在打樁污泥(如建筑樁基施工產(chǎn)生的鉆渣、泥漿，含砂量 30%-60%、含水率 70%-95%，且含水泥、黏土等腐蝕性成分)的壓濾脫水處理中，液壓陶瓷柱塞泵作為核心進(jìn)料設(shè)備，需與壓濾機(jī)形成 “高壓、穩(wěn)定、耐磨” 的協(xié)同工藝，其技術(shù)工藝可分為預(yù)處理適配、參數(shù)匹配、流程控制、協(xié)同優(yōu)化四個(gè)核心環(huán)節(jié)，具體如下：
一、預(yù)處理：適配泵與壓濾機(jī)的 “進(jìn)料條件”
打樁污泥若直接進(jìn)入液壓陶瓷柱塞泵，易因 “高黏度、高含砂、雜質(zhì)多” 導(dǎo)致泵堵塞或壓濾機(jī)濾布破損，需先通過預(yù)處理調(diào)整污泥特性：
篩分除雜
在污泥進(jìn)入泵前，通過振動篩(篩孔 10-20mm)或螺旋分離機(jī)去除粒徑>20mm 的碎石、鋼筋頭等硬物(避免劃傷泵的陶瓷柱塞或卡滯閥組)。
若含纖維類雜質(zhì)(如木屑、塑料)，需加裝水力旋流器(分離粒度 5-10mm)，降低雜質(zhì)對泵閥座的磨損。
調(diào)質(zhì)改性
針對高黏度污泥(黏度>500cP)，通過靜態(tài)混合器加入絮凝劑(如 PAM，投加量 1‰-3‰)，使污泥形成絮體(粒徑 0.5-2mm)，降低流動性阻力(黏度降至 200-300cP 為宜)，避免泵 “憋壓”。
若污泥 pH 值>10(含水泥漿)，需添加稀鹽酸調(diào)節(jié)至 7-8(陶瓷柱塞耐酸腐蝕，但長期高堿環(huán)境會加速密封件老化)。
濃度控制
通過污泥池?cái)嚢杵?轉(zhuǎn)速 30-50r/min)維持污泥濃度穩(wěn)定在 30%-50%(含固量)：濃度過高(>60%)易導(dǎo)致泵吸入困難，需加水稀釋;濃度過低(<20%)會增加壓濾機(jī)處理量，降低效率。
二、核心參數(shù)匹配：泵與壓濾機(jī)的 “性能協(xié)同”
液壓陶瓷柱塞泵的參數(shù)需與壓濾機(jī)(如板框式、廂式)的過濾面積、濾室容積、耐壓等級嚴(yán)格匹配，避免 “小馬拉大車” 或 “超壓損壞”：
| 參數(shù)類型 | 液壓陶瓷柱塞泵要求 | 壓濾機(jī)對應(yīng)參數(shù) | 匹配邏輯 |
|---|---|---|---|
| 流量（m3/h） | 單泵流量 = 壓濾機(jī)濾室總?cè)莘e（m3）÷ 進(jìn)料時(shí)間（h）× 1.2（冗余系數(shù)）；例如：100㎡板框壓濾機(jī)（濾室容積 8m3），進(jìn)料時(shí)間 1h，泵流量需≥9.6m3/h。 | 濾室總?cè)莘e（通常 100㎡對應(yīng) 8-10m3）、設(shè)計(jì)進(jìn)料時(shí)間（0.5-2h，視污泥濃度而定） | 流量過大導(dǎo)致濾布過載破損；過小則延長進(jìn)料時(shí)間，降低設(shè)備周轉(zhuǎn)率。 |
| 壓力（MPa） | 額定壓力 = 壓濾機(jī)設(shè)計(jì)耐壓 ×1.1（安全系數(shù)）；板框壓濾機(jī)耐壓多為 1.6-3.0MPa，故泵額定壓力需≥3.3MPa（常用 4-6MPa 機(jī)型）。 | 濾板耐壓等級（標(biāo)識 PN1.6/PN3.0）、濾布耐壓差（≤0.5MPa/m2） | 壓力不足導(dǎo)致污泥脫水不徹底（含水率＞80%）；超壓會導(dǎo)致濾板變形、濾液泄漏。 |
| 柱塞直徑與沖程 | 含砂量＞40% 時(shí)，選大直徑柱塞（≥100mm）+ 短沖程（50-80mm），降低單位面積磨損；含砂量＜30% 可選小直徑（80mm）+ 長沖程（100-120mm），提升流量效率。 | 污泥顆粒粒徑（打樁污泥多為 0.1-5mm）、濾布孔徑（通常 1-5μm） | 大顆粒污泥需泵的過流部件（柱塞、閥座）間隙≥1mm，避免卡堵。 |
| 液壓系統(tǒng)響應(yīng) | 變量泵 + 電比例閥控制，壓力調(diào)節(jié)精度 ±0.1MPa，支持 “低壓進(jìn)料 - 高壓保壓” 自動切換（切換時(shí)間≤1s）。 | 進(jìn)料階段（低壓 0.5-1.0MPa）、壓榨階段（高壓 2.0-3.0MPa） | 避免壓力驟升導(dǎo)致濾板受力不均，延長濾板使用壽命。 |
三、工藝流程：從 “泵進(jìn)料” 到 “壓濾完成” 的全階段控制
液壓陶瓷柱塞泵與壓濾機(jī)的聯(lián)動需分進(jìn)料、壓榨、保壓、卸壓四個(gè)階段，通過 PLC 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)參數(shù)自動調(diào)節(jié)：
進(jìn)料階段(0-30min)
目標(biāo)：快速填滿壓濾機(jī)濾室，避免污泥在泵內(nèi)長時(shí)間滯留導(dǎo)致管路堵塞。
泵參數(shù)：低壓(0.5-1.0MPa)、大流量(設(shè)計(jì)流量的 120%)，通過液壓系統(tǒng)變量機(jī)構(gòu)調(diào)大柱塞行程頻率(15-20 次 /min)。
監(jiān)控要點(diǎn)：壓濾機(jī)進(jìn)料口壓力≤1.0MPa，若壓力驟升(>1.2MPa)，立即停泵檢查濾布是否堵塞或污泥濃度異常。
壓榨階段(30-60min)
目標(biāo)：通過高壓推動污泥脫水，使濾餅含水率降至 60%-70%(滿足填埋或資源化要求)。
泵參數(shù)：逐步升壓至 2.0-3.0MPa(每分鐘升壓≤0.2MPa，避免沖擊)，流量隨濾室填滿逐漸降至設(shè)計(jì)流量的 50%-60%。
協(xié)同操作：壓濾機(jī)開啟隔膜壓榨(若為隔膜板框機(jī))，與泵形成 “雙壓協(xié)同”，隔膜壓力比泵出口壓力高 0.2-0.3MPa，加速水分?jǐn)D出。
保壓階段(5-10min)
目標(biāo)：維持高壓使濾餅水分充分滲出，減少后續(xù)卸餅時(shí)的含水率反彈。
泵參數(shù)：穩(wěn)定壓力在 2.5-3.0MPa(波動≤±0.1MPa)，通過液壓系統(tǒng)溢流閥保壓，柱塞僅做微量補(bǔ)償運(yùn)動(5-8 次 /min)。
終止條件：壓濾機(jī)濾液出口流量<0.5L/min(表明濾餅已基本干燥)。
卸壓階段(2-5min)
目標(biāo)：安全卸除管路及濾室內(nèi)壓力，避免卸餅時(shí)濾板受力沖擊。
泵操作：先關(guān)閉出口閘閥，再通過液壓系統(tǒng)卸壓(壓力降至 0.1MPa 以下)，同時(shí)打開泵進(jìn)口的回流閥，將管路內(nèi)殘留污泥回流至污泥池(防止停機(jī)后污泥沉淀堵塞)。
注意：禁止突然停泵卸壓(易導(dǎo)致污泥回流沖擊泵的止回閥，縮短密封件壽命)。
四、關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)：解決磨損、堵塞、協(xié)同故障的核心策略
抗磨損設(shè)計(jì)
泵過流部件：柱塞采用 95% 氧化鋁陶瓷(硬度≥HRC85)，閥座選用碳化硅(SiC)材質(zhì)，與污泥接觸的管路內(nèi)襯 20mm 厚耐磨橡膠(硬度 60 Shore A)，使用壽命可達(dá) 800-1200 小時(shí)(普通鑄鐵泵僅 300-500 小時(shí))。
維護(hù)周期：每 500 小時(shí)檢查陶瓷柱塞表面(若出現(xiàn)劃痕深度>0.5mm 需更換)，閥座密封面磨損>1mm 需研磨或更換。
防堵塞控制
泵進(jìn)口安裝 “自動反沖洗過濾器”(濾網(wǎng) 5mm，配備壓力差傳感器)，當(dāng)進(jìn)出口壓差>0.2MPa 時(shí)，自動開啟反沖洗(用高壓清水反向沖洗 10-20s)，避免雜質(zhì)堆積。
停機(jī)前執(zhí)行 “清水沖洗程序”：關(guān)閉污泥進(jìn)口，通入清水運(yùn)行 3-5min，沖洗泵腔及管路內(nèi)殘留污泥(尤其陶瓷柱塞與密封件的間隙，防止干涸結(jié)塊)。
協(xié)同故障處理
若壓濾機(jī)濾板泄漏：立即降低泵出口壓力至 1.0MPa 以下，檢查濾板密封面是否有雜質(zhì)，清理后重新壓緊濾板(壓緊力≥設(shè)計(jì)值的 1.1 倍)，再逐步升壓。
若泵出現(xiàn) “壓力波動大”：排查液壓系統(tǒng)油量(需在液位計(jì) 2/3 以上)、油液污染度(NAS 8 級以下)，若油液乳化(含水>0.5%)，需更換液壓油并檢查冷卻器密封性。
五、工藝優(yōu)勢與應(yīng)用場景
相比傳統(tǒng)的螺桿泵或離心泵，液壓陶瓷柱塞泵在打樁污泥壓濾中的優(yōu)勢顯著：
耐壓更高：可穩(wěn)定輸出 3-6MPa 壓力，滿足高含砂污泥的深度脫水需求(濾餅含水率比螺桿泵進(jìn)料降低 5%-10%)。
耐磨更長：在含砂量 50% 的打樁污泥中，使用壽命是螺桿泵的 3-5 倍，減少停機(jī)維護(hù)次數(shù)。
適用場景：建筑樁基(旋挖樁、沖擊樁)污泥脫水、盾構(gòu)施工泥漿壓濾、河道清淤與打樁混合污泥處理等高壓、高磨工況。
通過以上工藝設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)液壓陶瓷柱塞泵與壓濾機(jī)的高效協(xié)同，確保打樁污泥脫水效率提升 20% 以上，濾餅含水率穩(wěn)定控制在 60% 以下，滿足環(huán)保處置要求。
