聚丙烯酰胺在自来水厂污泥处理中的应用

聚丙烯酰胺

试验用阳离子聚丙烯酰胺和设备污泥的处理:取100ｍＬ污泥放入300ｍＬ的烧杯中,采用六联搅拌机以100ｒ/min的转速快速搅拌30ｓ后迅速加入配制好的PAM,继续以100ｒ/min的转速搅拌30ｓ,然后降低转速到20～30ｒ/min再慢速搅拌60ｓ。分别测定预处理后污泥的比阻、毛细吸水时间(ＣＳＴ)及过滤液和离心液的粘度,试验重复10次取平均值;粘度采用毛细管内径为0.55ｍｍ的乌氏粘度计测定,并用恒温水浴(Ｈ76-1型玻璃恒温水浴锅)控制水温为30℃。滤液采用比阻试验的过滤液;取100ｍＬ预处理后的污泥,采用医用离心机在2000ｒ/min下离心5min,所得上清液即为离心液。粘度测量重复10次,控制误差<0.2ｓ。

投加了阳离子聚丙烯酰胺后污泥比阻都降低了,显著改善了污泥的脱水性能。PAM的投量为0.3ｋｇ/ｔ干泥时,污泥比阻值降到最低(脱水性能最佳),而PAM的最佳投量为1.5ｋｇ/ｔ干泥。自来水厂污泥的成分以含泥沙等无机物的胶粒为主,且在净水过程中已投加过铝盐或铁盐混凝剂,胶粒Ｚｅｔａ电位的负电性明显降低,所以PAM预处理自来水厂污泥的主要作用机理是吸附架桥。另外,阴离子型PAM的价格也仅为阳离子型PAM的1/2,因此阴离子型PAM更适用于自来水厂污泥的预处理。投加PAM后ＣＳＴ值也显著降低,且当比阻达到最小值时ＣＳＴ也出现最小值,此后随着PAM投量的增加则两者均上升。由于根据ＣＳＴ值变化得到的PAM最佳投量(0.3ｋｇ/ｔ干泥)与根据比阻变化得到的结果一致,因此可采用ＣＳＴ替代比阻确定PAM最佳投量。ＣＳＴ的测定快速、简便、准确,操作人员可依据ＣＳＴ值快速了解污泥的性质,并据此及时调整投药量。

滤液和离心液的粘度分别显示了投加聚丙烯酰胺后滤液和离心液的粘度变化。可以观察到,在一定聚丙烯酰胺投量范围内,随着其投量的增加则粘度逐渐降低,并达到最小值,此后再增加PAM投量则粘度逐渐升高。使离心液和滤液粘度达到最小时的PAM投量与降低比阻的最佳PAM投量基本一致。根据粘度公式,滤液或离心液粘度的变.

主要是由悬浮颗粒浓度和剩余PAM浓度引起的,随着PAM投量的不断增加则分散的污泥颗粒相互聚集,悬浮颗粒浓度降低,粘度也随之降低。当达到最佳投量时,PAM对污泥的絮凝效果最佳,离心液或滤液中悬浮物含量最低,因而粘度也最低;当超过最佳投量后,滤液或离心液中悬浮物含量浓度不断增加,进而导致粘度升高,因此对应于离心液或滤液最小粘度值的投药量就是最佳投药量。通过检测分离液或滤液的粘度来确定PAM的最佳投量具有方便、快速等优点,采用高灵敏度的流变仪可对样品进行连续检测,实现PAM的优化投加。

结论：

1、投加阳离子和阴离子型PAM均可使污泥比阻降低近2个数量级,显著改善了污泥的脱水性能。阴离子型PAM的投量和价格都低于阳离子型PAM,可作为自来水厂污泥预处理的首选药剂。

2、根据ＣＳＴ值变化确定的PAM最佳投量与测定比阻得到的最佳投量一致,加之ＣＳＴ的测定快速、简便,因而可用于检测污泥脱水性能的变化,以便及时调整PAM投量。③依据滤液或离心液的粘度也可确定PAM的最佳投量。

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