污泥脱水首选阳离子聚丙烯酰胺效果
污泥脱水采用阳离子聚丙烯酰胺产品效果会更好。因为阳离子聚丙烯酰胺(CPAM )作为絮凝剂有不同的原水浊度。PH 值和温度条件下,阳离子聚丙烯酰胺(CPAM )的投加量、搅拌时间对絮凝效果的影响。实验结果表明,阳离子聚丙烯酰胺的投加量为0.3~ 0.6 mg/L ,搅拌时间为4 min。根据得到的反应条件,对生活污水进行为期一个月的实验研究,结果显示泥饼含水率明显降低。
污水处理中的污泥脱水主要采用絮凝沉淀法,处理中所采用的絮凝剂(Flocculation)又称沉降剂,是一类可使液体中不易沉降的固体悬浮微粒凝聚、沉淀的物质。絮凝剂主要有无机絮凝剂和合成高分子絮凝剂两大类。有机高分子絮凝剂因其用量少、絮凝作用迅速等显著特点而得到广泛应用。阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)大分子链上所带的正电荷密度高,水溶性好,絮凝能力强,在污水处理中用量少,而且无毒、对环境无污染,因而它在水处理中污泥脱水方面的应用越来越引起科研工作者的广泛关注。本实验从巩义市污水处量厂的污泥脱水机房提取污水样,分析在不同的原水浊度、pH 值和温度条件下,阳离子聚丙烯酰胺投加量和搅拌时间对絮凝效果无收到影响。
一、絮凝剂PAM絮凝原理
絮凝剂的絮凝原理:可分为化学絮凝和物理絮凝两种。前者假设粒子以明确的化学结构凝集,并由于彼此的化学反应造成胶质粒子的不稳定状态。后者则是由于存在双电层及某些物理因素,当加入与胶体粒子具有不同电性的离子溶液时,会发生凝结作用。当发生凝结作用时,胶体粒子必失去稳定作用或发生电性中和,不稳定的胶体粒子再互相碰撞而形成较大的颗粒。当加入絮凝剂时,它会离子化,并与离子表面形成价键。为克服离子彼此间的排斥力,絮凝剂会由于搅拌及布朗运动而使得粒子间产生碰撞,当粒子逐渐接近时,氢键及范德华力促使粒子结成更大的颗粒。碰撞一旦开始,粒子便经由不同的物理化学作用而开始凝集,较大颗粒粒子从水中分离而沉降。
二、无机絮凝剂
无机絮凝剂主要是依靠中和粒子上的电荷而凝聚,故常常被称为凝聚剂。
1、无机低分子絮凝剂无机低分子絮凝剂有氯化铝、硫酸亚铁、氯化铁,用于干法或湿法直接投入水处理设施中,其优点就是较经济,但它们在水处理过程中存在较大的问题。其聚合速度慢,形成的絮状物小,腐蚀性强,在某些场合净水效果不理想,而逐渐被无机高分子絮凝剂所取代。
2、无机高分子絮凝剂无机高分子絮凝剂是一类新的水处理剂,它与传统的絮凝剂比较效能更优异,且比有机高分子絮凝剂价格低廉,而被广泛用于给水、工业废水以及城市污水的各种流程,逐渐成为主流絮凝剂。
无机高分子絮凝剂能强烈吸引胶体微粒,通过黏附、架桥和交联作用,促进胶体凝聚,同时还发生物理化学变化,中和胶体微粒及悬浮物表面的电荷,降低了电位,从而使胶体离子发生互相吸引作用,破坏了胶团的稳定性。促进胶体微粒碰撞,形成了絮状沉淀。无机高分子絮凝剂既有吸附脱稳作用,又可发挥桥联和卷扫絮凝作用。
絮凝剂应用中的注意事项
聚丙烯酰胺溶液的搅拌速度和搅拌时间
聚丙烯酰胺溶液制配,一般采用机械搅拌。机械搅拌速度对溶液配制时间有较大的影响,但过大的搅拌速度,会引起聚丙酰胺溶液的降解,使部分聚丙烯酰胺长链断裂,影响沉降效果,所以必须严格控制机械搅拌速度。在1M直径的搅拌桶内转速不得大于800 RPM,1.5~2M直径的搅拌捅内转速不得大于600RPM。提高搅拌溶液的温度可减少溶解时间,但水温最高不超过55℃,否则也会引起降解作用,影响使用效果。
聚丙烯酰胺溶液配制投加必须的专用设备
聚丙烯酰胺溶液的配制必须采用专用设备,严格防止与其他混凝剂共同使用,或在一投配池内共同投加,否则会使两种药剂产生共聚沉淀,不但影响其效果,而且容易堵塞投加设备。
计量设备必须用溶液标定
由于聚丙烯酰胺溶液是一种减阻剂,与清水的标定值较大的差距。因此,聚丙烯酰胺溶液计量设备必须用溶液来进行标定,不得用清水标定。否则会加大聚丙烯酰胺的投加量,既提高处理成本,还会造成不必要的后果。
投加浓度
聚丙烯酰胺溶液的投加浓度越稀,效果越好,较稀的投加浓度能使溶液在水中迅速扩展、充分混合,防止产生浓度过高的胶体保护现象,影响用效果。但浓度太稀会造成庞大的投加设备。一般投加浓度以0.5%~1%为宜,配制浓度以2%为宜。
分批投药
聚丙烯酰胺絮凝剂,在处理高浊水中,分批投药比一次投药的絮凝效果为佳。如以浑液面沉速为比较值,则前者为后者的3倍多。所谓分批投药,就是将投药量分成两部分分别投加于水中,先加入一部分絮凝剂后使之与水迅速混合,相隔1~2MIN后,加入另一部分絮凝剂,再与水迅速混合。由于分批投药能避免过高的絮凝剂浓度与泥沙结合,造成活性基团被封闭的后果,因而可达到较佳的效果。分批投药的比例,一般先投加60%,然后再投加40%为佳。在给水工程设计时有条件情况下,应尽量采用分批投药的措施。