滤布自动清洗系统在污泥脱水压滤机中的应用
2019-10-29郭望渊
郭望渊,杨 华
(浙江杰为凯环保科技有限公司,浙江湖州 313219)
0 引言
滤布是压滤机过滤中的核心部件,在压滤机污泥脱水过程中,滤布将污泥里所含有的各种固体颗粒截留后,在滤板过滤腔室内形成泥饼,而滤液则从滤板的出液孔流出,从而实现污泥的脱水目的;而污泥脱水过程是重复进行的,这样滤布在经过多次过滤后,随着过滤次数的增多,由于滤布上孔隙堵塞的增多,使滤布的脱水效果随着过滤次数的增加而降低,影响过滤速度和效率,情况严重时会导致过滤无法进行,为有效防止滤布过滤性能的下降,造成压滤机整体工作效率的下降,就必须及时对滤布进行清洗;目前污泥脱水滤布清洗是采用人工清洗,由于滤布清洗是每天都必须要进行的工作,而且人工清洗工作量大、工作环境差,耗时长、成本高、效率低,为有效提高压滤机在污泥脱水中的工作效率、提高滤布的使用次数,降低污泥脱水的成本,在污泥脱水压滤机中推广使用滤布自动清洗系统是十分必要的。
1 目前滤布清洗存在的问题
当压滤机自动卸饼后,由于泥饼的粘性、滤布材质等不同因素造成泥饼不能全部脱离滤布,使部分泥饼残留在滤布上,对下次过滤造成一定的影响,因此,滤布清洗是压滤机正常工作中的关键工序。
目前大多数污水处理厂滤布的清洗采用人工清洗的方式,一是使用传统高压水枪清洗法,滤布安装在滤板上由人工用高压水枪逐块清洗;二是滤布使用一定时间后,全部卸下来通过浸泡后采用人工手动清洗;人工清洗都存在工作效率低、人工成本高、劳动强度大、清洗不彻底、工作环境差等不足,同时清洗时容易出现水花飞溅造成周围环境的二次污染;由于人工清洗很难控制清洗的效果,会受人的情绪、身体状况、工作环境等的影响,造成滤布清洗不彻底,因此,人工清洗滤布存在诸多问题。
为适应污泥脱水压滤机向自动化、功能化、大型化发展的要求,在污泥脱水压滤机上配置滤布自动清洗系统是大势所趋;压滤机滤布自动清洗系统具有自动化程度高、操作方便、工作可靠及便于维护等优点,能够有效解决手工清洗费时、费力、低效、清洗不彻底等问题,将在污泥脱水行业得到广泛应用。
2 滤布自动清洗系统的工作原理
在压滤机进入自动滤布清洗工序后,这时清洗过程全部是在PLC(Programmable Logic Controllers,可编程逻辑控制器)控制下自动完成,不需要人工参与;滤布自动清洗系统的工作过程是,当压滤机拉板卸饼完成、接液翻板闭合,先将滤板压紧,然后在压紧板回程到位后,滤布自动清洗系统才能开始工作,滤布清洗系统自动从初始位置开始向滤板方向移动,并从尾板开始清洗、逐一完成全部滤布的清洗。
在清洗滤布开始时,自动拉板机构将滤板拉至预定的滤布清洗位置,这时高压清洗泵启动,并打开清洗回流阀,水平行走机构带动滤布清洗系统前进,当滤布清洗系统到达预定的滤布清洗位置时,水平行走机构停止前进,清洗机构下降,当清洗机构下降到滤板上边缘时,清洗阀打开,清洗机构对滤布进行清洗;当清洗机构继续下降到下降限位后,清洗机构返回上升,当清洗机构上升到滤板上边缘时,清洗阀关闭,并打开清洗回流阀对清洗管道上的压力进行卸压;清洗机构继续上升,清洗机构上升到达上限位时停止,完成一块滤布的清洗,自动拉板机构将清洗完的滤板拉至停止位;随后进入下一块滤布的清洗,如些循环到洗完最后一块滤布;滤布全部清洗完成后,水平行走机构前进到达滤布清洗系统后退限位时,滤布清洗系统自动返回,到达停限位时停止,随之关闭清洗泵和回流阀,滤布清洗结束。
3 滤布自动清洗系统的优点
3.1 清洗效果好
由于滤布自动清洗系统采用高压泵供水,同时采用专用喷嘴,喷嘴与滤布表面有合理的清洗距离,喷射的水柱均匀全覆盖滤布表面,通过清洗机构的上下匀速移动达到对整个滤布表面的清洗,且供水的压力可根据滤布的清洗需要调整,而且整个清洗过程实现自动控制,确保能够达到最佳的清洗效果;因此,滤布自动清洗系统要比人工清洗方便、快捷、彻底,能够达到省时、省工、高效、清洗效果好的目的。
3.2 自动化程度高
由于在滤布自动清洗系统当中应用PLC 控制系统,可实现滤布清洗一键完成;清洗升降机构是自动滤布清洗系统中的关键部件,其工作的性能决定着滤布自动清洗系统的可靠性,清洗升降机构采用伺服电机驱动,伺服驱动器的动作由PLC 控制系统自动控制,这样可实现工作力矩的可调节,无论清洗升降机构上升或下降,工作力矩均可实现调整,可有效防止传动机构的损坏,提高控制的稳定性;同时通过参数的设置,可实现清洗升降机构的升降速度可调、力矩可调,且保证启动、运行过程中速度平稳,启动与停止不会对系统造成冲击,从而实现整个滤布清洗过程的自动化,由于自动化水平的提升,提高设备运行的可靠性,使运行和维修成本大幅降低,也减少安全事故发生的概率。
3.3 提高工作效率并且降低运行费用
采用滤布自动清洗系统,滤布清洗过程实现全自动化,提高压滤机的工作效率,增加滤布的使用次数,减少滤布的更换频率,同时提高设备的利用率,使设备的运行班次增加,也减少人力资源的使用量,大大降低人工成本高;清洗的用水量减少,大大地节约水资源;在提高工作效率的同时有效降低运行费用。
3.4 减轻劳动强度并且减少环境的二次污染
现有的滤布清洗方法中,大多采用高压水枪直接清洗或者用特制的化学清洗液浸泡后清洗,很难达到预期的效果;而采用采滤布自动清洗系统后,滤布清洗不再需要大量的人工,同时也避免人工清洗时容易出现水花飞溅造成周围环境的二次污染,以及浸泡后清洗后化学清洗液排放产生的环境污染;极大减轻工人劳动强度,并且改善职工的工作环境,从而有效解决人工清洗劳动强度大、工作环境差、容易产生环境的二次污染等问题。
4 滤布自动清洗系统的结构及组成
滤布自动清洗系统主要由PLC 控制系统、高压进水组件、清洗机构、水平行走机构、升降传动机构及自动控制检测组件等部分组成(图1)。
图1 滤布自动清洗系统的结构
PLC 控制系统由PLC、触摸屏及相关电气控制元件组成,是滤布自动清洗系统的核心,所有的清洗过程由他控制完成;该系统具有全自动、手动和局部联动三种操作功能,三种操作功能可根据工作需要进行切换,程序设计合理、方便、实用;在清洗过程中可根据实际工况,通过触摸屏进行相关参数的设置,以达到最佳的清洗效果。
高压进水组件由高压清洗泵、清洗阀、回流阀、高压进水管、橡胶软管、分流块等组成,是滤布清洗系统的高压清洗水供给及控制的部件。
清洗机构由清洗架、喷水管、防水毛刷、防水板、导向轮等组成;清洗架二侧装有喷水管,专用喷嘴安装在喷水管上,清洗时喷嘴以一定角度及分布面积向在滤布表面喷射水柱,喷射的水柱均匀覆盖滤布表面,且供水的压力可根据滤布的清洗需要调整,确保能够达到最佳的清洗效果,同时喷水管的周边安装有毛刷,毛刷可有效防止清洗水的飞溅,同时毛刷可起到辅助刷洗滤布表面,清除滤布表面沾着的残余污泥;导向轮确保了清洗机构的上下平稳移动,在滤布清洗时通过清洗机构的上下匀速移动,达到对整个滤布表面的清洗。
水平行走机构由行走导轨、移动拖链、行走电机、行走支架、链条、链轮等组成;水平行走机构是实现清洗系统水平行走的部件,能够带动清洗系统作前进或后退水平运动;工作时由行走电机驱动链轮转动,链条沿平行导轨方向固定在链条导轨上,链轮在链条上转动时带动行走支架在行走导轨水平运动;移动拖链内装有高压水管、信号线及电缆等,在行走支架带动下可水平移动。
升降传动机构由伺服电机、导带轮、传动带、卷扬器等组成;升降传动机构是实现清洗机构上下运动的部件;工作时由伺服电机驱动卷扬器转动,卷扬器转动时通过传动带带动清洗机构上下运动。
自动控制检测组件由检测元件、信号线、安装支架等组成;自动控制检测组件是实现清洗系统工作时各种位置检测的部件,滤布清洗过程的各种控制信号都是由控制检测组件提供,是确保滤布清洗过程安全、可靠运行的关键部件。
5 滤布自动清洗系统在污泥脱水压滤机行业应用前景
压滤机广泛应用于环保、矿物及加工、化工、食品、医药等领域;随着压滤机过滤工艺的提高,过滤效果增强;加之经济增长从粗犷型向集约型转变,各行业对于节能、高效生产的要求日益提高;尤其是近年来国家对各行业的环境保护和资源利用要求越来越高,大力提倡节能、减排、清洁生产、绿色制造;在污泥处理领域,也有同样的需求,由于污泥成分的复杂,污泥中含有大量有机物,这样使得污泥的粘性增大,使其在过滤后泥饼不易从滤布上脱落,容易造成滤布的堵塞,严重影响压滤机的处理能力,一定程度上制约压滤机在污水污泥处理行业的应用;随着污泥减量化处理要求的提高,对过滤要求更加严格,产品的技术、质量、工作效率、自动化程度和设备的可靠性成为客户考虑的关键因素;因此,在污水污泥压滤机上增加滤布自动清洗系统是用户的迫切需求。
国内压滤机企业通过引进、消化、吸收和自主创新,制造技术快速进步,产品技术含量和质量大幅提高,与国外差距越来越小,大中型压滤机的制造水平已接近或达到国际先进水平,自动滤布清洗技术也得到同步发展,国内自动滤布清洗技术日趋成熟,并得到较好的推广。
目前,滤布自动清洗系统在多数污水处理厂使用,根据用户的反馈,使用滤布自动清洗系统后提高压滤机的处理能力,降低滤布的损耗,节约人力资源,取得是较好的经济效益,得到用户的充分肯定和好评。
6 结束语
近年来,随着经济的快速发展,人民生活水平日益提高,城市化进程加快、城市人口大幅增长,环境污染日益严重;为满足环保的要求,城市污水处理厂数量大幅增长,这为污泥脱水压滤机的应用提供强有力的支撑,而滤布清洗对于污泥脱水压滤机的重要性是不言而喻的,因此,为滤布自动清洗系统技术的运用带来很好的发展机遇,同时随着这项技术的广泛应用,必将产生显著的社会效益和经济效益。