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固液分离摘 要：针对废弃液处理问题介绍固液分离法，简述集成创新热压过滤干燥固液分离技术原理及其简捷、节能和高效的技术特点,，介绍以干燥压滤机为核心的工艺系统和干燥压滤机的主要结构。关键词：絮凝 脱稳 固液分离 热压过滤干燥 干燥压滤机 固液分离1固液分离法1.1固液分离预处理固液分离技术是固化处理技术的关联技术 ,相当于固化前的预处理 ，工艺流程简单，操作方便.该技术主要内容包括脱稳和絮凝。1.1.1脱稳一般情况下，使用物理方法很难打破废弃物体系的稳定状态，分离效果 不 明 显 。化学破胶法可以很好达到脱稳的目的。 其原理是通过消除胶体的稳定因素，利用不稳定因素再通过微粒之间的范德华引力及布朗运动，使胶体微粒不断长大形成沉淀。1.1.2絮凝（1）新型絮凝剂 。新型的聚醚型高分子絮凝剂，水溶性高分子支化聚合物絮凝剂和两性高分子絮凝剂与传统的絮凝剂相比，脱水性能更加突出 。聚醚型高分子絮凝剂具有毒性低， 热稳定性好，电荷密度高等特点，可用于处理有机废液1 。水溶性高分子支化聚合物絮凝剂可在相同用量的情况下达到较大的脱水效果。 两性高分子絮凝剂兼有阴阳离子基团的特点，适于处理带不同电荷的污染物，且 在 酸、碱 性条件下均可使用。(2)造粒絮凝技术 。造粒絮凝技术主要是借鉴生活污水、煤气洗涤废水、电厂冲灰废水等较低浊度和浓度废液的处理技术 。普通絮凝机理是颗粒随机碰撞合并，絮凝体粒径较大 ，内部空隙含水量较多。造粒絮凝工艺通过控制物理化学条件、 动力平衡条件来改变颗粒的合并规律与絮凝体构造形态、 即在液相介质中直接生成湿式密实弹丸絮体。 目前针对高浊度 、高浓度废弃钻井液的处理尚处在室内实验和小型试验阶段。2.2固液分离设备2.2.1全自动板框式压滤机全自动板框压滤机是高性能高精度化的固液分离设备。 在装置上增加了开板装置 、滤饼排出装置，滤布自动洗净装置和滤饼自动脱落装置 。滤板材料使用性能优越的耐腐蚀轻型聚丙烯树脂。2.2.2可变室压滤机可变室压滤机（圆筒型压滤机）由两个空心同心圆筒组成，这两个圆筒水平安装在中心轴上 ，内圆筒带有过滤布，外圆筒带有可膨胀簿膜 。其原理是，设计成活塞式过滤表面 浆料进入圆筒之间的环形部分 。在过滤期间，在内圆筒的外表面上形成滤饼 ，当滤饼厚度或阻力达到某一值时操作停止 ，液压作用在薄膜上。冲洗是冲洗水由紧缩薄膜携带进入环形然后膜的加强处受到冲洗水压而通过滤饼， 再置换母液。 结束时从外壳将内部圆筒抽出， 滤饼用人工卸料或用压缩空气冲洗。2.2.3带式压滤机带式压滤机是将浆料夹在双层网带中。在挤压脱水辊上受挤压和剪切作用进行固液分离的。 此工艺最大的特点是能够保证设备连续运行不堵塞，污泥含固量要求低， 可降低前端浓缩池等预处理工艺的建设规模 。该工艺适用于油田污水沉降罐和滤罐等构筑物所产生的高含水、低含固、多胶体等特性污泥的浓缩脱水。 3.机械过滤与热力干燥为化学工程两种基本固液分离工艺单元, 广泛应用于化工生产和质量保证等工艺环节2。机械过滤为悬浮液初步固液分离与回收, 存在固液分离的极限, 一般需后续热力干燥作业, 实现彻底的固液分离, 甚至使固体水分质量分数达到011%以下, 但热力干燥工艺复杂, 且为耗能作业, 应用受限。研究过滤单元突破固液分离极限, 达到热力干燥的分离效果, 对促进化工生产技术进步和节能降耗具有重要意义 3。原理与技术特征热压过滤干燥是机械过滤与热力干燥集成创新的交叉技术，可一次性将悬浮液物料分离成滤液水和干燥的粉体物料。国外研究结果是以90e 左右热水为热源, 作业循环时间约10h 4, 本文中则是以导热油或饱和蒸汽为热源, 进行了原理、工艺参数和工业应用方面的研究。3.1原理与技术特征3.1.1热压过滤干燥由形成饱和滤饼的热压过滤和热压干燥2个阶段构成, 在传统箱式压滤机滤板之间加入干燥板, 待滤室内悬浮液过滤形成饱和滤饼后 , 进入热压干燥脱水阶段(, 即在单一压滤设备上连续实现悬浮液的热压过滤和热压干燥脱水全过程3。3.1.2受过滤推动力、滤层渗透性以及液体与固体自身物理性质的限制, 机械去饱和力受到制约, 热压过滤饱和滤饼存在极限剩余饱和度所决定的脱水极限5, 随后进行的热压干燥阶段包括3个操作过程6: 1.干燥板内通入热介质( 如蒸汽) , 将干燥板加热, 靠近干燥板的滤饼毛细管水开始传导受热而蒸发, 所变成的蒸汽急剧膨胀, 驱使其外侧毛细管水以液态形式涌出滤饼表面; 2.滤室抽真空, 降低其内滤饼物料所含液体的气化温度;3.隔膜挤压滤饼, 进一步脱水的同时, 保持滤饼与干燥板处于接触状态。3.1.3其明显的技术特征有3: 1.可在单一设备上实现悬浮液过滤和干燥功能, 突破机械脱水的极限, 达到热力干燥的脱水效果;2.达到同样的干燥脱水效果, 仅需将其中部分水分气化, 其余水分靠滤饼自身产生的蒸汽压力推动力予以脱除, 所需热能仅是为脱水提供推动力, 而常规干燥脱水则需将全部脱除水分气化, 所需热能是干燥传质传热的需要, 故节能效果显著; 3.控制滤饼内毛细管水负压气化, 使水的饱和蒸汽温度低于大气条件下水的气化温度, 加速靠近干燥板部分毛细水分的气化, 提高作业效率;4.与其他干燥方式相比, 无除尘回收系统, 固体回收率100%。4.固液分离主要设备4.1沉降槽： 最大的容积通常在300-400m3。过去采用改性的阳离子絮凝剂 ，现基本上采用商品絮凝剂。4.2稠厚器 ：由于二氧化钛十分细小， 经沉降后的溶液仍有少量的二氧化钛悬浮在溶液中， 靠简单的沉降处理效率低下。为 提 高固体产品收率 ，现普遍采用发泡聚苯烯微球吸附过滤的稠厚设备 。国外也有采用管式过滤机的。4.3转台真空过滤机和离心机 ：过 滤 机 型 号规格为HDZP-25, 离心机为 XZ1200-G，用于经真空结晶后的七水硫酸亚铁分离。4.4真空摩尔过滤机 ：规格为 200m2/台, 由10-30台组成机组, 用于水解料浆 、漂白料浆和包膜处理料浆的过滤与洗涤。4.5厢 式 隔 膜 压 滤 机：该 机 规 格 为200-5002m台，由4-16 台组成机组 ，用于水解料浆 、漂白料浆和包膜处理料浆的过滤与洗涤。4.6厢式隔膜压滤机：规格 200-1000m2/台，用于窑前进料的脱水，废酸浓缩一水硫酸亚铁的分离， 污水处理站红石膏和白石膏的过滤脱水。4.7转鼓真空过滤机 ：用于窑前进料的脱水和后处理包膜料浆的过滤洗涤。4.8管式真空压滤机：用于水解料浆 漂白料浆和废酸浓缩一水硫酸亚铁的分离。5.固液分离的特点5.1分离次数多 ，有多达 26次分离工序 ；其效率与结果决定于生产技术的先进性。5.2固 体 的 形 态 多，有 无 定 型 的 胶 体，絮 凝体，定型的晶体以及晶体与无定型的絮凝体的混合体 ；分离手段与分离介质的选择十分重要。，5.3液体的形态多 ，有盐溶液，酸溶液，无机高分子溶液以及这些溶液的混合溶液。5.4固体浓度变化大 ，含固量从百万分之几十到百分之几十均有；分离手段与分离介质的选择十分重要。5.5所获得的分离工艺目的产物 ，有液体固体以及固体与液体两者的混合体，分离工艺因而相对复杂。即需要液体的工序固体为渣 ，需要固体的工序液体为废弃物，需要固体和液体时，两者均要兼顾。5.6分离手段复杂导致分离介质品种多，牌号多。合理准确地选择分离工艺，需要扎实的分离理论造诣与丰富的实际经验。参考文献：1崔盈贤.钻井废水处理新工艺的研究与评价工业水处理。2 陈敏恒, 丛德滋, 方图南, 等. 化工原理(下册) M. 3版. 北京: 化学工业出版社, 2008: 80-87.3 周明远. 热压过滤干燥脱水原理与技术的研究D. 北京: 中国矿业大学, 2008.4 PeukeUA, Stahl W. Steampressurefiltration: Mechanica-l thermaldewa-tering processJ. Dryingtechnology, 2001, 19(5): 807-848.5 WakemanRJ. Vacuumdewateringandresidual saturationof incompress-ible filter cakesJ. International Journal of Mineral Processing, 1976(6): 193-206.