絮凝劑在污泥處理系統(tǒng)的運(yùn)行過程中起著至關(guān)重要的作用,其選擇和投加量的控制直接影響脫水效果。不同類型的污泥,因其成分和性質(zhì)各異,對(duì)絮凝劑的種類和用量有不同的要求。
對(duì)于有機(jī)污泥,如城市生活污水廠的剩余活性污泥,通常需要選用陽(yáng)離子型絮凝劑。這類污泥顆粒表面帶有大量負(fù)電荷,陽(yáng)離子絮凝劑憑借正電荷基團(tuán),通過靜電中和作用,迅速吸附在污泥顆粒表面,壓縮雙電層,削弱顆粒間的靜電排斥力;同時(shí),絮凝劑分子鏈在污泥顆粒間架橋,將分散的小顆粒聚集成大而密實(shí)的絮體,大大提高后續(xù)脫水效率。實(shí)際應(yīng)用中,分子量在 800-1200 萬(wàn)、離子度 30%-50% 的陽(yáng)離子聚丙烯酰胺(CPAM)對(duì)城市污泥處理效果顯著。
而無(wú)機(jī)污泥,如工業(yè)廢水處理廠的冶金污泥、礦山污泥等,由于顆粒表面電荷特性復(fù)雜,更適合陰離子型或非離子型絮凝劑。陰離子絮凝劑通過與金屬離子絡(luò)合、吸附架橋作用凝聚顆粒;非離子絮凝劑則依靠氫鍵和范德華力,在中性或弱堿性環(huán)境下發(fā)揮絮凝效果。以氧化鋁廠赤泥處理為例,分子量 1800 萬(wàn)以上的陰離子聚丙烯酰胺(APAM)能有效降低污泥含水率。
在實(shí)際應(yīng)用中,需要通過實(shí)驗(yàn)室小試和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試,根據(jù)污泥類型準(zhǔn)確確定適合污泥處理系統(tǒng)的絮凝劑種類和zui佳投加量。實(shí)驗(yàn)室小試時(shí),需模擬現(xiàn)場(chǎng)工況,設(shè)置不同絮凝劑濃度梯度,采用燒杯攪拌實(shí)驗(yàn)觀察絮體形成速度、尺寸及沉降性能,結(jié)合污泥比阻(SRF)測(cè)試量化脫水性能。現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試則需根據(jù)設(shè)備運(yùn)行參數(shù),監(jiān)測(cè)進(jìn)泥流量、濾帶張力、壓榨壓力等,動(dòng)態(tài)調(diào)整投加量。投加量過少,污泥顆粒無(wú)法有效凝聚,導(dǎo)致脫水效率低下,濾液含固率升高;投加量過多,不僅會(huì)增加處理成本,殘留的高分子聚合物還可能在濾帶上形成黏性膜層,造成濾帶堵塞、濾水孔板結(jié),縮短濾帶使用壽命,影響污泥處理系統(tǒng)的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。此外,絮凝劑溶解質(zhì)量也至關(guān)重要,需嚴(yán)格控制溶解濃度(一般 0.1%-0.3%)、攪拌速度和溶解時(shí)間(40-60 分鐘),避免因溶解不充分產(chǎn)生 “魚眼” 狀結(jié)塊,影響絮凝效果。