污泥脱水必用高压隔膜压滤机.docx

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污泥脱水必用高压隔膜压滤机

隔膜压滤机用于污泥脱水及其附属设备

技

术

文

本

编制：

倪黎明

电话：

2012年5月8日

某设计研究总院（集团）有限公司（以下简称甲方）、景津压滤机集团有限公司（以下简称乙方），就某污泥预处理应急工程的供货范围、技术规格、制造、检验、安装调试及售后服务等事宜，经双方共同协商达成如下协议。

1供货范围

供货范围包括隔膜压滤机及其配套设备、配电仪表及其控制系统，不包括土建。

隔膜压滤机本身由下列部分组成：

机架部分、过滤部分、液压部分、自动拉板装置、水洗系统、翻板装置、振打装置、设备自带管道及阀门和电气控制部分。

配套设备包括进泥泵、隔膜压榨泵、滤布洗涤泵、空压机及储气罐、配套设备自带管道及阀门和电气控制部分。

其控制系统。

详见技术附图。

2主要制造和验收标准：

◆建筑给水排水设计规范GB50015-2003

◆城市供水厂运行、维护及安全技术规程CJJ58-94

◆过程检测和控制系统用文字代号和图形符号HG/T20505-2000

◆控制室设计规定HG/T20508-2000

◆仪表供电设计规定HG/T20509-2000

◆仪表配管、配线设计规定HG/T20512-2000

◆供配电系统设计规范GB50052-95

◆通用用电设备配电设计规范GB50055-93

◆低压配电设计规范GB50054-95

◆电力工程电缆设计规范GB50217-94

◆JB/T4333.1-2005《厢式压滤机和板框压滤机　第1部分：

型式与基本参数》

◆JB/T4333.2-2005《厢式压滤机和板框压滤机　第2部分：

技术条件》

◆JB/T4333.3-2005《厢式压滤机和板框压滤机　第3部分：

滤板》

◆JB/T4333.4-2005《厢式压滤机和板框压滤机　第4部分：

隔膜滤板》

◆GB7789-87压滤机型号编制方法

◆JB/T5152-91厢式压滤机和板框压滤机型式和基本参数

◆JB/T4333-2005厢式压滤机和板框压滤机技术条件

◆JB/T8104-95板框压滤机和厢式压滤机试验方法

◆JB/T53220-94板框式和厢式压滤机产品质量分等

◆GB3766-83液压系统通用技术条件

◆GB7935-87液压元件通用技术条件

◆JB/T7217-94分离机械涂装通用技术条件

◆GB10894-89分离机械噪声功率的测定——工程法

◆JB/TQ689-88分离机械产品抽样和等级评定方法

◆JB/6418-92分离机械清洁度测定方法

◆GB10896-89《板框压滤机和厢式压滤机试验方式》

3隔膜压滤脱水机

3.1安装位置

污泥脱水机房

3.2功能

经调理池调理好的污泥由泵房内的一级和二级污泥提升泵注入隔膜压滤机中，快速实现泥水分离；停止进泥后，通过隔膜水挤压泵加压厢式压滤机中的隔膜对污泥进行强力挤压脱水；然后利用高压空气，吹脱压滤机中心进泥管中的污泥及空腔内的滤液；之后松开压滤机滤板，排尽剩余滤液；最后卸除压滤机内的泥饼至卸料斗经螺旋输送机输送到污泥斗，污泥斗污泥经二级螺旋输送机输送至污泥车外运。

3.3主要性能指标

压滤机的主要运行考核指标如下所示：

1）★出泥含水率：

≤60%；

2）进泥含水率：

92%（波动范围为90%~97%）；

3）进泥泥质：

满足剩余活性污泥、消化污泥、化学污泥及稀释污泥；

4）★单台每天脱水能力：

不小于15tDS/d（运行时间小于20h，不包括药剂干基，滤室容积核算所需的药剂按40%污泥干基）；

5）★加药量：

在不大于28%污泥干基的加药量下达到出泥含水率≤60%；

6）建议每批次时间≤4.0h，其中进泥时间建议值≤1.5h，压滤时间建议值≤1.5h，卸泥时间建议值≤1.0h。

压滤机的主要设备参数指标如下所示：

1）★滤板数量：

隔膜板57块，配板56块

2）★滤板尺寸：

隔膜板2000mm×2000mm×95mm，

配板2000mm×2000mm×85mm

3）★滤室容积：

≥14m3

4）滤室厚度：

35mm；

5）★有效过滤面积：

不小于800m2；

6）压紧方式：

液压自控

7）拉板方式：

变频电机自动拉板

8）★控制方式：

PLC可编程序控制

9）外形尺寸；15800×3670×6540（长×宽×高）

10）滤板材质：

TPE弹性体＋无碱玻纤＋增强聚丙稀。

11）过滤进泥压力：

可达1.2MPa

12）★隔膜滤板压榨压力：

不小于1.8MPa

13）吹风压力1.0Mpa

14）滤布型号单丝加衬113+2块

15）★油缸工作压力：

不小于20Mpa

16）★油缸设计压力：

不小于25Mpa

17）★含振打卸料装置，无需人工助铲；

18）★含滤布自动清洗系统；

19）★滤液排放为暗流；

20）防腐蚀要求：

需满足现场环境条件。

3.4各部分结构和性能描述

隔膜压滤机本身由下列部分组成：

机架部分、过滤部分、液压部分、卸料装置、水洗系统、翻板装置、振打装置和电器控制部分。

3.4.1机架部分

压滤机机架包压滤机机座、压紧板、止推板，材质选用Q345B中板，用二氧化碳保护焊焊接成形，经回火定型处理后，用高速离心抛丸消除锈迹和氧化铁皮。

采用环氧云铁底漆喷涂处理后，直接涂饰丙烯酸聚氨酯漆，使其拥有最佳的附着力。

具有耐腐蚀、硬度高、抗拉强度大、抗冲击性好等优点，经超压试验，安全系数达2.2倍，可确保使用安全、稳定。

主梁材质为Q345B桥梁钢，采用箱式焊接结构设计、使用埋弧自动焊接工艺加工而成。

将免涂油灰技术应用到压滤机制造上，所需涂漆零部件经高速离心抛丸消除锈迹和氧化铁皮。

采用环氧云铁底漆喷涂处理后，直接涂饰丙烯酸聚氨酯漆，使其拥有最佳的附着力。

具有耐腐蚀、抗拉强度大、抗冲击性好等优点，经超压试验，安全系数达2.2倍，可确保使用安全、稳定，可满足高压滤板的使用要求，并彻底解决压滤机主梁变形的问题。

部件名称

型号

材质

功能描述

备注

主梁

2000型标配

Q345B桥梁钢

见上述描述

机座

2000型标配

Q345B中板

见上述描述

止推板

2000型标配

Q345B中板

见上述描述

推板

2000型标配

Q345B中板

见上述描述

3.4.2过滤部分

滤板是压滤机的核心部件，滤板材质、形式及质量的不同，会直接影响到最终产品的质量。

1）厢式滤板

滤板材质为TPE弹性体无碱玻纤聚丙烯，其结构尺寸符合我国JB/T4333.3-2005标准，也符合德国DIN7129标准，完全与欧美产品通用；滤板耐高温高压、防腐密封好、过滤周期短、冲洗效果好、滤饼含湿率低。

2）隔膜滤板

隔膜滤板采用的原材料为聚丙烯与合成橡胶共混的新型材料及新的配料方式，即热塑性弹性体TPE-GT98，根据目前先进的制造工艺和试验方法，技术参数为抗拉强度56Mpa，伸长率800%，简支梁缺口冲击值达到69.6KJ/㎡，悬臂梁缺口冲击值（25℃）98.3KJ/㎡，悬臂梁缺口冲击值（-20℃）13.2KJ/㎡不断，耐温度可达到120℃，弯曲强度46.2Mpa，屈服挠度6万次无痕迹、弯曲90℃不白化。

制造隔膜主体及厢式配板的原材料为RA130-HP配方的专用新材料，经试验结果为其抗拉强度为52Mpa（国家标准26MPa），简支梁缺口冲击值为63.3KJ/㎡（国家标准为6.85KJ/㎡，德国标准为9KJ/㎡），使用温度120℃不变形。

加工滤板，加工精度达到平行度≤0.157㎜，平面度0.012/100㎜，厚度公称尺寸偏差为±0.20㎜，加工精度为5级（行业规定为6级的标准）。

增强聚丙烯隔膜滤板、厢式滤板主要是选用进口弹性PTE。

3）滤布

暂定丙纶单丝加衬滤布，将根据实体机试验效果优化。

部件名称

型号

材质

功能描述

备注

隔膜滤板

2000×2000×95mm

进口TPE弹性体（丹麦北欧化工）+增强无碱玻纤聚丙烯（燕山石化）

见上述描述

厢式配板

2000×2000×85mm

增强无碱玻纤聚丙烯（燕山石化）

见上述描述

滤布

丙纶单丝加衬

丙纶

见上述描述

3.4.3液压部分

液压系统主要功能包括：

油缸的自动压紧、自动保压、自动补压、自动松开、前进后退到位自停等动作，整个液压系统运行可靠，便于维修与保养。

自动保压系统液压元器件及主控制阀件采用国内外知名公司产品，保证压滤机运行平稳、可靠，压滤机操作方便、运行灵活、安全可靠，液压系统无渗漏现象。

液压油缸采用27SiMn无缝钢管焊接而成，经振动时效处理消除其内部残余内应力后再粗镗、精镗、滚压而成。

全部精度达到IT7级。

活塞杆材质为45号钢经磨削加工，通过中频淬火处理后，采用镀硬铬工艺成型，活塞杆基体表面硬度可达到HRC48-50，使活塞杆使用寿命提高5倍。

具有硬度高、耐磨性能好、抗腐蚀、使用寿命长等优点。

油缸密封圈采用一线品牌烟台润蚨祥油封有限公司产品，提高油缸的保压性能，达到密封件5年不更换。

为提高液压油箱、电控柜及防护件的防腐能力，集酸洗、磷化、喷塑处理为一体的全自动生产线液压部分是主机完成压紧和松开动作的动力装置，在电气控制系统的作用下，通过油缸、油泵及液压元件来完成系统的一部分工作；当系统被液压站、油缸压紧时，使之将各个滤室密封，用于过滤，反之松开时，用于卸料。

本机可实现自动压紧、自动保压、自动补压、自动卸压及自动松开等功能；主要由液压站和油缸组成。

a．自动压紧

开始压紧时，液压站油泵电机及电液换向阀得电（见液压系统原理图），电机带动油泵开始向油缸高压腔供油，在油压的作用下活塞杆前进，推动压紧板压紧滤板和隔膜板，当压力达到电接点压力表的上限时，电机及电磁换向阀失电，电机自动停止运转，进入保压状态，此时系统压力由溢流阀确定。

b．自动补压

压滤机把滤板和隔膜板压紧后，液控单向阀锁紧回路并保压，电液换向阀阀芯处于中位，当油压降至电接点压力表下限时，电接点压力表发出电信号，泵站电机及电磁换向阀得电，油泵向油缸后腔供油补压。

当压力达到电接点压力表上限时，泵站电机及电磁换向阀失电，泵站电机自动停止运转，如此循环完成自动补压。

c．自动松开

当过滤完毕时，首先高压卸荷阀卸荷（时间10~15秒），然后泵站电机及电磁换向阀得电，泵站电机带动油泵向油缸低压腔供油，活塞杆带动压紧板后退，当压紧板与限位开关相接触时，泵站电机及电磁换向阀失电，此时系统压力由直动式溢流阀确定。

当自动卸料完成以后，一个循环完毕。

部件名称

型号

材质

功能描述

备注

油缸

两个直径500mm油缸

液压油缸采用27SiMn无缝钢管焊接

活塞杆材质为45号钢经磨削加工，通过中频淬火处理后，采用镀硬铬工艺成型

见上述描述

液压站

碳钢喷塑

见上述描述

液压站清单

代号

名称

数量

备注

1

YLF-NJ

溢流阀

1

2

CBN-E308

齿轮泵

1

3

Y2-100L1-4

电机

1

电机功率2.2KW

4

HY160Y-RP-Y2-180M-4

油泵电机组

1

电机功率18.5KW

5

4WE6E61B/CG24N9Z5L

电磁换向阀

2

直流24V

6

4WEH25J50B/6EG24NETZ5L

电液换向阀

1

直流24V

7

DB10-1-50/100

溢流阀

1

8

DBW20A-1-5X/315

电磁溢流阀

1

直流24V

9

YXC-150

电接点压力表

1

0-40Mpa

10

SV10PA1-40B

液控单向阀

2

11

SV30PA2-30B

液控单向阀

1

12

23QDF10B/315E24

电磁球阀

1

直流24V

13

EF5-65

空气滤清器

1

14

TL496C/10

滤油器

1

3.4.4拉板卸料机构

拉板电机采用低能耗小功率变频调速电机，通过减速电机提高传动扭矩。

变频电机的调速范围广，可在10HZ-150HZ之间任意调节。

变频电机驱动器为进口产品。

该产品功能强大、在运行过程中可自动检测电机的电流及运行速度，变频电机带动取板器取板时变频器自动检测变频电机的过载信号，该过载信号自动控制变频电机改变旋转方向，完成自动拉板过程。

变频电机的运行转矩可根据滤板的运行阻力而自行设定。

拉板器及滑道均加有防护装置，上下链盒密闭，更保证了拉板系统的清洁性和灵活性。

此机构为一次一块快速拉板系统，快速拉板系统将压滤机滤板分为若干组。

拉板时每次拉开一组，并顺次拉开所有滤板。

部件名称

型号

材质

功能描述

备注

拉板电机

TypeYvF2-90L

碳钢

见上述描述

减速机

碳钢

见上述描述

链条

2000型标配

碳钢

见上述描述

支架

2000型标配

PP

见上述描述

拉板器

2000型标配

PP+碳钢

见上述描述

3.4.5自动卸料机构

振打机构是压滤机滤布清洗装置的一种附带模块化机构，可根据过滤工艺的需要确定其有无。

当过滤物料形成的滤饼粘度较大，容易粘附在滤布上不易脱落时，附带使用该机构。

该机构简单实用，基本无故障。

压滤机进料过滤工作完成后，在PLC的控制下，停止进料泵，关闭进料阀，自动进入下一个环节：

卸除滤饼状态。

首先，压紧板后退，至限位开关停止，拉板器前行取板，取到后拉板至卸料空间中间位置时，限位开关感应到滤板侧面的感应件，传送信号至PLC，气缸击打部分前移，至滤板正上方时停止，振打气缸下移，气缸端部的振打头迅速击打滤布支撑机构的顶端并快速回收上移，从而快速压缩、放开滤布撑持机构的压缩弹簧，使滤布在支撑机构的带动下产生振动，辅助卸下滤饼。

完成后，拉板器又进入下一个取拉板动作，周而复始，直至整台压滤机的滤饼完全卸除干净。

部件名称

型号

材质

功能描述

备注

气缸

2000型标配

碳钢

见上述描述

弹簧

2000型标配

304不锈钢

见上述描述

接近开关

2000型标配

见上述描述

3.4.6自动滤布水洗及翻板机构

自动滤布清洗装置则是通过安装于压滤机上部的清洗机构，利用高压水分流到若干个喷嘴，然后通过清洗装置的行走和升降装置以及压滤机的自动拉板系统共同完成对安装在滤板上的滤布的逐一清洗。

该机构安装在压滤机的上半部，由水洗道轨、水洗架、水洗架驱动行走装置、进水管、拖链、水洗管、喷嘴、水洗管升降装置、减速电机等组成，在PLC控制下与拉板器配合完成滤布清洗。

不工作时，该机构停在压紧板后部，工作时，待滤饼全部卸除，压紧板压紧滤板再松开退至要求位置后。

拉板器在程序控制下前移入取板状态，取到第一块板时停止，水洗装置在驱动减速电机驱动下前移至拉板空间中间位置后停止，在喷水状态下，水洗管下移、上移，完成洗布动作，此时拉板器拉动第一块板至压紧板端，然后去取第二块板…，周而复始，直至洗完最后一块滤布为止。

翻板系统则是根据不同动作所需要的开合来完成对冲洗水及过滤滴液的回收以及过滤完成后卸料滤饼进行下落导向。

部件名称

型号

材质

功能描述

备注

水洗支架

2000型标配

Q235

见上述描述

行走电机

YE180M2-1-12

碳钢

见上述描述

升降电机

Y2/100L1-2-18

碳钢

见上述描述

水洗喷头

316L

见上述描述

毛刷

2000型标配

见上述描述

高压胶管

2000型标配

见上述描述

水洗杆

2000型标配

316L

见上述描述

翻版骨架

2000型标配

碳钢

见上述描述

翻版面板

2000型标配

304

见上述描述

3.4.7电气控制部分

控制部分采用了系统设计的理念，增加了自动运行检测功能。

根据压滤机的实际工作情况，控制部分共有三个工作状态，在安装调试时的手动工作状态；在自动运行时的自动工作状态；在设备检修维护时的维护工作状态，便于操作者使用。

为防止出现误动作，各动件部分在自动运行时都有动作互锁功能进行保护；通过系统的自动检测自诊断，系统始终自动检测执行元件是否处于正常工作状态，如果有异常，立即在显示屏上报警。

保障了整个压滤机的运行安全、可靠。

PLC核心控制部件采用德国西门子公司产品；并预留DCS远程接口；能实现远程监视操作和遥控操作。

功能包括：

自动压紧和松开、自动高压卸荷、自动保压、自动补压、自动进料、自动压榨和卸压、自动吹气、自动卸饼、自动拉板、自动取板、暂停、翻板等全过程控制，可程序自动控制也可手动操作。

1）考虑污水厂具有强腐蚀性气体的环境，我们对电气设备的设计、制造和安装都将作特殊的防腐处理以适应上述的恶劣工作环境，保证电气设备耐腐蚀并可靠运行。

2）除标书附图中特殊要求的以外，户外安装的电气设备外壳防护等级拟为IP55，户内安装的设备外壳防护等级拟为IP4X，户外设备外壳均采用ASTM304不锈钢材料，浸入水中的电气设备防护等级为IP68。

按钮箱和电源检修箱外壳采用耐紫外线玻璃纤维缠绕的聚碳酸酯材料。

3）所有开关柜、电气配电箱、控制柜（箱）能满足当地最热环境条件下、在设计安装地点（室内或室外）的正常运行。

4）污泥处理单元的电气及仪表自控系统将建立可靠的防雷及电涌保护系统，从配电、接口、总线到信号都需配防雷和浪涌保护措施。

对进出建筑物的交流电源线根据导线所通过的防雷保护区和不同的供电方式，在被保护设备前安装达到规范要求的防雷器。

根据用户要求还可加装光幕保护程序。

电气控制部分是整个系统的控制中心，它主要由电控柜、断路器、空气开关、中间继电器、PLC、变频器、行程开关、接近开关及触摸屏等组成。

部件名称

型号

材质

功能描述

备注

PLC

见上述描述

变频器

见上述描述

触摸屏

见上述描述

电控柜

碳钢喷塑

见上述描述

空开

见上述描述

接触器

见上述描述

3污泥进料泵

（1）安装位置

污泥泵房

（2）功能

将物料打入压滤机。

（3）性能和结构

1）污泥进料泵为容积式单螺杆泵，有3PTC过热保护装置和防止干运转的TSE干运行保护器。

2）进泥泵采用变频器无级调速，通过变频器调速装置可调节流量。

3）泵采用直联型设计，即驱动装置的输出轴和泵的传动轴之间采用插入销联接结构，使得泵驱动部分很容易与泵体分开，便于快速拆卸，缩短维修保养时间。

4）泵的万向节由一些质硬、耐磨、易更换的部件组成，每个万向节都有一个联轴杆衬套、两个万向节衬套和一个联轴杆轴销，外加一个轴销保护套固定，万向节的寿命不低于8000小时。

5）定子和转子

定子为整体式模压制造，定子两端与定子橡胶形成一个整体的端面密封。

定子使用寿命不低于6000小时。

转子采用6L几何线型设计，其表面采用Duktil热工艺镀层处理，增强转子表面的抗磨强度，表面硬度达到1450维氏以上。

6）距离1m处测得的单台设备的噪音值≤70dB（A）。

7）进泥泵的电机采用齿轮减速电机，适用于380V/3Ph/50Hz电源，且允许电压的偏差范围为±10％。

电机和进泥泵由同一家制造商提供，电机防护等级IP55，绝缘等级为F。

电机的输出轴和泵的传动轴之间采用插入销直联联接结构，电机采用SEW品牌。

运行参数和现场环境条件

单台工作能力（处理流量）35~180m3/h

扬程：

30m

功率：

45kW

转速：

51~198rpm

泵进出口法兰尺寸：

DN200PN16/DN200PN16

（4）材质要求

壳体：

GG25铸铁

转子：

硬质合金钢加Duktil表面热镀层DIN1.2436，采用6L几何线型设计

定子和万向节护套：

NBR丁腈橡胶，带TSE干运行保护器

轴密封：

机械密封

底座：

槽钢

4隔膜压榨泵

（1）安装位置

污泥泵房

（2）功能

将压榨介质打入压滤机隔膜滤板。

（3）性能和结构

1）压榨泵为容积式单螺杆泵，有3PTC过热保护装置和防止干运转的TSE干运行保护器。

2）压榨泵采用变频器无级调速，通过变频器调速装置可调节流量。

3）泵采用直联型设计，即驱动装置的输出轴和泵的传动轴之间采用插入销联接结构，使得泵驱动部分很容易与泵体分开，便于快速拆卸，缩短维修保养时间。

4）泵的万向节由一些质硬、耐磨、易更换的部件组成，每个万向节都有一个联轴杆衬套、两个万向节衬套和一个联轴杆轴销，外加一个轴销保护套固定，万向节的寿命不低于10,000小时。

5）定子和转子

定子为整体式模压制造，定子两端与定子橡胶形成一个整体的端面密封。

定子使用寿命不低于8,000小时。

转子采用6L几何线型设计，其表面采用Duktil热工艺镀层处理，增强转子表面的抗磨强度，表面硬度达到1450维氏以上。

6）距离1m处测得的单台设备的噪音值≤70dB（A）。

7）压榨泵的电机采用齿轮减速电机，适用于380V/3Ph/50Hz电源，且允许电压的偏差范围为±10％。

电机和进泥泵由同一家制造商提供，电机防护等级IP55，绝缘等级为F。

电机的输出轴和泵的传动轴之间采用插入销直联联接结构，电机采用SEW品牌。

运行参数和现场环境条件

单台工作能力（处理流量）35m3/h

扬程：

200m

功率：

37kW

转速：

221rpm

泵进出口法兰尺寸：

DN150PN25/DN150PN25

（4）材质要求

壳体：

GG25铸铁

转子：

硬质合金钢加Duktil表面热镀层DIN1.2436，采用6L几何线型设计

定子和万向节护套：

NBR丁腈橡胶，带TSE干运行保护器

轴密封：

机械密封

底座：

槽钢

备用方案：

采用多级离心泵代替螺杆泵

5滤布洗涤泵

3D2-SZ系列高压柱塞泵专门为压滤机行业滤布自动清洗装置开发的高压水动力设备，是高压水清洗滤布的设备首选，各型泵都可通过更换不同直径的柱塞改变泵的流量，适用范围宽广。

（1）安装位置

污泥泵房

（2）功能

将滤布清洗介质高压产生雾化用于滤布清洗使滤布再生。

（3）性能和结构

1）洗布泵为高压柱塞泵，单独的安全阀可防止超压。

2）可用调压阀调节工作压力，从而实现泵压由零到最大的无级调节。

3）金属喷涂Ni60柱塞和不锈钢盘式阀，抗腐蚀而耐用，整体合金钢泵头镀镍，强度高，寿命长。

4）洗布泵的电机采用齿轮减速电机，适用于380V/3Ph/50Hz电源，电机防护等级IP55，绝缘等级为F。

运行参数和现场环境条件

单台工作能力（处理流量）15m3/h

扬程：

500m

功率：

30kW

泵进出口连接：

配带进出口高压软管，连接法兰DN50PN16/DN50PN100；

6空压机及储气罐

（1）安装位置

污泥泵房

（2）功能

将压缩空气打入压滤机将压滤机中心管未过滤的物料吹回料浆池。

（3）性能和结构

运行参数和现场环境条件

排气量：

20m3/min

出口压力：

1.0MPa

功率：

110kW

出口法兰：

DN80/PN16

储气罐材质：

碳钢

容积：

10m3数量：

1个进出口法兰：

DN50PN16/DN50PN1