絮凝剂对污泥脱水性能的改善

　　污泥脱水性能的好坏直接关系到整个污泥处理系统的优劣。一般认为，进行机械脱水的污泥，比阻值在(0．1～0．4)×109S?2／g之间较为经济，但各种污泥的比阻值均大于此值。目前，对污泥脱水性能改善的研究主要在以下方向：

絮凝剂

致力于探索新的高效率的污泥脱水设备与方法?〔1，2〕?；(2)致力于研究各种因素对污泥脱水性能的影响，并试图找到最佳工艺条件来改善污泥的脱水性能??〔3，4〕?。本实验拟研究几种絮凝剂对原污泥、好氧强曝气消化污泥的沉降性能和脱水性能的改善，本文选用阴／阳离子型聚丙烯酰胺(APAM／CPAM)和ciba7635进行研究。
　　1实验装置及测试项目?
　　本实验主要测定了污泥的比阻、SV及沉降曲线。比阻的测定装置见图1。絮凝是个动力学过程，一般包括絮凝物的形成与破碎。当混合时若搅拌不充分，颗粒与聚合电解质未能充分碰撞时，则形成的絮体小且沉降速度慢。但若搅拌过程过于强烈，时间太长则聚集起来的颗粒会破碎，进而导致沉降速度减慢。
　　本文采用快速搅拌10s再转为慢速搅拌20s，最后静沉．30min测定污泥的SV。
　　图1比阻的测定装置
　　2实验结果与分析
　　2.1污泥消化前后的沉降性
　　污泥消化前后的沉降性见图2。

絮凝剂对污泥脱水性能的改善

　　图2污泥沉降曲线
　　图2反映了好氧强曝气后，污泥的沉降性有了一定的改善，原污泥和消化污泥的沉降性能的差别在开始的20min里并没有显示出来。随着界面的沉降，当进入过渡区时才显示出消化污泥比原污泥的沉降速度快些。当使用APAM时，对污泥的沉降性能有明显的改善，实验中观察到，投入APAM可形成较大块的絮凝体，泥水分离较快。APAM主要通过吸附架桥，利用长链状的分子结构来吸附污泥颗粒。整个絮体在沉降过程中捕集和卷扫悬浮颗粒，成为较大的絮团而下降，从而达到浓缩的目的。污泥好氧强曝气消化后，污泥的沉降性能没有太大的改善，这是因为强曝气使得污泥颗粒过于细小，而且污泥的负荷太低，絮体中的活性成分不够多，也造成了污泥沉降脱水性能差。APAM，的加入解决了颗粒过于细小的问题，因此取得一个较好的效果。?
　　2．2污泥的沉降性能与投药量的关系
　　消化前后污泥沉降性与投药量的关系见图3。
　　消化前后污泥的SV与投药量的关系见图4。
　　图3消化前后污泥沉降性与投药量的关系
　　由图3可以看出，零投药量时污泥的SV值很高，即好氧强曝气消化污泥的沉降性能反而恶化了。原生污泥投加APAM后，在30mg／L时存在着一个最佳值，而在投加量过大时，其沉降性能又恶化。APAM不存在着电性中和过量的问题，可能是因为投加量过大造成污泥絮体粘度过大，不能形成清晰的泥水界面下沉，同时也抑制了APAM将分子链伸展到液相中去吸附更多的污泥颗粒。但消化后，投加APAM要比零投加量时的污泥沉降效果要好。同时从图表中来看，同等投药量下消化污泥不一定比原污泥的SV要小，且消化污泥的最佳投药量为40mg／L。

污泥

　　整个结果说明消化后的污泥颗粒变细小，阴离子只靠吸附架桥作用已不能取得较好的效果。另外，文献指出??〔5〕?，阴离子对悬浮物的絮凝有一定的效果，但脱水情况不理想，这是因为该聚合物的分子结构带有强亲水性的活性侧基-COONa，它所形成的絮凝体亲水性也强。
　　CPAM的分子链既可以形成颗粒间架桥，又可以中和颗粒表面的负电荷，减少污泥颗粒间的排斥作用。因此其絮凝作用强于APAM。虽然曲线表明在60mg／L处消化污泥与生污泥的SV皆可达到一个最佳值，但投药量在30mg／L处是经济效果的最佳值。除节省药剂费用外，投药量越少，脱水污泥的发热量越大，在干化或焚烧时所耗的热量就越少。?
　　图5反映了污泥的上清液浊度与投药量的关系，当投药量过小时，絮凝剂不能很好的将小颗粒聚集在一起，污泥上清液的浊度较大。但是如果絮凝剂投量过多，除了出现电性相反的情况，还会因为液体粘度过大，絮凝剂不能伸展长链到水中去捕捉小颗粒，吸附架桥作用受到了抑制，上清液浊度再次增大。实验表明，CPAM和ciba两种絮凝剂都在30mg／L时的除浊能力最强。

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