絮凝劑在污泥處理系統的運行過程中起著至關重要的作用,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,因其成分和性質各異,對絮凝劑的種類和用量有不同的要求。
對于有機污泥,如城市生活污水廠的剩余活性污泥,通常需要選用陽離子型絮凝劑。這類污泥顆粒表面帶有大量負電荷,陽離子絮凝劑憑借正電荷基團,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,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的絮體,大大提高后續脫水效率。實際應用中,分子量在 800-1200 萬、離子度 30%-50% 的陽離子聚丙烯酰胺(CPAM)對城市污泥處理效果顯著。
而無機污泥,如工業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,在中性或弱堿性環境下發揮絮凝效果。以氧化鋁廠赤泥處理為例,分子量 1800 萬以上的陰離子聚丙烯酰胺(APAM)能有效降低污泥含水率。
在實際應用中,需要通過實驗室小試和現場調試,根據污泥類型準確確定適合污泥處理系統的絮凝劑種類和zui佳投加量。實驗室小試時,需模擬現場工況,設置不同絮凝劑濃度梯度,采用燒杯攪拌實驗觀察絮體形成速度、尺寸及沉降性能,結合污泥比阻(SRF)測試量化脫水性能?,F場調試則需根據設備運行參數,監測進泥流量、濾帶張力、壓榨壓力等,動態調整投加量。投加量過少,污泥顆粒無法有效凝聚,導致脫水效率低下,濾液含固率升高;投加量過多,不僅會增加處理成本,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,縮短濾帶使用壽命,影響污泥處理系統的連續穩定運行。此外,絮凝劑溶解質量也至關重要,需嚴格控制溶解濃度(一般 0.1%-0.3%)、攪拌速度和溶解時間(40-60 分鐘),避免因溶解不充分產生 “魚眼” 狀結塊,影響絮凝效果。