Bandfilteranlagen

Funktionsprinzip der Bandkonzentrator-Filterpresse

Die Bandfilterpresse ist ein kontinuierlicher Filter, der mit einem mehrlagigen Polypropylen-Filterband arbeitet, um das Material zu pressen und zu entwässern. Durch dieses Pressfiltrationsverfahren lassen sich Wasser und Feststoffpartikel in der Suspension effektiv trennen, sodass die Flüssigkeit gereinigt und der Feststoff konzentriert oder entwässert werden kann.

Das Flockungsmittel aus der Flockungsmittelaufbereitungsanlage wird in den statischen Mischer gepumpt, gründlich mit dem Material vermischt und gelangt anschließend in den Konzentrationsbereich. Dort wird durch die Einwirkung von Flockungsmittel und Schwerkraft der größte Teil des freien Wassers effektiv entfernt. Das Material wird dann über den Entlademechanismus zum Druckfilterbereich transportiert. Nach der Entwässerung durch Schwerkraft wird es mittels des Umlenkmechanismus auf zwei geschlossene Filterbänder befördert. Zwei Hauptentwässerungswalzen pressen das Material zusammen und entwässern es. Anschließend formen S-förmige Walzen mit abnehmendem Durchmesser den Filterkuchen von klein nach groß.

Der gesamte Entwässerungsprozess der Bandkonzentrationsfilterpresse ist kontinuierlich und umfasst im Allgemeinen folgende Schritte: Flockung – Zuführung – Schwerkraftentwässerung im Konzentrationsbereich – Extrusion und Scherkraftentladung aus dem Konzentrationsbereich. Dadurch wird der größte Teil des freien Wassers und ein Teil des Kapillarwassers aus dem Material entfernt. – Schwerkraftentwässerung im Druckfilterbereich – Vordruckentwässerung im Druckfilterbereich – Pressentwässerung im Druckfilterbereich – Entladung.

Aufbau der Konzentrationssektion einer Bandfilterpresse:

Der Konzentrationsbereich besteht aus Zuführvorrichtung, Spannvorrichtung, Verteilervorrichtung, Fahrgestell, Abweichungskorrekturvorrichtung, Erkennungs- und Schutzvorrichtung, Waschvorrichtung, Übertragungsvorrichtung, Entladevorrichtung und weiteren Teilen.

1. Zuführvorrichtung: Vor der Zuführvorrichtung ist ein statischer Mischer angeordnet, um eine vollständige Vermischung von Schlamm und Flockungsmittel zu gewährleisten. Im Inneren der Zuführvorrichtung befindet sich eine Umlenkplatte, entlang der das Material in U-Form fließt und in das Gehäuse überläuft.

2. Spannvorrichtung: Die Vorrichtung besteht im Wesentlichen aus Spannrolle, Pendellager mit Gleitsitz und Feder usw. Die Lager an beiden Enden der Spannwelle können sich entlang des Führungsblocks bewegen, und die Spannkraft des Filterbandes kann durch den Kompressionsgrad der Druckfeder unter deren Wirkung eingestellt werden.

3. Dosiervorrichtung: Die Dosiervorrichtung besteht im Wesentlichen aus einer Zuführplatte und einer Stützstange. Die Zuführplatte fördert das Material, verhindert die Bildung von Ansammlungen auf dem Filterband, dient der Materialtrennung und -aggregation und verbessert die Drainage. Die Zuführplatte ist aus einem flexiblen, verschleißfesten Material gefertigt, und die Unterkante der Zuführnut ist mit einer Gummidichtung versehen.

4. Chassis: Das Chassis dient hauptsächlich der Unterstützung, der Montage anderer Komponenten und der Sammlung von Filtrat. Es ist kaltverschweißt. Am Boden des Chassis befindet sich eine Ablauföffnung, in der Mitte eine Inspektionsöffnung für Wartungsarbeiten.

5. Korrekturvorrichtung: Die Vorrichtung arbeitet mit automatischer Luftdruckkorrektur und besteht im Wesentlichen aus Korrekturwalze, Zylinder, Induktionsarm und weiteren Bauteilen. Bei einer Abweichung des Filterbandes bewegt sich der Sensorstab entsprechend. Sobald der Induktionsarm das mechanische Betätigungsventil berührt, steuert dieses die Umkehrung des Luftsteuerventils, die Bewegung des Korrekturzylinders und die Rotation der Korrekturwalze. Durch die Rückwärtsbewegung zum anderen Anschlag wird das Filterband langsam zum anderen Ende bewegt. Auf der anderen Seite bewegt sich der Induktionsarm entsprechend dem Filterband, berührt erneut das mechanische Betätigungsventil, steuert die Umkehrung des Luftsteuerventils und die Bewegung des Korrekturzylinders. Dadurch wird die Rotation der Korrekturwalze angetrieben, während sich das Filterband langsam zurückbewegt. So wird das Filterband in einem bestimmten Bereich beidseitig der Mittellage dynamisch ausgeglichen und die automatische Korrekturfunktion realisiert.

6. Erkennungs- und Schutzvorrichtung: Sollte die Korrekturvorrichtung ausfallen und die Abweichung einer Seite des Filterbandes 40 mm erreichen, nähert sich das Filterband dem Endschalter und berührt diesen. Das System löst daraufhin einen Alarm aus und stoppt automatisch. Der Endschalter kann auch einen Riss des Filterbandes erkennen. Bei einem Riss des Filterbandes stoppt die Anlage sofort.

Komponenten der Bandfilterpresse:

Eine Bandfilterpresse besteht im Wesentlichen aus Antriebsvorrichtung, Rahmen, Presswalze, oberem Filterband, unterem Filterband, Filterbandspannvorrichtung, Filterbandreinigungsvorrichtung, Entladevorrichtung, Luftsteuerungssystem, elektrischem Steuerungssystem usw.

1. Rahmen: Der Rahmen der Bandfilterpresse dient hauptsächlich dazu, das Presswalzensystem und andere Komponenten zu stützen und zu befestigen.

2. Presswalzensystem: Es besteht aus Walzen mit abnehmendem Durchmesser. Der Schlamm wird von den oberen und unteren Filterbändern umschlossen. Beim Durchlaufen der Presswalzen entsteht durch die Spannung der Filterbänder ein Druckgradient von klein nach groß. Dadurch erhöht sich die Presskraft auf den Schlamm während der Entwässerung kontinuierlich, und das Wasser im Schlamm wird schrittweise entfernt.

3. Schwerkraftzonen-Entwässerungsvorrichtung: besteht hauptsächlich aus einer Schwerkraftzonenhalterung und einem Materialbehälter. Nach der Flockung wird der Schwerkraftzone eine große Menge Wasser entzogen, wodurch die Fließfähigkeit abnimmt und die Voraussetzungen für die spätere Extrusion und Entwässerung geschaffen werden.

4. Keilzonen-Entwässerungsvorrichtung: Die durch das obere und untere Filterband gebildete Keilzone übt einen Extrusionsdruck auf das eingeklemmte Material aus und führt eine Vorentwässerung durch, um die Anforderungen an den Flüssigkeitsgehalt und die Fließfähigkeit des Materials im Press- und Entwässerungsbereich zu erfüllen.

5. Filterband: Es ist der Hauptbestandteil der Bandfilterpresse. Der Trennprozess der festen und flüssigen Phase des Schlamms findet ober- und unterhalb des Filterbandes statt. Unter der Einwirkung der Spannung des oberen und unteren Filterbandes wird das Filtermedium an den Presswalzen vorbeigeführt und die zur Entfernung der Materialfeuchtigkeit erforderliche Presskraft erzeugt.

6. Filterband-Einstellvorrichtung: Sie besteht aus einem Betätigungszylinder, einem Stellwalzen-Rückdruckgeber und einem elektrischen System. Ihre Funktion ist der Ausgleich von Filterbandabweichungen, die durch ungleichmäßige Bandspannung, Montagefehler der Walzen, ungleichmäßige Zuführung oder andere Ursachen hervorgerufen werden, um die Kontinuität und Stabilität des Bandfilters zu gewährleisten.

7. Filterbandreinigungsvorrichtung: Sie besteht aus Sprühdüse, Reinigungswasserauffangbehälter und Reinigungsabdeckung. Während des Transports durchläuft das Filterband die Reinigungsvorrichtung kontinuierlich und wird dabei vom Druckwasser der Sprühdüsen bestrahlt. Die auf dem Filterband verbliebenen Partikel werden durch den Wasserdruck abgetrennt, sodass das Filterband regeneriert und für den nächsten Entwässerungsprozess vorbereitet wird.

8. Filterbandspannvorrichtung: Sie besteht aus Spannzylinder, Spannwalze und Synchronmechanismus. Ihre Funktion ist das Spannen des Filterbandes und die Bereitstellung der für die Pressentwässerung erforderlichen Spannungsbedingungen.

9. Entladevorrichtung: besteht aus Werkzeughalter, Entladewalze usw., ihre Funktion ist es, den Filterkuchen zu entwässern und das Filterband abzulösen, um den Entladevorgang zu ermöglichen.

10. Antriebsvorrichtung: bestehend aus Motor, Untersetzungsgetriebe, Zahnradgetriebe usw. Sie ist die Energiequelle für den Vorschub des Filterbandes und kann durch Anpassen der Drehzahl des Untersetzungsgetriebes die Anforderungen unterschiedlicher Bandgeschwindigkeiten im Prozess erfüllen.

Anwendungsgebiet der Bandfilterpresse

Als hochentwickelte Filtrationsanlage findet die Bandfilterpresse in verschiedenen Bereichen breite Anwendung. Zu den wichtigsten Anwendungsgebieten zählen:

1. Abwasserbehandlung: Bandfilterpressen eignen sich zur Schlammentwässerung in der Abwasserbehandlung. Der anfallende Klärschlamm muss für die weitere Behandlung und Entsorgung entwässert werden. Die Bandfilterpresse entwässert den Schlamm effizient und reduziert den Feuchtigkeitsgehalt deutlich.

2. Feinchemische Industrie: In der Feinchemie entstehen große Mengen an Abfällen, beispielsweise Rückstände aus der Farbstoff- und Lackproduktion. Diese Abfälle enthalten viel Wasser und Verunreinigungen. Mithilfe einer Bandfilterpresse lassen sich Wasser und Verunreinigungen aus diesen Abfallschlacken abtrennen, wodurch die Effizienz der Abfallbehandlung verbessert wird.

3. Mineralaufbereitung: Bei der Mineralaufbereitung fallen während der Aufbereitung und der Behandlung von Abraumhalden große Mengen an Wasser, Schlacke und Schlamm an. Bandfilterpressen können Wasser und Verunreinigungen in diesen Abfällen abtrennen, die Aufbereitungseffizienz verbessern und die Umweltbelastung reduzieren.

4. Lebensmittelindustrie: In der Lebensmittelindustrie werden Bandfilterpressen zur Verarbeitung von Säften, Stärke und anderen Materialien eingesetzt. Durch die Abtrennung von Feuchtigkeit und Verunreinigungen lassen sich Qualität und Ausbeute des Produkts verbessern.

5. Weitere Anwendungsgebiete: Neben den oben genannten Anwendungsgebieten kann die Bandfilterpresse auch in der Pharmaindustrie, der Papierherstellung, der Galvanotechnik und anderen Bereichen eingesetzt werden. Dort kann sie als fortschrittliche Filtrationsanlage verschiedene Materialien effizient verarbeiten und so die Produktionseffizienz und Produktqualität verbessern.

Kurz gesagt, bietet die Bandfilterpresse als fortschrittliches Filtrationsgerät vielfältige Anwendungsmöglichkeiten. In verschiedenen Bereichen machen ihre hohe Effizienz, Energieeinsparung, Umweltverträglichkeit und weitere Eigenschaften sie zur idealen Wahl für Filtrationsanlagen.

Prüfen und justieren Sie die Bandfilterpresse

Neben der allgemeinen Inspektion der Inbetriebnahmevorbereitung und des Betriebs der Bandfilterpresse treten während des Betriebs mit wechselndem Schlamm, Chemikalien, Ausrüstung usw. stets unterschiedliche Betriebsbedingungen auf. Bei ungünstigen Betriebsbedingungen weist der getrocknete Schlammkuchen einen hohen Feuchtigkeitsgehalt auf, der sogar 80 % des zulässigen Grenzwerts überschreiten kann. Daher sind bei der Bandfilterpresse neben den relevanten Punkten vor der Inbetriebnahme auch während des laufenden Betriebs die Einstellungen für Schlammzuführung, Bandgeschwindigkeit, Spannung, Schlammkonditionierung, Schlammmenge und Feststoffanteil im Schlamm anzupassen.

(1) Bandgeschwindigkeit: Die Bandgeschwindigkeit des Filterbandes wird üblicherweise über ein Handrad am Hauptantriebsmotor der Entwässerungsanlage reguliert. Die Geschwindigkeit kann je nach Beschaffenheit des Filterkuchens angepasst werden; der Hauptmotor muss dabei in Betrieb bleiben. Die Bandgeschwindigkeit beeinflusst die Entwässerungszeit des Schlamms in den einzelnen Arbeitsabschnitten und wirkt sich somit auf den Feststoffgehalt, die Dicke und die Ablösung des Filterkuchens aus.

Bei niedrigerer Bandgeschwindigkeit fördert die Schlammpumpe einerseits bei gleichbleibender Fördermenge mehr Schlamm auf das Filterband. Andererseits verlängert sich dadurch die Filtrationszeit des Schlamms auf dem Filterband, was zu einem höheren Feststoffgehalt im Filterkuchen führt. Je höher der Feststoffgehalt des Filterkuchens ist, desto dicker ist er und desto leichter lässt er sich vom Filterband ablösen. Umgekehrt führt eine höhere Bandgeschwindigkeit zu einer geringeren Schlammmenge pro Zeiteinheit und einer kürzeren Filtrationszeit. Dies resultiert in einem höheren Feuchtigkeitsgehalt des Filterkuchens und einem geringeren Feststoffgehalt. Je dünner der Filterkuchen, desto schwieriger lässt er sich ablösen. Daher ist eine niedrigere Bandgeschwindigkeit hinsichtlich der Filterkuchenqualität vorteilhaft. Die Bandgeschwindigkeit beeinflusst jedoch direkt die Verarbeitungskapazität der Entwässerungsanlage: Je niedriger die Bandgeschwindigkeit, desto geringer die Verarbeitungskapazität. Bei Mischschlamm aus Primärsedimentationsschlamm und Belebtschlamm oder bei weiterbehandeltem chemischem Schlamm und Belebtschlamm sollte die Bandgeschwindigkeit auf 2–5 m/min eingestellt werden. Bei hohem Schlammvolumen ist eine höhere Bandgeschwindigkeit erforderlich, ansonsten eine niedrigere. Da Belebtschlamm hauptsächlich aus Mikroorganismen besteht, lassen sich Interzellular- und Intrazellularwasser durch einfache Druckfiltration nur schwer entfernen. Eine alleinige Entwässerung mittels Banddruckfiltration ist daher in der Regel nicht zielführend, da die Bandgeschwindigkeit sonst unter 1 m/min liegen müsste und die Durchsatzleistung sehr gering und unwirtschaftlich wäre.

Es ist jedoch zu beachten, dass die Bandgeschwindigkeit unabhängig von der Art des Schlamms und der Schlammmenge 5 m/min nicht überschreiten sollte, da eine zu hohe Bandgeschwindigkeit auch zum Aufrollen des Filterbandes usw. führen kann.

(2) Filterbandspannung: Gemäß der Konstruktion der Druckfilterentwässerungsanlage gelangt der mit Polymerflockungsmittel versetzte Schlamm zwischen den oberen und unteren Walzen des Filterbandes hindurch. Das Wasser wird durch die Extrusion zwischen den oberen und unteren Walzen herausgefiltert. Die Spannung des Filterbandes bestimmt somit direkt den Druck und die Scherkräfte, die von den oberen und unteren Walzen auf die Schlammschicht ausgeübt werden. Daher beeinflusst die Filterbandspannung den Feststoffgehalt des Filterkuchens. Je höher die Spannung, desto stärker wird das Wasser im Schlamm verdrängt und desto besser werden die Schlammflocken zu Filterkuchen verarbeitet. Dadurch erhöht sich der Extrusionsgrad des Schlamms zwischen den Walzen in der Entwässerungsanlage, die Wasserfiltration wird intensiver und der Feststoffgehalt des fertigen Filterkuchens steigt. Für kommunalen Klärschlamm sollte die Spannung im Allgemeinen zwischen 0,3 und 0,7 MPa liegen, wobei ein Mittelwert um 0,5 MPa optimal ist. Achten Sie außerdem auf die richtige Spannungseinstellung. Ist die Spannung zu hoch, ist der Spalt zwischen dem oberen und unteren Filterband zu klein, wird zu viel Schlamm durch den Überdruck aus dem Spalt zwischen den Bändern herausgepresst. Dadurch gelangt der Schlamm aus dem Niederdruck- oder Hochdruckbereich ins Filterband, was zu Materialfluss oder Verstopfungen führt. Im Allgemeinen sollte die Spannung der oberen und unteren Filterbänder gleich eingestellt und gegebenenfalls angepasst werden. Die Spannung des unteren Filterbandes sollte etwas geringer sein als die des oberen. Dadurch sammelt sich der Schlamm während des Entwässerungsprozesses leichter in der durch das untere Filterband gebildeten Mulde zu einem Filterkuchen. Dies verbessert die Kuchenbildung deutlich.

(3) Schlammflockungsmittel: Die Bandfilterpresse ist stark von der Schlammflockung und der Schlammwirkung abhängig. Bei unzureichender Flockungswirkung aufgrund zu geringer Dosierung kann das Kapillarwasser zwischen den Schlammpartikeln nicht in freies Wasser umgewandelt und im Konzentrationsbereich nicht abfiltriert werden. Daher ist der Schlamm aus der Keilzone, wo das obere und untere Filterband aufeinandertreffen, beim Eintritt in den Niederdruckbereich noch beweglich und kann nicht abgepresst werden, was zu starkem Schlammfluss führt. Ist die Dosierung hingegen zu hoch, steigen nicht nur die Behandlungskosten, sondern es bleibt auch überschüssiges Mittel nach vollständiger Reaktion mit dem Schlamm viskos zurück, haftet am Filterband und lässt sich mit Hochdruckwasser nur schwer entfernen. Zudem kann das restliche Mittel leicht die Filterspalte im Filterband verstopfen. Bei Mischschlamm aus chemischem und biologischem Schlamm aus städtischen Kläranlagen sollte bei Verwendung von Polyacrylamid (PAM) die Dosierung, bezogen auf Trockenschlamm, im Allgemeinen zwischen 1 und 6 kg/t liegen. Die genaue Dosierung sollte nach Labortests entsprechend der Leistung und dem Molekulargewicht des gekauften Mittels bestimmt werden.

(4) Schlammmenge und Feststoffgehalt des Schlamms: Schlammmenge und Feststoffgehalt des Schlamms sind zwei repräsentative Indikatoren für die Verarbeitungskapazität der Banddruckfilter-Entwässerungsanlage. Die Schlammaufnahme bezeichnet die Menge an Nassschlamm, die pro Meter Bandbreite und Zeiteinheit behandelt werden kann, üblicherweise mit q abgekürzt und in m³/(m·h) angegeben. Der Feststoffgehalt des Schlammzulaufs bezeichnet die Gesamtmenge an Trockenschlamm, die pro Meter Bandbreite und Zeiteinheit behandelt werden kann, üblicherweise mit qs abgekürzt und in kg/(m·h) angegeben. Offensichtlich hängen q und qs von der Bandgeschwindigkeit und der Filterbandspannung des Entwässerungsgeräts sowie vom Konditionierungseffekt des Schlamms ab. Dieser wiederum hängt vom gewünschten Entwässerungsgrad ab, d. h. vom Feststoffgehalt des Filterkuchens und der Feststoffausbeute. Daher sind q und qs bei gegebener Schlammbeschaffenheit und gegebenem Entwässerungsgrad festgelegt. Ist die Schlammzufuhr zu groß oder die Feststoffbelastung zu hoch, verringert sich die Entwässerungswirkung. Im Allgemeinen kann q 4–7 m³/(m·h) und q 150–250 kg/(m·h) erreichen. Die Bandbreite der Entwässerungsanlage sollte in der Regel 3 m nicht überschreiten, da sich der Schlamm sonst nicht gleichmäßig verteilen lässt.

Im praktischen Betrieb sollte der Bediener entsprechend den Anforderungen an die Schlammqualität und die Entwässerungswirkung der Anlage durch wiederholtes Anpassen der Bandgeschwindigkeit, der Spannung, der Dosierung und anderer Parameter die Schlammmenge und die Schlammfeststoffbeladung der Anlage ermitteln, um den Betrieb und die Verwaltung zu erleichtern.

Wartung der Bandschlammfilterpresse

Die Bandfilterpresse für Schlamm ist eine komplexere Anlage, die regelmäßige Wartung benötigt, um ihren ordnungsgemäßen Betrieb zu gewährleisten. Im Folgenden werden einige gängige Wartungsmethoden für Bandfilterpressen beschrieben:

1. Reinigen Sie den Filterriemen regelmäßig.

Da die Bandschlammpresse den Schlamm durch das Filterband presst und entwässert, kann das Filterband leicht verschmutzen. Wird die Reinigung und der Austausch nicht rechtzeitig durchgeführt, führt dies zu einer Verlangsamung der Filtration, einer Verringerung der Betriebseffizienz und kann sogar zum Ausfall der Anlage führen.

Um einen einwandfreien Betrieb zu gewährleisten, muss das Filterband regelmäßig gereinigt werden. Die Reinigung erfolgt üblicherweise mit einem speziellen Reinigungsmittel und einem Hochdruckreiniger, um Schmutz und Verunreinigungen vollständig zu entfernen.

2. Überprüfen Sie die Funktionsfähigkeit jedes einzelnen Geräteteils.

Während des Betriebs der Anlage ist es notwendig, regelmäßig zu überprüfen, ob jedes Anlagenteil ordnungsgemäß funktioniert, z. B. die Funktion der Trommel, der Druckwalze, des Kompressionsbandes und des Fördersystems usw. Bei Beschädigungen oder ungewöhnlichen Geräuschen muss umgehend gehandelt werden.

3. Ölprodukte regelmäßig austauschen und Maschinen regelmäßig warten.

Alle Antriebskomponenten der Bandfilterpresse, wie z. B. Hydraulik- und Getriebeöl, müssen regelmäßig ausgetauscht werden, um den einwandfreien Betrieb der Anlage zu gewährleisten. Darüber hinaus sollte die Maschine gemäß dem üblichen Wartungszyklus (Ölwechsel, Reinigung, Korrosionsschutz usw.) gewartet werden, um ihre Lebensdauer zu verlängern und die Effizienz der Instandhaltung zu steigern.

4. Die Nutzungsregeln sind strikt einzuhalten.

Die Bandfilterpresse für Schlamm benötigt eine Bedienungsanleitung für den ordnungsgemäßen Betrieb. Daher ist es unerlässlich, die Bedienungsregeln während des Betriebs strikt zu befolgen und die Presse nicht zu überlasten oder zu stark zu komprimieren. Achten Sie außerdem während des Betriebs auf die Sicherheit und den Gesundheitsschutz der Bediener. Bei Auftreten von Störungen muss die Presse beispielsweise zur Wartung abgeschaltet werden.