一种固液分离方法和设备技术

本发明专利技术公开了一种专用于工业废水、纸浆、生活污泥、含油污泥等各种有机和无机微颗粒悬浮液或固液混合物的固液分离方法和设备。该方法在待分离物料经过前期处理、浓缩和预脱水后进入压榨脱水时，采用独立的滤带进行两级或两级以上压榨压强从低到高连续带式压榨脱水。该设备的压榨脱水区包含有两个或者两个以上配有独立滤带的、压榨压强从低到高的压榨区，低压压榨区进料口对着前期处理和预脱水区的出料端，后续压榨区的进料口分别对着前面的压榨区的出料端。本发明专利技术克服了现有技术存在的缺陷，具有科学实用、结构合理、调节灵活、脱水效率高等优点，采用本发明专利技术固液分离脱水物料的固含量提高到４０％以上，达到半固化水平。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种固液分离方法和设备，特别是一种专用于工业废水、纸浆、 生活污泥、含油污泥等等各种有机和无机微颗粒悬浮液或固液混合物的组合式、 单向压榨、半干化固液分离方法和设备。
技术介绍
水处理厂、造纸厂、食品加工厂、化工厂和养殖场等都会产生大量微颗粒 悬浮液或固液混合物料，包括一些生产厂家的半成品，或污水、污泥等废弃物。这些物料的固含量只有3-5%，液体成分高、体积大。据有关资料记载，污泥含 水率从95%降低至80%，其体积减少75%;从80%降低至50%，其体积还将减少 60%。就城市生活污泥而言，污泥含水率越高就越难进行最终处理，只有含水率 低于40%时，才适合焚烧和做堆肥。因此，这些物料在进入烘干、成型等后道工 序，或者填埋、焚烧、做堆肥的最终处置之前必需先行固液分离，即进行脱水 处理，以便处理后的这些物料符合后道工序的工艺要求、能提高效率、节约能 源，或者节约填埋土地、减少污水渗透、降低废弃物的最终处置成本。压榨脱水法和带式压滤机是现有技术使用较多的固液分离方法和设备。压 搾脱水法主要操作过程一般为前期处理一浓縮一预脱水一压搾脱水。带式压 滤机主要由机架、驱动装置、进料装置、前期处理和预脱水区、压榨区和辅助 装置组成。驱动装置包括电动机、变速箱；前期处理和预脱水区如振动和重力 脱水区；辅助装置包括张紧辊、刮刀装置、接水装置、纠偏装置和过滤带清洗 装置等等。现有技术带式压滤机为了提高压搾脱水效率，其压榨区压榨辊直径 沿着滤带运动方向逐渐减小，使压搾压强逐渐增强；同时压榨区采用连续的上 下脱水滤带，脱水滤带的张力变化将引起所有压榨辊的脱水压强相应的连锁变 化。这种结构的带式压滤机有如下缺陷1、压榨辊沿着滤带行进方向从大到小 排列，压榨压强逐渐增强，当上下滤带都在高张力状态下运行，致使滤带磨损 严重；若一条滤带采用高张力运行、另一条采用低张力运行，则会发生低张力 滤带松脱，无法正常运转。为避免滤带磨损或松脱，现有技术只能选择较低的张力运行，影响带式压滤机滤饼干度的提高。2、压榨区从进料到出料使用连续 的上下滤带，难以使压搾压强、滤带孔径、滤饼性质三者保持最优匹配。低压 区滤带孔径过小会降低过滤效率，应该配较大的孔径；高压区滤带孔径过大滤 饼会穿透滤带，应该配较小的孔径，现有技术不能同时兼顾高、低压区对滤带 的要求，很难维持带式压滤机最佳的运行状况。3、上下两条滤带都采用脱水滤 带，在压榨辊水平布置的情况下上滤带分离出的液体中的很大一部分又被滤饼 回吸；同时，上滤带开孔，向下加压效果不好，固液分离不理想。若压搾辊垂 直布置，虽然滤饼在两条滤带外侧都能脱水，但是，由于脱水压力方向随着滤 饼在压搾辊之间运动而不断地做180度的转换，滤饼内的一部分水分会在两条 滤带之间来回运动，作无用功，既浪费能源、又影响固液分离效果。这种"无 用功"在水平布置中也同样存在。4、现有技术不能实现压榨前期和压榨后期压 搾辊张力的分别调节，为了避免压榨初期固含量比较低时，因为压强过大产生 的两端跑泥现象，只能低张力运行；而低张力运行，使压榨后期固含量高时因 为压强过小而压不出水，脱水效果差，从而使整台设备的固液分离效率不高。 由于上述结构的缺陷制约现有技术只能把含液物料的固含量提高到20-30%左 右，无法达到40%以上，不能为物料的后续处理或再次利用提供较好的条件。中国专利申请200610050778. 9 "—种带式压滤机"公开了采用钢绳加压带 提高张力从而提高脱水压强，实现提高压榨脱水效率的目的。这种带式压滤机 的脱水压强高达3. 0Mpa，在提高脱水物料固含量方面取得了实质性的进步。但 是由于钢绳加压带本身材质决定其耐折度较差，使用寿命较短， 一般不超过2000 小时，限制了这项技术的快速发展。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的缺陷，提供一种分级 单向压榨脱水、固液分离效率高，操作更科学的固液分离方法和结构更合理的 固液分离设备。本专利技术解决上述问题所采用的技术方案是该固液分离方法，包括前期处 理、浓縮、预脱水和压搾脱水，其特点是该固液分离方法在待分离物料经过 前期处理、浓縮和预脱水后进入压搾脱水时，采用独立的滤带进行两级或两级以上连续带式压榨脱水，所述的两级或两级以上压榨脱水的压搾压强从低到高。 压榨脱水的固液分离过程中脱水物料的固含量是逐渐提高的，不同固含量的脱 水物料所需的压搾压强亦不同，压榨压强应随着固含量的提高而提高，采用独 立的滤带分级连续压榨脱水能满足此要求，保证高效率的压搾脱水。本专利技术固液分离方法所述的两级或两级以上压榨脱水中每一级压榨脱水都 采用张力和速度独立可调的不透液的上压带和透液的下滤带进行单向脱水。张力和速度独立可调能使每级压榨均处于最佳工作状态；单向脱水较双向脱水节 能。本专利技术解决上述问题所采用的技术方案还可以是该固液分离设备，主要包括机架、驱动装置、进料装置、前期处理和预脱水区、压榨脱水区、辅助装置，其结构特点是所述的压榨脱水区包含有两个或者两个以上配有独立滤带 的、压榨压强从低到高的压搾区，低压压搾区进料口对着前期处理和预脱水区 的出料端，后续压榨区的进料口分别对着前面的压榨区的出料端，进行连续压 搾脱水。两个或者两个以上压搾区的设计实现了分级压搾。本专利技术固液分离设备所述的两个或者两个以上压搾区的滤带采用不透液的 上加压带和透液的下滤带。不透液的上加压带实现了单向压榨脱水，解决了压 搾过程中已分离出的水被滤饼或滤带回吸，利于节约能源、提高脱水效率。本专利技术固液分离设备所述的上加压带和下滤带的张力独立可调，两条带子 之间的张力差随着张力的增加而增加。上加压带和下滤带的张力独立可调保证 固液分离设备正常运转，保证脱水效率。本专利技术固液分离设备所述的两个或两个以上压榨区配置独立的驱动装置， 分别控制各自压榨脱水车速。各压搾区独立调速能很好地适应压榨过程脱水物 料不同固含量阶段对滤饼的压榨时间和滤饼厚度的要求。本专利技术固液分离设备所述的两个或两个以上压榨区中的高压区压榨辊的直 径沿着滤饼运动方向逐渐增大或保持不变。保证高压区压榨辊之间线速度的平 衡，使下滤带在高压压榨中不产生褶皱变形或松弛，确保固液分离设备正常运 转。本专利技术高压区压榨辊直径是依据相邻两个压榨辊之线速度分析而设计的。参见图6，图中a是上加压带即强张力带，b是下滤带即弱张力带，Rt、 &分别 是相邻两压搾辊的半径。当强张力带达到一定张力时候，在经过R" R2压榨辊时 候，强张力带紧压住弱张力带，所以两个压榨辊都由强张力带驱动，即最外圈 线速度均为V,设进入R,压榨辊的线速度为Vi、出R2压榨辊的线速度为V2、强 张力带厚度为h，贝廿VpV*R,/ (R,+h) --------------------------------------------------------------------- (1)V2=V*R2/ (R2+h) --------------------------------------------------------------------- (2)(1)式-(2)式得出V「V2=V* --------------------------------------本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固液分离方法，包括前期处理、浓缩、预脱水和压榨脱水，其特征在于：该固液分离方法在待分离物料经过前期处理、浓缩和预脱水后进入压榨脱水时，采用独立的滤带进行两级或两级以上连续带式压榨脱水，所述的两级或两级以上压榨脱水的压榨压强从低到高。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：唐志超，沈海勇，钟天平，程剑冰，余真德，李小整，胡杭滨，黄柏林，毛怡红，胡佳蓓，
申请(专利权)人：华章电气桐乡有限公司，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]