污泥脫水專用聚丙烯酰胺

  污泥的種類：

  污泥是在給水和廢水處理中，不同處理過程產生的各類沉淀物、漂浮物等統稱為污泥。各種污水經污水處理廠處理后，沉淀下來的污泥是含固量只有1%左右的稀污泥，不能直接排放、焚燒，運輸也非常不方便。因此需對沉淀污泥進行濃縮、脫水等一系列的處理，然后進行焚燒或填埋。

  污泥處理的常見工藝：

  生物泥→濃縮→消化→自然干化→最終處理

  生物泥→濃縮→自然干化→堆肥→最終處理

  生物泥→濃縮→消化→機械脫水→最終處理

  生物泥→濃縮→機械脫水→干燥焚燒→最終處理

  生物泥→脫水→最終處理

  生物泥→濃縮→脫水→最終處理

  可以看到，幾乎所有的污泥處理都有濃縮和脫水兩個步驟。污泥經濃縮后，含水率一般仍>90%，對其進一步的處理和處置，仍是不經濟的，所以，濃縮只是脫水的預處理，而脫水才是污泥最重要的減量化手段?；蛘哒f，脫水才是污泥處置前不可缺少的預處理作業。

  污泥中水分的存在形式：

  間隙水：顆粒間中的水，約占70%左右;

  毛細管結合水：顆粒間隙形成的毛細管中的水，約占20%左右;

  表面吸附水：吸附在顆粒表面的水，約占水分的7%;

  內部水：顆粒內部或微生物細胞內的水，約占3%左右。

  脫水時由難→易，依次為：內部水>表面吸附水>楔形毛細管結合水>裂紋毛細管>結合水>間隙水

  污泥脫水絮凝劑：

  由于濃縮脫水耗時長、占地大等缺點，很多情況下僅依靠濃縮脫水是不能滿足工程要求的。為了提高脫水效率，需要對污泥進行調理。在實際生產中以加入絮凝劑的化學調理法為主。絮凝劑脫除的主要是表面吸附水。

  常用的絮凝劑主要分為無機絮凝劑和有機絮凝劑兩大類。無機絮凝劑中常用的有鐵系絮凝劑(3FeCl、342)(SOFe及其聚合物)和鋁系聚合物(3AlCl、342)(SOAl及其聚合物)。常用的有機高分子絮凝劑為聚丙烯酰胺和聚丙烯酸鈉。

  聚丙烯酰胺脫水作用機理：

  聚丙烯酰胺作為最常用的有機高分子絮凝劑處理污泥，可以迅速引起聚沉，其絮凝性能是無機絮凝劑所無法達到的。在污泥脫水處理中陽離子聚丙烯酰胺(CPAM)應用最為廣泛，其作用機理：

  電荷中和效應：污水(廢水)中的膠體粒子懸浮液之所以能穩定存在，很大程度上就是由于粒子帶電荷，電荷之間的排斥阻止它們相互接近。若在懸浮物中加入與膠體粒子帶相反電荷的聚電解質，則可降低粒子的ζ電位，即將低表面電位，從而使膠體微粒脫穩，發生凝集沉降。

  吸附架橋作用：聚丙烯酰胺的分子量很大，通過長碳鍵上的一些活性官能團可以吸附在分散體系中的微粒上。由于PAM是較長的線性結構，每個鏈段上都有對應的特定官能團，可以在同一高分子上吸附多個微粒，因而在微粒間起了聯系的作用，這種聯系作用稱為架橋作用。CPAM加入后首先吸附在污泥膠粒表面。起初，CPAM的濃度較低時，吸附在膠粒表面的高分子長鏈可能同時吸附在另一顆粒的表面上，通過這種“架橋”方式將兩個或更多的膠粒連在一起，從而導致絮凝，這就是發生高分子絮凝作用的“架橋”機理。

  污泥顆粒的碰撞幾率：污泥顆粒被CPAM橋聯，則CPAM必須能跨越膠體顆粒間的雙電層的排斥作用范圍，即CPAM跨越膠體顆粒間的相互作用能時，架橋才成為可能，原理下圖所示，虛線表示擴散層的范圍。從圖3中我們不難看出，在低離子強度下靜電斥力阻礙架橋發生。若要改善這種情況，就需要外界提供能量，迫使膠粒運動，增加碰撞幾率。最直接有效的方法就是對加入藥劑后的體系進行機械攪拌，施加適當的剪切力。提高顆粒碰撞的幾率。此外，機械攪拌能使形成的絮凝體在污泥層中受到相互摩擦和擠壓作用，從而有利于形成密實的顆粒群。

  聚丙烯酰胺分子式 聚丙烯酰胺高分子絮凝架橋機理

  影響聚丙烯酰胺用量的因素：

  污泥性質：按照污泥含有的主要成分不同，污泥可分為有機污泥和無機污泥。一般來說陽離子聚丙烯酰胺用于處理有機污泥，陰離子聚丙烯酰胺用于處理無機污泥，堿性很強時不易用陽離子聚丙烯酰胺，而酸性很強時不宜用陰離子聚丙烯酰胺。一般活性污泥耗藥量較高，而熱處理過的污泥耗藥量低。

  污泥濃度：污泥濃度應控制在一定范圍內，可以達到較理想的效果，如果污泥濃度過高處理效率會下降，聚丙烯酰胺脫水劑使用量也會增大，同一種污泥，濃度越高，脫水越易，噸干泥耗藥量越低。

  處理溫度：污泥處理溫度在25～30攝氏度時，效果最好，溫度低時應加大聚丙烯酰胺的投加量，這也是南北兩地季節性能用藥差別較大的主要原因;

  有機物含量：污泥中有機物含量越高聚丙烯酰胺脫水劑投加量也應隨之增加。

  污泥脫水聚丙烯酰胺的選型：

  離子度：陽離子度是CPAM分子鏈所帶的電荷密度。陽離子度是絮凝效果的決定因素之一。離子度過低，絮團很小或者沒有效果。離子度過高，污泥絮團會因過量電荷而排斥。因此針對所要脫水的污泥，可用不同離子度的絮凝劑通過小實驗進行篩選，選出最佳合適的聚丙烯酰胺，這樣即可以取得最佳絮凝劑效果，又可使加藥量最少，節約成本。選離子度關鍵看：

  (1)絮團的大?。盒鯃F太小會影響排水的速度，絮團太大會使絮團束縛較多水而降低泥餅干度。通過選擇聚丙烯酰胺的分子量可以調整絮團的大小。

  (2)絮團強度(含水率)：絮團在剪切作用下應保持穩定而不破碎。提高聚丙烯酰胺分子量或者選擇合適的分子結構有助于提高絮團穩定性。市政污水(有機物含量高)一般選擇陽離子度為40-60的PAM。造紙污水(有機物含量低)一般10-30即可。

  分子量：分子量的選擇通常根據壓濾機的機型進行。分子量的大小決定絮團的大小及絮團緊密松散程度。帶式壓濾機要求反應速度快、絮團大小適中、濾水性好，因此，分子量不宜過高。離心機要求絮團大且緊密，抗剪切力強，因此選擇分子量要高。就陽離子聚丙烯酰胺來說，對于同樣污泥，和離心脫水機相比，帶式壓力脫水機要求調理劑的陽離子度較高、而投加量較少。

  污泥脫水聚丙烯酰胺的使用方法：

  聚丙烯酰胺在使用之前一般都需配制成0.1 %～0.5%的稀釋溶液備用，配制好的溶液最好不要存放太長時間才用，這個濃度范圍的溶液在使用之前還需要近一步稀釋成0.01～0.05 的溶液，原因就是可以更有助于絮凝劑在懸浮體系中的分散，可以降低用量，而且可以取得更好的絮凝效果。

  溶藥與投加裝置 脫水前加藥裝置

  加藥螺桿泵 脫水用高分子絮凝劑聚丙烯酰胺 進泥螺桿泵

  污泥脫水的類型：

  真空式： 利用濾材兩邊的壓差，如圓筒真空過濾機;特點：基建費用最低，但殘留水分最高。

  壓榨式：利用機械擠壓，如壓濾機;特點：濾餅水分最低，電耗最高，其他費用次之;

  離心式：利用離心力，如離心過濾機，特點：基建費和運轉費最高，殘留水分次之，應用不廣。

  聚丙烯酰胺包裝：

  聚丙烯酰胺采用防潮包裝，內襯塑料袋，外層用塑料復膜編織袋。25kg/袋。