當(dāng)前我國工業(yè)生產(chǎn)上的固液分離技術(shù)的概況：

現(xiàn)今世界工業(yè)生產(chǎn)上出現(xiàn)品種繁多，性能各異的固液分離技術(shù)與裝置，國外有的，我國基本上都有。對(duì)于容易過濾的物料，即固體顆粒大于 10 μ m ，顆粒是剛性，不易變形，無粘性，現(xiàn)有的大多數(shù)分離技術(shù)與裝置基本都可使用；但對(duì)于難過濾物料，即固體顆粒小于 10 μ m ，顆粒非剛性，易變形，粘性比較大，現(xiàn)有的大多數(shù)分離技術(shù)與裝置均難以有效解決，基本上都收率較低，能耗與物耗高，勞動(dòng)強(qiáng)度大，勞動(dòng)保護(hù)差，環(huán)境污染嚴(yán)重。

目前，工業(yè)生產(chǎn)上液固分離技術(shù)與裝置中，真正節(jié)能又減排的很少，即使有，其應(yīng)用范圍也很窄，能廣泛應(yīng)用的更少。大多既不節(jié)能亦不減排。有一些先進(jìn)的液固分離技術(shù)，減排性能很突出，但能耗與成本很高，成為減排不節(jié)能，成本又很高的技術(shù)。

1 、   重力沉降分離：這是最簡易的分離技術(shù)。盡管重力沉降技術(shù)中已進(jìn)行相當(dāng)多改進(jìn)，如絮凝，斜板（或斜管），濃密機(jī)等等，其核心原理仍是重力沉降，雖簡單易行，但小于 1 μ m 的微粒幾乎無法分離，即使 1 ～ 5 μ m 的微粒也很難高效分離。分離效率低是這一古老原始技術(shù)的致命弱點(diǎn)，如用于處理量不多的液體，選用沉降桶也許是可供選用的方案，因?yàn)槌杀镜停坏缬糜谔幚硪?guī)模很大的液體，建筑大型的占地面積大的沉淀池，其投資成本并不低，再由于分離效率差，該回收沒有回收，不該排放都排放，肯定會(huì)大量增加環(huán)保成本。

2 、   循環(huán)過濾：目前絕大部份的液固過濾裝置如板框壓濾機(jī)與廂式壓濾機(jī)等，都是選用經(jīng)緯編制的濾布與濾網(wǎng)。如用于過濾大于 10 μ m 的微粒，分離效率很高，但用于小于 10 μ m 的微粒，分離效果很差，穿漏很嚴(yán)重，只能依靠循環(huán)過濾，反復(fù)循環(huán)，有的甚至長達(dá) 2 小時(shí)以上，才能使濾液澄清，才達(dá)到工藝要求。過濾起動(dòng)后，如進(jìn)行 1 至 2 分鐘循環(huán)，對(duì)許多物料是可允許的，這可防止過濾機(jī)的濾液出口的管道內(nèi)可能存在的殘留的微粒對(duì)濾液的污染，但長達(dá) 2 小時(shí)的循環(huán)，這會(huì)顯著浪費(fèi)能耗。如一大型企業(yè)，每小時(shí)平均濾液量為 900m3 ，過濾壓差為 0.2MPa ，每天不得已累計(jì)循環(huán) 6 小時(shí)，其每年要浪費(fèi)電量達(dá) 12 萬度。

3 、   多級(jí)過濾：多級(jí)過濾一直用于對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量極為嚴(yán)格的藥品、飲料、微電子等產(chǎn)品的生產(chǎn)。逐級(jí)增加精度的多級(jí)過濾就是增加多道嚴(yán)密防線，可高效防止個(gè)別微粒漏網(wǎng)而影響最終產(chǎn)品質(zhì)量?，F(xiàn)在國內(nèi)許多企業(yè)把這一方法推廣到含固量很多的料漿的液固濾餅過濾。先把物料中粗的與次粗的逐級(jí)過濾出去，剩下很少量極細(xì)的微粒，最后用一級(jí)精度很高的濾材進(jìn)行分離。許多人都以為這方法既保證濾液質(zhì)量與澄明度，又可以用最少的過濾面積處理含固量很多的大體積的料漿，幾乎這樣的處理很巧妙。但如用濾餅過濾的理論進(jìn)行分析，這樣的處理方法往往適得其反，不僅不會(huì)減少過濾面積，反增大過濾面積，增大能耗?，F(xiàn)用一事例說明該方法不可取。某一粉體，其“平均體積粒徑”為 1.5 μ m ，如只用一次過濾，其平均濾速為 0.4m/h ，如改為二級(jí)過濾，第一級(jí)將料液中固體過濾了 99% ，剩下 1% 另由過濾精度更高的第二級(jí)進(jìn)行過濾，但第二級(jí)所過濾的剩余粉體其“平均體積粒徑”減至 0.3 μ m ，已非常細(xì)，雖然要過濾固體重量只有 1% ，但其平均濾速只有 0.026m/h ，而要過濾的液體量卻與第一級(jí)的幾乎一樣，要完成第二級(jí)的過濾任務(wù)，所需的過濾面積比不分級(jí)的一次過濾要大 15.4 倍，能耗與物耗大幅增大。這樣的多級(jí)過濾完全得不償失。

4 、   真空過濾：真空過濾是工業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用很普遍的過濾方法，尤其連續(xù)式過濾，采用加壓過濾很少，絕大多數(shù)連續(xù)式過濾為真空過濾，因?yàn)檎婵者B續(xù)機(jī)的結(jié)構(gòu)最簡單。對(duì)大于 10 μ m 的易濾物料，如果不考慮敞口的真空過濾對(duì)環(huán)境的污染與環(huán)境對(duì)被過濾的固體產(chǎn)品的污染，絕大多數(shù)人喜歡真空連續(xù)過濾。但很少有人考慮，真空過濾的能耗比加壓過濾大得多。加壓過濾只需一項(xiàng)能耗，即液固分離，濾餅洗滌與壓干，而真空過濾除了液固分離，濾餅洗滌與壓干這一項(xiàng)外還需另外二項(xiàng)。一項(xiàng)是將盛濾液的真空容器從大氣狀態(tài)抽空至真空過濾所需的真空度的能耗，另一項(xiàng)是將與濾液等體積的真空容器內(nèi)的空氣抽吸并壓縮至稍大于大氣壓并排到大氣中所需的能耗。由于抽真空時(shí)氣體壓縮比較大，如果真空過濾時(shí)的真空度為 0.007MPa ，其壓縮比要達(dá) 15 ，這樣大的壓縮比所消耗的功率必然較大。一般第一項(xiàng)能耗只占真空過濾總能耗的 1/4 左右，另二項(xiàng)能耗約占 3/4 。如果全國的真空過濾的每年能耗為 10 億度電，其中只有 2.5 億度為有效能耗，另外 7.5 億度電為無效能耗。這就是真空過濾比加壓過濾的能耗大得多的原因。

5 、   錯(cuò)流過濾：錯(cuò)流過濾目前在國內(nèi)外的應(yīng)用已愈來愈多。該方法原來大量用于無固體顆粒的超濾，納濾與反滲透等均相分離?，F(xiàn)在許多人將其擴(kuò)大到固體顆粒非常細(xì)的非均相物料的增稠過濾。極細(xì)顆粒組成的濾餅層的比阻非常大，進(jìn)行濾餅過濾時(shí)，其過濾的平均濾速非常慢。如要提高濾速，唯一的辦法是過濾時(shí)應(yīng)無濾餅層，于是均相分離時(shí)防止?jié)獠顦O化的錯(cuò)流方法被借用到過濾極細(xì)微粒的非均相過濾。錯(cuò)流方法是在濾材表面產(chǎn)生高速料漿流動(dòng)，能及時(shí)將已形成的濾餅層沖刷掉，減少了濾餅層厚度，也就減少了過濾阻力，增加了濾速，因而減少了能耗，但料漿的高速流動(dòng)又明顯增加能耗。由于料漿中固體顆粒有一定濃度，兩濾材之間的空隙不可能非常小，以致料漿高速流動(dòng)的能耗相當(dāng)高。特舉一例：一臺(tái)過濾面積為 50m2 的陶瓷膜管式過濾器，每小時(shí)過濾濾液量為 50m3 ，過濾壓差為 0.1MPa ，其過濾本身能耗只有 1.7kw 。由于采用錯(cuò)流過濾，其保持錯(cuò)流的循環(huán)能耗卻非常大。錯(cuò)流過濾的循環(huán)電耗超出過濾本身電耗 20 倍以上。陶瓷膜是一種過濾效率極高的最新型過濾技術(shù)，其減排效果極為優(yōu)越，但用錯(cuò)流方法其能耗實(shí)在太大。

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