。因此，軋鋼污泥比重大，粘度小。軋鋼污泥、混合型污泥經濃縮池濃縮 處理后含水率為95％。 鋼鐵污泥中的軋鋼污泥或混合污泥，在濃縮池經3～4 h的自然沉降濃縮處理后，污泥的含水率下降至 95％時，由污泥泵送至儲泥罐，同時加入絮凝劑——聚丙烯酰胺，配制濃度為0．1％，計量泵控制投加量。在 儲泥罐中進行聚凝反應后，再由污泥給料泵送至板框壓濾機過濾室進行脫水處理，最大進料壓力控制在小于 或等于0.8 MPa。用0.8 MPa的壓縮空氣吹掃過濾室，濾液排出，成型的濾餅自動卸料，落入翻斗車外運。翻板閉合，自動沖洗濾布，沖洗水經翻板收集，自流去再處理裝置。濾布沖洗，在板框壓濾機多次脫水處理污泥 后，濾布網眼受阻，脫水效果下降時進行沖洗處理。 自動板框壓濾機在污泥脫水工序的主要任務是將含水率較高的污泥進行機械脫水處理。使濾餅的含水 率控制在規定的范圍內，滿足污泥運輸要求，防止二次污染的發生，及便于污泥的綜合治理。

鋼鐵污泥運輸主要決定于污泥的含水量多少，含水量多運輸量大。容易造成二次污染；含水量少，運輸量 小。但處理費用高。一般要求濾餅的含水率在50％一70％。國產設備可達到設計要求。鋼鐵污泥脫水處理 后，濾餅含水率在50％左右，自動卸料。濾布上基本不留污泥，每周只須清洗2次。

板框壓濾機在微細粒鐵精礦過濾中的應用

微細粒鐵精礦(以下簡稱泥礦)的脫水作業，由于沒有可靠的設備和完美的工藝而成為難題。以梅山選 礦廠為例，梅山鐵礦富礦中主要含鐵礦物有磁鐵礦、假象和半假象赤鐵礦、菱鐵礦和黃鐵礦等。主要脈石礦物有碳酸鹽類礦物、石英和粘土類礦物。礦體直接頂板是高嶺土化、碳酸鹽化及矽化安山巖。由于采用無底 拄分段崩落法采礦，廢石混入率高達15％一20％，采出礦石鐵品位44％。

使用板框壓濾機以后，能有效地實現對細、泥、粘物料的脫水。板框壓濾機投入脫水流程之前，由于泥礦 與粗粒鐵精礦難以用內濾機同步回收，致使細粒泥礦在脫水流程中不斷積聚，最后由筋0m濃密機溢流中溢 出，一部分進入曝曬池沉淀，一部分隨溢流進入秦淮河，雖然幾經清理，仍然對周圍環境造成嚴重污染。投入 流程之后，板框壓濾機處理細粒泥礦，實踐證明脫泥率10％的情況下，保持了細粒部分在整個流程中的平 衡。減少了筋o m濃密機跑泥，改善了對環境的污染。板框壓濾機對梅山微細粒鐵精礦進 行壓濾時，不加任何助濾劑即可獲得12.5％水分的壓濾餅，其利用系數達25 kg／h。 從實際應用情況來看，板框壓濾機既是最古老又是目前應用最多且最成功的壓濾設備。

帶式壓濾機

帶式壓濾機的脫水工藝過程主要包括：絮凝給料、重力脫水、揉搓擠壓脫水、泥餅剝離、網帶清洗再生。 物料在進人帶式壓濾機之前，要經過絮凝刺進行絮凝處理，使泥漿變成污泥絮凝團和游離水，這是帶式壓濾 機工作的必要條件，可以說該類壓濾機的出現與高分子絮凝劑的研制成功是分不開的。游離水在重力脫水 段漏掉，污泥絮凝團經過揉搓擠壓進行脫水后，形成泥餅，在卸料輥處被剝離。網帶卸掉泥餅后，通過沖洗器 進行清洗再生后，再進入下一個循環作業。每個工藝環節都決定著整個脫水工藝的成敗。國內外生產的各 種帶式壓濾機，其原理相同，結構相似，主要區別在于其結構細節。 3．1帶式壓濾機在轉爐泥漿脫水中的應用 轉爐泥漿是指轉爐煙氣洗滌污水經過沉淀、濃縮處理后得到的濃度大于30％的濃縮污泥。此種泥漿 中，含有大量的細粒固體，是寶貴的鐵金屬資源。 以本鋼二鋼廠為例，二鋼原有的污水處理系統的泥漿脫水，采用內濾式真空過濾機，由于其脫水效果較 差，產量低，大量塵泥在沉淀池中逐漸沉積而破壞出水水質，為了保證煉鋼生產，每20 d左右就得用渣罐外 運一次泥漿，平均每次需要250～300個渣罐(每一渣罐的容積為16．5 m3)，而即使經過真空過濾機產出的泥 餅，含水率為40％左右，仍具有流動性，即不利于運輸又不利于進一步處理，同時還污染環境。為此本鋼設 計院采用cPF一2000S5帶式壓濾機在二鋼廠進行了對轉爐煙氣洗滌水泥漿脫水的工業性試驗。

通過工業 性試驗得出的數據結果，可以認為對轉爐泥漿脫水優于真空過濾機。是目前轉爐除塵水污泥脫水設備更新 改造比較理想的設備，其主要優點在于：

(1)設備性能較優越，運行較穩定，單位時間濾餅產量高。

(2)脫水效率好，濾餅含水率可降至30％以下，貯運較方便，便于綜合利用，運輸量減少。

(3)節約能耗，運行費用較低，經濟效益好。

(4)濾帶強度高，壽命長，更換簡便省時。

(5)結構簡單，輔助設備少，振動噪聲小。

帶式壓濾機在含油污泥脫水中的應用

以揚子石化公司水廠為例。其原用污泥脫水設備是3臺過濾面積150 m2的自動板框壓濾機，由于上游 化工裝置排放的生產廢水時有含油，造成剩余污泥中殘留一定量的油，從幾百至2000 m／L不等。使用聚合 氯化鋁對含油污泥進行絮凝，絮凝反應效果差，幾乎不能形成良好的絮體。油污泥進人板框過濾機中，附著 在濾布上，將濾布網眼堵死，污泥中的水分不能壓出，也阻止了正常進泥，致使壓濾時間很長。一框污泥壓濾 一個星期以后，污泥含水率仍高達90％左右，嚴重影響了污泥脫水系統運行，為此更換采用DY一3型帶式過 濾機。

從上機試驗和近8個月的試運行情況看，DY一3型帶式壓濾機用于揚子石化公司水處理中的含油污泥 脫水是積極可行的：

(1)它解決了含油污泥因板框不能正常連續運行、濾布被含油污泥附著堵死、脫水效果差等原因造成的 廢水處理系統內惡性循環的生產被動局面。

(2)帶式壓濾機投運在節能方面具有積極的意義。在板框壓濾機運行時，若以正常運行(不考慮含油污 泥)情況計算，每處理一板框污泥，泥餅重2．5 t，含水率82％，則干泥重o．45 t，包括板框壓濾機、空壓機、計量 泵、污泥泵等脫一框泥總電耗為434 kw·h，則板框壓濾機每脫1 t干泥的電耗為964．44 kw·h。帶式濾機每小 時脫水按目前試運行的5 t泥餅含水率88％計算，千泥重為0．6 t，每小時帶式壓濾機的總電耗為69 kw·h，則 帶式濾機每脫1t干泥的電耗為115 kw·h。由此可見，帶式壓濾機的電耗僅為板框的12％。

除此之外，帶式壓濾機還可用于石油泥漿除砂、造紙廢水、城市污水的污泥、水泥、化工產品、涂料、染料 以及冶煉廠塵泥等料漿的脫水、脫液。

結束語

隨著新型壓濾機的出現，必將把壓濾機的發展、制造和使用推到一個新的水平，它將給設計部門提供合 適的選擇，給現場的技術改造提供理想可靠的設備。今后壓濾機將沿著以下方面繼續完善： (1)將多種固液分離及脫水的方法集于一身，在可能的條件下增加過濾、擠壓、吹氣的壓方，用簡單可行 的調節產品水分的辦法來滿足用戶的要求。 (2)不斷引用新材料，使壓濾機設備結構簡單、質量較輕和容積更為有效，并結合可靠的控制系統，使設 備循環時間大大縮短，同時具有較高的處理能力。 (3)以環保概念和綠色產品的思想來設計工作部件，減少能耗，節約時間，減少維護，降低成本，并大大提 高零部件的壽命。