带式压滤机

一条腰带压滤机(BFP)是一种连续馈电污泥脱水机器有两个多孔移动带，有重力排水区和机械施加压力区。带式压滤机最早在欧洲用于纸浆脱水，后来被改进为脱水设备污水污泥．它在20世纪70年代中期被引入北美，主要是因为它的脱水能力二级污泥经济上，与离心机相比，它减少了能源需求真空过滤器．是目前世界上应用最广泛的脱水设备。

图3.20是美国和欧洲常用的带式压滤机原理图。BFP有四个基本过程:调节、重力排水、低压压缩和高压压缩。聚合物被注入到泥浆-聚合物混合器中，搅拌器位于压力机的进料线上。絮凝发生在一个垂直的柱，一个絮凝罐，或在管道搅拌机和压机之间的一长段管道中。经过条件处理的污泥通过给料槽被送入皮带的重力部分。固体-水的混合物位于移动的多孔带上，允许水通过它排出。水被收集在排水盘中，并被输送到污水池中。当浆料在传送带上移动时，它由犁叶片转动。犁通过清理排水的地方和转动皮带上的固体质量，大大增加了重力排水过程。浆液是通过约束和橡胶密封件，防止从皮带两侧跑掉。在重力排水段的末端，固体通常是一个结构松散的饼。

图3.20带式压滤机原理图(摘自Ashbrook Corporation, 1992年)

从重力排水段，滤饼落在底部带，并开始在带之间被压缩，形成楔形。传送带压缩固体，从而施加低压。然后，被夹在中间的固体材料通过一系列辊子，以逐渐的速度向固体施加压力，以排出浆料中几乎所有的自由水。在最后一个辊，带分离和饼从带刮除。传送带通常在两个不同的位置进行清洗，以去除强行进入织物孔隙的固体。滤液和冲洗水通过管道输送到机器底部，排进水槽。

BFP可用于脱水初始浓度低至1%的各种污泥。固体捕获效率可达到95%以上，据报道高达99%。BFP的其他优点包括低资本和运营成本、低功耗要求以及易于维护。然而，带式压滤机脱水是聚合物的依赖。需要在干重基础上添加1至10克/公斤(2至20磅/吨)的聚合物。BFP的缺点包括对进料特性敏感，液压限制的吞吐量和较高的气味电位。机器目前有盖，以包含气味和通风通过气味控制设备。

最常见的BFPs尺寸是2米的有效带宽，尽管机器小到0.5米，最近大到3.5米可用。BFP的支持系统包括污泥给料泵、聚合物给料设备、污泥絮凝池、污泥饼传送带和饼斗。图3.21是带式压滤机脱水系统的示意图。

I -污泥进料，2 -污泥日罐，3 -污泥进料泵，4 -聚合物稀释罐，5 -聚合物稀释水，

6 -聚合物给料泵、7 -絮凝池、8 -带式压滤机、9 -气去臭控制系统、10 -饼输送机、

II -蛋糕垃圾站、12 -空气过滤器、13 -空气压缩机、

14 -冲洗水泵，15 -滤液泵，16 -滤液泵。

I -污泥进料，2 -污泥日罐，3 -污泥进料泵，4 -聚合物稀释罐，5 -聚合物稀释水，

6 -聚合物给料泵、7 -絮凝池、8 -带式压滤机、9 -气去臭控制系统、10 -饼输送机、

II -蛋糕垃圾箱，12 -空气过滤器，13 -空气压缩机，

14 -冲洗水泵，15 -滤液泵，16 -滤液泵。

图3.21带式压滤机脱水系统示意图。

BFPs的污泥负载率通常在45至550 kg/h-m(100至1200 lb/ h-m)之间变化，这取决于污泥类型和饲料浓度。液压输送量一般为80 - 380升/分钟(20 - 100 gpm/米)，聚合物使用为1 - 10克/公斤(2 - 20磅/吨)，以干重为基础。表3.15给出了各种污泥的典型性能数据，表3.16给出了俄罗斯某公司生产的用于脱水各种污泥的BFP的测试结果污泥种类．该测试的安装如图3.21所示。

设计例3.4一个污水处理厂生产5万加仑/天(18.9万升/天)厌氧消化的初级和初级混合废水废弃活性污泥．的消化污泥含有2.8%的固体。设计一个带式压滤机脱水系统，正常7小时/天，5天/周的操作。假设运行参数如下:

压机加载速率:600 lb/m-h (272 kg/m-h)

饼固相浓度:22%固相捕获:96%

洗水流速:20 gpm (75.6 L/min)/m皮带宽度进料污泥比重:1.02污泥比重滤饼:1.05滤液比重:1.00

表3.15带式压滤机典型性能数据

固体(%)		每米皮带宽度的装载量			聚合物用量		饼固体(%)
	升/分钟	kg7hr	流量	lb7hr	g / kga	磅/ tonfl	典型的	范围
初级(PRI)	3 - 7	110 - 190	360 - 550	30 - 50	800 - 1200	1 - 4	2 - 8	28	26 - 32
是	1 - 4	40 - 150	45 - 180	10-40	100 - 400	3 - 10	6 20	15	12-20
Pri + = (50:50)	3 - 6	80 - 190	180 - 320	20 - 50	400 - 700	2 - 8	4-16	23	精神分裂症一般
Pri +是(40:60)	3 - 6	80 - 190	180 - 320	20 - 50	400 - 700	2 - 10	4—	20.	年龄在18岁至25岁之间
PRI +滴滤器	3 - 6	80 - 190	180 - 320	20 - 50	400 - 700	2 - 8	4-16	25	23-30
厌氧消化
革命制度党	3 - 7	80 - 190	360 - 550	20 - 50	800 - 1200	2 - 5	4到10	28	能力
是	3 - 4	40 - 150	45 - 135	10-40	100 - 300	4到10	8-20	15	12-20
Pri +为	3 - 6	80 - 190	180 - 320	20 - 50	400 - 700	3 - 8	-	22	20 - 25
耗氧消化
Pri +为	1 - 3	40 - 190	135 - 225	10 - 50	300 - 500	2 - 8	4-16	16	12-20
unthickened
Pri + = (50:50)	4 - 8	40 - 190	135 - 225	10 - 50	300 - 500	2 - 8	4-16	18	目前消费量
增厚
Oxygen-activated	1 - 3	40 - 150	90 - 180	10 - 50	200 - 400	4到10	8-20	18	15 - 23
是

——来源。摘自1998年世界经济论坛。”干燥的固体。

——来源。摘自1998年世界经济论坛。”干燥的固体。

表3.16俄罗斯带式压滤机脱水结果

	饲料	聚合物用量		带	蛋糕	固体
	固体	克/公斤	磅/吨	速度	固体	捕获
污泥种类	（％）	干燥的固体	干燥的固体	(米/分钟)	（％）	（％）
初级(PRI)	4 - 7	2.0 - -7.0	4.4 - -14.0	1.7 - -2.2	25 - 30	99 - 99.6
是,增厚	2 - 3	8 - 12	~ 24	2	18 - 24	92 - 96
Pri + = (50: 50)	2.6 - -6.0	4 - 8	8-16	1.7 - -2.8	18-27	91 - 98
耗氧	2.0 - -4.4	3 - 8	-	2.6 - -3.0	18 - 20	96 - 97.5
消化是
耗氧	4 - 6	3.8 - -6.4	7.6 - -12.8	2.0 - -2.6	20 - 22	96 - 99.5
消化
Pri +为

1.每周干固体产量

=(50000加仑日)(8.34磅/加仑) (7 d /周)(0.28)(1.02)= 83376磅/周(37825公斤/周)

0 "，•t 83,367lb/wk

2.HourlysoHdsprocessingrate =(5 ^周)(7 h / d)

注:7小时的操作是一个8小时的班次，少1小时的启动和清理。

3.BFP尺寸要求= 2382lb/hr/600lb/m.h = 3.97m。提供总共3个2米的bfp(2个值班，1个备用)。

注:如果空间有限，也为了节省资本成本，如果两个机组中的一个停止服务，可以将操作延长到每天两班，两个2米的BFPs就足够了。运行时间也可以根据需要延长持续的峰值污泥负荷。

4.检查液压加载速率

(5d/wk)(7hr/d)(60min/h)(4m总皮带宽度)= 42gpm (159 L/min)/m皮带宽度

5.根据固相捕获率产生的泥饼量

=(2382磅/小时)(7小时/ d)(0.96) = 16007磅/ d(7263公斤/ d)

16,007lb/d泥饼流速=

泥饼的比重约为50 lb/ft3。因此，用于储存或卡车装载的泥饼体积为

15gd = 320ft3/d = 11.9 yd3/d (9.1 mVd)

6.滤液流:

日污泥流速= (50,000gal/d)(7d/wk)(5d/wk) = 70,000 gal/d (264,978 L/d)

污泥滤液=(70,000 - 8309)加仑/天

冲洗水流= (20gpm/m)(4m)(60min/hr)(7hr/d) = 33,600 gal/d (127,176L/d)

滤液和冲洗水总流量=(61,696 + 33,600)加仑/天

7.滤液中的TSS = (2382 lb/hr) (7 hr/d) - 16,007 lb/d = 667 lb/d (303 kg/d)

TSS浓度滤液=- 667—x 100

8.可以用悬浮物浓度(一般为500 ~ 1200 mg/L)代替固相捕获率计算滤液流量，然后建立固相平衡和流量方程，并同时求解方程。下面的计算说明了这一点。假设滤液固体浓度为800mg /L。

固体平衡方程:

污泥进料固体=滤饼固体+滤液固体

(2382磅/小时)(7 h / d) = (C-gal / d)(8.34磅/加仑)(1.05 x 0.22) + (F-gal / d)(8.34磅/加仑)(0.0008)

其中C为滤饼流速(gal/d)， F为滤液流速(gal/d)。流量方程:

污泥投料速率+冲洗水流速率= C + F

污泥进料速率= (50,000gal/d)(7/5) = 70,000gal/d (264,978L/d)洗水流速= (20gpm/m)(4m)(60min/hr)(7hr/d) = 33,600gal/d (127,176L/d) 70,000 + 3600 = 103,600 = C + F

同时求解固体平衡和流速方程，

F = 95,276 gal/d C = 8324gal/d滤液固体=(95,276 gal/d)(8.34lb/gal)(0.0008) = 636lto/d (288kg/d)

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