收稿日期：2009-05-25作者简介：丁启圣（1939-），男，教授级高工.新型过滤机在工业中的应用丁启圣（中国有色工程设计研究总院，北京100038）摘要：综述了新型自动厢式压滤机和带式真空过滤机的工作原理和应用；介绍其他过滤机在工业中的应用情况，并简述了常用过滤介质的类别、物性与新型彗星式纤维滤料的特点和应用。
关键词：过滤；应用；介质、中图分类号：TQ051.8文献标识码：B文章编号：1005-8265（2009）03-0041-04近些年来，由于世界范围内资源趋于衰竭，环境日益恶化，因此人类的生存正面临新的挑战。
有效地利用现有资源、节省能源，保护环境，保持生态平衡，实现可持续发展已成为世界各国所共识，在人类迎接这一新的挑战过程中，科学发展观和创新理念，使过滤技术的应用领域迅速扩大。
以过滤机为例，原来由“板框式”、“转鼓式”和“三足式”一统天下的局面已完全打破。
出现了全自动压滤机（卧式、立式）、加压圆盘过滤机、加压叶滤机、筒式压滤机、浓缩脱水一体化带式压榨过滤机、多功能过滤器、自清洗过滤器；水平带式真空过滤机、陶瓷圆盘真空过滤机；虹吸刮刀离心机、翻袋式离心机、多级活塞推料离心机等多种新型过滤机型。
1加压式过滤机1.1自动厢式压滤机加压式过滤机中最通用的是压滤机，属于间歇式过滤机，早在十九世纪中叶就已出现，然而旧式压滤机都需要人工卸料，这个大缺点长期以来给人们形成了压滤机既笨重又落后的印象。
自动压滤机是由日本栗田株式会社率先于1958年开发成功，以后各国相继开发了类似产品，迄今压滤机的单机过滤面积已达1727m 2，国内的最大过滤面积已达1050m 2，该机型的特点是：过滤压力高、最高压力已达3.5MPa ，滤饼含湿量低，抗腐蚀性能好，滤板可采用多种增强塑料，重量轻、耐腐蚀，可实现压滤机操作程序的自动控制。
现代压滤机以厢式俱多。
自动厢式压滤机有卧式和立式；按滤布安装方式分为滤布固定式、滤布单行走式和滤布全行走式；按有无挤压装置分为有隔膜挤压型和无隔膜挤压型。
自动厢式压滤机适合粘度大、颗粒小、渣量多等过滤难度较大的物料，因此在冶金、化工、石油、医药、染料、制糖、陶瓷等工业部门均获得广泛的应用，近年来又成为废水处理的重要设备。
1.1.1应用实例1.1.1.1在选矿工业中的应用国内某公司镍选矿场处理浮选铜镍精矿，采用Larox PF25A 压滤机，精矿粒度为-74μm 含量为95.5%，给矿浓度66.8%,滤饼水分9.78%，滤饼厚度19.27mm ，生产能力为257kg/m 2·h ，每台日处理量为150t ，脱水后精矿可直接送往闪速炉处理。
国外某矿业公司采用Larox PF32A 压滤机过滤铜精矿，精矿粒度为-38μm 含量为92.5%，给料质量浓度为45%～50%，生产能力为360kg/m 2·h ，滤饼水分为7.6%，每台日处理量为270t 。
1.1.1.2在有色冶炼中的应用日本某冶炼厂用ISD 厢式全自动压榨压滤机处理锌浸出渣，给矿质量浓度为350～450g/l ，过滤面积112m 2，入料压力为0.4MPa ，压榨压力为2.0MPa ，滤饼水份为22%～23.5%，滤渣外形成板状。
国内某冶炼厂湿法炼锌采用XYZ 塑料自动压滤机过滤三种物料结果如下：A 、还原渣过滤脱水：还原渣为未反应完的ZnS 精矿及单体硫，矿浆液固比（4～6）∶1，固相粒度-200～-100目，过滤后渣含水10%～12%。
B 、高浸渣过滤脱水：高浸渣矿浆密度1.6～1.7kg/L ，过滤后渣含水21%～22%。
C、铁渣过滤脱水：矿浆密度1.65kg/L，过滤后渣含水25.1%。
此外国内某冶炼厂还用于砷铁渣过滤，所得的滤渣含水率32%。
1.1.1.3在钢铁工业中的应用国内某炼钢厂处理转炉烟气净化含尘污水，含污量达30%的稀泥浆，用160m2的厢式压滤机进行处理，滤板尺寸为1500mm×1500mm，共80块，工作周期为40min，滤饼含水30%，每次出滤饼15t，可直接装汽车拉走进行综合利用。
1.1.1.4在煤炭工业中的应用国内某洗煤厂使用KS-150型自动厢式压滤机处理灰份为47.5%的浮选尾煤，入料质量浓度300g/L，入料压力0.5MPa，滤饼水分为22%～29%，滤液较清，处理能力为6.4t/(台·h)。
又某矿使用KS-300大型厢式压滤机处理灰份为26.5%～29.5%的原生煤泥，入料浓度为350g/L，入料压力0.5MPa，滤饼水分21%～26%，滤液较清，处理能力为35t/(台·h)。
1.1.1.5在石油工业中的应用国内某石油化工厂将12台RF-10型自动压滤机用于石油脱蜡，过滤面积为116.5m2,其滤液为柴油，滤饼为石蜡，石蜡相对密度为0.79g/cm3，日处理能力为500多吨，日产出30%的石蜡100多吨。
国内某石油工业公司将3台NR型自动压滤机用于白土精制重质润滑油的一次过滤，过滤面积为56.7 m2，过滤压力正常值0.392～0.49MPa，最大值0.784 MPa，滤饼含油率降低10%，一年可增产润滑油上千吨。
1.1.1.6在化学工业中的应用压滤机广泛应用于无机盐工业的碳酸钡、硫酸钡、和重铬酸钠生产中，在染料和颜料工业中的还原棕BR 蒽醌型染料常使用隔膜厢式压滤机。
还用于二氧化钛的精制以及涂料工业中树脂清漆等粘度较高、含有杂质低的物料，以及制碱工业中盐泥的脱水。
1.1.1.7在食品工业中的应用在啤酒生产的三大环节中目前都普遍采用压滤机。
A、麦汁制备过程中的麦芽汁的过滤：采用压滤机可得到透明清亮的麦汁，可大大提高滤速，缩短糖化后的过滤时间，充分发挥糖化能力。
B、发酵后成熟啤酒的过滤：发酵后成熟啤酒里含有残余酵母和蛋白凝固物等，采用硅藻土压滤机进行粗滤，采用纸板压滤机进行精滤。
C、酵母浆的过滤和回收：啤酒发酵罐内沉积的酵母泥必须进行定期排放。
这种酵母泥是固相质量分数为5%～9%的偏酸性的混合液，其中可回收相当于啤酒总量的1%～2%的啤酒。
利用带有压榨作用的板框压滤机可对酵母浆进行压榨过滤，滤液经回收管路可返回大罐发酵，压榨后的酵母并经烘干成酵母粉可供食品或医药工业使用。
1.2其他加压过滤机加压圆盘过滤机：加压圆盘过滤机产生的压差最大可达0.6MPa，也可以过滤难以过滤的阻力很大的微颗粒滤浆，而且产量大，产品残留水分低，应用范围主要为煤炭、金属精矿矿浆和原矿矿浆。
如处理浮选精煤，滤饼含水为14%～17%，处理难分选的原生煤泥也能达到16%～20%。
加压叶滤机：分为立式垂直滤叶型和卧式垂直滤叶型两种，过滤介质采用5层烧结滤网。
主要适用于需要高温和密闭条件的过滤，常用于食用植物油净化和硫磺净化，工作温度可达到140℃～150℃。
YLZ-50型振动排渣立式叶滤机用于一级菜籽油过滤，最佳过滤温度80℃，过滤速率203kg/m2·h，比板框压滤机速率高出一倍以上，且不消耗滤布，饼中残油降低，经济效益十分可观。
卧式叶滤机用于硫磺净化，将硅藻土助滤剂加入原液中，工作温度140℃，助滤剂的作用是防止过滤元件堵塞，其滤片为两面过滤，在最小的过滤容器中，其过滤面积最大，反冲洗效果好，滤饼易脱落。
筒式压滤机：按滤芯形式又分为高分子精密微孔型、绕线滤芯型、烧结金属滤芯型和滤布套筒型。
A、高分子微孔型：采用微孔PE和PA烧结微孔管,表面微孔孔径最小为0.3μm。
例如：PGL-45型高分子精密微孔过滤机用于柔红霉素发酵液的过滤，也用于发酵液中和后去除蛋白质的复滤，可方便的排干渣，渣干度35%～45%，平均速率可达500～800L/m2·h。
PGK-Ⅱ-80型精密微孔过滤机已应用于盐霉素发酵液的过滤，除此还适用于阿维霉素、葡萄酸钙发酵液等放线菌发酵液的过滤与滤液的复滤。
也适应于Vc发酵液、肌苷发酵液、杆菌肽等细菌发酵液的过滤。
最近还用于有色金属电解液的过滤。
B、绕线滤芯型：由纺织纤维纱精密缠绕在多孔骨架上，适用于各种水净化、饮料和酒类。
C、烧结滤芯型：烧结金属过滤介质主要分为三种类型：烧结金属网介质、烧结金属粉末介质、烧结金属纤维介质，其中烧结金属网介质过滤精度在15μm以上，烧结金属粉末介质过滤精度在0.2～100μm，烧结金属纤维过滤精度在0.1～100μm，都具有耐高温、耐高压和耐化学腐蚀性能均相当高。
采用烧结金属网的筒式压滤机可在295℃和15MPa条件下过滤高粘度（300Pa·s）的聚合物。
烧结金属粉末滤芯在氧化性气氛中可耐788℃高温，在还原性或中性气氛中可耐927℃高温。
D、滤布套筒型：其中一种采用针刺毡的滤袋，是利用深层过滤的原理，具有成本低、过滤面积大、差压小的优点。
另一种采用单丝或多丝滤袋，是利用表面过滤原理，单丝网比较均匀，能够有效地控制比自身网孔大的颗粒。
浓缩脱水一体机：是将污泥浓缩段与带式压榨过滤机组合于一体的新型过滤设备，其最明显的特征是有三张滤布，一张为脱水段，另两张为带式压榨过滤机脱水段所有。
国产浓缩脱水一体化压滤机进料浓度可以低于0.5%，主要应用于城市污水处理和工业污泥脱水处理。
多功能过滤器：20世纪80年代由瑞士罗森蒙公司推出，由于筒体处于密闭状态，可在加压、真空、无菌条件下进行操作，适用于过滤腐蚀性物料、大部份溶剂、高附加值产品、敏感产品、毒性产品等，最适合用于药品、染料、农药、精细化工产品。
目前国内已有类似产品。
自动反冲洗过滤器：装在管路上，只要管路中有压力水流动即可进行过滤，其工作原理是：处理水通过过滤机的粗网后进入细滤网室，脏物在细滤网上逐渐堆积形成滤饼，于是在细网内部和外部形成一个压力差，当压力差达到预设定值时，整个清洗循环开始启动，反冲洗控制器控制排污阀打开，将污水流出；当滤网脏物冲洗掉后，压力差消失，冲洗控制器关闭排污阀，整个系统又回到原来位置，等待下一个清洗循环。
整个清洗过程大约进行5～10秒，反冲洗时所消耗滤后清水量很少，大约只占总滤水量的1%以下。
自动反冲洗过滤器的过滤精度最小为15μm，管线压力只要能达到0.3 MPa即可，已应用于钢铁公司连铸冷却循环水系统和喷淋降尘水的回收过滤，还可用于空调站和电子对撞机循环冷却水以及河水、湖水、水库水和井水等大面积水源水的过滤。
2真空式过滤机真空式过滤机中传统的机型是连续式转鼓真空过滤机，该机是由奥利弗在20世纪初为矿业研制的。
按过滤面分为外滤面和内滤面；按卸料方式分为刮刀卸料式、折带卸料式、绳索卸料式和辊子卸料式等。
其中G型刮刀式应用于流动性好、固相颗粒（0.01～1mm）5分钟内即可在转鼓过滤面上形成3mm以上的均匀厚度滤饼的料浆过滤，最大面积可达140m2。
GD型折带卸料式适用于过滤速度中等或较慢的料浆过滤，如40 m2折带转鼓真空过滤机用于浮选铜镍精矿，真空度-0.050～-0.065MPa，使用53#帆布作为过滤介质，在给矿细度-74μm，固相质量分数60%条件下，滤饼厚度7 mm，滤饼水分16%～18%，处理能力为105kg/m2·h，每台日处理能力为85.44～144t，脱水后精矿送往电炉处理。