陶瓷过滤机范文

导语：如何才能写好一篇陶瓷过滤机，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

关键词：真空过滤机 速率 压滤 处理能力

Abstract：As for Vacuum filter，the maximum pressure difference≤0.1Mpa，so the filtration velocity was limited，the problem was solved by ceramic filtor perfectly. The combination of fillter pressing and vacuum filter,double filtration of pressure and vacuum was achieved, the processing ability of ceram vacuum filter was greatly improved, the energy consumption and filter plates consumption was reduced.

Key worfs: Vacuum Filter, Velocity,Filter Pressing， Processing Ability

中图分类号：J527 文献标识码：A 文章编号：

前言

过滤作业是利用过滤介质将物料中固液分开，充分回收目的矿物的一道工序。陶瓷圆盘真空过滤机应用微孔陶瓷板作过滤介质，过滤机理有了新的突破。它具有分离速率高、（过滤速度快、产能高）、分离精度高（滤液含固低、滤饼水份低）运行效率高（易于实现自动化、连续性、节能）的特点。

众所周知，过滤速率，与过滤介质两侧的压差成正比。对真空过滤机而言，其压差最大不过0.1 Mpa。所以其过滤速率受到一定限制。与传统压滤机动辄0.5-1.0 Mpa的压差相比，就显得偏小，因而其处理能力就显得不足，特别是对低浓度矿浆而言。

因此，如何提高陶瓷过滤机的处理能力就显得十分必要。

本文通过将压滤与于真空过滤机有机结合，使之实现加压与真空双重过滤，既提高了陶瓷真空过滤机的处理能力，又降低了能量消耗与滤板消耗。

理论分析

加压真空过滤机是一种结合了压滤与于真空过滤机的过滤机械，将现有陶瓷真空过滤机置于一密闭罩之内，并给入压缩空气，使之实现加压与真空双重过滤，大大提高了陶瓷真空过滤机的处理能力，降低了能量消耗与滤板消耗。

关于过滤速率，Ruth有如下公式表达：

u =ΔP/μ( Rc + Rm) =ΔP/μRc +μαavL(1)

式中Rc ———滤饼阻力;

Rm ———过滤介质的阻力;

u ———单位过滤面积得到的滤液量;

ΔP ———过滤推动力;

αav ———滤饼平均比阻;

L ———滤饼厚度;

μ———滤液的粘度。

所以，单纯的陶瓷真空过滤机即使负压达到-0.094Mpa，其ΔP也仅为0.09 Mpa，若加压陶瓷真空过滤机在密闭罩内加入0.1Mpa的压缩空气，其ΔP就要增加1倍，相应的，理论上其处理能力也会加1倍。

实验与分析

小型试验1：为验证其实际可行性，进行了小型试验。过滤介质为滤纸。设备及流程如下图所示：

图1 简易实验装置

结果如下表所示：

由表1可知ΔP与过滤装置过滤能力很好的呈指数关系，符合Ruth公式。但因受条件所限，试验存在一定缺陷，如外压过高时、过滤时间过长时滤纸漏滤；如次数偏少、压力控制不稳、过滤终点的控制不佳等；但其趋势是明显的，即随着压力差的增加，过滤时间可大幅度缩短，且滤饼水分变化不大。由此可证明，采用密封式加压陶瓷真空过滤机装置可以大幅度缩短过滤时间，从而提高处理能力。因陶瓷板透气性较滤纸差，真空度更稳定，对陶瓷过滤机而言，处理能力的提高应更为明显。保守估计应能提高50 %以上，但尚需制造样机以进行验证。

小型试验2：为了解密封层高度对空气耗量的影响，确定密封层高度，进行如下试验，设备联系如图2，结果见表2：

表2 密封层高度与空气耗量

图2 密封层高度试验装置

由表2可知，随着滤饼厚度增加，筒体压力增加显著（试验中厚度1.0稍微例外），空气耗量减少。

四、结论

综上，若密封式加压陶瓷真空过滤机能较原陶瓷过滤机提高处理能力50%，对于过滤机的现场用户而言，意味着其吨矿成本将降低30%以上。而密封式加压陶瓷真空过滤机较原陶瓷过滤机每台生产成本增加很低，相对原陶瓷过滤机而言存在着较大的价格优势和成本优势，市场前景广阔。因而，本技术具有有较高的市场推广和实用价值。

参考文献

[1]唐立夫,王维一,张怀清《过滤机》第1 版， 北京:机械工业出版社,1984110～37

篇2

关键词：高温烟气；过滤陶瓷；抗热震性

1 引言

高温烟气除尘是指在高温条件下直接对烟气进行气固分离，实现气体净化的一项技术，它可以最有效地利用气体的物理显热、化学潜热和动力能以及最大程度地利用气体中的有用资源。因此，它不仅成为电力、能源和相关加工工业的研究热点，也是过滤行业的重要研究课题。

由于陶瓷材料具有优良的热稳定性和化学稳定性，它的工作温度可高达1000℃，并且在氧化、还原等高温环境下具有很好的抗腐蚀性，因此，陶瓷材料是高温气体除尘的优良选材。

2 国外研究及开发现状

上世纪70年代，国外就开展了对高温气体除尘技术的研究开发工作。早期，美国能源部开展以无机膜过滤介质为主的高温气体过滤除尘技术的开发，德、日、英等发达国家也都开展了类似的研究工作。上世纪90年代中期，高温气体除尘技术取得很大进展。首先，一批先进的高性能无机膜过滤材料的开发为高温气体过滤除尘技术的工业化应用奠定了基础；其次，高温除尘工艺技术的提高，如系统高温密封和过滤元件试片自保护密封技术、过滤元件试片再生技术、气体在线检测技术以及系统自动控制技术等，也都大大推动了高温气体过滤除尘技术的工业化应用[1～2]。

Sawada等[3]对陶瓷过滤材料的抗热震性进行了理论和试验分析研究。他采用以下计算公式对不同材料的抗热震性因子R进行了计算，计算公式为：

R = ■

其中：S为材料强度；ν为泊松比；E和α分别为杨氏模量和热膨胀系数。计算结果如表1所示。从表中可以看出，单相SiC-SiC及两相莫来石SiC多孔陶瓷材料的抗热震性因子R值低，抗热震性能差。堇青石由于热膨胀系数小，抗热震性因子达521。复合陶瓷抗热震性优于单上述陶瓷，CCD复合陶瓷的抗热震性因子高达1652，是两相莫来石-SiC陶瓷的15倍。

近年来，许多国家都开展了对高温陶瓷过滤材料的研究工作，其中包括过滤管材质选择、结构设计、成型和制备工艺、高温性能和高温相结构、过滤管的综合性能测试和技术评价及经济可靠性分析等。

德国Schumacher公司生产的SiC-A12O3双层试管式滤管，表层孔径为10～20 μm，耐温达1000℃[4]；美国Buell公司、美国西屋公司以及美国电力研究所等用直径为10～12 μm的陶瓷纤维（由质量分数为62%的Al2O3、24%的SiO2、14%的B2O3组成）编织成过滤袋，该过滤袋在816℃、0.98 MPa的条件下用0.033 m/s的过滤速度进行试验，除尘效率高达99.7%，压力降为176 ～1489 Pa[5]；美国Acurex公司采用直径为3 μm的陶瓷纤维编织成毯，两面再蒙上一层陶瓷纤维布或者不锈钢丝网，在800℃、0.98 MPa条件下试验，过滤速度为0.1 m/s，除尘效率可达99.9%，清灰采用脉冲空气反吹，在高温下反吹5×104次，纤维布和毯的强度仍可满足需求[6]。

美国西屋公司开发的交叉流式无机膜过滤器，在加利福尼亚Montebelfo的Texaco汽化炉上做了8000 h的示范实验，该气化炉的工作压力为1.0～3.0MPa，气体温度为650～900℃[7]。结果表明，交叉流式过滤器极易在角部断裂并在过滤体中形成纵向裂缝。此外，日本研制的蜂房式过滤器（一般由多铝红柱石或堇青石制成），除尘效率达99%，耐温400℃。

美国Dupunt Lanxide公司生产的PRD-66型试管式陶瓷过滤器外表面涂有碳化硅砂粒的强化尼龙纤维丝缠绕，内表面是渗透率较高的碳化硅刚性架，除尘效率达99%以上；日本Asahi公司生产的均质堇青石陶瓷滤管，孔径为40～60 μm，耐温达1000℃，抗热冲击性较好[8]。

在这些高温陶瓷过滤材料中，最有影响的是日本Asahi玻璃公司生产的堇青石陶瓷滤管、美国Cera Mem公司开发的堇青石蜂窝块状过滤管以及美国3M公司推出的陶瓷纤维编织过滤管等。美国Cera Mem公司研制的多孔陶瓷膜过滤器，其面积与体积比达到500 m2/m3（布袋除尘器仅为33 m2/m3），可直接安装在烟气道中滤去99%的烟尘[9]。国外研制的主要高温陶瓷过滤材料的性能如表2所示。

3 国内研究及开发现状

我国在高温气体过滤除尘研究应用方面与先进国家相比还有较大差距，基本上处于实验阶段，尤其是在先进的高温过滤材料和制备技术方面更有待于提高。尽管如此，国内一些研究单位围绕着高温气体过滤除尘技术开展了大量的研究工作。其中，北京钢铁研究总院、国家电力公司热工研究院和山西煤化所共同承担了“高温煤气除尘工艺技术与设备的实验研究”，开展了高性能金属过滤材料的研制、高温过滤器的设计与制作、脉冲反吹再生技术的开发以及高温煤气过滤除尘中试实验，除尘效率达99%，实验取得了很好的过滤效果。但金属过滤材料不耐高温，抗腐蚀性能差，实验设计还有待进一步提高。北京市劳动保护科学研究所研制的微孔陶瓷器在实验室进行冷态模拟实验，在工业热态实验中陶瓷管性能稳定，除尘效率高。田贵山等[10]分析了IGCC和PFBC中应用的高温高压煤气和烟气尘粒含量，总结了燃气轮机透平保护标准和环保要求，对较适合的除尘技术进行了综合分析比较，并分析了各除尘技术存在的问题，认为刚性陶瓷过滤器具有广泛的应用前景。并在之后的研究中，对陶瓷过滤器元件内的气体流动按正向和反向两种流动情况，得出了气体在陶瓷过滤器元件的正向与反向流动规律，为今后设计陶瓷过滤器元件的结构等参数奠定了理论基础。

田贵山教授等山东省陶瓷基复合材料研究中心课题组成员，在先进的陶瓷过滤材料的制备和陶瓷过滤器装置化研究方面进行了大量的研究工作[11～13]。该课题组2001年获得了“高温气体净化用陶瓷过滤器的研制”863项目资助，并取得了一系列的研究成果。此项目研制了适合的陶瓷过滤元件结构、多孔陶瓷的制造、成型工艺及性能测试；改进了流动与过滤性能实验平台方案，并进行了实验；完成了处理能力4000 m3/h，过滤精度达到1 μm，最大工作压力1 MPa、工作温度可达500℃的高温陶瓷过滤器的设计、加工和高温应用考核实验。极大的缩短了我国与国外先进国家在高温过滤材料技术领域的差距，也为国内高温陶瓷过滤材料的研究及发展打下了良好的基础。该研究对大力推进和发展我国的洁净煤事业、解决洁净煤技术中高温热气体净化问题以及日益严重的冶炼炉高温含尘气体净化问题都具有极大的促进作用。

4 高温烟气过滤陶瓷的应用现状

目前，多孔陶瓷高温过滤技术已成为分离与净化材料领域中的一个重要分支，在国际上得到广泛的研制、开发和应用，世界陶瓷分离膜市场正以30%以上的年增长速度增长[14]。它不仅解决了高温高压介质、强酸碱介质和化学溶剂介质等难过滤问题，而且还是目前唯一有可能集过滤、催化等功能为一体的一种多功能过滤材料。

高温陶瓷过滤材料用于高温含尘气体的净化不仅可以高效清除高温、高压烟气中的尘粒，同时还可有效去除气体中的有害物质，因而具有其它高温气体净化技术所不具有的优越性，是高温气体过滤材料的最佳选择[15]。据报道，采用孔径为40～60 μm的陶瓷过滤器可以进行高温烟气，如化铁炉、增压流化床循环（PFBC）燃煤锅炉排放烟气除尘净化、整体煤气化联合循环（IGCC）发电系统的高温煤气净化、石油催化裂解装置中高温气体过滤及催化剂的回收、汽车尾气净化、焚烧炉的高温废气净化、金属工业、电石气炉、核废气处理、高压热气体净化、玻璃陶瓷工业等高温烟气净化等[16～17]。工作温度可达600℃，3 um以上尘埃粒子去除效率≥ 99%，而阻力降< 500 mm 水柱。由于高温工业气体中含有大量的显热或潜热以及可供回收重复利用的物质（如石化工业中的固体催化剂），它的合理利用具有十分巨大的经济价值。各种高温含尘气体的特性如表3所示[18]。

5 高温烟气过滤陶瓷面临的问题

目前，高温陶瓷过滤技术作为二十一世纪的关键技术已被各国公认为最具发展前景的过滤技术。但是，已开发出的均质多孔陶瓷和普通陶瓷分离膜在高温气体净化中均面临孔径分布不易控制、过滤速度低、使用寿命较低及抗热震性不高的问题。均质多孔陶瓷显气孔率低，过滤速度无法满足工业过滤烟气要求的速度；普通陶瓷分离膜层可以做得很薄，过滤阻力大幅度降低，但分离膜的气孔率一般较低（≤45%），其过滤速度虽比同孔径的均质多孔陶瓷大得多，但仍不能满足工业应用的要求，且其抗热震性能最好为900℃至室温8次不裂，难以满足900℃以上高温气体过滤和抵抗频繁脉冲冷空气反吹带来的急冷急热破坏，因此，需要研制抗热震性能更好、显气孔率高、孔径分布可控、过滤速度更高的高温陶瓷过滤材料。

参考文献

[1] 谷磊，刘有智，申红艳，等.高温气体过滤除尘技术和材料开发进展[J].化工生产与技术，2006，13（6）：61-62

[2] 姬宏杰，杨家宽，肖波.陶瓷高温除尘技术的研究进展[J].工业安全与环保，2003，29（2）：17-20

[3] Sawada Y， Hiramatsu K， Kawamoto H， et al. Evaluation on fundamental properties of filter materials at high temperature[A]. Dittler A， Hemmer G， Kasper G， High temperature gas cleaning[C].Dusseldorf （ Germany） ：Electric Power Research Institute， 1999：393

[4] Ciliberti D F， Lippert T E. Gas-cleaning technology for high-temperature high-pressure gas streams-1984 annual report[R]. California：Electric Power Research Institute，Inc，1986

[5] Kanaoka J， Chikao R， Kishima L W， et al. Observation of the process of dust accumulation on a rigid ceramic filter surface and the mechanism of cleaning dust from the filter surface[J]. Adv Powder Technology，1999，10（4）：417-426

[6] 姬忠礼，时铭显.高温陶瓷过滤技术的进展[J].动力工程，1997，17（3）：59-65.

[7] 况春江，方玉诚.高温气体介质过滤除尘技术和材料的发展[J].新材料产业，2002，12（5）：22-23

[8] 盂广耀，彭定坤.无机膜-新的工业革命[J].自然杂志，1996，18（3）：151

[9] Tian G S，Ma Z J，Zhang X Y， et al. Pulse cleaning flow models and numerical computation of candle porous ceramic pieces[J].Journal of Environmental Sciences，2001，14（2）：210-215

[10] 许坷敬，孟凡涛，田贵山，等.陶瓷过滤器材料及其制备技术进展[J].山东工程学院学报，2002，66（3）：62-67

[11] 许坷敬，田贵山，任京城，等.用于净化高温煤气陶瓷过滤元件的制备及其研究[J].中国陶瓷工业，2005，12（2）：l-5

[12] 田贵山，唐竹兴，许坷敬，等.梯度孔陶瓷过滤元件的制备方法[P].中国专利：ZL03112045.8，2006

[13] Crull A. Prospects for inorganic membranes business[J].Key engineering Materials.1991，61（62）：297-298

[14] 时铭显.高温气体除尘技术的现展[A].第五届全国非均项分离学术讨论会论文集[C].北京：1997，14

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[16] 姬宏杰，杨家宽，肖波.陶瓷高温除尘技术的研究进展[J].工业安全与环保，2003， 29（2）：17-20

篇3

关键词 反浮选尾矿；尾矿脱水；立式压滤机

中图分类号TD45 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）54-0129-01

0 引言

对于胶磷矿分选产生的尾矿传统做法一直都是浓密后底流泵送到尾矿库堆存，这种做法首选要在选厂周边找到合适的尾矿坝筑坝地址，还需要建设大功率的泵站并架设长距离输送管道。目前有些工程项目的建设地址找不到合适的建尾矿坝的地方，必须寻找新的尾矿处理方法。本文通过介绍具体的工程实践，为尾矿干堆的做法提供了事实依据。

1项目简介

2009年6月，中蓝连海设计研究院承接湖北三宁化工股份有限公司100万t/a磷矿选矿项目的建设工程。选矿厂地址在三宁公司磷肥厂以西的空地上。周边500m外有部分分散居住的农户，其它为农田和山地。由于难以找到合适的位置建尾矿库，选厂的尾矿采用浓密压滤两段脱水流程，最终水分在12%以下，干堆在尾矿仓，然后由汽车外运。

2 工艺流程简述

磨矿细度为-200目65%，浮选流程采用单一反浮选脱镁，浮选药剂主要为浮选中起抑制作用的磷酸和捕收剂PA-64。浮选尾矿泵送至一台38m高效浓密机，浓密底流浓度35%。浓密底流泵送到两台压滤机，经过压滤，尾矿水分在12%以下，由胶带机运至尾矿堆场堆存，滤液去回水池。

3 浮选尾矿性质

浮选尾矿性质是决定能否干堆的主要因素。以往的实践中也有用压滤机或过滤机对尾矿进行脱水，但表现均不理想。原因可概括为两点：其一，水分不达标；其二，滤布滤板磨损更换过快。影响过滤水分的因素主要是尾矿粒度太细，粘度大；影响滤布滤板磨损情况的因素除设备自身外，尾矿硅含量过高，易于结钙也是重要的影响因素。因此首选需要考察尾矿的物化性质。

该项目处理的原矿与先前我院做的宜化项目基本一样，在分选上已是很成熟的工艺。2009年5月中蓝连海设计研究院受宜昌三宁化工股份有限公司委托，对其所提供的磷矿样进行实验室小试验，试验的浮选尾矿性质如下所示。

P2O5

（容量法，%） P2O5

（重量法，%） Fe2O3（%） Al2O3（%） CaO（%） MgO（%）

7.39 7.53 0.92 0.68 33.70 15.27

酸不溶物

（%） SiO2（%） F-（%） CO2（%） 烧失量（%） 密度

（g/cm3）

6.58 6.16 0.74 34.82 34.95 2.85

表1尾矿多项化学分析结果

从表1可以看出，由于采用的是反浮选脱镁工艺，尾矿中碳酸盐的含量还是比较高的，碳酸盐含量过高会对滤布的使用产生不利影响，易于结钙堵塞滤布的孔隙。在压滤设备的选择上，必须考察设备的滤布再生能力，有先进的滤布清洗系统。

粒级 产 率（%） 品 位（%） 回 收 率（%）

P2O5 MgO A.I P2O5 MgO A.I

-0.15 +0.074 23.11 7.4 14.84 8.87 22.18 23.19 29.70

-0.074 +0.038 17.66 5.55 16.11 7.62 12.70 19.23 19.49

-0.038 59.23 8.48 14.38 5.92 65.12 57.58 50.80

合计 100.00 7.71 14.79 6.90 100.00 100.00 100.00

表2尾矿粒度筛析结果

反浮选尾矿为泡沫产品，粒度相对较细，由表2可以看出，-200目含量约为77%，-320目接近60%。为保证产品水分必须选择有足够挤压力的脱水设备，且能适应极细颗粒物料的脱水要求，滤布不易堵塞，易清洗。对于要求产品粒度粗，沉降快的内滤式过滤机是不能满足要求的。

4 脱水设备的选择及生产效果

根据以往工程的经验，胶磷矿精矿或尾矿浓密后的过滤脱水一般选择带式过滤机，陶瓷圆盘真空过滤机和压滤机，老式的筒式过滤机由于过滤面积小等原因目前很少使用。带式过滤机适用于粒度较粗，水分要求不高的场合；陶瓷圆盘过滤机相对普通圆盘造价要高，但真空度高，能耗低，可节能90%左右。对于极细颗粒的脱水，特别是尾矿脱水，往往选择用压滤机。一般来说，压滤机的滤饼水分低，含水率可达9%~10%。

鉴于处理的尾矿粒度很细，且磷矿尾矿脱水一般都选择压滤机的经验（其他脱水设备均难以满足水分要求），我们在此次设计中选择立式压滤机作为最终的脱水设备。立式压滤机在磷矿选厂还没有使用的先例，我们通过这次尝试希望能为极细颗粒的尾矿过滤脱水寻找到一条可行的新途径。

立式压滤机造价高，配套设备多，但占地面积小，处理能力大，产品水分低，挤压力可高达1.6MPa。工作过程大致如下：

1）过滤。板框闭合，料浆进入过滤腔，顶起隔膜。滤液透过滤布经格子板派出。物料留在滤布成为滤饼；

2）挤压1。打入高压水到隔膜另一侧，通过隔膜挤压滤饼，进一步分离滤液；

3）洗涤。洗涤水进入滤腔，将隔膜顶起，使高压水返回水站。洗涤水透过滤饼和滤布作为滤液排出；

4）挤压2。同挤压1，泵入高压水，挤出洗涤水；

5）吹干。压缩空气进入滤腔，顶起隔膜，排出上方的水。空气透过滤饼，带走残液，进一步降低滤饼水分；

6）卸饼。板框打开，滤饼驱动装置启动，滤布运行，滤饼卸除。

中蓝连海设计研究院与三宁公司的技术人员对立式压滤机进行了详细的考察，压滤机供货商家也对尾矿样品进行了试验，最终决定采用两台96O的立式压滤机对浓密后的尾矿进行最终的脱水处理。该设备在贵州和四川的部分矿山有应用，效果良好。

2010年底，选厂过滤厂房建成试车。当尾矿料浆达到30%~35%的浓度时，滤饼处理量为：0.1m3/m2.h~0.12 m3/m2.h，（如料浆浓度达到50%左右时，滤饼产能会提高到0.16 m3/m2.h~0.2 m3/m2.h）。设计给入过滤机的尾矿浓度约35%，矿浆量约65t/h。经过72小时满负荷试车，设备运转正常，产品水分在12%以下，滤液含固量小于1%。符合工艺生产要求。需要说明的是，在最近的回访中了解到，滤布及滤板等易损件的消耗依然是有待改进的。

篇4

关键词：水电工程砂石 废水处理

中图分类号：K826.16文献标识码：A 文章编号：

1前言

据2010年统计数据，当前我国水利水电工程每年因施工产生的砂石料约6亿t，按每生产1t成品砂石料耗水1.5m3计算，每年砂石料用水9亿m3以上，同时产生8亿m3的砂石废水，若不加以处理直接排入水体，定会对周边环境造成污染，一方面直接破坏了鱼类等水生生物的生活环境，另一方面也可能淤塞河道、抬高河床，从而导致防洪度汛标准降低。因此，如何妥善处置砂石加工冲洗废水是水利水电工程建设中不可避免且需重点解决的环境保护问题。

2砂石料废水处理工艺现状

砂石料废水最大的特点就是SS含量高，一般为6万~8万mg/L，甚至可达10万mg/L。针对砂石料废水处理技术，国内采用的主要工艺有平流沉淀、斜板（管）沉淀和辐流沉淀等。①平流沉淀法，大朝山水电站工程在建设中已尝试过，单单设置平流沉淀池使泥沙自然沉淀，出水效果较差；②斜板（管）沉淀处理法，如龙开口水电站燕子崖砂石系统废水前期采用斜管沉淀池处理，斜管极易堵塞，要求斜管及时更换，造成运行成本高，且出水效果不理想；③辐流沉淀法，瀑布沟毛头码砂石料加工废水处理中采用了辐流沉淀，运行中泥渣淤堵问题较难解决。

上述国内现阶段处理技术在处理能力、运行稳定可靠性等问题上尚有欠缺。平流沉淀工艺占地面积大，SS处理能力较低，出水水质不理想；斜板（管）沉淀池对入口水质SS浓度要求不高于3000~5000mg/L，需进行预处理，不仅处理效率低，且斜板（管）极易堵塞，清理困难；辐流沉淀占地面积大，要求对入口废水预处理，以减轻处理负荷，设备零件数量多，投资高，运行成本高，排泥管易堵塞，机械刮泥机易出故障，运行稳定性差。

3砂石废水处理关注重点

(1)砂石废水处理系统的稳定运行

水电工程砂石料生产量受工程需求影响，导致废水产生量不稳定，直接影响废水处理后续设施的连续运行。为保证砂石废水有效连续处理，一要重视工程建设，二要加强环保意识，砂石料生产须与废水处理系统协调一致，要求同步运转，使废水得到及时有效的处理，最大限度的发挥废水处理系统的处理能力。

(2)污泥处理设备选型和匹配

砂石废水处理后产生的大量污泥是困扰水电行业砂石废水处理的关键难题。根据实测，砂石废水中悬浮物浓度最高达10万mg/L以上，废水沉淀或絮凝后排放的污泥产量大。在设计工作中，需重视污泥处理设备的选型，充分考虑设计余量，一步到位。

4废水处理工艺探讨

目前，砂石料废水处理主要有平流式自然沉淀、辐流式凝聚沉淀和成套设备处理。

(1)平流式自然沉淀

平流沉淀法利用废水中悬浮物在平流沉淀池中依靠重力自然沉降，在足够规模的沉淀池中进行有效的沉淀，处理后SS约为100~200mg/L，现场要求必需设置备用沉淀池。砂石料生产高峰期，平流沉淀池要求及时更换使用，沉降的污泥含水率较高不易结块，难以清理，此为一关键问题。

(2)辐流絮凝沉淀

该工艺是让添加絮凝剂的废水在沉淀分离装置内絮凝沉淀，让沉淀的污泥在贮泥池内沉积，再对污泥进行重力压实或机械脱水处理。此工艺占地面积较小，但贮泥池规模与污泥产量成正比。

(3)成套设备处理

国内出现的DH高效(旋流)污水净化器，早已成功应用于煤炭、火电等行业，向家坝、糯扎渡及溪洛渡等水电工程砂石废水处理也已成功应用。DH-SSQ型高效污水净化器可以处理悬浮物含量高达30000~80000mg/L的砂石废水，处理效率高达99.8%，出水水质满足了水电行业砂石废水处理需求，可优先考虑采用DH高效(旋流)污水净化器的处理工艺。

糯扎渡水电站在借鉴向家坝和溪洛渡水电站砂石废水处理工程的成功经验基础上，结合实际情况，利用细砂回收器对火烧寨沟和勘界河砂石废水进行回收，以减缓后续工艺的负荷，再通过DH高效污水净化器进行处理，废水经处理后全部达到回收利用要求。该技术在糯扎渡水电工程的应用进一步巩固了该工艺在砂石料废水处理技术上的地位。

5污泥处置技术探讨

砂石料生产废水中泥沙含量大，污泥清理和脱水工艺为整个系统运行的关键，以往废水处理设施因污泥处理不及时导致设施运行不正常，出水无法达标。在此针对不同废水处理工艺探讨几种污泥处置技术。

(1)自然干化

自然干化主要采用污泥干化池将污泥含水率降至65%左右。污泥干化池利用自然干化而投资小、操作简单，但占地面积较大、干化时间长且处理规模小，受气候和季节因素影响较大，只适用于中小规模且废水处理量不大的砂石废水。

(2)机械脱水与干化

该技术根据废水处理设施选择合理的污泥排放方式，如重力排泥和机械刮泥等。脱水设备所需处理能力因脱水设备的种类、运行方法的不同而不同。结合污泥的日产量及脱水设备每小时处理量，兼顾每次脱水时间，计算出处理能力而选定相应机械设备。

6部分污泥处置设备的选型

砂石废水处理关键在于污泥从沉淀池内的迅速排放和污泥脱水设施的正常运作，故由此污泥泵和脱水设施的选择显得尤为重要，其中脱水设施最为关键。水电行业应用较多的脱水设备主要有卧式螺旋沉降离心机、带式压滤机、橡胶真空带式过滤机和陶瓷过滤机。

(1)卧式螺旋沉降离心机

设备占地面积小，无滤布的连续处理使脱水效果好，使用寿命长；但设备造价高，能耗大，处理效率低。

(2)带式压滤机

设备占地面积小，可连续运行，脱水效果相对较好，泥饼最终含水率较低，且能耗低；但运行时滤袋易出现跑偏等故障，更换周期短。

(3)橡胶真空带式过滤机

橡胶真空带式过滤机整体结构便于安装及维护管理，是真空过滤机系列产品中过滤效率最高、生产能力最大、操作最简单的固液分离设备；但其占地面积较大，排水带会因不同物料而造成不同程度的磨损。

(4)陶瓷过滤机

由于陶瓷过滤机没有空气透过，真空损失少，滤饼含水率低，产量高，且节能显著；陶瓷过滤板的微孔较细，滤液清澈，无环境污染，水资源可循环利用；故障发生率低，处理效率和设备运转率较高；设备的自动化程度高，劳动强度低，维护方便。但对进料浓度要求较高，不适应浓度变化较大的物料过滤，需配置泥浆调节池。

7结论与建议

砂石废水是水电工程施工中主要废水来源，在目前一些水利水电工程的废水处理措施中，普遍出现了处理池淤塞，泥水难以分离、泥渣清理困难等问题。在实际前期设计过程中需根据生产废水水量、水质特点，结合地形条件进行废水处理工艺的设计。在场地条件有所限制的情况下尽量采用新工艺、新设备，设备选型要充分考虑废水特点，以满足生产需要。

参考文献

[1]. 砂石料加工废水处理工艺与实践，李志竑、张静、陈雄波，人民黄河2010年第2期

[2]. 水电工程砂石料生产废水处理设计方案比较探索，冯云海、薛联芳，中国水力发电工程学会环境保护专业委员会2008年学术论文集

[3]. 向家坝水电站混凝土生产系统废水处理试验与探索，丁衡英、姚元军、马树清、于江、陈鑫，中国环境科学学会学术年会论文集（2009）

[4]. DH高效（旋流）污水净化器技术在向家坝水电站砂石料生产废水处理中的应用，毛新、刘清海，中国水力发电工程学会环境保护专业委员会2008年学术论文集

篇5

砂石加工工艺的基本环节包括开采、破碎与筛分，为提高砂石质量和环境降尘，筛分环节常伴随冲洗工艺，由此产生的污水必须经过净化处理才可排放。在对部分同类型砂石工艺系统调研后并结合黄登·大华桥水电站砂石加工系统的实际情况，本文提出基于DH高效污水净化器的高效污水循环利用工艺设计，充分借鉴国内外污水处理技术，对水电站的污水处理工艺提供了相当的参考价值。

关键词：砂石加工、废水处理、循环利用、工艺设计

中图分类号： X703文献标识码：A 文章编号：

The wastewater treatment process design in Huang Deng hydropower aggregate processing system

Abstract

The basic link of aggregate processing technology including mining, crushing and screening. In order to improve the quality and the environment of sand dust, screening link is often accompanied by flushing process. And the resulting wastewater must undergo purification treatment before discharge. After part of the same type of sandstone processing systems research and the reality of Huang Deng aggregate processing system , we propose a High efficiency sewage recycling process design basis on DH high efficiency wastewater purifier. This design fully draw on domestic wastewater treatment technology which provides a reference value to the sewage treatment process of hydropower station .

Keywords : Aggregate processing,wastewater treatment,cyclic utilization ，process design

一、概述:

上世纪90年代，砂石加工系统开始进行污水处理工作，从不处理直接排放到逐步处理乃至循环利用，至今已经走过20几年的时间，由于砂石加工系统污水排放标准不断提高，且政府对工业污水和城市生活污水污水处理的高度重视，水电行业的砂石加工系统的污水处理在新设备和新技术应用方面的发展迅速，尤其是进入21世纪，水电行业砂石加工系统污水处理进入了高标准排放时期，污水处理从部分排放转向零排放发展，由于污水形成的原因与城市污水不同，水电行业砂石加工系统的污水主要是采场开采石料的含泥以及为控制石粉含量而加水冲洗产生的污水，其处理工艺也有所差别[1]，其量大、悬浊物浓度高的特点，若不经处理直接排放会对施工区生态环境及下游河道水质造成不利影响，而国内水电站建设所产生的污水大都直接或经简单沉淀后排放．出水水质难以保证，不对称的污废水处理设施可能导致运行管理烦琐、运行费用高、设备闲置[2]等后果，因此，一套行之有效的砂石加工系统的污水处理工艺及其优化方案，越来越受到水电行业的重视。

二、黄登·大华桥水电站及其水处理工程概况：

黄登·大华桥水电站砂石加工系统是以大坝左岸上游的大格拉灰岩石料场开采料为料源的砂石骨料生产系统，其主要任务是承担黄登和下游大华桥两座水电站主体工程共约550×104m³碾压和常态混凝土以及25×104m³工程喷混凝土所需的1280×104t粗、细骨料生产和供料。其余各车间布置在距坝轴线约1.5km的左岸上游梅冲河沟口左侧区域（以下简称梅冲河主系统）。粗碎、半成品堆场与主系统之间采用总长约9.5km的大格拉～梅冲河胶带机运输系统连接。加工系统设计规模为2500t/h毛料处理能力和不低于2150t/h的成品生产能力。整个系统年废水发生量十分庞大。黄登·大华桥水电站砂石加工系统生产废水处理系统的主要功能是处理砂石加工系统产生的生产废水，系统废水处理总体规模为600m3/h。系统主要由细砂回收车间、污水处理车间、污泥干化车间、水池、泵站、管网、供配电设施、生产辅助房建等组成。生产系统主要用水点有：第一筛分车间洗石用水、粗骨料脱粉冲洗用水、棒磨机制砂用水、喷骨料筛分用水和降尘喷洒用水，除降尘喷洒水和骨料表面含水是通过自然蒸发外，其余各车间用水根据标准要求均要回收处理，并循环利用。污水处理工艺主体部分采用DH高效污水净化器，集成斜管沉淀、机械絮凝，直流混凝、临界絮凝、离心分离、动态过滤及污泥浓缩沉淀等技术，处理效率高，单位面积产水量大，适应性较强，处理效果较稳定。无须配备预沉池，污水调节池、污泥池和清水池，可按普通过渡水池设计以节省占地面积。处理后SS去除率高达99.9%，COD去除率达到40%～70%，出水水质SS=5～50mg/L。

三、系统污水处理工艺流程

传统处理流程工艺涉及混合反应、沉淀预处理、过滤、再混合反应浓缩等环节，工艺复杂，构筑物体积大、占地多，运行、维护及管理均较复杂。黄登·大华桥水电站砂石加工系统污水处理工艺将传统的处理方法进行优化处理，采用一体化处理设施，将沉淀、过滤和污泥浓缩结合在一起。且在拟定废水处理流程时，必须先考虑回收该部分石粉，回掺进碾压混凝土用砂，以满足碾压混凝土石粉含量要求。

图1-1 废水处理工艺流程

另外系统采用两条独立的处理流程进行处理，第二条处理线通过脱水后的干污泥由于以含石粉为主，作为碾压混凝土成品砂的石粉回掺进砂仓。

废水处理及水回收系统主体工艺

石粉回收工艺

石粉回收回掺进碾压混凝土用砂，可提高成品砂的质量满足碾压混凝土石粉含量，也为下一阶段废水处理降低了细颗粒含量，减少了后续处理工程量，相应的减少了设备投入，因此具有很高的经济价值。根据表1-1废水组成分析，一筛车间废水粘土及泥浆含量总比高达90%，细砂含量少不适宜石粉回收，而细砂回收车间细砂含量占总比70%，设计将石粉回收环节放在细砂回收车间处理，主体设备为黑旋风系列ZX-250细砂处理装置，广泛应用于水电站砂石骨料加工系统，处理能力250m3/h，碴料筛分能力25-80t/h，0.045mm以上的颗粒的分离效率91%以上。 单台ZX-250即可满足系统石粉（细砂）回收指标，并且在实际应用中取得良好的效果。

表1-1废水处理量、悬浮物颗粒组成分析表

2、污水净化工艺

水电砂石加工系统所产是废水组要成分为SS固体悬浮物，其普遍处理方法为加药絮凝，经过石粉回收后，黄登·大华桥水电站砂石加工系统所产生废水SS含量仍可达30000mg/L，为达到污水处理标准，污水净化环节配备3台DH-SSQ-200高效污水处理器，DH系列高效污水净化器融合物理、化学反应并集成直流混凝、临界絮凝、离心分离、动态过滤及污泥浓缩沉淀技术，在短时间内（25～30min）完成废水快速多级净化的一体组合设备。DH系列高效污水净化器的直流混凝和临界絮凝技术取代了混凝反应池，利用废水沿切线方向进入罐体产生高速旋流、产生离心力的作用和悬浮颗粒自身的重的作用下实现固液分离，其SS去除率高达99.9%。本系统的污水净化能力：

1）污泥容重

2）排泥量

3）清水浊度d：

式中：Q-设计污水处理量，m3/h，C-污水中悬浮物浓度，mg/L

Η-污泥去除率，取99.9%；P-排泥浓度，取20%；

V-污泥排放量，m3/h；H-清水回收量，m3/h；

D-清水悬浮物浓度，mg/L。

根据以上计算式可知浊度为30000mg/L的生产废水经过DH-SSQ-200高效污净化器处理后，回收的清水浊度34mg/L，回收量高达530m³/h，满足黄登·大华桥水电站砂石加工系统的废水处理指标，净化效果较好。并且在实际应用中获得良好的使用和经济效果。

3、污泥处理环节

为了便于污泥的排渣拖运处理，系统对污泥进行脱水和干化处理，目前比较常规的方法是自然干化法和机械脱水法，由于处理工艺规模、周期和场地的限制，黄登•大华桥砂石加工系统采用机械脱水进行污泥处理，这种方法连续生产和自动控制，卫生条件较好，占地也小，工艺价值较高，系统车间布3台P60/15-C陶瓷真空过滤机，布置于EL.1925m平台。废水由EL.1935m平台高效污水处理车间自流进入陶瓷真空过滤机。滤后清水自流进入EL.1925m清水池。溢流的废水可通过沟渠排至EL.1925m调节池。石粉通过胶带机回掺至成品砂，而泥渣通过胶带机转运至EL.1925m污泥装车场堆存。这种真空陶瓷过滤机自动化程度高，运行管理方便、过滤精度高结构紧凑，系统脱水后的泥饼通过装载机装运自卸汽车后，运输至指定的弃渣场堆存。最大堆料高度为7m，堆场活容积为500m3。

结束语

人工砂石料生产加工过程中，处理砂石料中的泥土杂质是一个重大课题，较成熟的方法是用大量的浅水对砂石料进行清洗，由此产生了大量夹带泥沙的工业废水会对环境造成相当的影响。砂石系统废水处理的研究对环境保护意义重大，工程应用前景广阔。由于本系统还处于安装试运行阶段，其运行效果还有待于长期工程实践的检验，但是就目前的实验情况，系统对污水处理工艺流程的优化，以及系统所采用的新设备新工艺，如DH-SSQ-200高效污水净化器、P60/15-C陶瓷真空过滤机等设备的应用，不但大大缩短工艺周期、而且净化效果突出，回收的细砂也可回用于工程中；虽然本处理系统还处于工程实践的检验阶段，但积累的资料和数据，和回收利用及石粉含量方面取得的经验，还是可以为其他水电工程的废水处理提供一定参考价值。是值得借鉴和推广应用的。

参考文献

[1]陈伯俊 . 水电行业砂石加工系统污水处理设备的探讨与应用 . 贵州水力发电-机电与金属结构 . 2011.6

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关键词 板框式压滤机；常见故障；解决措施；

中图分类号TH7 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）94-0000-00

0引言

板框式压滤机在我国应用的时间较晚，掌握相关技术的企业也不多，随着企业对板框式压滤机需求量的不断增大，板框式压滤机在我国应用范围迅速扩大，企业对板框式压滤机的认识也不断提高。比如江西铜业公司德兴铜矿，原来过滤精铜矿采用的设备是陶瓷过滤机和折带式过滤机，使用这种过滤机形成的滤饼无法达到公司的要求。为此，德兴铜矿引进了康明克斯公司的APN板框式压滤机，公司引进这套设备后，生产出的滤饼质量显著提高，为公司节省了成本，提高了公司生产的效率。

1 板框式压滤机的工作原理

关于板框式压滤机工作原理，可以通过以下几个步骤来进行阐述。首先，通过液压系统提供的压力将板框组压紧。然后，将沉淀的铜精矿注入到压滤机中，铜精矿分布于不同的滤布之间。由于液压系统给予板框的压力很大，使得铜精矿无法外流。系统通过螺杆泵和隔膜泵将铜精矿中的水分挤压出去，使铜精矿形成泥饼。最后，在卸掉加在板框上的压力后，将滤板打开，泥饼在重力的作用下掉入皮带上被运走。

在压滤机工作的过程中，板框能够给予铜精矿持续的压力，铜精矿中残留的水分可以通过介质渗透出来。但是，在实际情况中，由于板框式压滤机的压力非常大，很容易造成板框的破损和滤布的堵塞，而且由于油渍和污泥污染工作装置，容易使运输系统出现异常。

2 板框式压滤机运行中常见故障及解决措施

2.1板块自身的损坏及解决措施

我们将造成板块损坏的原因总结为以下几点：第一，铜精矿中存在干燥的泥块或污泥的浓度太浓。这种情况下干燥的泥块很容易堵塞供料口，使得滤板之间形成空腔，在液压系统持续的压力下很容易损坏板块；第二，由于物料供给不及时导致板块破损；第三，机器启动过程中供料阀门或出料阀门没有开启，使得系统产生的压力无处释放而导致板块破损。第四，滤板没有按照规定的期限进行清洗或者清理不彻底，导致板框边缘被冲刷形成小沟。这会导致介质外泄使得系统压力无法升高，压滤机无法压制出泥块。

针对上面介绍的板块自身损坏的情况，笔者认为可以从以下几方面来解决：首先，在清洗刮刀的时候利用尼龙布来进行清洗，利用尼龙布及时去除进料口上残留的铜精矿。其次，要对过滤板进行定期清洗，使过滤板处在最大容积的状态。最后，定期检查和清理滤布。

2.2滤板的损坏及修补方法

滤板在使用过程中受到各种因素的作用，在使用一定期限后，边角处经常会有沟痕的出现。如果不对这些沟痕进行修补，刚开始出现的时候会使得滤饼变软，当沟痕扩大到一定程度时，滤饼会变成稀泥状使得滤饼很难成形。由于制造滤板的材料非常特殊，当沟痕扩大后很难进行修复，如果对其进行更换价格又相当昂贵。因此，我们在使用过程中一定要及时发现这些损坏的地方，对其进行修补。一般采用油面修补剂或精钢沙对滤板上的沟痕进行修补，修补方法如下：首先，清理沟槽上的杂质，使沟槽变光滑。然后，参照修补剂的使用说明书，将修补剂均匀涂抹在沟槽上。最后，将准备好的皮条套上并进行挤压使两者迅速粘合。粘合的过程中一定要保证沟槽的平整度。滤板和皮条牢固地粘合到一起之后即完成修复。

2.3板框之间的渗水问题及解决措施

由于板框之间的压力比过低或者滤布上出现了一些较大的孔隙，可能导致板框之间出现渗水问题。在实际操作过程中，板框之间出现渗水的现象很常见，解决的方法也比较多。一般采用的方法是增加板框之间的压力或者把旧的滤布更换掉。

2.4滤饼形状或厚度不均匀问题及解决措施

在操作过程中，物料供给不足、物料供给的时候浓度太低、元件被堵塞，这些情况都可能导致滤饼形状或厚度不均匀。针对这些故障，笔者提出以下几点解决措施：第一，在允许的情况下适当增加物料的供给量，保证物料供给充足。第二，对生产的工艺进行革新，提高物料的质量。第三，对供料孔、排水孔进行定期清理，使其保持畅通。第四，在压制滤饼的过程中，适当地增加压力。

2.5变频电机运行异常及解决措施

出现这种情况，主要因为变频电机由变频器控制，变频器又由PLC发出的信号来控制，而PLC信号来源于扩散硅压力变送器，这种压力变送器由于安装在管道上来检测压力很容易被损坏，从而是变频电机运行出现异常。这个问题的解决措施主要是选择既耐振动又防潮的电容式压力变送器来取代扩散硅压力变送器。

2.6运作迟缓的问题及解决措施

在实际操作中，由于导向杆的表面很容易被油渍污染，使滤板的运作速度减慢、甚至因走偏而掉下来。当出现运作迟缓这种情况时，我们应当及时地清理导向杆上的油污，使其保持清洁。并且在导向杆上涂抹一层适量的黄油来导向杆，使导向杆运动更流畅。

3板框式压滤机设备维护

为了使板框式压滤机少出现故障，延长使用的时间，提高工作效率，我们在对板框式压滤机进行日常维护时要做到以下几点：

3.1定期清洗

对螺杆泵，隔膜泵的管道进行定期清洗，防止管壁上的杂质堵塞管道。定期清洗板框和滤布，必要的时候要对其进行更换。由于开关表面很容易被铜精矿覆盖，应该及时进行清洁来保证压滤机开关运行自如。但在对相关设备和部件进行清洗的过程中应该注意对电器元件进行保护，防止其被水浸泡或受潮。

3.2定期检查

要对液压系统中的管道、阀门进行定期检查，及时发现问题。定期检查设备中的气动元件和气动阀，检测其是否漏气，防止堵塞。定期检查板框式压滤机各个部件是否松动，及时对各个部件进行紧固，保障工作人员的安全。

4结论

经过多年的技术改进，尤其是PLC等控制系统的引入，使得板框式压滤机的效率越来越高，应用也越来越广泛。定期对设备进行保养和维护，可以使板框式压滤机的作用更好的发挥出来。

参考文献

[1]张喜勇.板框压滤机常见故障分析[J].中国科技信息，2005.

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［关键词］金属微孔膜；错流过滤；工业废水；膜分离

膜分离技术是污水处理领域发展最迅速、应用最广泛的技术之一〔1 〕，其优点在于过程简单、低温无相变、高效节能等〔2 〕，广泛用于石油、化工、环保、煤化工等〔3 〕过程工业的过滤及分离工序中。按膜分离材料材质的不同，可分成有机膜、陶瓷膜和金属膜〔4 〕。有机膜制备工艺简单、成本低，但耐热性差、强度低、不易清洗、使用寿命短〔5 〕；陶瓷膜对料液的适应性优于有机膜，但脆性高，在使用过程中易失效；金属膜力学性能好、可焊接〔6 〕，耐高温、耐热震性能好，因此具有更广阔的应用范围〔7 〕。过滤技术按过滤方式可粗略分成死端和错流过滤。其中错流过滤是原液通过外力在膜管内沿膜管表面流动，通过控制膜管内外压差从而实现液-固或液-液分离的一种技术〔8 〕。与死端过滤方式不同，错流过滤的料液流动方向不是垂直而是平行于滤材表面〔9 〕。该技术优势在于原液流经膜面时产生的切向力可将膜表面滞留的颗粒带走，从而抑制滤饼沉积，通过对浓差极化现象的控制，使滤膜具有较高的稳定通量和分离效能。煤炭在我国能源结构中占据主导地位〔10 〕，其开采过程会伴随产生大量废水〔11 〕。若不经处理直接排放，势必会破坏环境，同时造成水资源的严重浪费〔12 〕。将处理后的煤矿矿井水作为煤矿机加工用水或生活用水，不仅可解决矿区缺水问题，又可实现对矿井水资源的充分利用，具有明显的经济和社会效益。此外，随着工业的发展，石油化工、机加工等行业都会产生大量含油废水，对饮用水和地下水资源造成危害。目前，如何高效去除该类废水含有的固体悬浮物及部分盐类，是实际工程中亟待解决的关键问题〔13 〕。笔者选用不锈钢微孔膜元件作为过滤分离的核心组件，分别对兖矿集团某矿井下煤粉废水，以及某环保集团机加工过程产生的含油含盐废水进行错流过滤实验，探索金属微孔膜在工业废水处理中应用的可行性，为相关设计人员对水处理工程的工艺优化及滤材选型提供参考。

1 实验装置

图1 为实验装置及其流程图。进行错流过滤时，关闭阀门10 和11 ，打开并调节阀门1 、5 和9 ，利用离心泵2 将原液从料罐抽入膜滤系统中，并为废水提供一定过滤压力，出水分为滤清液和浓缩液2 种，滤清液为滤膜过滤后产生的液体，浓缩液为直接平行于膜面流出的液体；过滤压差可由压力表3 、4 和7 经计算后得到；流量计8 可显示过滤系统的清液流量。在错流过滤过程中关闭阀门9 ，打开阀门10 ，可得到滤清液样品。实验使用压力表为MIK-Y180 型压力表，精度为0.001MPa；过滤器进、出口流量监测选用LWGYA-25 型涡轮流量计，精度0.01m3 ；用BT-1600 图像颗粒分析仪（丹东百特仪器有限公司）对液体中的颗粒杂质粒径进行分析。微孔膜元件购于江苏云才材料有限公司，材质为不锈钢316L，尺寸为D60mm×1000mm×2.2mm；膜元件过滤精度采用最大泡点法测试后进行标定得到。

2 结果与讨论

2.1 煤粉废水过滤含煤废水原液中固体颗粒的粒径分布及颗粒分布如图2 所示。从图2 可见，原液中＜10 μm的煤粉颗粒约为5%。为实现超过95%的过滤效率，分别用1 、5 、8 μm过滤精度的金属微孔膜进行过滤实验。图3 为不同过滤精度的过滤元件在错流过滤中的流量-压差关系曲线。由图3 可以看出，过滤压差为10kPa时，8 μm滤管的初始通量远高于1 、5 μm滤管的初始通量；但随着压差的增加（50kPa），部分煤粉颗粒进入膜元件大孔孔道，导致孔道堵塞，其膜通量迅速下降；继续增加压差，其膜通量又缓慢上升。随着过滤的进行，颗粒在膜表面形成滤饼，膜表面孔道被覆盖，此后虽增加过滤压差，但膜通量增加不明显。过滤初始阶段主要是表面筛滤和深层筛滤。膜元件通过表面筛滤捕集固体颗粒主要有直接拦截和搭桥拦截方式：液体中直径大于滤材孔径的固体粒子被拦截于膜表面，小直径颗粒则可能两个或多个颗粒同时碰撞沉积在一起，形成搭桥而被拦截〔见图4 （a）〕；深层筛滤时，固体颗粒因尺寸大于孔通道而被阻挡于孔道弯曲部位或颈缩部位〔见图4 （c）〕。在膜通量随压差增加而缓慢上升阶段，其过滤机理主要为滤饼过滤：搭桥颗粒不会完全堵塞孔道，而是在孔道口逐渐积累而形成滤饼，如图4 （b）所示；通常，过滤时液体中的固体粒子做匀速直线运动，一旦遇到障碍物便会被碰撞捕集，而该运动轨迹上的其他粒子也会相互碰撞造成更多粒子捕集。需要指出，因颗粒堆积形成的滤饼过滤精度高于滤材，滤饼的形成虽降低了系统膜通量，但在一定程度上提高了系统的拦截效率。相反，5 μm和1 μm滤管的膜通量均随过滤压差的增加而增大。对于5 μm滤管，当过滤压差由10kPa增加到100kPa时，膜通量由0.13m3/（m2・h）增加到0.68m3/（m2・h）。随着压差的增加，固体颗粒进入孔道的几率变大，而膜通道堵塞导致滤管膜通量减小，滤饼沉积速率增大；当压差达到一定值时（50kPa），膜通量增加的速率有所衰减。对于1 μm滤管，当过滤压差由50kPa增加到300kPa时，膜通量由0.04m3/（m2・h）增加到0.50m3/（m2・h），膜通量随压差增大呈线性增加；使用该精度滤管进行过滤时，膜表面被固体颗粒堵塞的几率很小，且因原液流动产生的切向力作用使得膜表面很难形成明显的滤饼层，其过滤机理主要为表面筛滤。同一压差条件下，膜通量的衰减主要与滤饼的形成有关。图5 为经不同过滤精度滤管过滤后液体中固体颗粒的中值粒径变化曲线。从图5 可以看出，由8 、5 、1 μm滤管过滤后滤液的粒径中值由原液的67.58 μm分别下降为17.37 、12.57 、2.76 μm，说明3 种微孔膜元件都未实现对大于其过滤精度的固体颗粒物的绝对拦截；滤清液中存在粒径大于滤材过滤精度的微粒，主要是金属膜元件过滤精度定义的局限性所致。通常情况下通过测定膜元件的最大泡点孔径，根据经验公式〔见式（1 ）〕可计算得到过滤精度：此外，滤清液中微粒团聚是所检测颗粒粒径大于滤材过滤精度的另一重要原因。通过对滤清液中固体颗粒的形貌进行分析可得出：金属微孔膜的过滤精度越高，其拦截效率越高，过滤效果越好。对不同过滤精度金属微孔膜过滤后的煤粉废水固含量变化进行考察。可以发现，经8 、5 、1 μm金属微孔膜过滤后，滤液中的颗粒物由原液的0.88%分别下降至0.03%、0.025%、0.016%，拦截率分别达到96%、97%、98%以上。此外，原液中的固体颗粒物多，呈现浑浊状态，8 μm微孔膜对固体颗粒物有一定拦截作用，但拦截效果不明显；经5 μm微孔膜过滤后，滤液中的固体颗粒物明显减少；经1 μm微孔膜过滤后的滤液最为澄清，说明其过滤拦截效果最好。2.2 含油含盐废水过滤由于含油含盐废水含有胶体颗粒、盐及NH3-N等杂质，为保证过滤效果，选用过滤精度为1 μm的不锈钢微孔膜元件在错流过滤系统中进行实验。表1 为不同过滤压差条件下含油含盐废水中COD、悬浮物、盐、NH3-N含量的变化情况。由表1 可以看出，过滤精度为1 μm的金属微孔膜对原液中的悬浮物、NH3-N有明显的截留效果：悬浮物由5.02 ×103mg/L降至1.31 ×103mg/L，去除率达到73.9%；NH3-N由382mg/L降至176mg/L，较原液降低了54%。对COD、盐的拦截效率在压差为20kPa时最高，分别降低33.9%、28.2%，但随着压差的增加，金属微孔膜对二者的拦截效率反而降低，说明错流过滤中金属微孔膜对COD、盐的拦截效果与过滤压差有关。在高压差条件下，被多孔材料吸附而滞留于材料内部的小分子有机物更易发生脱附，对于金属微孔膜而言，高压差不利于降低COD。其次，滤液透过膜后膜表面浓缩液的含盐量增大，形成浓度较高的界面层，在浓度梯度作用下膜元件的盐透过量增大，而操作压力的增加又会促进这一过程，从而导致压差增大时膜对盐类物质的截留率降低。对错流过滤压差分别为20 、60 、100kPa的含油含盐废水滤液进行取样观察，发现原液的悬浮物含量较高，溶液呈不透明状；经膜元件过滤后，滤液中的悬浮物明显减少。但金属微孔膜对悬浮物的滤除只涉及物理性拦截，3 种压差条件下得到的滤液都呈清澈透明状，区别不明显，说明过滤压差对原液中悬浮物的拦截效果影响不大。悬浮物中包含某些盐类与含氮有机物，因此悬浮物的去除也是NH3-N有所降低的原因之一；但随着过滤压差的增大，COD及可溶性盐类因渗透压增大而导致去除效果变差。因此，采用错流过滤对含油含盐废水进行处理，对某待去除物进行有效拦截时，选择合适的过滤压差尤为重要。对于机加工行业含油含盐废水而言，综合考虑各项指标的去除，过滤压差控制在20~60kPa可保证最优拦截效果。

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【关键词】含油废水处理；陶瓷膜超滤；微生物处理；乳化液

【Abstract】This paper introduces the application of ceramic membrane ultrafiltering technology in the treatment oil—contained waste water,through wihich the quality of the treated waste water reaches up to standard，well satisfying the production demand.

【Key words】Oil—contained waste water；Ceramic membrane ultrafiltering；Microbial treatment；Emulsion

0.概述

钢铁企业为了消除带钢冷轧时产生的变形热，需要采用乳化液或棕榈油进行冷却和，冷轧薄板工艺就是在轧制时采用乳化液进行冷却和。但在轧钢的过程中产生了大量的含油(乳化液)废水。直接排放不仅浪费也将带来环境的严重污染。因此，从节约资源能源以及保护环境的角度出发，这些废水要求处理后回收利用或部分达标排放。但这些浓含油废水属目前较难处理的高浓度难降解废水，国内外常采用物化处理的方法如气浮法、吸附法、生化法、化学法等处理后，出水不能稳定达标，而且存在药剂消耗大，运行费用高等诸多缺点，都难以达到理想的处理效果。

陶瓷膜超滤具有耐酸耐碱性能强、机械强度高、孔径分布均匀、耐温性好、使用寿命长等突出优点，已经引起了国内外的广泛注意，并在许多领域得到了应用。因此，我们在处理冷轧废水时首先考虑采用无机陶瓷膜超滤进行预处理，后级采用技术先进、工艺成熟可靠的微生物技术进行处理。同时采用错流式运行，具有膜通量大、抗污染、长期运行不堵塞等优点，浓油废水可直接进入超滤系统，不需复杂的预处理，可以解决常规处理技术难以解决的问题。

1.冷轧含油及乳化液废水排放特性

1.1冷轧废水排放特性

冷轧含油废水主要来源于冷轧机组乳化液、磨辊间、液压站、站集水坑排水等。排水特性见表1。

表1　冷轧废水排放特性表

1.2浓含油废水处理系统主要工艺流程

含油废水主要来自冷轧机组乳化液站各集水坑排水、磨辊间、液压站、站集水坑排水等。含油废水先排入含油废水贮存槽，油废水贮存槽中设置刮油机，同时通入蒸汽加热，油水通过静置分层，浮油经刮油机刮至贮油槽外卖；下层含油废水由水泵提升至纸带过滤机滤去部分杂质后进入循环水箱，再进入陶瓷膜超滤系统进行油水分离，循环箱内经不断循环后上浮的浮油用刮油机刮至废油槽外卖。

超滤出水进入含油中和池，经二级PH调整后进入中间水池，用泵泵入微生物反应池，考虑到含油废水经超滤处理后水温较高，不宜直接进入微生物反应池，需先经过冷却塔冷却至温度≤35℃后再进行生物处理。

微生物反应池内装有生物填料，底层设可变孔曝气软管，用罗茨风机鼓风曝气。在运行的初期以及日常运行中，需定期向微生物反应池内投加“倍加清”专性联合菌群，同时投加与专性菌匹配的专性营养剂和抗表面活性剂，以保持专性菌的优势和活性，提高废水的可生化性及污染物去除率。通过微生物反应池后，废水中大部分有机物及油通过微生物的代谢作用转化为CO2和H2O。

浓乳化油废水经超滤预处理后的废水及稀含油废水通过微生物的充分降解，对整个系统的安全性、稳定性都起到了重要的作用。首先，达标排放有保证；其次，机组的事故排放、水质浓度变化等不确定因素在此都能得到调整。在必要的情况下，系统中部分浓含油废水可直接进入微生物处理系统处理，减轻了超滤系统的负荷，减少了超滤系统的处理量，从而减少了一次性投资及运行费用。

经生化处理后的废水至含油沉淀池，设置沉淀池的目的是使生化降解后的无机物、剩余污泥以及部分生物污泥、细菌代谢物等得到沉淀处理，进一步提高出水水质。在沉淀池中也可根据现场废水水质情况投加少量“净水灵”及PAM，提高处理效率。沉淀池出水自流至排放水池或至酸碱废水调节池。沉淀池污泥用泵送至污泥浓缩池，进一步浓缩并加药聚凝后用泵打入板框压滤机进行脱水处理，定期外运即可，不需特殊处理；滤液由地坑回至酸碱废水调节池，进入酸碱废水处理系统进行下一步的处理。

经过运行实践证明，原本难以生化降解的冷轧含油废水在投加“倍加清”专性菌进行生化处理后，除油效果可达98％以上，CODcr可保持在≤60mg／L。最大的优点是取消了传统投加双氧水及石灰乳药剂的方法，不仅能减少化学药剂的投加，无二次污染产生，而且出水水质稳定，运行费用低，运行时间越长，处理效果越好，运行费用也越来越低，突出了微生物处理的优越性。

在这里采用微生物进行冷轧废水生化处理是非常成功的，可靠的，这是国内外冷轧废水处理的一大突破。

2.各系统处理进出水水质指标

采用陶瓷膜超滤技术，废水经处理后各项指标均达到国家《污水综合排放标准))GB8978-1996一级标准排放。

3.结束语

由于膜过滤技术具有分离效率高、节能、设备简单、操作方便等优点，使其在废水处理领域有很大的发展潜力。但由于工业废水往往含有酸、碱、油等物质，处理条件比较苛刻，因此，处理废水使用的膜必须具有较好的材料性能，从而在苛刻的条件下保持良好的分离性能和较长的使用寿命。由于工业废水的复杂性，任何单一技术的处理往往达不到理想的效果，陶瓷膜超滤技术在处理冷轧废水中的应用还有待于进一步完善。　[科]

【参考文献】

［1］高廷耀等主编．水污染控制工程．高等教育出版社出版，1989．

［2］李光强朱诚意编著．钢铁冶金环保与节能．冶金工业出版社出版，2006．

篇9

关键词：河南方城；花岗岩型；长石矿；提纯技术；产品白度

1 前言

长石是一种重要的工业矿物，由于熔点在1100～1300 ℃之间，并具有较好的化学稳定性，以及在与石英及硅酸盐共熔时有助熔作用等特点，因此被广泛用作制造玻璃和陶瓷坯釉的助熔剂。在玻璃工业中，长石的用量约占其消费总量的50%～60%；在陶瓷工业中，长石的用量约占其消费总量的30%[1]。而河南方城某矿山的长石矿类型为斑状二长花岗岩和中粗粒花岗岩两种。中粗粒花岗岩呈浅灰―淡肉红色，粗粒结构，块状构造。斑状二长花岗岩呈淡肉红色，主要由钾长石斑晶（15%）、，钾长石（25%）、斜长石（28%）和石英（25%）基质组成；次要矿物主要是黑云母（2%）和白云母（

2 试验内容

2.1 试验仪器与设备

本试验所采用的设备为鄂式破碎机（PEX-100×125）、辊式破碎筛分机（XPS-250×150）、快速瓷衬研磨机（HYB-500）、多用真空过滤机（XTLZ-260×200）、高梯度磁选机（Slon-100）、恒温鼓风干燥箱（GF-9240A）；压片机（32T）；硅碳棒实验电炉（SX2-6-13）。

2.2 原矿粒径性能分析

原矿取自河南方城，将其块状和碎石状混合均匀一次达20 kg，并将原矿经破碎筛分-2 mm进行分级，其筛分分级如表2所示。

由表2可知，矿石经过破碎，细粒级别氧化铁含量较高，粒度越细氧化铁含量越高。由于该部分产率较低，可以考虑脱泥工艺。同时，较细粒级别产品中钾钠长石含量较高，说明长石比石英较易破碎。

2.3 试验工艺流程

本试验的工艺流程如图6所示。

2.4 影响河南方城花岗岩型长石矿选矿提纯技术的条件

2.4.1脱泥粒度

在保持磨矿细度-0.074 mm占50%、磨矿浓度50%、强磁磁场强度13000 Gs条件不变情况下，选择不同的脱泥粒度进行试验，分析其对河南方城花岗岩型长石矿选矿提纯技术的影响。试验结果如表3所示。

从表3中可以看出，当脱泥粒度为0.038 mm时，较适宜产品选矿。

2.4.2磨矿细度

在保持脱泥粒度为0.038 mm、磨矿浓度为60%、磁场强度为13000 Gs条件不变情况下，选择不同的磨矿细度进行试验，分析其对河南方城花岗岩型长石矿选矿提纯技术的影响。试验结果如表4所示。

从表4中可以看出，在综合考虑产率和氧化铁含量的前提下，不同的磨矿细度对试验的影响很大，当磨矿细度较细时，磁选杂质夹杂严重；当磨矿粒度较粗时，杂质矿物和主矿石未充分解理，氧化铁无法降下。故而必须选择合适的磨矿细度，使其杂质矿物充分解理。当磨矿细度在-0.074 mm占50%时，较适宜产品选矿。

2.4.3磨矿浓度

在保持脱泥粒度为0.038 mm、磨矿细度-0.074mm占50%、磁场强度为13000 Gs条件不变情况下，选择不同的磨矿浓度进行试验，分析其对河南方城花岗岩型长石矿选矿提纯技术的影响。试验结果如表5所示。

从表5中可以看出，在综合考虑产率和氧化铁含量的前提下，磨矿浓度对矿石解理影响较大。当磨矿浓度为60%时，可获得较好的试验效果。

2.4.4磁选条件

在保持脱泥粒度为-0.038 mm、磨矿细度为-0.074 mm占50%条件下，进行磁场强度条件试验，分析其对河南方城花岗岩型长石矿选矿提纯技术的影响。试验结果如表6所示。

从表6中可以看出，在磁场强度大于12000 Gs之后，除铁效果基本一样，而且随着磁场强度增加，耗电成本增大。因此，当磁场强度为12000 Gs时，试验效果较佳。

2.5 优化试验结果分析

选择优化条件进行进一步的试验分析，其优化试验流程如图7所示。

通过进一步的优化试验，其所得河南方城花岗岩型长石矿的外观及产品白度如图8所示。产品化学成份及含量如表7所示。

从图8中可以看出，精矿颜色较白、组成较纯。烧成小饼后表面无黑点、白度好。经测试，其白度为62。

3 结论

（1） 河南方城花岗岩型长石矿为风化花岗岩型，主要类型为斑状二长花岗岩和中粗粒花岗岩；主要矿物为斜长石、微斜长石；杂质矿物主要为磁铁矿、黑云母。

（2） 原矿破碎后，粗级别精矿Fe2O3含量低，细粒级Fe2O3含量较高。即粒度越细，Fe2O3含量越高。

（3） 长石比石英较易磨，细粒级中钾钠品位较高。

（4） 河南方城花岗岩型长石矿选矿提纯技术的最佳试验条件为：脱泥粒度为0.038 mm、磨矿细度为-0.074 mm并占50%、磨矿浓度为60%、磁选强度为12000 Gs。在此条件下，原矿Fe2O3的含量为0.62%、TiO2的含量为0.055%。经加工后产品Fe2O3的含量为0.12%、TiO2 的含量为0.015%，产品白度为62。

篇10

今年3月7日上午开始，我在江苏星鑫分离设备有限公司进行了工商管理实习工作。在实习中，我在公司指导老师的热心指导下，积极参与公司日常管理相关工作，注意把书本上学到的工商管理理论知识对照实际工作，用理论知识加深对实际工作的认识，用实践验证所学的工商管理理论，探求日常管理工作的本质与规律。简短的实习生活，既紧张，又新奇，收获也很多。通过实习，使我对日常管理工作有了深层次的感性和理性的认识。

江苏星鑫分离设备制造有限公司，创建于1999年（原泰兴市鑫星过滤机制造厂），是生产隔膜式压滤机、板框式压滤机、厢式压滤机和箱式压滤机的专业厂家，并从事化工机械的研究、设计、制造。拥有各种精密的机加工和冷作加工设备，以及压滤机固液分离设备。生产的“鑫星”牌复合橡胶板、增强聚丙烯板系列压滤机，过滤面积8～XX㎡，有手动压紧、机械压紧、液压压紧、半自动、全自动、plc编程压滤机几大类，且星鑫压滤机可过滤、洗涤、压榨，过滤压力0.1-1.2mpa。

该系列压滤机是国家专利产品，获得江苏省科技成果奖、优秀新产品奖、市场名牌产品、国家3.15诚信奖及压滤机十大优秀品牌，并通过iso9001：XX、iso14001：XX双认证的压滤机专业生产厂家。

星鑫系列压滤机适用非金属矿、冶金、印染、陶瓷、电镀、煤气、造纸、炼焦、制药、食品、酿造、精细化工等行业原料生产、工业废液及生活污水排放过程中固液分离的理想设备。其中不锈钢板压滤机由于其无毒、无味、对人体无任何毒副作用，特别适用于食品、医药等行业。

星鑫压滤机在国内已被二十多类行业所采用，履盖二十多个省、市、自治区。配套三十多家环保工程公司运用于多行业，多层次的产业中并为多家设计院设计配套出口日本、韩国、新加坡、哈萨克斯坦等国家，深受国内外用户的好评。

在新的世纪，市场竞争日益激烈，“鑫星”将以诚信维护信誉，以科技铸造品质，每一个流程我们都严格控制，每一个产品我们都精益求精，每一份成绩我们都倍加珍惜……。

我们奉行：更好的质量、合理的价格、快捷的服务。

我们的宗旨：精心造产品、诚心待顾客、用心创事业。

同时通过实习我发现公司也存在问题：

1、市场观念和经营体制不适应公司快速发展的要求，市场开拓的步伐与企业快速发展的要求有差距;经营体制还不完善，经营队伍、经营人员的责权利还有待于进一步提高。

2、施工组织管理观念有待进一步转变，在施工过程中按照施工合同要求进行施工组织管理的意识不强，施工管理现状与施工管理科学化、规范化存在较大差距，只是我们有的项目在开工初级阶段和施工过程中难以进入状态，不能满足业主要求。

3、成本意识不强，成本控制水平不高，个别项目不存在管理粗放、施工大手大脚的现象，向管理要效益、向科技创新要效益的意识还没有牢固树立起来，以至于我们的成本控制与先进的施工企业还存在较大的差距，市场竞争力不强。

4、对分包队伍的管理制度和管理程序化还不完善，，在分包合同管理发面存在程序不衔接、管理不闭合的现象；项目部对分包队伍达管理的重视程度不够，在管理手段和制度落实上存在薄弱环节。

5、依法治企、依法维权和自我保护意识不强，不能够充分运用法律手段维护企业利益，特别是领导干部的法律知识和依法治企的意识还不适应市场经济的要求。

对此，我提出了我的有关建议和对策：

一、进一步强化生产是经营继续的观念。企业的发展取决于经营的质量和效果，只有广开源头，多揽工程，企业发展才有保障。随着市场竞争的日益激烈，干好在建工程是承揽后续工程、开辟新市场的必然要求和前提条件。因此，我们要进一步强化生产是经营继续的观念，干精品、打品牌，树立一流的企业形象。

二、 树立“零缺陷、低成本”向精细化管理要效益的观念。效益是企业生存和发展的根本，只有实施“零缺陷低成本”战略，才能适应市场的激烈竞争，获得更大的赢利空间，加快企业的发展。因此，企业上下必须以效益为中心，在广大职工中不断深化“零缺陷低成本”向精细化管理要效益的观念，努力降低成本，提高效益。

三、进一步推进和规范项目管理 通过对资金管理、劳务层管理、物资管理、，加强项目基础管理，结合“三标一体”管理体系运行，完善项目管理，加大监控检查整改力度，达到闭合管理。建立公司综合考评体制，加大对工程质量、安全、文明工地的检查力度，抓好整改落实，促进施工管理水平的提高。