【正文】 車的事，使主機(jī)運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性進(jìn)一步得到保證 。 帶式污泥脫水機(jī)輥 子直徑的設(shè)計(jì) 根據(jù)上面對(duì)三大脫水區(qū)的設(shè)計(jì)以及設(shè)計(jì)各個(gè)脫水區(qū)棍子直徑變化的原則，并結(jié)合輥?zhàn)拥耐馊κ怯蔁o(wú)縫鋼管制成的 ,依據(jù)無(wú)縫鋼管的標(biāo)準(zhǔn)考慮帶各個(gè)位置輥?zhàn)拥淖饔脕?lái)設(shè)計(jì)和 配置輥?zhàn)拥闹睆降?。濾帶繞過(guò)輥?zhàn)訒r(shí)，由于夾著濾餅的兩條濾帶各自的旋轉(zhuǎn)半徑不同而產(chǎn)生位移差 ，這對(duì)污泥造成錯(cuò)動(dòng)和剪切作用，從而提高了壓榨的脫水效果。 倘若兩條濾帶組成的夾角很大，污泥也突然進(jìn)入兩條濾帶組成的擠壓部，必然也會(huì)造成從濾帶兩側(cè)外卸產(chǎn)生跑泥現(xiàn)象。 根據(jù)上述的原則和一些影響濾帶粘污的因素本設(shè)備采用了聚酯纖維單絲材料編織，編織形式為鍛織。 本設(shè) 計(jì)的帶式污泥脫水機(jī)主要是應(yīng)用在煤礦和市政污泥的處理上，這些污泥受壓性都不好，容易發(fā)生“跑泥”現(xiàn)象，因此采用時(shí)間 優(yōu)先的原則，選用水平輥式排列的壓輥。特別對(duì)于重力脫水段來(lái)說(shuō)，要求速度越低越好，這樣能夠有足夠的時(shí)間完成自由水的脫出。 帶式污泥脫水機(jī)的壓榨輥?zhàn)? 壓榨輥?zhàn)拥姆N類很多 ,直徑大小差異也較大 ,壓榨輥除了要有足夠的強(qiáng)度和剛度外 ,還要有良好的排水性能 ,初壓輥?zhàn)又睆捷^大 ,高壓段的直徑較小 ,這樣在高壓段能產(chǎn)生更大的剪切力 .有的壓榨輥?zhàn)油饷嬗?凸出的花紋 ,擠壓出的水分從東北大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 機(jī)械系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 13 凹槽中排出 ,有的在外表面有小的孔 ,榨出的水分滲入到筒內(nèi) ,有輥?zhàn)拥膬啥伺懦?,有的外層有海綿狀材料或者用尼龍布制成 ,榨出的水分滲入到內(nèi)筒和外層之間的多孔中間層 ,(金屬網(wǎng)或有排水通道的金屬薄板 ),然后再通過(guò)中間層的排水通道從兩端排出 ,壓榨輥安裝在軸承上 ,轉(zhuǎn)動(dòng)要靈活 ,相鄰輥?zhàn)又g的平行度應(yīng)達(dá)到規(guī)定的要求 ,壓榨輥?zhàn)拥妮S承的壽命最好達(dá)到 4 萬(wàn)小時(shí) ,另外在運(yùn)送濾餅的輥?zhàn)由蠎?yīng)當(dāng)鉆孔 ,以利于重力排出濾餅中的自由水。污泥經(jīng)過(guò)加藥器與絮凝劑充分的反應(yīng)形成較大的絮團(tuán)，先進(jìn)入重力脫水區(qū)域在重力的作用下脫去一部分的水分，然后進(jìn)入楔形脫水區(qū)域，污泥在楔形脫水區(qū)域受到輕度的擠壓進(jìn)一步脫水 90%以上 ,在進(jìn)入 S 形狀是壓榨脫水段 ,在這段有直徑不同的脫水輥?zhàn)?, 污泥在濾網(wǎng)的張緊力的作用下做 S形包繞擠壓 ,輥?zhàn)又睆接纱蟮叫⌒纬蓧簭?qiáng)梯度 ,污泥在 S 形狀的壓榨段反復(fù)變形受壓從而獲得更低的含水率 .最后在出料處通過(guò)刮刀將污泥剝落 ,濾網(wǎng)經(jīng)過(guò)高壓水沖洗后重新進(jìn)入污泥脫水過(guò)程。但是無(wú)論采用何種脫水方式，無(wú)論壓力梯度有多大，濾餅層中總會(huì)有一時(shí)刻毛細(xì)力與排液力達(dá)到平衡，這時(shí)脫水就會(huì)停止。為了使帶式污泥脫水 機(jī)能連續(xù)有效地工作，設(shè)有自動(dòng)沖洗裝置，利用噴嘴的水力沖擊濾網(wǎng)，從而使濾帶自動(dòng)再生。 4. 深層過(guò)濾 (depth filtration)，是指顆粒進(jìn)入介質(zhì)的內(nèi)部，依靠介質(zhì)纖維的附著力或已被流道所附著的顆粒，來(lái)截留遠(yuǎn)小于介質(zhì)流道尺寸的顆粒。這些微小的穩(wěn)定分散的顆粒，容易堵塞濾布的孔隙，影響過(guò)濾脫水，而且在泥漿中呈現(xiàn)分散和絮凝等復(fù)雜的現(xiàn)象。污泥的種類很多，固含率、粒度、流動(dòng)性也各不相同，嚴(yán)重影響脫水效果。胞間水是因化學(xué)結(jié)合力保持在污泥顆粒周圍的水分，為了除 掉胞間水，污泥中必須要加進(jìn)高分子電解質(zhì)進(jìn)行調(diào)質(zhì)，使其成為自由水。帶式 污泥脫水機(jī)是壓榨脫水過(guò)濾機(jī)中的一種，壓榨脫水過(guò)濾機(jī)于 70 年代初期在歐洲研制成功，現(xiàn)在已經(jīng)達(dá)到了 20 多種型式，壓榨脫水過(guò)濾機(jī)的出現(xiàn)大大減少了污泥的運(yùn)輸費(fèi)和焚燒費(fèi)。目前在東北大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 緒論 3 我國(guó)從事污泥脫水機(jī)研究、設(shè)計(jì)、制造的單位有十多家，已生產(chǎn)各類機(jī)型的帶式污泥脫水機(jī)約 600 臺(tái)，發(fā)表有關(guān)論文幾十篇，無(wú)論在理論研究和制造應(yīng)用方面取得了較大成績(jī)。在全國(guó)現(xiàn)有的污水處理設(shè)備中污泥穩(wěn)定處理設(shè)備還不到 25％，處理工藝和配套設(shè)施較為完善的還不到 10％。 影響帶式污泥脫水機(jī)脫水效 果的因素有很多，包括污泥的性質(zhì)，絮凝效果、濾帶的選擇和沖洗狀況、 壓榨區(qū)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等，其中帶式污泥脫水機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的好壞直接影響到在整機(jī)的脫水效果。 我國(guó)的水資源極其緊張，水資源的污染狀況也很嚴(yán)重，其中污水是造成水污染的主要來(lái)源之一。 表 1－１脫水設(shè)備的比較 真空脫水機(jī) 板框壓濾機(jī) 帶式污泥脫水機(jī) 離心機(jī) 脫水過(guò)程 連續(xù) 間歇 連續(xù) 連續(xù) 脫水機(jī)制 真空 液壓 重力和擠壓 離心 濾帶織物的作用 過(guò)濾介質(zhì) 過(guò)濾介質(zhì) 過(guò)濾介質(zhì) 不用 基建費(fèi)用 高 中 中 低 運(yùn)行費(fèi)用 高 高 低 中 濾餅固含量 中 高 中 低 濾餅回收率 高 高 中 低 噪音 高 低 低 高 從上表可以看出，真空過(guò)濾優(yōu)點(diǎn)的操作簡(jiǎn)單，管理方便，但是由于壓差有限，難于取得含水率較低的濾餅，且設(shè)備較為 復(fù)雜。 過(guò)濾機(jī)的出現(xiàn)和發(fā)展，可歸結(jié)于 19 世紀(jì)中葉制造業(yè)的發(fā)展和隨后城市人 口東北大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 緒論 4 增加的所導(dǎo)致的環(huán)境保護(hù)問(wèn)題，從過(guò)濾機(jī)發(fā)展歷史來(lái)看，歐洲的歷史較久，在那里，過(guò)濾機(jī)主要是隨著甜菜糖、飲料、水處理、陶瓷業(yè)以及各種化學(xué)工業(yè)的發(fā)展而開(kāi)發(fā)的。在壓榨輥?zhàn)由蟽蓚€(gè)濾帶不斷擠壓污泥。在此階段中，一方面使污泥平整，另一方面使污泥受到輕度擠壓，逐漸受壓脫水，為后面的壓榨脫水作好準(zhǔn)備，然后污泥進(jìn)入 S形壓榨脫水段，在此段污泥被夾在上下兩層濾網(wǎng)中間，經(jīng)過(guò)幾個(gè)由大到小滾筒 的反復(fù)壓榨和剪切脫水，使污泥形成濾餅狀，最后通過(guò)卸料裝置將濾餅卸掉?，F(xiàn)在，以化學(xué)調(diào)質(zhì)法的應(yīng)用居多，其原因在于所用裝置的原始成本低、操作簡(jiǎn)單。 2. 深層粗濾 (depth straining)，是指顆粒進(jìn)入介質(zhì)的深部，依靠深部流道尺寸小于顆粒尺寸來(lái)截流顆粒。顆粒的沉積又包括以下幾種機(jī)理： （ 1）靜電沉積機(jī)理，當(dāng)顆粒和介質(zhì)纖維帶有電荷時(shí)，顆粒會(huì)因電荷之間的作用而沉積到纖維上。另一個(gè)是當(dāng)有價(jià)成分存在于濾液中時(shí)，可降低濾餅水分，這就等于提高了濾液回收率，減少了有價(jià)成分的損失。 壓榨輥的壓榨方式共分為兩種，即相對(duì)輥式和水平輥式。主體的壓榨輥?zhàn)佑辛鶄€(gè)，他們的布局采用了經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)，依據(jù)的原則主要的軸徑沿著濾帶方向減小，兩個(gè)輥?zhàn)又g的距離也是逐漸的減小的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。 壓榨脫水區(qū) 濾帶間的物料通過(guò)楔形脫水區(qū)脫水后，接著進(jìn)入壓榨脫水區(qū)，在許多壓榨輥?zhàn)娱g曲折回行，受到擠壓力和剪切力的進(jìn)一步脫水，物料成為較干的餅狀?；镜呐帕蟹绞接邢鄬?duì)輥式和水平輥式，如圖 所示。綜 合考慮本設(shè)計(jì)中選擇 S 型的壓榨輥的排列方式。重力脫水 區(qū) 設(shè)有 的 多級(jí)犁耙，可根據(jù)不同污泥性質(zhì)與特性，隨機(jī)調(diào)整配置。當(dāng)壓榨輥曲率半徑均勻遞減，則各輥單位面積上的正壓力均勻遞增，既污泥所受擠壓力和剪切力由低向高均勻、平穩(wěn)過(guò)渡，這樣可以東北大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 帶式污泥脫水機(jī)的三大脫水區(qū)的設(shè)計(jì) 22 有效地避免由于壓力突變?cè)斐傻呐苣喱F(xiàn)象，為此，應(yīng)盡可能做到相鄰輥徑之差為接近降徑設(shè)計(jì)。 濾帶張力的設(shè)計(jì)取值原則：常規(guī)狀態(tài)下張力值取的 越大泥餅含水率可能越低，但是壓力越高壓榨段擠漏跑泥的可能性就越大，為了解決“跑泥”問(wèn)題，實(shí)際工作中在其他因素都正常的條件下，只能采用減小處理量來(lái)平衡，所以，在保證泥餅含水率基本要求的前提下，從提高處理量和延長(zhǎng)啟動(dòng)元件、濾帶、軸承等零部件的服務(wù)壽命角度考慮，應(yīng)適當(dāng)降低張力的設(shè)計(jì)值。 設(shè)計(jì)的張緊裝置的工作原理：帶式污泥脫水機(jī)的上下濾帶采用了同一種形式的張緊裝置，兩個(gè)張緊裝置的尺寸也相同，張緊輥?zhàn)硬捎昧溯S承在輥?zhàn)觾?nèi)，軸不動(dòng)，輥?zhàn)拥耐馊ν矂?dòng)的形式，當(dāng)張緊輥?zhàn)觾啥苏{(diào)偏機(jī)構(gòu)的汽缸中壓強(qiáng)增大時(shí) ，推動(dòng)活塞向前運(yùn)動(dòng)，這時(shí)與活塞相連的零件推動(dòng)使邊形狀滑塊在滑軌中向前滑動(dòng)，滑塊與滑軌之間的間隙配合，還由于采用的滑塊的邊數(shù)很多，張緊輥?zhàn)拥妮S與十邊形滑塊是過(guò)盈配合，這樣能夠有效的限制張緊輥?zhàn)拥妮S的轉(zhuǎn)動(dòng)，輥?zhàn)幼笥覂啥说幕瑝K向前的滑動(dòng)就將濾帶張緊，張緊力的大小可以有汽缸中壓力的多少來(lái)決定。 東北大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 帶式污泥脫水機(jī)的一些附屬結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 27 圖 上下濾帶張緊裝置主視圖 濾帶調(diào)偏裝置的設(shè)計(jì) 由于加料不均、濾帶本身兩側(cè)的松緊張力不同等因素的影響，濾帶在運(yùn)行過(guò)程中偏離居中位置的現(xiàn)象隨時(shí)都有可能發(fā)生。 東北大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 帶式污泥脫水機(jī)的三大脫水區(qū)的設(shè)計(jì) 24 、濾帶的運(yùn)行曲線及支撐軸承的選擇 帶式污泥脫水機(jī)輥?zhàn)拥恼w布局和濾帶的運(yùn)行曲線如圖 所示。濾帶對(duì)各輥的包角趨近等梯度增加，使得污泥在壓榨段內(nèi)一直處于穩(wěn)定遞增，使得污泥在壓榨段內(nèi)一直處于穩(wěn)定遞增的受壓狀態(tài)，既可以保證提高處理量的穩(wěn)定性又可以最大限度地降低泥餅含水率，為此，應(yīng)盡可能采用壓力由低向高的輥?zhàn)影勤吔忍甓仍黾拥脑O(shè)計(jì)思路。 楔形脫水區(qū)的設(shè)計(jì) 楔形脫水區(qū)設(shè)置的目的是：使濾漿平整，厚度均勻，同時(shí)使污泥受到輕度的擠壓。因此濾帶速度的設(shè)計(jì)原則是：在滿足其他設(shè)計(jì)指標(biāo)的前提下應(yīng)適當(dāng)擴(kuò)大濾帶運(yùn)行的速度范圍。顯然通過(guò)輥?zhàn)雍蛶У牟煌M合，可以得到各種形式的帶式污泥脫水機(jī)。 現(xiàn)有的帶式污泥脫水機(jī)在實(shí)際應(yīng)用中存在的問(wèn)題的分析 通過(guò)查閱大量的文期刊和書(shū)籍 ,將帶式污泥脫水機(jī)在實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)常出現(xiàn)的一些問(wèn)題分析如下： 在實(shí)際的應(yīng)用中有時(shí)候出現(xiàn)電機(jī)跳停的現(xiàn)象 ,應(yīng)該說(shuō)在設(shè)計(jì)時(shí)電動(dòng)機(jī)是足可以滿足動(dòng)力的要求的 ,但是當(dāng)外部條件變化時(shí) ,如壓榨輥?zhàn)邮芰Σ痪鶆?,導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)電流突然升高 ,電機(jī)的變頻保護(hù)裝置跳閘門而停止運(yùn)行 ,而壓榨輥?zhàn)邮芰Σ痪鶆蛑饕怯袨V網(wǎng)上的污泥分布不均勻造成的 ,導(dǎo)致污泥分布不均勻的原因主要有下面兩個(gè)方面。輥?zhàn)拥淖钔饷孢x用的材料主要的無(wú)縫鋼管，因此在設(shè)計(jì)時(shí)也要兼顧無(wú)縫鋼管的標(biāo)準(zhǔn)。水平輥式利用濾帶的張力對(duì)輥?zhàn)忧媸┘訅毫Γ哂薪佑|面積寬、壓力小、壓榨時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn)。 (2) 氣體 置換法即利用空氣穿過(guò)濾餅層，將空隙內(nèi)殘留的液體帶走，或采用真空抽吸脫液。為了適應(yīng)高過(guò)濾壓力、高壓榨壓力及高洗滌壓力的作用，紡織濾布應(yīng)符合以下條件 : a. 能高效率地截留固體顆粒； b. 空隙堵塞少，能保持穩(wěn)定的過(guò)渡速度； c. 有良好的濾餅剝離性； d. 有較高 的抗拉性、耐膨潤(rùn)性及耐腐蝕性。 3. 濾餅過(guò)濾 (cake filtration)，即顆粒沉積在介質(zhì)上形成餅層。東北大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 緒論 7 溶膠中的固 體顆粒稱為膠質(zhì)。第一區(qū)段為 重力脫水區(qū)，料漿落到移動(dòng)的濾布上，在重力的作用下，游離水大部分自然脫落，穿過(guò)濾帶流走。 帶式污泥脫水機(jī)結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)要介紹 帶式污泥脫水機(jī)主要由機(jī)架、傳動(dòng)裝置、調(diào)偏裝置、張緊裝置、沖洗裝置、卸料裝置、輥系、水槽等部件組成。 世界上最早出現(xiàn)的過(guò)濾機(jī)是壓濾機(jī)、葉濾機(jī)和旋轉(zhuǎn)過(guò)濾機(jī)，研制這些過(guò)濾機(jī)的推動(dòng)力，在英國(guó)是粗糖的精制，在德國(guó)和法國(guó)則是從甜菜中回收糖，現(xiàn)代的壓濾機(jī)是從 1880 年左右開(kāi)始發(fā)展的，當(dāng)時(shí)用于污泥脫水，由于污水處理的需要，以及 19 世紀(jì)末，處理當(dāng)時(shí)某些難以處理的懸浮液體的需要，成了研制連續(xù)過(guò)濾機(jī) 的強(qiáng)大刺激因素。帶式污泥脫水機(jī)的脫水機(jī)制和其他的脫水不同，機(jī)器連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，占地面積小，運(yùn)行操作容易，操作環(huán)境好。進(jìn)十年來(lái)，規(guī)劃建設(shè)大中型污水處理廠 50～ 60 個(gè)，建立城市污水處理廠 398 座，隨著污水處理廠的建設(shè)，污泥處理問(wèn)題也更加的突出，因?yàn)樵谖鬯幚淼倪^(guò)程中產(chǎn)生大量污泥，僅僅一個(gè)二級(jí)污水處理廠污泥的產(chǎn)量就約占污水量的 %～ %（體積），如果不進(jìn)行深度的處理，污泥量會(huì)增加 ～ 1倍。在環(huán)境保護(hù)中的優(yōu)越性已經(jīng)被普遍地認(rèn)識(shí)，具有廣泛的應(yīng)用前景。 在不考慮污泥無(wú)害 化資源化的情況下，僅中溫消化和機(jī)械脫水部分的處理設(shè)備建設(shè)投資即占污水處理廠總投資的 30%以上， 污泥處理部分的運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用占污水處理廠總運(yùn)輸費(fèi)用的 30%～ 50%，可見(jiàn)污泥處理過(guò)程在水處理過(guò)程中占有很大的分量，由此可見(jiàn)污泥處理設(shè)備也有很大的應(yīng)用空間和利潤(rùn)空間。國(guó)內(nèi)外制造商設(shè)計(jì)許多不同的結(jié)構(gòu)形式。我國(guó)的過(guò)濾機(jī)制造業(yè)還很年輕，但是隨著我國(guó)實(shí)現(xiàn)四個(gè)現(xiàn)代化的進(jìn)程，各行各業(yè)對(duì)過(guò)濾機(jī)提出的要求越來(lái)越多，環(huán)境保護(hù)法的公布，過(guò)濾操作作為新興的環(huán)保工業(yè)的重要一環(huán)，必然會(huì)獲得迅猛的發(fā)展。自由水是因?yàn)楸砻鎻埩Χ街诠腆w顆粒上的水分。濾料通過(guò)擠壓區(qū)段完成最后脫水，形成了濾餅，濾餅在重疊濾帶分開(kāi)處卸落。疏水性顆粒 (如粘土 )對(duì)水無(wú)親和力，因表面電荷的相斥作用而穩(wěn)定地分散于水中 。但常見(jiàn)的情況是顆粒的尺寸大于介質(zhì)的孔隙，經(jīng)過(guò)一段初濾期后，由顆粒在介質(zhì)孔隙上方形成架橋，成為形成較厚濾餅的基礎(chǔ)。同樣在預(yù)壓段和壓榨脫水段，沖洗不好的濾帶也會(huì)影響脫水效果。 (5) 其他的物理和化學(xué)脫液法。為了能夠 達(dá)到較好的壓榨效果，使污 泥中的含水率達(dá)到要求，需要設(shè)計(jì)濾帶的傳動(dòng)裝置、濾帶的張 緊裝置，濾帶的調(diào)偏裝置，以及濾帶的沖洗裝置。另外還設(shè)計(jì)了一些輔助的機(jī)構(gòu)，調(diào)偏裝置，張緊裝置，刮泥機(jī)構(gòu)。 根據(jù)上