張灃（新疆喀拉通克礦業(yè)有限責(zé)任公司，新疆 富蘊(yùn)縣 836106）

陶瓷過濾機(jī)循環(huán)用水的節(jié)能降耗改進(jìn)分析

張灃（新疆喀拉通克礦業(yè)有限責(zé)任公司，新疆 富蘊(yùn)縣 836106）

隨著能源危機(jī)的加劇，人們的環(huán)保意識(shí)逐漸增強(qiáng)，節(jié)能降耗已經(jīng)在全球范圍內(nèi)被認(rèn)可。充分利用現(xiàn)階段的科學(xué)技術(shù)，改進(jìn)節(jié)能措施，已經(jīng)成為低碳經(jīng)濟(jì)的重心。陶瓷過濾機(jī)主要用于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，其中的固液分離消耗能源較多。對(duì)陶瓷過濾機(jī)循環(huán)用水進(jìn)行改進(jìn)，對(duì)儲(chǔ)液罐、管道泵等進(jìn)行循環(huán)使用，能夠顯著降低水處理成本，還包括重復(fù)使用陶瓷板、控制循環(huán)水質(zhì)等措施。

陶瓷過濾機(jī)；循環(huán)用水；節(jié)能降耗；改進(jìn)

陶瓷過濾機(jī)在選礦廠、冶金等行業(yè)應(yīng)用較多，一般用于精礦粉的脫水，與傳統(tǒng)的外濾式圓筒過濾機(jī)相比具有明顯的優(yōu)勢(shì)。在過去的很長一段時(shí)間內(nèi)，利用濾布進(jìn)行過濾，效率低、耗能高，而且效果欠佳、人工成本高。陶瓷過濾機(jī)利用微孔陶瓷進(jìn)行過濾，通水、不透氣，能夠輕松進(jìn)行固液分離。利用真空泵將陶瓷板內(nèi)的空氣抽離，與外界產(chǎn)生壓強(qiáng)差，在內(nèi)部的負(fù)壓狀態(tài)下使料槽中的懸浮物牢牢依附在陶瓷板上，液體則通過分離裝置排出或者被再次利用，通過這些流程完成固液分離。然后對(duì)陶瓷板進(jìn)行清潔，保證下個(gè)循環(huán)的使用。這種過濾機(jī)制轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)的過濾模式，受到市場(chǎng)的歡迎。

1 陶瓷過濾機(jī)循環(huán)用水的節(jié)能降耗改進(jìn)前流程

圖1

在0.1至0.13MPa的壓力下，地下清水從過濾器進(jìn)入分配閥，然后再從陶瓷過濾機(jī)上的管路進(jìn)入內(nèi)腔中，此時(shí)的內(nèi)腔剛剛完成卸料。工作原理如圖1所示，裝置系統(tǒng)如圖2。陶瓷板上的礦粉被這些自帶壓力的地下清水由內(nèi)至外進(jìn)行沖刷，沖刷完畢后陶瓷板即開始吸料，周而復(fù)始進(jìn)行。對(duì)陶瓷板進(jìn)行清洗與脫料用水相同。在脫料時(shí)利用真空泵將陶瓷板內(nèi)腔中的空氣轉(zhuǎn)移到真空筒中，再經(jīng)離心泵排至工業(yè)水窖，這些水可以被處理然后重復(fù)使用（如圖3）。

圖2

圖3

2 陶瓷過濾機(jī)循環(huán)用水改進(jìn)前存在的問題

2.1 成本較高

在安裝、使用陶瓷過濾機(jī)時(shí)，工藝要求必須將地下清水作為水源，將濾液外排。目前我廠應(yīng)用的陶瓷過濾機(jī)為60平方米三臺(tái)，濾液每個(gè)小時(shí)達(dá)到35立方米。另外，濾液直接進(jìn)入工業(yè)水窖，陶瓷無法繼續(xù)使用，因此造成陶瓷過濾機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)中耗水量較高，增加了一定選礦成本。

2.2 耗費(fèi)材料較多

地下清水經(jīng)過蓄水池直接進(jìn)入生產(chǎn)中使用，清水中泥沙、水垢較多，導(dǎo)致濾芯負(fù)荷較大，嚴(yán)重縮短使用壽命。頻繁更換的濾芯不僅增加了材料成本，還不利于生產(chǎn)的連續(xù)進(jìn)行。受水質(zhì)影響的陶瓷板容易出現(xiàn)毛細(xì)孔堵塞等問題，降低吸料能力，增加材料與能源的消耗。

2.3 人力成本高

在陶瓷過濾機(jī)使用地下清水時(shí)，每8小時(shí)就要對(duì)濾芯進(jìn)行清洗。工作人員需要保證毛細(xì)孔不被堵塞，人力成本很高。

2.4 生產(chǎn)不連續(xù)

隨著選礦廠規(guī)模不斷擴(kuò)大，用水量也隨之增加，為保證必要設(shè)備的冷卻、機(jī)械密封等優(yōu)先用水，造成陶瓷斷水無法運(yùn)行的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。

3 陶瓷過濾機(jī)循環(huán)用水的節(jié)能降耗改進(jìn)分析

3.1 陶瓷過濾機(jī)循環(huán)用水的節(jié)能降耗改進(jìn)措施

為進(jìn)一步發(fā)揮陶瓷過濾機(jī)節(jié)能降耗的功能，需要對(duì)循環(huán)用水系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)：增加容積為20立方米的儲(chǔ)液罐，并在下部設(shè)置一臺(tái)管道泵，從而將外排濾液收集起來。收集的濾液再

經(jīng)管道泵送從入水口進(jìn)入工作管路之中，實(shí)現(xiàn)重復(fù)使用（如圖4）；雖然陶瓷板與傳統(tǒng)的過濾介質(zhì)相比已經(jīng)具備使用壽命長的優(yōu)點(diǎn)，但是長時(shí)間的使用同樣會(huì)發(fā)生毛孔堵塞。將毛細(xì)孔被堵塞的陶瓷板進(jìn)行更換，通過酸化處理實(shí)現(xiàn)再次利用。堵塞主要表現(xiàn)為陶瓷膜被污染，按照部位可將污染類別分為：陶瓷膜表面有污染物沉積、膜孔道被堵塞、過濾層被堵塞。對(duì)其進(jìn)行的處理可分為物理處理與化學(xué)處理方式。物理處理包括：反沖洗與超聲波處理?；瘜W(xué)方式包括：酸堿處理與氧化劑處理。具體采取何種方式需要根據(jù)陶瓷膜的材質(zhì)與污染物類別與污染程度的不同進(jìn)行選擇利用。

圖4

3.2 陶瓷過濾機(jī)循環(huán)用水的節(jié)能降耗改進(jìn)效果分析

改進(jìn)之后的循環(huán)用水系統(tǒng)，不僅能夠使地下清水的水量減少，還能有效保證連續(xù)生產(chǎn)。按陶瓷過濾機(jī)每處理一噸混合精礦耗水量2.4立方米，全年光陶瓷過濾機(jī)自來水耗水量為216000立方米。若在改進(jìn)前，使用地下清水，水費(fèi)用超過12萬元。在改進(jìn)后，能夠?qū)μ沾砂暹M(jìn)行有效處理，重新投入生產(chǎn)使用，加強(qiáng)控制循環(huán)水質(zhì)。通過這種措施，能夠大大減少陶瓷板與濾芯的消耗量。通過對(duì)改進(jìn)后循環(huán)用水系統(tǒng)在生產(chǎn)中的使用進(jìn)行研究，經(jīng)過計(jì)算得出，每年能夠節(jié)省資金超過20萬元。

4 結(jié)語

陶瓷過濾機(jī)作為新型的固液分離設(shè)備，設(shè)計(jì)理念先進(jìn)、結(jié)構(gòu)合理、運(yùn)作自動(dòng)化，在礦山、冶金等行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。對(duì)陶瓷過濾機(jī)循環(huán)用水的節(jié)能降耗進(jìn)行改進(jìn)，不僅能夠減少用水量，還能保證生產(chǎn)的連續(xù)性，更加符合現(xiàn)代節(jié)能減排的綠色理念。

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張灃（1985-），男，本科，工藝技術(shù)員。