真空过滤基本过程

真空过滤是借在过滤介质一侧造成一定程度的负压(真空)而使滤液排出实现固液分离的，因而其推动力较小，一般为0.04～0.06MPa，在某些场合，可达0.08MPa，由于滤饼两侧的压力降较低，因此过滤速度较慢，微细物料滤饼的含水量较高，这是真空过滤机主要的不足之处；但其优点则在于能在相对简单的机械条件下连续操作，而且在大多数场合能获得比较满意的工作指标。因此，与其他类型的过滤机(如压滤机)相比，真空过滤机长期以来一直得到用户的青睐。除非压滤机在连续操作、力学性能、制造及运行成本诸方面都取得重大突破，并能满足应用部门的综合要求，否则真空过滤在固液分离领域内有重要地位将难以动摇。

真空过滤机的工作周期一般可分为如下几个阶段：①成饼阶段；②脱水阶段；③洗涤阶段，④压实阶段；⑤干燥阶段；⑥卸饼阶段。其中洗涤、压实、干燥等阶段的有无视实际需要而定，而成饼、脱水及卸饼则是大部分真空过滤机(水平带式真空过滤机的过滤周期中可不计卸饼阶段)所具有的基本工作过程。在过滤周期中，每一操作过程所占用的时间份额随过滤机而异。

成饼阶段是严格意义上的过滤过程(过滤就其本身意义而言是指滤液连续通过介质与固体物料分离的过程)，在这一过程中，固体物料借真空作用(下部给料)或真空与重力联合作用(上部给料)而吸附在过滤介质表面，逐渐形成一定厚度的滤饼；随着滤饼的逐渐增厚，相应的过滤阻力也逐渐增大，因此在这一阶段的过滤速度(即单位时间内单位面积的过滤介质所通过的滤液体积)呈逐渐下降趋势。不过这一阶段的主要任务是形成一定厚度的滤饼，以达到预期的处理能力。滤饼形成后即脱离给料槽进入脱水阶段。在该阶段内，滤饼的相对饱和度(即滤饼水分所占体积与滤饼孔隙总体积之比)要从开始时的100%降低到10%~20%左右。在真空抽吸作用下，水分所占据的大部分孔隙被空气所取代。

被排除的水分基本上是重力水及孔隙水，因为真空抽吸还不足以排除表面水及毛细水。滤饼脱水阶段的流体力学特性，是多孔介质中两种流体的驱替问题。对作为替换介质的气体来说，有效渗透率逐渐增大，流动阻力逐渐减小，而对被驱替的液体来说，情况则正好相反。

用空气驱逐孔隙中的液体。一方面固然可以降低滤饼水分，但另一方面也极易导致真空度的下降而不利于水分的进一步排除，这是因为气体很容易穿透滤饼而使滤饼龟裂的缘故。因此在脱水阶段如何防止滤饼的龟裂是实际过滤过程中一个非常重要的课题。滤饼经脱水后，若无其他处理，则进入卸饼阶段。此阶段的任务；一是卸除滤饼；二是恢复过滤介质的渗透性使之进入下一个过滤周期。因此怎样卸下剩余水分尽可能低的滤饼且最大限度地恢复过滤介质的渗透能力(即避免堵塞)是选用卸饼方式时所要考虑的两大因素。

在真空过滤机上实现上述的三个基本阶段是一件相对简单的事情，这是因为真空过滤所用压力较低，各阶段之间的转换从机械上来说不需很高的要求。但是，在实际的过滤周期中各阶段之间并不是截然分明的，而是存在着一定的过渡阶段。因此，在过滤机设计时，应尽可能地扩大脱水区，而减小其他各区。例如，若给料浓度足以保证一定厚度滤饼的形成，则可适当减少成饼阶段所占用的时间而增加脱水时间；至于过渡区的大小，主要取决于分配头的机械切换性能，若能予以改进，亦可增加脱水时间。

真空过滤，是由于真空机的作用，在过滤机滤鼓内抽成负压，形成过滤介质层(滤布)的两面压力差。随着过滤机的转动，碱液中的母液被抽走，重碱则吸附在滤布上，最后被刮刀刮下。

真空过滤机一般指转鼓真空过滤机。它的主体是个筒状的滤鼓，滤鼓旋转一周，过滤过程中各部分的作用如图1所示。滤鼓下半部约五分之二浸在碱液槽内，当滤鼓旋转时，全部滤面轮流与碱液槽内的碱液相接触，滤液被吸入滤鼓内，重碱结晶则附着于滤布上。滤鼓旋转一周的作用，可分为如下五个过程：

(1)抽吸滤液在碱液槽底部中心略偏左(14°左右)开始，至液面止，液体被吸入滤鼓内，重碱结晶则附于毛毡滤布上(或金属滤布)。这是真正的过滤作用。

(2)第一次被吸干 从液面开始至碱液槽下约300～400mm止，滤饼中的液体(滤液)被吸干。

(3)洗涤，第一次被吸干位置始至上洗水槽约150mm处止，为用洗水洗涤阶段。带人滤液内洗水约0.2～0.25

(4)第二次吸干从洗水槽后开始至刮刀处止，重碱内残留的母液和洗水继续被吸干即真正的吸干阶段，约占滤鼓面积的四分之一。吸干的同时还有三道压辊帮助挤压出重碱内的水分，为使水分含量最少，滤鼓转速不能过快。

(5)吹气刮刀下部(水平线下)又吸人滤液，然后通入压缩空气(一部分在液面下进行)。滤布上残留的3～4mm厚的碱层被空气吹下，使滤布恢复吸碱液效能。

滤鼓在连续转动过程中，重复这五个阶段的作用，完成重碱过滤的操作。

真空过滤是应用最为广泛、在理论与实践方面最为成熟的一种过滤方法。和其他滤饼过滤的方法一样，真空过滤技术也是使用多孔过滤介质支撑滤饼。所不同的是真空过滤所使用的推动力较小，因而适用于一些特殊情况的应用。

真空过滤是一种污泥脱水的连续过滤操作，一般在圆柱形转筒滤机中完成。转筒上覆盖的过滤介质，可以是天然织物、合成纤维制品或金属丝网。转筒水平设置在污泥槽的上面，并部分浸入槽中。当转筒缓慢转动时，转筒圆周的一部分承受内部真空，将污泥吸至滤机介质上，污泥中的水分在回转中被吸出，脱水泥饼被刮除。通常为了使真空滤机达到良好的处理能力，需要将湿污泥进行调理。

真空过滤机是过滤介质的上游为常压，下游为真空，由上下游两侧的压力差形成过滤推动力而进行固、液分离的设备。真空过滤机常用的真空度为0.05~0.08MPa，但也有超过0.09MPa的。真空过滤机可有间歇式和连续式两种型式。问歇式和连续式真空过滤机各有特点，但是连续式真空过滤机的应用更广泛。常见的连续式真空过滤机有转鼓式和转盘式等。

真空过滤机的优点如下：①劳动强度小；②能直接观察到过滤情况，及时发现问题，便于检查；③维修费用较低；④连续式真空过滤机的工作效率高。

真空过滤机的缺点如下：①不能过滤低沸点滤液的物料：②不能过滤会形成可压缩性滤饼的难过滤物料；③真空系统需经常维护；④连续式真空过滤机在过滤过程中若进料料浆中的固体颗粒浓度和颗粒粒度分布变动大，则过滤的效果差。

真空过滤转筒式真空过滤机

转筒式真空过滤机如图2(a)所示。它的主体为可转动的水平圆筒(截面如图2(b)所示)，称为转鼓，其直径为0.3~4.5m，长3～6m。圆筒外表面由多孔板或特殊的排水构件组成，上面覆滤布。圆筒内部被分隔成若干个扇形格室，每个格室有吸管与空心轴内的孔道相通，而空心轴内的孔道则沿轴向通往位于轴端并随轴旋转的转动盘上。转动盘与固定盘紧密配合，构成一个特殊的旋转阀，称为分配头，如图2(c)所示。分配头的固定盘上分成若干个弧形空隙，分别与减压管、洗液贮槽及压缩空气管路相通。

当转鼓旋转时，借分配头的作用，扇形格内分别获得真空和加压，如此便可控制过滤、洗涤等操作循序进行。

转筒式真空过滤机的优点：①可连续生产，机械化程度较高；②可以根据料液性质、工艺要求，采用不同材料制造成各种类型，以满足不同的过滤要求(通常，对于悬浮液中颗粒粒度中等、黏度不太大的物料，转筒真空过滤机均适用)；③可通过调节转鼓转速来控制滤饼厚度和洗涤效果；④滤布损耗要比其它类型过滤机为小。

转筒真空过滤机的不足之处：①过滤推动力小，它仅是利用真空作为推动力。由于管路阻力损失，最大不超过80kPa，一般为26.7～66.7kPa，因此，不易抽干，滤饼的终湿度一般在20%以上；②设备加工制造复杂，主设备及辅助真空设备投资昂贵，消耗于抽真空的电能高，同时过滤面积越大制造越加困难。国内生产的最大过滤面积约为50

真空过滤转盘真空过滤机

如图3所示为转盘真空过滤机简图。它是由一组安装在水平转轴上并随轴旋转的滤盘(或转盘)所构成。转盘真空过滤机及其转盘的结构和操作原理与转筒真空过滤机相类似。盘的每个扇形格各有其出口管道通向中心轴，而当若干个盘联结在一起时，一个转盘的扇形格的出口与其它同相位角转盘相应的出口就形成连续通道。与转筒真空过滤机相似，这些连续通道也与轴端旋转阀(分配头)相连。转盘真空过滤机的操作与转筒真空过滤机甚为相似。每一转盘即相当于一个转鼓，操作循环也受旋转阀的控制。每一转盘各有其滤饼卸料装置，但卸料较为困难。

转盘真空过滤机具有非常大的过滤面积，可以大到85

真空过滤设备，是由负压形成真空过滤的固液分离机械，是在滤液出口处形成负压作为过滤的推动力。

真空过滤设备又分为间歇操作和连续操作两种。间歇操作的真空过滤设备可过滤各种浓度的悬浮液，连续操作的真空过滤设备适于过滤含固体颗粒较多的稠厚悬浮液。

真空过滤设备己广泛用于化工、医药、染料、冶金、石油、纺织等工业

真空过滤法(vacuum filtration proeess)利用大气与真空的压差作用使废水污泥进行脱水处理的一种方法。一般采用的真空过滤机是在回转圆筒表而致以滤布，衙内设置放射扇形隔间，操作回转阀使每个隔间加压或减压交互作业。减压时进行污泥脱水，滤布上生成泥饼，加压时分离滤布上附着的泥饼及污物。圆筒周边的1/4淹没在污泥中，附着的污泥随圆筒回转顺次进行脱水、清洗和去除泥饼。过滤机的真空值一般为46.7～66.7KPa，多用于城市污水污泥与工业废水污泥的机械脱水处理。

真空过滤机 ，是由负压形成真空过滤的固液分离机械，是在滤液出口处形成负压作为过滤的推动力。