板框壓濾脫水

板框壓濾技術可以得到比前面所述兩種技術更高的泥餅干燥度水平，這是一種不連續的 間歇式循環操作工藝。

1. 設備描述和操作原理：

板框壓濾的工作原理是壓濾。板框是由一系列垂直中空的板框組成，這些板框兩面都附 有濾布，板框依次懸掛并互相壓緊，框與框之間形成過濾倉。 

板框壓濾每個循環包含四個階段： 

填充階段：在初始段，調理的污泥由高壓泵注入過濾倉，污泥填滿過濾倉，水開 始瀝出。

過濾階段：當所有過濾倉都填滿時，繼續注入污泥并且壓力增大到15bars。濾液從 板框的支管中流出，終排到一根主干管。當壓力上升時，污泥流率逐漸降低。通常， 使用兩個離心螺旋泵：初始段的高流率/低壓泵、尾段低流率/高壓泵。

開倉階段：幾個參數用來標記循環的結束（關閉泥泵）：壓力，過濾時間， 濾液體積。一旦壓濾停止，清洗中間內核部分的泥漿。板框的液壓閥同時松開。接著泥 倉打開泥餅脫落并被輸送走。

膜壓濾：膜壓濾是近期開發出來的，比傳統壓濾技術獲得更高的泥餅干度。每兩 框間有一層用水壓或空氣壓（7~10bars）形成的膜，這個額外的加壓過程往往使用在進泥 的末段（泥餅形成階段）。

2 實驗室測試：

2.1 采樣： 

待處理污泥的采樣： 

必須收集具有代表性的污泥樣本。 為了達到這樣的目的，必須在加藥點前面進行采樣，樣本一旦取好后就應該盡快對樣本 進行實驗測試（因為一段時間后，污泥的性質很可能發生變化）。 必須對污泥中所含有的固體含量進行分析，因為聚合的用量是固體含量的函數。 

聚合物的采樣： 

對于板框壓濾，可以有幾個聯合使用方法： 

鐵鹽和石灰（常用）的聯用，這種方法將大大增加污泥體積（增加30~50%無機 物質）； 

鐵鹽和陽離子絮凝劑聯用； 

單獨使用有機混凝劑； 

單獨使用有機絮凝劑。 

2.2 實驗設備： 

為了控制絮團抗壓性，必須至少準備以下設備： 

500ml燒杯 

帶葉片的機械攪拌 

秒表

毛細吸附時間（CST）測定儀 

注意： 

請參考手冊《有機聚合物溶液的制備》，此手冊中已經列出了制備聚合物溶液所必須的設備。 

3 測試步驟： 

這一章的目的不僅解釋試驗操作流程，而且描述了那些存在于操作中重要而又普 遍的因素。 

根據使用的污泥調理方式選擇適合板框壓濾脫水的聚合物。 

在單獨使用有機絮凝劑的情況時：試驗方法與帶式機和離心機相似。

離子度的選擇： 

分子量相同、不同離子度的絮凝劑，在不同投加量水平（低、優、和高）時進行 比較。 

必須先確定絮凝劑的優用量。為此，在機械攪拌下使泥漿與中等量絮凝劑的投加量混 合。初始投加量是污泥濃度的函數（例如：5ml的3g/L溶液投加到200ml濃度為30g/L的 污泥中）。如果在初始投加量下絮凝效果不錯，則用較低投加量重復試驗（例如：減少 1ml）。如果效果不好或比較弱，則適當的增加用量（例如：增加1ml）。優用量是在 能維持絮凝效果時的低用量。 

使用毛細吸附時間測定儀（CST），可以評估絮團大小與混合時間之間的關系。合適的絮凝劑為在長時間攪拌下仍能得到短CST值的那個。 

注意： 

不要在絮團很大時進行CST測試，也不要對不均勻的懸浮物（在燒杯內固液分層）進行 CST測試。

分子量的選型： 

用同樣的方法選擇離子度相同，分子量不同的絮凝劑，進行比較。 當聯合使用無機/有機混凝劑和有機絮凝劑，先用CST確定混凝劑的佳用量，再用上述 方法選擇優絮凝劑。 

4 參數的檢查和結果分析： 

主要檢測的參數有： 

絮團大小和CST描述絮團維持性 

濾液水質 

結合 

所有的數據編纂成一個表格，根據選定標準分析結果。

5工廠試驗：

工廠試驗是為了對小試的選型進行確認。 

5.1 實驗設計： 

在現場試驗時，水流和水質必須盡可能接近平均值。藥劑必須完全溶解（宣傳手冊《有 機聚合物溶液的制備》）。根據試驗結果選擇藥劑配制濃度、投加點……

5.2 參數的檢測和結果分析： 

應該采用的主要參數取決于操作者結構分析的目標。然而，經常采用的主要參數如下： 

需要關注的參數主要依賴于操作人員的目標結果。然而普遍的有： 

藥劑質量流量（kg/h, lbs/HR） 

污泥質量流量（kg/h, lbs/HR） 

壓力增加 

過濾循環時間 

泥餅外觀 

泥餅干度(％) 

為了分析這些結果，把數據編纂成電子表格，以便于計算每噸干泥消耗化學藥劑量 （DST）。電子表格同時也可以計算出藥劑的處理費用。

6板框壓濾操作的優化：

板框壓濾技術中，常用的調理劑是FeCl3和石灰。現在，日益增長的污泥處理量，任何不需要的體積增加都會導致不可接受的費用增加（過多的操作周期和過多的污泥體 積）。這就是開發新型有機聚合物污泥調理技術的原因所在。

有機聚合物污泥調理工藝中存在的三個主要問題是： 

粘泥：這是使用有機聚合物時主要存在的問題。泥餅往往會粘在濾布上而不是直接落 下，操作人員必須在開倉階段進行手動清除。 

濾布堵塞：濾布網孔被堵塞的話，濾液就難以從濾布中過濾出去。 

絮凝劑失效：這種現象往往發生在經過石灰預處理的污泥中，這是由于時間過長造成 絮團降解。 

6.1 粘泥： 

當泥餅開始粘稠，必須檢查以下參數： 

藥劑的投加量： 

使用陽離子時，藥劑投加過量與不足都可能造成粘泥。用FeCl3和絮凝劑聯用的方法是這 個問題合適的解決方法，對含有高揮發性（有機性）懸浮物的污泥。添加FeCl3還 可以適當降低絮凝劑的用量。 

濾布的潔凈程度： 

如果濾布堵塞，不可能得到良好的脫水效果，常規的濾布清洗（每10-30次循環操作后） 是必須的。 

聚合物的選型： 

絮凝劑不合適（陽離子度、分子量、投加量）泥餅就會粘稠，所以需要在實驗室里進行絮凝劑投加量、分子量等的檢驗。 

6.2 濾布堵塞： 

這個問題很明顯表現為壓力增大。在循環操作中壓力的增加應該緩慢而有規律。這 個參數用來檢查循環操作的進步程度。 

在污泥泵和板框之間有規律的采樣，用測CST值來判斷在壓力下的絮團強度保持程度。 

其他參數也要考慮： 

濾布的潔凈程度：越多網孔堵塞會加劇濾布的堵塞。必須用高壓水噴洗濾布。 

絮團大?。簝炦^濾往往來源于小而耐壓的絮團。為了得到這樣的絮團，佳的絮凝劑往往是那些中低分子量、分子結構（支鏈或交聯）的產品。

6.3 絮凝劑失效： 

遇到這種情況必須檢查以下參數： 

絮凝劑的配制： 

陽離子絮凝劑隨時間而降解是很普遍的現象（宣傳手冊《有機聚合物溶液的制備》中關 于水解的章節）；這將導致溶液的粘度降低和絮凝劑的功效損失。建議關注絮凝劑溶液 的配制時間、濃度和pH值。 

污泥的pH值： 

如果待處理的污泥由于加石灰而造成pH值高（10/11），陽離子絮凝劑將水解。這種水解會很容易被發現，因為輕微的移動就會破壞絮團。有兩種方法解決這個問題：調 節污泥pH值或選擇對水解不敏感的絮凝劑，例如FLOPAMTM CB系列或polyDADMAC 系列。

污泥-絮凝劑接觸時間： 

在一些惡劣的操作條件下，例如高pH值，陽離子不能長時間保持穩定。選擇適當的投加 位置就成了重要的因素。合適的投加條件往往是在管線上根據污泥流率適時投加。