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在許多工業過程中,物質以水狀或“泥漿”形式出現

文章出處:責任編輯:人氣:-发表时间:2017-09-08 09:30【

汙泥處理

在许多工业过程中,物质以水状或“泥浆”形式出现,必须去除其中的液体成分。这可能在生产过程中发生,例如在食用油或酵母溶液的过滤中,但是更多地发生在各行各业生产过程结束阶段对废汙泥處理时,涉及了从表面处理到废水处理等行业。

因爲這類汙泥的處理工作是按照重量和體積來計費的,所以對汙泥的增稠和幹燥利潤特別大。在處理過程中,使用化學制品和/或物理工藝來處理汙泥,使其中的物質形成片狀固體。使用石灰乳將汙泥pH值調至中性或堿性後,再通過脫水過程將水分離出來,剩余的汙泥體積會減少。

對于此處理s10全球总决赛竞猜,簡單的技術就是利用重力來收集和增稠汙泥。但除此之外,還有更更有效的幹燥方法和技術,就是使用諸如離心機和蒸發器,或者更常見的廂式壓濾機之類的設備(如圖)。

 


廂式壓濾機


廂式壓濾機中包括多个塑料滤框,它们会在高压作用下挤压在一起。在这些滤框内部是中空的滤室,压滤机因此而得名,滤室周围是滤布。当施加压力使污泥进入滤室时,即可在滤室内形成“滤饼”,滤液通过滤布流入排水通道。当所有的滤室完全充满时,污泥进料停止。现在可以打开压滤机并取出固体滤饼。关闭压滤机后,即可准备进行新的压滤过程。

爲了填充這些壓濾機,需要過濾材料和壓力。壓力峰值通常在8到15巴之間,壓力大小應該保持均勻,以便在進料期間不破壞絮凝物。還應在進給區域內爲絮狀物留出足夠的自由空間。在壓濾過程結束之前,反壓力不斷增大,除此之外,還可能出現一種制約現象,那就是空運行的汙泥槽,可能導致用于産生壓力的泵幹運轉。


容積泵


为了形成压力,经常使用各种形式的容積泵,其中包括活塞隔膜泵,它们常用于大型压滤机。在这些大型昂贵的装置中,由液压驱动一个或两个隔膜,并通过阀门将污泥送入压滤机。即使用到的是一些小型设备,这些泵也会产生高昂的间接费用,例如用于平衡进料速率的空气压力容器、大压力监测器或支管。还使用偏心螺杆泵,它们即可用作自调节泵(带有通过变频器进行电子控制的电动机),也可用作循环系统(当空气压力容器被泵充满气体时)。

當處理大量的汙泥時或由于汙泥中存在長纖維而不能使用閥門時,這種不用閥門的處理工藝格外有用。然而,它在中小型設備中的應用受到制約,因爲它們對磨損和幹運行頗爲敏感。使用該系統所需的空間也相當大。

其他类型的容積泵还包括软管隔膜活塞泵和活塞泵,前者的功能类似于活塞隔膜泵,但其内部是波纹软管而不是隔膜。后者活塞泵通常产生强烈的脉动,需要持续润滑。这两种泵都具有以下特点——简单的电气化操作,安装和维护成本相当高。


AODD泵


相比之下,气动双隔膜(AODD)泵更易于使用; 它们耐干运行,几乎无需维护、自吸、自调节,结构极为紧凑。

在没有操作员或电子系统的控制或干预时,廂式壓濾機的反压力,自动调节进料速率。当反压力随着滤室填充程度同步增加时,进料速率持续下降。这种效果可用于检测廂式壓濾機何时充满。

當達到充滿狀態時,泵實際上停止了工作——進給速率爲零——或者只是偶爾進行輸送沖程。還可使用壓縮空氣作爲驅動力來使隔膜移動,工作效率高,且可形成規則而緩和的循環驅動,使介質平穩地進給。


增大壓力


标准的气动隔膜泵通常受到供气压力的限制,这样的气压往往不足以填充压滤机。 因此,通常需要增大壓力。要达到这一目的,有三种非常不同的技术解决方案:


•種技術:使用標准泵上的一個隔膜産生額外的壓力。這層隔膜僅被空氣和壓縮空氣包圍,它受到的力通過內部的隔膜連接,被傳送至進料隔膜,使進料隔膜能夠在兩倍壓力的工況下工作。

這種方法現已很少使用,因爲它會引起強烈的脈動,導致進料速率低,而且需要大量的空氣。由于與空氣接觸這一側的隔膜非常敏感,極易斷裂,所以該方法的維修成本也相當高昂。


•另一項技術,使用帶有氣壓放大器的標准泵來操作。該氣壓放大器利用增壓的空氣壓力來驅動泵。然而,大多數情況下使用的都是標准泵,限制了該方法的應用。雖然這些泵配有外部增強件,但從技術角度來看,這裏所討論的標准泵是針對極低的壓力而設計和制造的,因此它們對于增大應力的承受能力有限。

另外,由這些空氣壓力放大器或“增壓器”産生的增強壓力會發生強烈的波動,可能會影響s10全球总决赛竞猜的流動。增壓器在維持壓力方面(即在限制壓力過程中)似乎也到了極限。因爲使用的設備幾乎總是太小。它們産生所需的終壓力,但可能需要更長的填充時間。


•第三種解決方案,是具有內部壓力轉換裝置的泵。圖2顯示了該技術解決方案——如何使壓縮空氣隨著隔膜一起施加在差壓活塞上。

表面积通常增大到两倍或更大,使得压缩空气产生的力也相应地增大。这种经过转换后的力作用在具有增强(双倍)压力的进料隔膜上。整个构造的设计既要能适应由大压力引起的高应力,也要能适应由典型的研磨性污泥引起的应力。 因此,泵壳由不锈钢或聚乙烯(PE-UHMW)等材料制成。这种坚韧的材料是维持泵经久耐用的决定性因素(参见下图的磨损试验)。

圖3.基于砂漿過程的磨損因子。
聚乙烯 = 1(上); 聚丙烯 = 7(中); 钢= 1.6(下)

得益于一些有效的措施,使用壓縮空氣爲泵提供動力非常有效。泵以小的密封空間運行,即,必須填充泵的內部空間,而不用于實際的進料過程。因此,泵總是具有足夠的動力儲備來處理大量廢水。


新一代泵


随着新一代高压气动隔膜泵的推出,现在又出现了一种技术解决方案,它在压力转换泵极为坚固的外壳上,结合设计了一个不发生空气转换的部分。 因此,这种形式的泵适用于重载工况下的所有应用,涵盖了从低进给压力到高达15 bar(218 psig)的高压应用。

如果用戶在如此高的氣壓下操作泵,無論這樣的高壓是來自外部增壓器還是直接來自壓縮機,他們都可以非常安全、安心地進行工作,因爲他們知道泵在結構上的設計完全能夠適應這種壓力範圍,不需要通過外部加固件來維持泵的穩定。

在這些新型泵上,采用了專門開發的一種集成了金屬芯體的重載隔膜,它們不僅使用壽命長,而且能夠處理重載荷。隔膜的硬化芯體支撐著非常厚的橡膠層。爲了傳遞吸力,還采用特殊的織物來加固芯體,這些織物幾乎在任何方向上都不具有彈性。

此外,这些泵可以与可选的传感器结合在一起使用,传感器对隔膜的运动做出响应,便于监视其运动周期。因此,伴随着全压力的慢行程频率,几乎不触发信号。如果使用PLC编程来呈现一个会产生形程的时间窗口,那么此时间窗口内不再出现这些罕见信号,就意味着廂式壓濾機内部已被污泥充满了。

可以切斷壓縮空氣的供應,並且可以設置信號來提醒操作者清空壓濾機。該方法完全通過物理手段來實現,與敏感的壓力表和廢水水流中的汙染傳感器均無關。

总之,当选择适用于压滤机工作的泵时,气动隔膜泵是的解决方案,它有许多颇具特色的优点。具有电子驱动和控制元件的常规容積泵则不具备AODD泵的这些设计特点,包括干运行能力,良好的可控性和无垫圈的机械设计等等,不一而足。


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