厢式压滤机污泥脱水系统的优化控制-论文.pdf

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1、第31卷第2期上海第-q-业大学学报、，0l_31No．22014年6月JOURNAL0FSHANGHAISEC0NDPOLYTECHNICUNIVERSITYJun．2014文章编号：1001．4543(2014)02．0121—04厢式压滤机污泥脱水系统的优化控制朱诚，袁钧，史进，何坚2，周平3(1．宝山钢铁股份有限公司冷轧板厂，上海200431；2．复旦大学环境科学与工程系，上海200433；3．复旦大学高分子科学系，聚合物分子工程国家重点实验室，上海200433)摘要：厢式压滤机内泥饼的含水率难以在线监

2、测，因而厢式压滤机系统的自动停机控制一般根据经验来设定。以系统压滤出水速率作为在线监控的指标，在对现场数据监测的基础上，设计研发了厢式压滤机优化自动控制系统。实践表明，优化后的控制系统在保证泥饼干度的基础上，可实现系统的自动运行，并节省了l5％以上的压缩空气量。研究结果对于厢式压滤脱水系统自动控制的设计具有参考意义。关键词：污泥脱水系统；厢式压滤机；自动控制；含水率中图分类号：TU992文献标志码：A0引言绍了自控仪表和PLC组成控制系统的控制过程。因板框内物料的含水率在压滤过程中无法在线监测，厢式自动压滤机(

3、Plate—and—FrameFilterPress，使得压滤设备不能自动判断板框内物料含水率的变PFP)是一种间歇性操作的加压过滤设备，由供料泵化而自动设置压滤时间参数，在上述研究中，压滤工将泥水压入滤室，在滤布上形成滤渣，直至充满滤艺各阶段运行的时间一般由现场操作人员根据经验室。压滤过程中，滤液穿过滤布并沿滤板沟槽流至来设定其参数。由于系统内固液分离时间受介质浓板框边角通道，经明流(或暗流)方式排出压滤系统。度、粒度组成性及介质特性(黏度)等影响较大[4]'为了提高滤饼的含固率，利于运输，常在压滤机的进需要

4、人工及时调整工艺运行参数的设定，否则可能料管内通入压缩空气将滤料进一步吹干，随后关闭经常出现压滤泥饼含水率不理想的情况，所以，厢式压缩空气，打开压滤机卸除滤渣，清洗滤布，重新压压滤机系统的适时自动停机的控制迄今仍属于业内紧板、框，开始下一工作循环。压滤机的工作过程如的难题。图1所示。笔者发现压滤出水的速率可以间接地表征系统1．压紧滤板卜__——2．进料过滤卜__——3．保压过滤内固液分离的情况。本文通过对压滤出水速率的在线监测，实现了厢式压滤机自动控制的优化设计。1现有系统存在的问题Fig．1Workproce

5、ssofPFP以某冷轧薄板厂的厢式压滤机污泥脱水系统为近年来对厢式压滤机的自动控制系统设计的研例。污泥浓缩池每天产生大量的含水率约为97％究较多，如杨佳珠[]、刘建民[]等介绍了利用PLC左右的酸碱污泥，经过厂内的厢式压滤机车间压缩(ProgrammableLogicController)实现压滤机自动控处理至含水率为65％后外运，其压滤系统的工艺流制系统的经验，实现了对压滤过程的全自动控制和程图如图2所示。当压滤工况开始时，系统进料，压监测。毛伟高【3】阐述了污泥脱水的工艺流程，并介滤出大量水，并被引入地坑中

6、。其后，压滤泵保压进收稿日期：2013—11-20通讯作者：何坚(1975-)，男，江苏泰兴人，讲师，博士，主要研究方向为污水和污泥的处理和资源化利用，电子邮箱hejian@fudan．edu．ca。122上海第二工业大学学报2014年第31卷料，压滤出水逐渐减少，保压一段时间后，关闭进料中也逐渐降低，如图3所示。泵。为了达到污泥外运的含水率要求，压滤系统在13压榨吹脱阶段向进料口通入压缩空气进行吹压，将咖1滤饼内残留的部分水分吹脱出来以提高滤饼的含固苗丑率。随着时间的延长，压滤出水的速率逐渐下降至遁：垂某一数

7、值以内，压滤工况结束。污泥的含水率图3污泥的含水率与压滤系统出水量的关系图Fig．3Efectofsludgemoisturecontentandwaterexhaustrate操作人员主要根据压滤系统中出水量的多少来评判被压滤的污泥是否已经达到了外运含水率的要求。由于压滤过程中单位时间内的滤出水量随着时间的延长越来越少(如图3所示，污泥的含水率在85％之后系统的出水速率较小)，随着泥饼含水率的降低，泥饼每降低1％的含水率所需要消耗的时间更长，这一阶段因系统的出水量较少，人工难以判滤后水地坑断，为了保证污泥的含

8、水率达到外运标准，经常会造图2压滤系统工艺流程图Fig．2ProcessschemeofPFPsystem成压滤的泥饼过干而浪费大量的压缩空气的现象。由于系统进水污泥的含固率经常变化，目前被2解决方案压滤后的泥饼含固率是否达到了外运的标准，主要靠操作人员的目测，造成了操作上的诸多不便。以2．1优化控制的原理100t含水率为97％的污泥在压缩过程中污泥总量如图3所示，压滤出水速率随着时间