浅谈隔膜压滤机压榨系统运行过程中存在的故障

【摘要】 在水处理行业中，水质净化后会产生大量的污泥，污泥脱水已经成为其中一个必不可少的环节，本文主要对福建三钢动能事业部供水作业区站内的隔膜压滤机压榨系统在污泥脱水过程中出现的故障进行了简要的分析。

【关键词】 压滤机、滤布、滤板、污泥

1 引言

压滤机是将物料通过压力来过滤的，并广泛应用于污泥处理、化工等领域。特别对于粘细物的分离，有其独特的优越性，是一种常用的固液分离设备。福建三钢动能事业部供水作业区二泵站作为三钢北区工业净水的供给站，由于泵站在日常的水处理过程中会产生大量污泥，造成水池积泥严重，故泵站于2020年升级改造采用两台XAZGFQ300/1500-UB隔膜压滤机来进行污泥脱水处理。压滤机运行5年期间，存在多种故障形式，所以有必要分析其日常运行过程中产生的故障及解决方法，为压滤机的检修和维护提供一定的帮助。

2 隔膜压滤机的工作原理

图1所示为压滤机的隔膜压榨原理图，压滤机厢式滤板与隔膜滤板相互交错排列，滤板中间形成一个个滤室[1]，这些滤板在液压系统设定的特定压力下，被紧压在一起。进泥泵将高浓缩的泥浆从管道输送至滤板之间形成的滤室内，在液压系统的作用下对泥浆进行第一次压榨过滤，经过滤布过滤后形成含水率较高的滤饼。接着压榨泵会往隔膜滤板的隔膜中会注入高压水，让膜鼓起来对滤室中的滤饼进行二次压榨，将滤饼的含水率进一步降低，接着将滤室保压一段时间，最后形成含水率较低的滤饼。

3 隔膜压滤机压榨系统的常见故障

3.1 压滤机进泥螺杆泵故障

3.1.1 进泥泵无法启动运行

首先我们应该检查是否是由电气部分造成的，操作箱电源指示灯是否正常亮起，电机电流是否过载。如电流过载则可能是污泥浓度较高[2]、上次运行后泵体内污泥未及时清理而结块，造成定子与转子之间的摩擦力太大，无法转动，造成电机过载跳停，泵无法运行，这时候我们需要将定子与转子拆卸，将泵内结块清洗。所以在泵的日常运行时，我们启泵前一定要进行盘车，停泵后要及时对泵内残余污泥进行清洗排空，来避免电机因启动负荷太大超过其额定电流，而将电机烧毁。

3.1.2 进泥泵出口无流量

若泵非正常运转，需停泵检查联轴器梅花圈有无变形、脱落、损坏，泵端的联轴器连接键及键槽有无损坏。如泵正常运行，这种情况下，一是可以观察泵体及管道是否出现剧烈振动，如出现这种现象，大概率是泥浆中存在气体，随着泥浆进入泵内，导致泵内积气造成，所以在进泥泵安装的初期在泵的顶端必须装一路排气管路，便于泵日常运行的排气以及泵停止运行时泵体内污泥的清理外排。二是停泵检查泵的进出口阀门是否完全打开，是否存在异物堵塞，管道止回阀阀板是否脱落。三则是需要停泵将泵解体检查，将定子与转子拆卸分离，检查与泵转子连接的万向节插销是否磨损、万向节有无老化、开裂损坏，如存在这种情况则需要更换万向节组件。

3.1.3 进泥泵的出口流量不足

泵正常运行时出口流量不足。这种情况很有可能是泵无进料，定子与转子之间空转，出现干摩擦，污泥中的细小砂粒，造成定子的衬胶出现了磨损。定子与转子之间间隙变大，变为非紧密配合，泵体内出现泄漏，导致泵的压力降低，出泥量不足，效率降低，定子转子磨损严重时甚至会失去动力，这时则需要对泵的定子转子进行整体更换。所以在进泥泵运行前，一定要保证泵体内充满流体状的污泥，同时也可以在泵的进口端增设注水管，来辅助泵运行前泵腔体内充满液体，起到润滑的作用，以此来避免造成设备损坏，延长设备使用寿命。

3.2 压滤机本体阀门不动作

供水作业区二泵站压滤机本体阀门控制的动力源为压缩空气。如出现气动阀无法开关，一是检查阀门的导气管是否损坏漏气；二是检查气动阀限位开关指示是否正常；三是检查阀体上的气动三联件，密封是否完好，减压阀隔膜是否损坏，空气过滤器底部是否存在液体或杂质，如果有，则需要通过过滤器底部的排水阀将其排出；四是检查气源，检查螺杆式空气压缩机有无正常运行，出口压力是否达到压榨系统阀门要求的工作压力0.67MPa，若未达到，则需要对压力值进行重新调整；最后再排查阀门与气动装置的连接键有无损坏脱落、阀门的阀芯有无脱落或损坏，从而造成阀门不动作。

3.3 压滤机料仓卸料装车困难

压滤机工作周期约2周/次，浓缩池的污泥通过压滤机进行压榨脱水，压榨完成后的泥饼由料仓收集。压滤机压榨约4次后，料仓泥饼会满仓，然后对料仓进行卸料装车外运。但现场卸料人员反馈料仓翻板打开后，由于泥饼重量大、存放时间较长，导致与翻板粘在一起，卸料装车十分困难，费时费工。为解决这一问题，现场增设振动器来辅助料仓卸料装车。现场料仓翻板为厚度为10-12mm的钢板，经过查阅振动器资料进行选型后，最车间在料仓的翻板外侧两端各增设了一台功率1.5KW 、振动力为20KN的仓壁振动器，安装完成后，现场料仓卸料装车时间由2至3小时变成0.5小时，大大缩短了卸料时间。

3.4 压滤机滤板滤布破损排查困难

压滤机在污泥压榨时，污泥中压榨出的水以及滤板隔膜中的高压水会经回流管回流至前端的浓缩池内，其回流水是较为清澈的，如果回流水带有泥浆或为黄泥水，则代表滤布或者滤板出现破损。需要立即停止压榨过程，对压滤机的滤板和滤布进行排查，而单单一个压滤机就有76片滤板，需要一片一片的拉开查看，如果破损程度较小则很难找出破损的滤板/滤布。因此建议在每一块滤板的下端加装一个排水阀（如图3），可以通过排水阀排出的水的浊度来直接判断是哪一块滤板/滤布损坏，方便现场此类问题的排查维护。

3.5 压滤机滤板破损频率高

原因一为压滤机的进料压力设置过大[3]，当滤机进料压力设置过大，污泥进料速度会较快，特别是碰到连续下雨的情况时，处理的污泥浓度会大大高于平时，滤板的滤布过滤负荷增大，过滤速度会降低，进料速度远超出了滤布的过滤速度，导致污泥堆积在滤板的中心，使得滤板两边的滤室未均匀进料，滤板两侧产生高低压差，滤板在高压力的作用下，使得滤板承受疲劳载荷，渐渐的滤板就会频繁出现炸板破损的情况。

原因二为污泥进泥量不足。压滤机对泥饼的二次压榨是隔膜压滤机与普通压滤机的根本区别所在，压榨泵的高压水经管道充填至隔膜滤板两端的隔膜内，隔膜产生纵向的作用力，将残余在泥饼颗粒空隙间的滤液压榨出来，进一步降低泥饼的含水率。在污泥进泥量不足时，压滤机进行压榨会造成滤室内的泥饼未完全充满，分布不均匀，甚至不能成型，从而使滤板的隔膜在高压水的作用下扩张严重。久而久之就会导致滤板隔膜破损。

因此，针对上述问题，计划逐步对将压滤机的进料压力进行调整，在进料压力要求不能低于0.8MPa，且不影响压泥效果的情况下，经过不断地压泥测试，最终将进料压力由1.2MPa调整至了1.0MPa。同时延长进料、进料延时和压榨延时时间，并调整压滤机的压泥周期，员工根据前端浓缩池的含泥量进行判断是否需要进行污泥压榨，在泥量较少的情况下，断不可执行压榨操作，以免对隔膜板产生破坏。

4 结语

本文粗略的总结了隔膜压滤机工作原理和运行过程中可能出现的故障，并对其给出了相应处理方法，对提高隔膜压滤机压榨系统的检修效率和日常管理具有一些借鉴意义。

参考文献：

[1]黄鹏宇.选煤厂厢式隔膜压滤机故障分析与处理[J].机械管理开发，2022，No.7：341-342

[2]李晓玲.单螺杆泵输油常见故障处理与维护[J].设备管理与维修，2019，No.4：56-47.