常見絮凝劑在城市污泥脫水中的比較研究

楊 芳 姜 寧

（1.國(guó)電東北環(huán)保產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司仙女河污水處理廠，遼寧 沈陽 110000；2.沈陽振興污泥處置有限公司，遼寧 沈陽 110000）

1 城市污泥含水特性

通過統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)我國(guó)城市污水處理廠產(chǎn)生的未脫水剩余污泥的含水率在99%～99.5%之間，其相對(duì)密度非常接近于1，主要呈現(xiàn)泥水混合狀態(tài)，脫水處理難度較大，且化學(xué)穩(wěn)定性比較差，體積也比較龐大，為運(yùn)輸、存儲(chǔ)、處置處理帶來了巨大的不便。通常情況下，剩余污泥主要為有機(jī)物，如果處理深度不足或者處理方法選擇不當(dāng)， 會(huì)對(duì)周圍的自然生態(tài)環(huán)境中造成嚴(yán)重的污染。因此，開展污泥脫水研究就顯得尤為必要。在污泥中水分存在的主要形式包括：間隙水、毛細(xì)管結(jié)合水、表面吸附水、內(nèi)部結(jié)合水等。在污泥脫水處理中，加入絮凝劑，是目前常用的化學(xué)處理方法，主要機(jī)理為利用絮凝長(zhǎng)特有的混凝作用，通過壓縮雙電層、吸附架橋、網(wǎng)捕的方法，對(duì)污泥原有的穩(wěn)定狀態(tài)進(jìn)行破壞，從而達(dá)到污泥脫水的目的。

2 城市污泥脫水中污泥干化機(jī)的選擇

目前在城市污泥脫水中常用污泥干化機(jī)以下三種：

第一種，板框式壓濾機(jī)。此種干化機(jī)的主要特點(diǎn)為：可實(shí)現(xiàn)間歇性的脫水液壓過濾。主要優(yōu)點(diǎn)是濾餅含有的可回收效率比較高，絮凝劑和藥品的消耗量比較少。但缺點(diǎn)也比較明顯，間歇處理的能力比較低，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資的成本比較高，勞動(dòng)強(qiáng)度大。

第二種，帶式壓濾機(jī)。主要特點(diǎn)為可實(shí)現(xiàn)連續(xù)脫水，為典型的機(jī)械擠壓式脫水方式，優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行能耗比較地，連續(xù)脫水勞動(dòng)強(qiáng)度低，污泥脫水效果好。缺點(diǎn)是采用的聚合物成本比較高，脫水運(yùn)行費(fèi)用高。

第三種，離心機(jī)。主要特點(diǎn)為利用離心力進(jìn)行脫水，連續(xù)脫水的效率比較。優(yōu)點(diǎn)是基礎(chǔ)建設(shè)投資成本低，占地面積比較小，設(shè)備結(jié)構(gòu)比較緊湊，可實(shí)現(xiàn)不投或者少投絮凝劑，污泥脫水處理能力強(qiáng)。缺點(diǎn)是整機(jī)價(jià)格比較昂貴，電力消耗量比較大，且運(yùn)行成本高，污泥中含有的砂礫會(huì)對(duì)設(shè)備造成不同程度的磨損，噪聲比較大。

通過分析三種干化機(jī)的特點(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn)，相比而言，帶式壓濾機(jī)的性價(jià)比更好，也是目前城市污泥脫水中常用的干化機(jī)。

3 絮凝劑的選擇

當(dāng)前在城市污泥脫水處理中，常用的絮凝劑有三種，一種是聚丙烯酰胺絮凝劑；一種是聚氯化鐵絮凝劑；另一是陽離子、高分子絮凝劑，這三種絮凝劑各具特色。為提升城市污泥脫水處理的效果，要求使用絮凝劑之后達(dá)到如下目標(biāo)：1） 污泥經(jīng)過絮凝劑處理以后，絮凝團(tuán)的尺寸要盡量大一些，穩(wěn)定性更好，攪動(dòng)時(shí)不會(huì)發(fā)生分散，并且可以快速凝聚。2）絮凝團(tuán)要具有快速生長(zhǎng)、脫水效率高、分層明顯迅速，要盡量在30min 內(nèi)完成絮凝。不同絮凝劑的應(yīng)用過程如下：

聚丙烯酰胺奧絮凝劑根據(jù)組分的不同，分為三種。一種CP-8647 絮凝劑，在使用時(shí)其濃度為0.2%水溶液。選擇混合攪勻的活性污泥400mL，加入50mLCP-8647 型號(hào)絮凝劑水溶液，充分?jǐn)嚢?0min，并未發(fā)生絮凝物，也沒有發(fā)生分層。第二種NP-80 型絮凝劑，應(yīng)用過程和結(jié)果與CP-8647 型絮凝劑相同。第三種CP-8513 型絮凝劑，應(yīng)用過程和CP-8647 型絮凝劑相同，但有絮凝物形成，分層效果比較差，即便過量加入，也沒有明顯變化。

聚氯化鐵絮凝劑，在使用過程中配制濃度為10%聚氯化鐵水溶液，同樣選擇混合均勻的活性污泥400mL，加入50mL 聚氯化鐵水溶液，充分?jǐn)嚢?0min，發(fā)現(xiàn)了絮凝物，但分層比較困難，過量加入也沒有明顯變化。

陽離子高分子絮凝劑，在污泥脫水處理中配置0.2%的陽離子高分子絮凝劑水溶液，同樣選擇400mL 混合均勻的活性污泥，加入50mL 陽離子高分子絮凝劑水溶液，攪拌10min 以后，出現(xiàn)了較大尺寸的絮凝物，并和水分層比較明顯，再次攪拌30min，絮凝物的尺寸進(jìn)一步增加，分層效果清晰可見。在持續(xù)攪拌10min，絮凝物和水完全分層。再加入50mL 陽離子高分子絮凝劑水溶液進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，發(fā)現(xiàn)絮凝物持續(xù)增加，并且上層清水也有增加。

4 常見絮凝劑在城市污泥脫水中的比較結(jié)果分析

不同絮凝劑在城市污泥脫水中比較結(jié)果如表1 所示：

表1 不同絮凝劑比較結(jié)果表

從表1 中可以看出，選擇0.2%濃度配置的陽離子高分子絮凝劑，處理城市污泥脫水的效果最好，絮凝團(tuán)生長(zhǎng)最快，分層也比較明顯，脫水效果好，可在市面銷售[4]。

5 結(jié)語

綜上所述，本文通過試驗(yàn)對(duì)比，分析了常見絮凝劑在城市污泥脫水中的效果，分析結(jié)果表明，采用0.2%濃度陽離子高分子絮凝劑溶液，脫水效果比較好，絮凝物可快速生長(zhǎng)，絮凝效果好，分層快速，符合城市污泥脫水處理相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，可進(jìn)行推廣應(yīng)用。