污泥含有重金屬、病原菌等有毒有害物質(zhì)，污泥的處理處置一般著力點(diǎn)在于無害化資源化。由于原始污泥含水率較高和特殊絮體結(jié)構(gòu)，無害化處理的前提是通過投加絮凝劑對其進(jìn)行脫水處理。本文將重點(diǎn)討論城市污水處理廠污泥絮凝劑的選擇。
一、城市污水處理廠的污泥性質(zhì)
(1)污泥是污水處理的副產(chǎn)物。污泥是在水處理生化過程中，由微生物新陳代謝產(chǎn)生的有機(jī)殘體、菌體、顆粒物、膠體、重金屬等物質(zhì)，組成的復(fù)雜非均質(zhì)體。
(2)污泥含水率很高。未經(jīng)脫水處理的原始污泥含水率一般在96%~99.8%，由此造成污泥體積很大。
(3)污泥是特殊絮體結(jié)構(gòu)。污泥表現(xiàn)為絮狀體顆粒，致密絮狀，外觀上為土黃色。
(4)污泥具有高度親水性。由于污泥中含有大量的蛋白質(zhì)、碳水化合物等親水性膠體，所以導(dǎo)致污泥的親水性很高，沉淀性和脫水性很差。
二、污泥絮凝劑的選擇
2.1 脫水設(shè)備
當(dāng)前城市污水處理廠根據(jù)處理工藝的不同，污泥脫水設(shè)備也不盡相同。由于脫水設(shè)備是進(jìn)行污泥脫水的根本，故絮凝劑的選擇首先應(yīng)根據(jù)脫水設(shè)備的種類。不同污泥脫水設(shè)備對絮凝劑的要求也各有區(qū)別。一般來說，帶式壓濾機(jī)一般選用中等相對分子量、中高陽離子度的絮凝劑;離心機(jī)一般選用高等相對分子量、中低陽離子度和適度交聯(lián)的絮凝劑。疊螺機(jī)作為目前使用較廣泛的脫水設(shè)備，一般選用陽離子型聚丙烯酰胺(PAM)，分子量1500萬左右，離子度40左右。
2.2 投加量
投加量也是污泥脫水絮凝劑選擇的重要因素。其中以有機(jī)高分子絮凝劑為例，其分子量大，絮凝作用好，形成的團(tuán)絮結(jié)構(gòu)疏松。投加量太少，污泥絮團(tuán)裹著的水難以脫離，不能提高污泥的脫水性能;投加量太多，脫水效果不升反降，同時還會造成脫水設(shè)備的負(fù)擔(dān)，增加脫水后的污泥總量，提高污泥處理成本。在實際操作過程中，絮凝劑投加過多還會造成污泥粘度增加，增強(qiáng)與濾布的粘連，難以從濾布上剝落，造成操作問題。
2.3 污泥性質(zhì)
由于第一節(jié)闡述的污水處理廠特殊的污泥性質(zhì)，污泥特性也是絮凝劑選擇的因素。首先，當(dāng)污泥的pH值較高時，宜選用季錢鹽結(jié)構(gòu)的絮凝劑，pH值較低時，宜選用叔胺鹽結(jié)構(gòu)的絮凝劑。第二，當(dāng)污泥濃度較低時，宜選用分子量較低的絮凝劑，濃度較高時，宜選用高分子量的絮凝劑。當(dāng)污泥中有機(jī)物的濃度較高時，宜選用陽離子度高的絮凝劑，并增加絮凝劑投加量。
2.4 投加成本
一般情況下，在相同絮凝效果的前提下，以處理單位重量污泥的投加成本為考量。以PAM為例，其成本分析如下：
(1)單位污泥投藥量=[藥劑投加量X藥劑濃度]÷污泥體積;
(2)單位污泥成本=處理單位污泥投藥量x絮凝劑單位價格;
(3)單位絕干污泥投藥量=[藥劑投加量x藥劑濃度]÷[污泥體積x污泥含固率];
(4)單位絕干污泥處理成本=處理單位絕干污泥投藥量x絮凝劑單位價格。
2.5 運(yùn)行操作
進(jìn)行污泥脫水時，投加絮凝劑應(yīng)充分考慮操作的簡單便捷，諸如一些因絮凝劑操作引發(fā)的問題應(yīng)盡量避免。例如，一些藥劑可能造成污泥黏度過高而引發(fā)難以脫落;一些粉狀絮凝劑在配藥過程中由于溶解水質(zhì)或配比投加不協(xié)調(diào)，造成絮凝劑結(jié)塊甚至堵塞進(jìn)藥管。諸如此類問題在藥劑的選擇過程中，都應(yīng)考慮以降低操作難度。
2.6 藥劑匹配
在優(yōu)選污泥絮凝劑的過程中，除需考慮脫水設(shè)備、投加量、污泥性質(zhì)、投加成本和操作難易外，還有諸多其他匹配因素，一般包括：
(1)城市污水處理廠水量水質(zhì)會隨季節(jié)發(fā)生變化，進(jìn)而污泥也有一定變化，污泥處理過程中絮凝劑的投加也應(yīng)隨季節(jié)變化適當(dāng)調(diào)整。
(2)由于各污水廠處理工藝不盡相同，污泥性質(zhì)也千差萬別，故而在絮凝劑選取時，最好先進(jìn)行絮凝試驗，根據(jù)試驗結(jié)果進(jìn)行實際投加。
(3)當(dāng)污泥脫水效果不佳時，除考慮絮凝劑種類和投加量外，還應(yīng)充分重視工藝操作環(huán)節(jié)，確保工藝操作的精準(zhǔn)性。
(4)在實際脫水操作中，應(yīng)根據(jù)絮凝劑的不同運(yùn)行條件及時進(jìn)行調(diào)整，以確保污泥脫水的穩(wěn)定運(yùn)行。
(5)實際運(yùn)行過程中，應(yīng)對濕污泥固體濃度、泥餅含水率等進(jìn)行實時檢測，以便對處理單位絕干污泥的用藥量進(jìn)行調(diào)整。
三、結(jié)語
總之，隨著我國城鎮(zhèn)污水處理廠排放標(biāo)準(zhǔn)的不斷提升，對污水廠污泥脫水的要求也在逐年攀升，加之污泥特征、性質(zhì)的日趨復(fù)雜，傳統(tǒng)的化學(xué)絮凝劑往往不能達(dá)到既定絮凝效果，需要研發(fā)種類更新、效果更佳的絮凝產(chǎn)品。( >
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