水切網(wǎng)式固液分離機(jī)是一種基于 “濾網(wǎng)攔截 + 水力切割” 復(fù)合原理的高效分離設(shè)備,核心通過不銹鋼濾網(wǎng)對(duì)污水、漿液中的固體顆粒進(jìn)行物理攔截,同時(shí)利用水流自身動(dòng)能實(shí)現(xiàn) “自清洗”(或輔助清洗),避免濾網(wǎng)堵塞,最終實(shí)現(xiàn)固液混合物的連續(xù)分離。其顯著優(yōu)勢在于分離效率高(固體截留率可達(dá) 90% 以上)、運(yùn)行穩(wěn)定、自動(dòng)化程度高、維護(hù)成本低 ,廣泛應(yīng)用于市政污水預(yù)處理、工業(yè)廢水處理、水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水凈化、食品加工廢水處理等場景,是水環(huán)境治理與資源回收領(lǐng)域的關(guān)鍵設(shè)備之一。
一、核心工作原理
水切網(wǎng)式固液分離機(jī)的分離過程圍繞 “攔截 - 清洗 - 排渣” 三個(gè)核心環(huán)節(jié)展開,通過機(jī)械結(jié)構(gòu)與水力作用的協(xié)同,實(shí)現(xiàn)連續(xù)化、低堵塞的固液分離,具體原理如下:
1. 固液攔截:濾網(wǎng)的核心分離作用
設(shè)備的核心分離部件是不銹鋼楔形濾網(wǎng)(或編織濾網(wǎng),孔徑通常為 0.1-5mm,可根據(jù)固體顆粒大小定制),濾網(wǎng)呈圓筒狀、弧形或平板狀(主流為圓筒狀,接觸面積大、攔截效率高)。當(dāng)含固廢水(如市政污水、食品加工廢水)通過進(jìn)水管進(jìn)入設(shè)備腔體后,水流會(huì)均勻分布并穿過濾網(wǎng):
(1)液體穿透:廢水中小分子液體、溶解性物質(zhì)可直接穿過濾網(wǎng)孔隙,進(jìn)入 “清液腔”,最終通過出水管排出,成為達(dá)標(biāo)中間水或可回用清水;
(2)固體截留:廢水中的懸浮固體(如泥沙、纖維、食物殘?jiān)⑸镂勰嗟?因粒徑大于濾網(wǎng)孔徑,被攔截在濾網(wǎng)表面,逐漸形成 “濾餅層”(薄且疏松,不影響后續(xù)水流穿透)。
2. 水力清洗:防堵塞的關(guān)鍵設(shè)計(jì)
傳統(tǒng)濾網(wǎng)式分離設(shè)備易因 “濾網(wǎng)堵塞” 導(dǎo)致處理量下降、能耗升高,而水切網(wǎng)式分離機(jī)通過 “水力切割” 設(shè)計(jì)解決這一痛點(diǎn),主流清洗方式分為兩類:
(1)自清洗式(無動(dòng)力清洗):利用進(jìn)水水流的動(dòng)能,在濾網(wǎng)內(nèi)側(cè)(或外側(cè))設(shè)置 “導(dǎo)流板” 或 “旋轉(zhuǎn)刮板”,水流沖擊導(dǎo)流板時(shí)帶動(dòng)刮板繞濾網(wǎng)軸線旋轉(zhuǎn),刮板與濾網(wǎng)表面形成微小間隙(0.1-0.5mm),旋轉(zhuǎn)過程中如同 “水力切割”,將濾網(wǎng)表面截留的固體顆粒刮除,避免濾餅層過厚;同時(shí),部分清洗水會(huì)攜帶刮下的固體顆粒流向 “渣槽”,實(shí)現(xiàn)清洗與排渣同步。
(2)輔助清洗式(低動(dòng)力清洗):針對(duì)高濃度含固廢水(如污泥濃度>5%),設(shè)備會(huì)額外配備 “高壓噴淋系統(tǒng)”(水壓 0.3-0.6MPa)或 “超聲波清洗裝置”,在自清洗基礎(chǔ)上,定期對(duì)濾網(wǎng)進(jìn)行高壓沖洗或超聲波除垢,清除附著在濾網(wǎng)孔隙內(nèi)的細(xì)小顆粒(如油脂包裹的泥沙),確保濾網(wǎng)通透率。
3. 自動(dòng)排渣:連續(xù)運(yùn)行的保障
被清洗下來的固體顆粒(含少量水分)會(huì)在重力或輔助螺旋輸送裝置的作用下,進(jìn)入設(shè)備底部的 “排渣腔”:
若為低濃度渣料(含水率 85%-95%),可通過重力排渣閥直接排出,后續(xù)進(jìn)入污泥濃縮池進(jìn)一步處理;
若為高濃度渣料(如食品加工中的果皮、菜渣),設(shè)備會(huì)集成 “螺旋壓榨裝置”,對(duì)渣料進(jìn)行初步脫水(含水率降至 70%-80%),減少后續(xù)污泥處理量,甚至實(shí)現(xiàn)渣料資源化(如飼料、有機(jī)肥原料)。
二、水切網(wǎng)式固液分離機(jī)的核心結(jié)構(gòu)組成
設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行依賴 “進(jìn)水系統(tǒng)、分離系統(tǒng)、清洗系統(tǒng)、排渣系統(tǒng)、控制系統(tǒng)” 五大核心模塊的協(xié)同,各模塊功能明確、結(jié)構(gòu)緊湊,具體組成如下:
核心模塊 | 關(guān)鍵部件 | 材質(zhì) / 規(guī)格 | 核心功能 |
進(jìn)水系統(tǒng) | 進(jìn)水管、布水器 | 304 不銹鋼(耐腐蝕),管徑 DN50-DN300 | 將含固廢水均勻分配至濾網(wǎng)表面,避免局部水流沖擊導(dǎo)致濾網(wǎng)損壞 |
分離系統(tǒng) | 楔形濾網(wǎng)、分離腔體 | 濾網(wǎng):316L 不銹鋼(耐酸堿,孔徑 0.1-5mm);腔體:Q235 碳鋼(防腐涂層) | 核心分離部件,截留固體、透過液體,分離腔體為水流與渣料提供容納空間 |
清洗系統(tǒng) | 旋轉(zhuǎn)刮板、導(dǎo)流板、高壓噴淋頭 | 刮板:耐磨橡膠 / 304 不銹鋼;噴淋頭:黃銅(防堵塞設(shè)計(jì)) | 清除濾網(wǎng)表面固體顆粒,防止堵塞,保障分離效率 |
排渣系統(tǒng) | 排渣閥、螺旋輸送機(jī)、壓榨脫水裝置 | 排渣閥:氣動(dòng)蝶閥(自動(dòng)控制);輸送機(jī):304 不銹鋼螺旋葉片 | 將清洗后的固體渣料排出,可選脫水功能降低渣料含水率 |
控制系統(tǒng) | PLC 控制柜、液位傳感器、壓力傳感器 | PLC:西門子 / 施耐德;傳感器:精度 ±0.5% | 自動(dòng)控制進(jìn)水、清洗、排渣流程(如液位過高時(shí)加大清洗頻率),實(shí)時(shí)監(jiān)測設(shè)備壓力、流量,故障時(shí)報(bào)警 |
三、分類與適用場景
根據(jù)濾網(wǎng)結(jié)構(gòu)、清洗方式、處理量,水切網(wǎng)式固液分離機(jī)可分為不同類型,適配不同行業(yè)的含固廢水特性,具體分類與適用場景如下:
1. 按濾網(wǎng)結(jié)構(gòu)分類
(1)圓筒式水切網(wǎng)分離機(jī):
結(jié)構(gòu)特點(diǎn):濾網(wǎng)呈圓筒狀,豎直或水平放置,旋轉(zhuǎn)刮板沿圓筒內(nèi)壁旋轉(zhuǎn)清洗,分離面積大(單臺(tái)設(shè)備濾網(wǎng)面積可達(dá) 1-10㎡);
處理量:5-500m³/h(適合中大型污水處理項(xiàng)目);
適用場景:市政污水廠預(yù)處理(截留柵渣、泥沙)、化工廢水預(yù)處理(截留催化劑顆粒)、水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水凈化(截留殘餌、糞便)。
(2)平板式水切網(wǎng)分離機(jī):
結(jié)構(gòu)特點(diǎn):濾網(wǎng)為平板狀,多組濾網(wǎng)平行排列,清洗裝置為往復(fù)式刮板,結(jié)構(gòu)簡單、占地面積??;
處理量:1-50m³/h(適合小型污水處理項(xiàng)目);
適用場景:食品加工車間廢水處理(如豆制品廢水截留豆渣、屠宰廢水截留肉渣)、實(shí)驗(yàn)室廢水預(yù)處理、小型養(yǎng)殖場尾水處理。
2. 按清洗動(dòng)力分類
(1)無動(dòng)力自清洗分離機(jī):
核心特點(diǎn):依賴進(jìn)水水流動(dòng)能驅(qū)動(dòng)清洗刮板旋轉(zhuǎn),無需額外電機(jī),能耗低(僅需水泵動(dòng)力)、故障率低;
適用場景:進(jìn)水壓力穩(wěn)定(0.2-0.4MPa)、含固濃度適中(1%-5%)的廢水,如市政污水、雨水回收處理。
(2)輔助動(dòng)力清洗分離機(jī):
核心特點(diǎn):配備小型電機(jī)驅(qū)動(dòng)刮板旋轉(zhuǎn),或搭配高壓水泵實(shí)現(xiàn)噴淋清洗,適合高濃度、高粘性廢水;
適用場景:污泥濃度>5% 的工業(yè)廢水(如印染廢水截留纖維、造紙廢水截留紙漿)、含油脂廢水(如餐飲廢水截留食物殘?jiān)?。
3. 按處理量分類
(1)小型設(shè)備(處理量 1-50m³/h):體積小(長 × 寬 × 高約 1.5×1×1.2m),適合分散式污水處理(如農(nóng)村生活污水、小型食品廠);
(2)中型設(shè)備(處理量 50-200m³/h):主流型號(hào),適合中小型污水廠、工業(yè)園區(qū)集中處理(如化工園區(qū)預(yù)處理);
(3)大型設(shè)備(處理量 200-1000m³/h):多為模塊化設(shè)計(jì)(多組濾網(wǎng)并聯(lián)),適合大型市政污水廠、港口船舶污水集中處理。
四、核心應(yīng)用領(lǐng)域與優(yōu)勢
水切網(wǎng)式固液分離機(jī)因 “高效攔截、低堵塞、自動(dòng)化” 的特點(diǎn),在多個(gè)領(lǐng)域替代傳統(tǒng)格柵、沉淀池,成為固液分離的優(yōu)選設(shè)備,具體應(yīng)用如下:
1. 市政污水與水環(huán)境治理領(lǐng)域
(1)污水廠預(yù)處理:替代傳統(tǒng)機(jī)械格柵,截留污水中的柵渣、泥沙、塑料袋等固體雜質(zhì),避免后續(xù)處理單元(如曝氣池、沉淀池)堵塞,降低生化處理負(fù)荷;
(2)黑臭水體治理:用于河道、湖泊的應(yīng)急處理,截留水體中的懸浮泥沙、藻類殘?bào)w,改善水體透明度,為后續(xù)生態(tài)修復(fù)創(chuàng)造條件;
(3)雨水回收利用:處理初期雨水(含大量泥沙、垃圾),截留固體雜質(zhì)后,雨水可用于綠化灌溉、道路沖洗。
2. 工業(yè)廢水處理領(lǐng)域
(1)食品加工行業(yè):處理豆制品廢水(截留豆渣)、屠宰廢水(截留肉渣、毛發(fā))、果蔬加工廢水(截留果皮、菜渣),渣料可回收制成飼料或有機(jī)肥,實(shí)現(xiàn)資源循環(huán);
(2)化工與制藥行業(yè):預(yù)處理含催化劑顆粒、反應(yīng)殘?jiān)膹U水(如農(nóng)藥廢水、醫(yī)藥中間體廢水),避免顆粒堵塞后續(xù)膜分離設(shè)備或污染生化系統(tǒng);
(3)造紙與印染行業(yè):截留造紙廢水中的紙漿纖維、印染廢水中的染料顆粒,纖維可回用至生產(chǎn)環(huán)節(jié),降低原料消耗。
3. 水產(chǎn)養(yǎng)殖與農(nóng)業(yè)領(lǐng)域
(1)水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水凈化:處理工廠化養(yǎng)殖尾水(截留殘餌、魚類糞便),凈化后的水可循環(huán)回用,減少換水頻率,降低養(yǎng)殖成本,避免污染周邊水體;
(2)農(nóng)業(yè)灌溉水處理:處理含泥沙的河水、井水,截留固體顆粒,防止灌溉管道堵塞,保護(hù)滴灌、噴灌設(shè)備。
4. 其他特殊領(lǐng)域
(1)船舶污水處理:用于遠(yuǎn)洋船舶的生活污水處理,截留糞便、廚余垃圾等固體雜質(zhì),滿足國際海事組織(IMO)的污水排放標(biāo)準(zhǔn);
(2)建筑施工廢水處理:處理混凝土攪拌廢水、樁基施工廢水(含大量泥沙),截留泥沙后,廢水可循環(huán)用于攪拌或降塵。
五、使用注意事項(xiàng)與維護(hù)要點(diǎn)
1. 設(shè)備選型與安裝
(1)選型關(guān)鍵:根據(jù)廢水的 “含固濃度(SS)、固體顆粒粒徑、處理量” 選擇合適型號(hào),如顆粒粒徑 0.5mm 以上可選 1mm 孔徑濾網(wǎng),高濃度廢水優(yōu)先選輔助清洗式設(shè)備;
(2)安裝要求:設(shè)備需水平安裝,進(jìn)水管需設(shè)置閥門與壓力表,確保進(jìn)水壓力穩(wěn)定(避免壓力波動(dòng)導(dǎo)致濾網(wǎng)損壞);排渣口需高于后續(xù)渣料處理設(shè)備,避免渣料回流。
2. 日常操作與維護(hù)
(1)定期檢查:每日檢查濾網(wǎng)表面是否有破損、刮板是否靈活(無卡頓)、排渣閥是否通暢,若發(fā)現(xiàn)濾網(wǎng)破損需及時(shí)更換(避免固體顆粒穿透,影響出水水質(zhì));
(2)濾網(wǎng)清洗:無動(dòng)力設(shè)備需定期(每周 1 次)檢查清洗效果,若濾網(wǎng)堵塞需手動(dòng)沖洗;輔助清洗設(shè)備需定期檢查高壓噴淋頭是否堵塞,超聲波裝置是否正常工作;
(3)潤滑保養(yǎng):每月對(duì)旋轉(zhuǎn)刮板的軸承、螺旋輸送機(jī)的齒輪進(jìn)行潤滑(使用耐水潤滑脂),防止部件磨損;
(4)故障處理:若設(shè)備壓力驟升(超過 0.6MPa),多為濾網(wǎng)堵塞,需立即停機(jī)清洗;若出水 SS 超標(biāo),需檢查濾網(wǎng)是否破損或刮板是否磨損。
3. 長期維護(hù)
(1)濾網(wǎng)更換:根據(jù)使用頻率,濾網(wǎng)使用壽命通常為 1-3 年,若出現(xiàn)嚴(yán)重腐蝕、孔徑變形,需及時(shí)更換(優(yōu)先選擇 316L 不銹鋼濾網(wǎng),耐酸堿、壽命長);
(2)控制系統(tǒng)校準(zhǔn):每年校準(zhǔn)液位傳感器、壓力傳感器,確保 PLC 控制系統(tǒng)的自動(dòng)控制邏輯準(zhǔn)確(如液位過高時(shí)自動(dòng)加大清洗頻率);
(3)冬季防護(hù):北方地區(qū)冬季需做好設(shè)備保溫,若設(shè)備停用,需排空腔體與管路內(nèi)的積水,防止凍裂。