净水技术|完善污泥板框压滤机质量标准体系的初步构想
国外环保设备标准以协会、团体、企业标准为主,委托民间学会或协会(或委员会)全面负责标准化管理工作,密切关注行业发展的动态性,具有严格的标准更新机制。政府不干预标准的制定,技术法规(指令)是政府行为,需强制执行;而与标准分离,标准是行业专家行为,只推荐执行。国外设备主要围绕一个大系统来做标准,涵盖生产的主要环节,逐步实现标准的系列化,尤其在技术要求和配套性方面,有较为系统、详细的标准和规范。由于国外企业具有相对成熟和完善的企业产品标准体系,加之国际标准化组织(ISO)/国际电工委员会(IEC)在标准中均允许由用户和设备供方在合同(协议)中对特殊要求和细节做出规定,国外设备标准大多是以原则性的规定为主,可以减少标准数量、简化标准结构。但是国外标准,特别重视对设备性能和试验验收,以保障产品的质量。
而目前国内板框压滤设备的验收主要以设计要求及企业标准等相关性文件作为依据,并未有统一的国家或者行业规范,这在实际的工程应用中难以做到设备优劣的评定。因此建立完善的标准体系是很有必要的。标准的建立是行业发展或设备制造、运行等成果的经验总结和推广,我国板框压滤设备起步较晚,故板框压滤设备标准体系的构建是一个循序渐进的过程,同时污泥稳定化处理手段如药剂调理、厌氧消化等技术单元,均对污泥泥质影响很大,为了满足现代污泥处理处置的要求,深度脱水设备应进一步考虑到污泥预处理技术的差异,以实现全链条的集成配套。针对压滤设备的生产现状和行业发展趋势,建议从以下几方面逐步开展工作。
重点完善板框压滤设备关键部件的产品标准
在目前的行业标准中,均未涉及过滤部分中滤布质量的控制内容,而滤布是压滤机工作的心脏。滤布的材质、编织方法、表面结构和编织环境等因素都影响了滤布的脱水效果和寿命等。当然,在选取滤布时,首先要考虑的是污泥性质,这对滤布的选择非常重要。泥饼的剥离,直接影响着压滤机设备的工作效率。若泥饼表面光滑无黏连性,滤液会很快从滤布中渗析出来,效率就越高,反之,效率就会降低。另外对过滤液的酸碱性、过滤温度及滤饼的形状等有足够了解,才能找到适合不同行业污泥泥质的压滤机滤布。因此在制定滤布的相关标准时,应从滤布材质、纱线类型、编织方式、滤布表面结构、滤布编织环境和滤布预处理等因素来考虑滤布的技术标准。
1.1
滤布材质
滤布材质决定着滤布的性能。目前最常用的滤布由合成纤维纺织而成,根据其材质的不同可分为涤纶、维纶、丙纶、锦纶等几种。除此之外,滤布还包括棉纺布、无纺布等。为保证脱水效果和滤布的寿命,在板框压滤机生产过程中,应根据压滤设备的工作压力、使用范围及污泥性质等,选取合适的材质制作滤布,确定其适用范围。在实际的压滤过程中滤布更换频率较高(约半年更换一次),且滤布价格也不便宜,因此滤布材质在一定程度上也影响了板框设备的经济效益。
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滤布
1.2
纱线类型
纱线分为长丝纱线和短纤维纱线两类。长丝纱又有单丝、复丝之分。长丝纱线与短纤维纱线相比,表面较光滑,纱线的抗拉强度高,截留性能好,在相同条件下使用寿命长。同时,纱线的线密度、纤维支数、捻度等对滤布的过滤效果都起着重要的作用。在标准制定中,要因“布”而宜选取合适的纱线。
1.3
滤布编织方式
编织滤布常用的编织方法有平纹、斜纹和缎纹。平纹布最致密,因而过滤效果最好,刚性最好。随着对技术的革新,在编织方法上也提出了斜纹方格织法、荷兰式织法、密斜纹织法和矩阵型织法等新的方法,可依据滤布的适用范围,甄选有效的编织方式。同时,建议滤布中编织大而光滑的接点,以利于泥饼的脱落。
1.4
滤布编织环境
在滤布编织过程中要控制好编织车间内的温度和湿度,尽量保持在恒温恒湿的环境下,以免在滤布编织过程中,纱线起毛或者产生静电而吸附粉尘,在后续的精整加工过程中,堵塞滤布的滤孔,影响滤布的脱水效果和泥饼的脱落。
1.5
滤布表面结构
织物的表面可以用精整加工加以修饰,使滤布表面光滑平整、减小孔径,但是要保持原有结构,还需避免应用中的收缩或伸展。在裁剪滤布时,孔距、孔径尺寸一定要准确,孔径不能太小,否则会堵塞进料孔;滤布上的尼龙扣要排列均匀,滤布要用电烙铁等专用工具裁剪,以免滤布脱线。处理方法包括热处理、砑光等方法。
1.6
滤布预处理
滤布一定要符合滤桨的过滤技术要求,在使用新滤布之前,应该先缩水处理,开孔直径应小于滤板孔径,配套滤板时布孔与板孔应相对同心。在标准应对相应的预处理做出要求。
1.7
滤布的保养
滤布在使用过程中的维护和保养也很关键,要注意清洁剂(通常为NaHCO3溶液、自来水、纯化水等)的选取、清洁频率和清洁方法。
2
积极推进板框压滤设备的方法标准
(1)制定维护和维修标准,保障设备正常运行
目前污泥板框压滤设备的标准仅仅局限在产品标准方面,针对污泥板框压滤设备的维护、维修标准尚未制定,应组织相关部门、企业和专家,根据目前污泥在深度脱水过程中遇到的问题,制定有关板框压滤设备的维护、维修和评定等方法标准,以规范压滤设备市场。
(2)引进高科技检测手段,提升设备检测效率
标准体系的完善要有科学准确的检测技术作为保障,要有更新更完备的检测方法作为科学依据,才能满足标准更新对检测提出更新更高的要求[28]。板框压滤设备检测技术的研究也是保障和提高板框压滤设备产品质量,适应我国现阶段经济社会发展的需要。而目前设备的检测时间长、以手工检测、目测等为主,应逐渐发展到自动化、短时间和更高精密的检测仪器。在现有检测方法的基础上,引入无损检测,并结合信息化、传感和光纤等在线高新技术,与国际检测方法接轨,完善行业标准,乃至国家标准中的检测标准体系。
3
逐步建立板框压滤设备的管理标准体系
国内生产板框压滤设备的厂家很多,但大多数仍为引进消化再吸收,自助创新能力相对较弱,企业在生产经营工作、管理业务、技术、经济和售后服务等管理方面的经验相对较为缺乏,在短时间内很难形成适合我国国情的板框压滤设备的管理标准体系,在这方面可以尝试借鉴国外的相关行业成功经验和标准规范,制定设备部分管理标准的试行版,循序渐进逐步构建设备的管理标准体系,起到指导企业发展的作用。
4
完善国家行业标准,制定符合国情的标准
目前,板框压滤设备的标准不一,一些行业制定了各自的行业标准,导致企业生产的污泥设备层次不一,不利于板框压滤设备的长期良好发展和优劣评定,且行业标准标龄过长,与国际标准脱轨,难以适应当前制造技术的发展需求。针对以上情况,建议各行业主管部门,健全标准的动态更新机制,对各自行业标准进行修订和完善,推进推荐性标准转为强制性标准,建立以强制性标准为基础,推荐性标准补充,地方标准和行业标准并存的格局。并在此基础上推进国家标准的编制,依靠行政手段规范压滤设备市场,从而做到各行业设备的统一衡量尺度。
5
健全专业化、独立的第三方检测机构
欧美国家早在15世纪之初就引入了第三方检测机构,然而国内在2000年之前,基本上没有第三方检测机构,各行业对第三方检测机构的需求也非常少,因此国内第三方检测机构相对于国外,其规模和技术比较弱。因此,为保证板框压滤设备市场的公平,政府应重视第三方检测机构的发展,加强对第三方检测机构的指导和支持,健全专业、独立的第三方检测机构。
6
结论
制订一套科学、实用的板框压滤设备质量标准体系,对该类设备的验收和使用无疑是很有意义的。在保障板框脱水效果的情况下,提高板框压滤机质量以及延长设备的使用寿命等方面,都将起到重要作用。
当前国内污泥板框压滤设备的质量标准体系框架不完善,现行的标准全部为行业标准,且不同的行业中质量控制的技术参数略有不同,目前标准主要集中在质量标准体系的产品方面,在方法及管理方面的标准尚不健全或未建立,这在很大程度上无法统一衡量设备的质量水平。
在后续的标准体系工作中,要循序渐进的开展各项标准工作。建议重点研究板框压滤设备关键部位的产品标准,结合当前的技术发展趋势和需求,修订设备相关部位的产品标准,逐步完善方法标准体系,尝试制定部分管理标准体系,积极推进国家标准体系的建立,统一衡量设备的优劣,并健全专业而独立的第三方检测机构,依靠国家行政权力以规范板框压滤设备市场的良性和蓬勃发展。
原文标题为:《污泥深度脱水板框压滤设备的质量控制和检测方法》,作者:薛重华/住房和城乡建设部科技与产业化发展中心。本文有删减,原文可详见《净水技术》2017年第七期。