濾布自動(dòng)清洗系統(tǒng)在污泥脫水壓濾機(jī)中的應(yīng)用

郭望淵，楊 華

（浙江杰為凱環(huán)?？萍加邢薰荆憬?313219）

0 引言

濾布是壓濾機(jī)過濾中的核心部件，在壓濾機(jī)污泥脫水過程中，濾布將污泥里所含有的各種固體顆粒截留后，在濾板過濾腔室內(nèi)形成泥餅，而濾液則從濾板的出液孔流出，從而實(shí)現(xiàn)污泥的脫水目的；而污泥脫水過程是重復(fù)進(jìn)行的，這樣濾布在經(jīng)過多次過濾后，隨著過濾次數(shù)的增多，由于濾布上孔隙堵塞的增多，使濾布的脫水效果隨著過濾次數(shù)的增加而降低，影響過濾速度和效率，情況嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致過濾無法進(jìn)行，為有效防止濾布過濾性能的下降，造成壓濾機(jī)整體工作效率的下降，就必須及時(shí)對(duì)濾布進(jìn)行清洗；目前污泥脫水濾布清洗是采用人工清洗，由于濾布清洗是每天都必須要進(jìn)行的工作，而且人工清洗工作量大、工作環(huán)境差，耗時(shí)長、成本高、效率低，為有效提高壓濾機(jī)在污泥脫水中的工作效率、提高濾布的使用次數(shù)，降低污泥脫水的成本，在污泥脫水壓濾機(jī)中推廣使用濾布自動(dòng)清洗系統(tǒng)是十分必要的。

1 目前濾布清洗存在的問題

當(dāng)壓濾機(jī)自動(dòng)卸餅后，由于泥餅的粘性、濾布材質(zhì)等不同因素造成泥餅不能全部脫離濾布，使部分泥餅殘留在濾布上，對(duì)下次過濾造成一定的影響，因此，濾布清洗是壓濾機(jī)正常工作中的關(guān)鍵工序。

目前大多數(shù)污水處理廠濾布的清洗采用人工清洗的方式，一是使用傳統(tǒng)高壓水槍清洗法，濾布安裝在濾板上由人工用高壓水槍逐塊清洗；二是濾布使用一定時(shí)間后，全部卸下來通過浸泡后采用人工手動(dòng)清洗；人工清洗都存在工作效率低、人工成本高、勞動(dòng)強(qiáng)度大、清洗不徹底、工作環(huán)境差等不足，同時(shí)清洗時(shí)容易出現(xiàn)水花飛濺造成周圍環(huán)境的二次污染；由于人工清洗很難控制清洗的效果，會(huì)受人的情緒、身體狀況、工作環(huán)境等的影響，造成濾布清洗不徹底，因此，人工清洗濾布存在諸多問題。

為適應(yīng)污泥脫水壓濾機(jī)向自動(dòng)化、功能化、大型化發(fā)展的要求，在污泥脫水壓濾機(jī)上配置濾布自動(dòng)清洗系統(tǒng)是大勢(shì)所趨；壓濾機(jī)濾布自動(dòng)清洗系統(tǒng)具有自動(dòng)化程度高、操作方便、工作可靠及便于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，能夠有效解決手工清洗費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、低效、清洗不徹底等問題，將在污泥脫水行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。

2 濾布自動(dòng)清洗系統(tǒng)的工作原理

在壓濾機(jī)進(jìn)入自動(dòng)濾布清洗工序后，這時(shí)清洗過程全部是在PLC（Programmable Logic Controllers，可編程邏輯控制器）控制下自動(dòng)完成，不需要人工參與；濾布自動(dòng)清洗系統(tǒng)的工作過程是，當(dāng)壓濾機(jī)拉板卸餅完成、接液翻板閉合，先將濾板壓緊，然后在壓緊板回程到位后，濾布自動(dòng)清洗系統(tǒng)才能開始工作，濾布清洗系統(tǒng)自動(dòng)從初始位置開始向?yàn)V板方向移動(dòng)，并從尾板開始清洗、逐一完成全部濾布的清洗。

在清洗濾布開始時(shí)，自動(dòng)拉板機(jī)構(gòu)將濾板拉至預(yù)定的濾布清洗位置，這時(shí)高壓清洗泵啟動(dòng)，并打開清洗回流閥，水平行走機(jī)構(gòu)帶動(dòng)濾布清洗系統(tǒng)前進(jìn)，當(dāng)濾布清洗系統(tǒng)到達(dá)預(yù)定的濾布清洗位置時(shí)，水平行走機(jī)構(gòu)停止前進(jìn)，清洗機(jī)構(gòu)下降，當(dāng)清洗機(jī)構(gòu)下降到濾板上邊緣時(shí)，清洗閥打開，清洗機(jī)構(gòu)對(duì)濾布進(jìn)行清洗；當(dāng)清洗機(jī)構(gòu)繼續(xù)下降到下降限位后，清洗機(jī)構(gòu)返回上升，當(dāng)清洗機(jī)構(gòu)上升到濾板上邊緣時(shí)，清洗閥關(guān)閉，并打開清洗回流閥對(duì)清洗管道上的壓力進(jìn)行卸壓；清洗機(jī)構(gòu)繼續(xù)上升，清洗機(jī)構(gòu)上升到達(dá)上限位時(shí)停止，完成一塊濾布的清洗，自動(dòng)拉板機(jī)構(gòu)將清洗完的濾板拉至停止位；隨后進(jìn)入下一塊濾布的清洗，如些循環(huán)到洗完最后一塊濾布；濾布全部清洗完成后，水平行走機(jī)構(gòu)前進(jìn)到達(dá)濾布清洗系統(tǒng)后退限位時(shí)，濾布清洗系統(tǒng)自動(dòng)返回，到達(dá)停限位時(shí)停止，隨之關(guān)閉清洗泵和回流閥，濾布清洗結(jié)束。

3 濾布自動(dòng)清洗系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

3.1 清洗效果好

由于濾布自動(dòng)清洗系統(tǒng)采用高壓泵供水，同時(shí)采用專用噴嘴，噴嘴與濾布表面有合理的清洗距離，噴射的水柱均勻全覆蓋濾布表面，通過清洗機(jī)構(gòu)的上下勻速移動(dòng)達(dá)到對(duì)整個(gè)濾布表面的清洗，且供水的壓力可根據(jù)濾布的清洗需要調(diào)整，而且整個(gè)清洗過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，確保能夠達(dá)到最佳的清洗效果；因此，濾布自動(dòng)清洗系統(tǒng)要比人工清洗方便、快捷、徹底，能夠達(dá)到省時(shí)、省工、高效、清洗效果好的目的。

3.2 自動(dòng)化程度高

由于在濾布自動(dòng)清洗系統(tǒng)當(dāng)中應(yīng)用PLC 控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)濾布清洗一鍵完成；清洗升降機(jī)構(gòu)是自動(dòng)濾布清洗系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件，其工作的性能決定著濾布自動(dòng)清洗系統(tǒng)的可靠性，清洗升降機(jī)構(gòu)采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，伺服驅(qū)動(dòng)器的動(dòng)作由PLC 控制系統(tǒng)自動(dòng)控制，這樣可實(shí)現(xiàn)工作力矩的可調(diào)節(jié)，無論清洗升降機(jī)構(gòu)上升或下降，工作力矩均可實(shí)現(xiàn)調(diào)整，可有效防止傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的損壞，提高控制的穩(wěn)定性；同時(shí)通過參數(shù)的設(shè)置，可實(shí)現(xiàn)清洗升降機(jī)構(gòu)的升降速度可調(diào)、力矩可調(diào)，且保證啟動(dòng)、運(yùn)行過程中速度平穩(wěn)，啟動(dòng)與停止不會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成沖擊，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)濾布清洗過程的自動(dòng)化，由于自動(dòng)化水平的提升，提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性，使運(yùn)行和維修成本大幅降低，也減少安全事故發(fā)生的概率。

3.3 提高工作效率并且降低運(yùn)行費(fèi)用

采用濾布自動(dòng)清洗系統(tǒng)，濾布清洗過程實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化，提高壓濾機(jī)的工作效率，增加濾布的使用次數(shù)，減少濾布的更換頻率，同時(shí)提高設(shè)備的利用率，使設(shè)備的運(yùn)行班次增加，也減少人力資源的使用量，大大降低人工成本高；清洗的用水量減少，大大地節(jié)約水資源；在提高工作效率的同時(shí)有效降低運(yùn)行費(fèi)用。

3.4 減輕勞動(dòng)強(qiáng)度并且減少環(huán)境的二次污染

現(xiàn)有的濾布清洗方法中，大多采用高壓水槍直接清洗或者用特制的化學(xué)清洗液浸泡后清洗，很難達(dá)到預(yù)期的效果；而采用采濾布自動(dòng)清洗系統(tǒng)后，濾布清洗不再需要大量的人工，同時(shí)也避免人工清洗時(shí)容易出現(xiàn)水花飛濺造成周圍環(huán)境的二次污染，以及浸泡后清洗后化學(xué)清洗液排放產(chǎn)生的環(huán)境污染；極大減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，并且改善職工的工作環(huán)境，從而有效解決人工清洗勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作環(huán)境差、容易產(chǎn)生環(huán)境的二次污染等問題。

4 濾布自動(dòng)清洗系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及組成

濾布自動(dòng)清洗系統(tǒng)主要由PLC 控制系統(tǒng)、高壓進(jìn)水組件、清洗機(jī)構(gòu)、水平行走機(jī)構(gòu)、升降傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及自動(dòng)控制檢測(cè)組件等部分組成（圖1）。

圖1 濾布自動(dòng)清洗系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

PLC 控制系統(tǒng)由PLC、觸摸屏及相關(guān)電氣控制元件組成，是濾布自動(dòng)清洗系統(tǒng)的核心，所有的清洗過程由他控制完成；該系統(tǒng)具有全自動(dòng)、手動(dòng)和局部聯(lián)動(dòng)三種操作功能，三種操作功能可根據(jù)工作需要進(jìn)行切換，程序設(shè)計(jì)合理、方便、實(shí)用；在清洗過程中可根據(jù)實(shí)際工況，通過觸摸屏進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的設(shè)置，以達(dá)到最佳的清洗效果。

高壓進(jìn)水組件由高壓清洗泵、清洗閥、回流閥、高壓進(jìn)水管、橡膠軟管、分流塊等組成，是濾布清洗系統(tǒng)的高壓清洗水供給及控制的部件。

清洗機(jī)構(gòu)由清洗架、噴水管、防水毛刷、防水板、導(dǎo)向輪等組成；清洗架二側(cè)裝有噴水管，專用噴嘴安裝在噴水管上，清洗時(shí)噴嘴以一定角度及分布面積向在濾布表面噴射水柱，噴射的水柱均勻覆蓋濾布表面，且供水的壓力可根據(jù)濾布的清洗需要調(diào)整，確保能夠達(dá)到最佳的清洗效果，同時(shí)噴水管的周邊安裝有毛刷，毛刷可有效防止清洗水的飛濺，同時(shí)毛刷可起到輔助刷洗濾布表面，清除濾布表面沾著的殘余污泥；導(dǎo)向輪確保了清洗機(jī)構(gòu)的上下平穩(wěn)移動(dòng)，在濾布清洗時(shí)通過清洗機(jī)構(gòu)的上下勻速移動(dòng)，達(dá)到對(duì)整個(gè)濾布表面的清洗。

水平行走機(jī)構(gòu)由行走導(dǎo)軌、移動(dòng)拖鏈、行走電機(jī)、行走支架、鏈條、鏈輪等組成；水平行走機(jī)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)清洗系統(tǒng)水平行走的部件，能夠帶動(dòng)清洗系統(tǒng)作前進(jìn)或后退水平運(yùn)動(dòng)；工作時(shí)由行走電機(jī)驅(qū)動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)，鏈條沿平行導(dǎo)軌方向固定在鏈條導(dǎo)軌上，鏈輪在鏈條上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)行走支架在行走導(dǎo)軌水平運(yùn)動(dòng)；移動(dòng)拖鏈內(nèi)裝有高壓水管、信號(hào)線及電纜等，在行走支架帶動(dòng)下可水平移動(dòng)。

升降傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由伺服電機(jī)、導(dǎo)帶輪、傳動(dòng)帶、卷揚(yáng)器等組成；升降傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)清洗機(jī)構(gòu)上下運(yùn)動(dòng)的部件；工作時(shí)由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)卷揚(yáng)器轉(zhuǎn)動(dòng)，卷揚(yáng)器轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)通過傳動(dòng)帶帶動(dòng)清洗機(jī)構(gòu)上下運(yùn)動(dòng)。

自動(dòng)控制檢測(cè)組件由檢測(cè)元件、信號(hào)線、安裝支架等組成；自動(dòng)控制檢測(cè)組件是實(shí)現(xiàn)清洗系統(tǒng)工作時(shí)各種位置檢測(cè)的部件，濾布清洗過程的各種控制信號(hào)都是由控制檢測(cè)組件提供，是確保濾布清洗過程安全、可靠運(yùn)行的關(guān)鍵部件。

5 濾布自動(dòng)清洗系統(tǒng)在污泥脫水壓濾機(jī)行業(yè)應(yīng)用前景

壓濾機(jī)廣泛應(yīng)用于環(huán)保、礦物及加工、化工、食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域；隨著壓濾機(jī)過濾工藝的提高，過濾效果增強(qiáng)；加之經(jīng)濟(jì)增長從粗獷型向集約型轉(zhuǎn)變，各行業(yè)對(duì)于節(jié)能、高效生產(chǎn)的要求日益提高；尤其是近年來國家對(duì)各行業(yè)的環(huán)境保護(hù)和資源利用要求越來越高，大力提倡節(jié)能、減排、清潔生產(chǎn)、綠色制造；在污泥處理領(lǐng)域，也有同樣的需求，由于污泥成分的復(fù)雜，污泥中含有大量有機(jī)物，這樣使得污泥的粘性增大，使其在過濾后泥餅不易從濾布上脫落，容易造成濾布的堵塞，嚴(yán)重影響壓濾機(jī)的處理能力，一定程度上制約壓濾機(jī)在污水污泥處理行業(yè)的應(yīng)用；隨著污泥減量化處理要求的提高，對(duì)過濾要求更加嚴(yán)格，產(chǎn)品的技術(shù)、質(zhì)量、工作效率、自動(dòng)化程度和設(shè)備的可靠性成為客戶考慮的關(guān)鍵因素；因此，在污水污泥壓濾機(jī)上增加濾布自動(dòng)清洗系統(tǒng)是用戶的迫切需求。

國內(nèi)壓濾機(jī)企業(yè)通過引進(jìn)、消化、吸收和自主創(chuàng)新，制造技術(shù)快速進(jìn)步，產(chǎn)品技術(shù)含量和質(zhì)量大幅提高，與國外差距越來越小，大中型壓濾機(jī)的制造水平已接近或達(dá)到國際先進(jìn)水平，自動(dòng)濾布清洗技術(shù)也得到同步發(fā)展，國內(nèi)自動(dòng)濾布清洗技術(shù)日趨成熟，并得到較好的推廣。

目前，濾布自動(dòng)清洗系統(tǒng)在多數(shù)污水處理廠使用，根據(jù)用戶的反饋，使用濾布自動(dòng)清洗系統(tǒng)后提高壓濾機(jī)的處理能力，降低濾布的損耗，節(jié)約人力資源，取得是較好的經(jīng)濟(jì)效益，得到用戶的充分肯定和好評(píng)。

6 結(jié)束語

近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人民生活水平日益提高，城市化進(jìn)程加快、城市人口大幅增長，環(huán)境污染日益嚴(yán)重；為滿足環(huán)保的要求，城市污水處理廠數(shù)量大幅增長，這為污泥脫水壓濾機(jī)的應(yīng)用提供強(qiáng)有力的支撐，而濾布清洗對(duì)于污泥脫水壓濾機(jī)的重要性是不言而喻的，因此，為濾布自動(dòng)清洗系統(tǒng)技術(shù)的運(yùn)用帶來很好的發(fā)展機(jī)遇，同時(shí)隨著這項(xiàng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，必將產(chǎn)生顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。