絮凝劑對污泥脫水性能的改善

    污泥脫水性能的好壞直接關(guān)系到整個(gè)污泥處理系統的優(yōu)劣。一般認為，進(jìn)行機械脫水的污泥，比阻值在（0．1～0．4）×109S2／g之間較為經(jīng)濟，但各種污泥的比阻值均大于此值。目前，對污泥脫水性能改善的研究主要在以下方向：
（1）致力于探索新的率的污泥脫水設備與方法；
（2）致力于研究各種因素對污泥脫水性能的影響，并試圖找到*工藝條件來(lái)改善污泥的脫水性能。

本實(shí)驗擬研究幾種絮凝劑對原污泥、好氧強曝氣消化污泥的沉降性能和脫水性能的改善，本文選用陰／陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺（APAM／CPAM）和ciba7635進(jìn)行研究。

1實(shí)驗裝置及測試項目
　　本實(shí)驗主要測定了污泥的比阻、SV及沉降曲線(xiàn)。比阻的測定裝置見(jiàn)圖1。絮凝是個(gè)動(dòng)力學(xué)過(guò)程，一般包括絮凝物的形成與破碎。當混合時(shí)若攪拌不充分，顆粒與聚合電解質(zhì)未能充分碰撞時(shí)，則形成的絮體小且沉降速度慢。但若攪拌過(guò)程過(guò)于強烈，時(shí)間太長(cháng)則聚集起來(lái)的顆粒會(huì )破碎，進(jìn)而導致沉降速度減慢。本文采用快速攪拌10s再轉為慢速攪拌20s，zui后靜沉．30min測定污泥的SV.

2實(shí)驗結果與分析
2.1污泥消化前后的沉降性
　　好氧強曝氣后，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別在開(kāi)始的20min里并沒(méi)有顯示出來(lái)。隨著(zhù)界面的沉降，當進(jìn)入過(guò)渡區時(shí)才顯示出消化污泥比原污泥的沉降速度快些。當使用APAM時(shí)，對污泥的沉降性能有明顯的改善，實(shí)驗中觀(guān)察到，投入APAM可形成較大塊的絮凝體，泥水分離較快。APAM主要通過(guò)吸附架橋，利用長(cháng)鏈狀的分子結構來(lái)吸附污泥顆粒。整個(gè)絮體在沉降過(guò)程中捕集和卷掃懸浮顆粒，成為較大的絮團而下降，從而達到濃縮的目的。污泥好氧強曝氣消化后，污泥的沉降性能沒(méi)有太大的改善，這是因為強曝氣使得污泥顆粒過(guò)于細小，而且污泥的負荷太低，絮體中的活性成分不夠多，也造成了污泥沉降脫水性能差。APAM，的加入解決了顆粒過(guò)于細小的問(wèn)題，因此取得一個(gè)較好的效果。

2．2污泥的沉降性能與投藥量的關(guān)系
　　零投藥量時(shí)污泥的SV值很高，即好氧強曝氣消化污泥的沉降性能反而惡化了。原生污泥投加APAM后，在30mg／L時(shí)存在著(zhù)一個(gè)*值，而在投加量過(guò)大時(shí)，其沉降性能又惡化。APAM不存在著(zhù)電性中和過(guò)量的問(wèn)題，可能是因為投加量過(guò)大造成污泥絮體粘度過(guò)大，不能形成清晰的泥水界面下沉，同時(shí)也抑制了APAM將分子鏈伸展到液相中去吸附更多的污泥顆粒。但消化后，投加APAM要比零投加量時(shí)的污泥沉降效果要好。同時(shí)，同等投藥量下消化污泥不一定比原污泥的SV要小，且消化污泥的*投藥量為40mg／L。
整個(gè)結果說(shuō)明消化后的污泥顆粒變細小，陰離子只靠吸附架橋作用已不能取得較好的效果。另外，文獻指出，陰離子對懸浮物的絮凝有一定的效果，但脫水情況不理想，這是因為該聚合物的分子結構帶有強親水性的活性側基-COONa，它所形成的絮凝體親水性也強。CPAM的分子鏈既可以形成顆粒間架橋，又可以中和顆粒表面的負電荷，減少污泥顆粒間的排斥作用。因此其絮凝作用強于A(yíng)PAM。雖然曲線(xiàn)表明在60mg／L處消化污泥與生污泥的SV皆可達到一個(gè)*值，但投藥量在30mg／L處是經(jīng)濟效果的*值。除節省藥劑費用外，投藥量越少，脫水污泥的發(fā)熱量越大，在干化或焚燒時(shí)所耗的熱量就越少。
　　污泥的上清液濁度與投藥量的關(guān)系，當投藥量過(guò)小時(shí)，絮凝劑不能很好的將小顆粒聚集在一起，污泥上清液的濁度較大。但是如果絮凝劑投量過(guò)多，除了出現電性相反的情況，還會(huì )因為液體粘度過(guò)大，絮凝劑不能伸展長(cháng)鏈到水中去捕捉小顆粒，吸附架橋作用受到了抑制，上清液濁度再次增大。實(shí)驗表明，CPAM和ciba兩種絮凝劑都在30mg／L時(shí)的除濁能力zui強。
原污泥與消化污泥投加ciba7635后，其沉降性能與投藥量的關(guān)系變化規律類(lèi)似APAM，在消化前后變化不大。消化前后污泥的SV與投藥量的關(guān)系在投加ciba7635時(shí)，沉降性能較CPAM要好，但消化后沉降性能總的采說(shuō)沒(méi)有太大的改善。這可能是因為消化后污泥顆粒變小，而ciba7635的分子量不夠大，其吸附架橋的作用大為受限?？偟恼f(shuō)來(lái)，雖然在20mg／L的投藥量時(shí)存在著(zhù)SV的*值，但是變化不大。因此，ciba7635較適用于原生污泥。

3結論
（1）原生污泥投加APAM后，在30mg／L時(shí)存在一個(gè)*值，這個(gè)結論可以應用于處理深度為一級半的污水廠(chǎng)中。
（2）CPAM在濃度為60mg／L時(shí)消化污泥與生污泥的SV皆可達到一個(gè)*值，在污水處理廠(chǎng)的實(shí)際運行中，要結合具體經(jīng)濟情況加以選擇。
在投藥量30mg／L時(shí)是經(jīng)濟效果的*值，這與污水處理廠(chǎng)設計規范中規定的絮凝投加量值10mg／L~50mg／L是相一致的?！　?
（3）ciba7635較適用于原生污泥。在20mg／L的投藥量時(shí)存在著(zhù)SV的*值，但是變化不大。