污泥的種類(lèi)：
污泥是在給水和廢水處理中，不同處理過(guò)程產(chǎn)生的各類(lèi)沉淀物、漂浮物等統(tǒng)稱為污泥。各種污水經(jīng)污水處理廠處理后，沉淀下來(lái)的污泥是含固量只有1％左右的稀污泥，不能直接排放、焚燒，運(yùn)輸也非常不方便。因此需對(duì)沉淀污泥進(jìn)行濃縮、脫水等一系列的處理，然后進(jìn)行焚燒或填埋。
| 污泥處理的常見(jiàn)工藝： |   |
生物泥→濃縮→消化→自然干化→最終處理 生物泥→濃縮→自然干化→堆肥→最終處理 生物泥→濃縮→消化→機(jī)械脫水→最終處理 生物泥→濃縮→機(jī)械脫水→干燥焚燒→最終處理 生物泥→脫水→最終處理 生物泥→濃縮→脫水→最終處理 | |
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可以看到，幾乎所有的污泥處理都有濃縮和脫水兩個(gè)步驟。污泥經(jīng)濃縮后，含水率一般仍＞90％，對(duì)其進(jìn)一步的處理和處置，仍是不經(jīng)濟(jì)的，所以，濃縮只是脫水的預(yù)處理，而脫水才是污泥重要的減量化手段。或者說(shuō)，脫水才是污泥處置前的預(yù)處理作業(yè)。
污泥中水分的存在形式：
 | 間隙水：顆粒間中的水，約占70%左右； 毛細(xì)管結(jié)合水：顆粒間隙形成的毛細(xì)管中的水，約占20%左右； 表面吸附水：吸附在顆粒表面的水，約占水分的7%； 內(nèi)部水：顆粒內(nèi)部或微生物細(xì)胞內(nèi)的水，約占3%左右。 脫水時(shí)由難→易，依次為：內(nèi)部水＞表面吸附水＞楔形毛細(xì)管結(jié)合水＞裂紋毛細(xì)管＞結(jié)合水＞間隙水 |
污泥脫水絮凝劑：
由于濃縮脫水耗時(shí)長(zhǎng)、占地大等缺點(diǎn)，很多情況下僅依靠濃縮脫水是不能滿足工程要求的。為了提高脫水效率，需要對(duì)污泥進(jìn)行調(diào)理。在實(shí)際生產(chǎn)中以加入絮凝劑的化學(xué)調(diào)理法為主。絮凝劑脫除的主要是表面吸附水。
常用的絮凝劑主要分為無(wú)機(jī)絮凝劑和有機(jī)絮凝劑兩大類(lèi)。無(wú)機(jī)絮凝劑中常用的有鐵系絮凝劑（3FeCl、342)(SOFe及其聚合物）和鋁系聚合物（3AlCl、342)(SOAl及其聚合物）。常用的有機(jī)高分子絮凝劑為聚丙烯酰胺和聚丙烯酸鈉。
聚丙烯酰胺脫水作用機(jī)理：
聚丙烯酰胺作為常用的有機(jī)高分子絮凝劑處理污泥，可以迅速引起聚沉，其絮凝性能是無(wú)機(jī)絮凝劑所無(wú)法達(dá)到的。在污泥脫水處理中陽(yáng)離子聚丙烯酰胺（CPAM）應(yīng)用廣泛，其作用機(jī)理：
電荷中和效應(yīng)：污水（廢水）中的膠體粒子懸浮液之所以能穩(wěn)定存在，很大程度上就是由于粒子帶電荷，電荷之間的排斥阻止它們相互接近。若在懸浮物中加入與膠體粒子帶相反電荷的聚電解質(zhì)，則可降低粒子的ζ電位，即將低表面電位，從而使膠體微粒脫穩(wěn)，發(fā)生凝集沉降。
吸附架橋作用：聚丙烯酰胺的分子量很大，通過(guò)長(zhǎng)碳鍵上的一些活性官能團(tuán)可以吸附在分散體系中的微粒上。由于PAM是較長(zhǎng)的線性結(jié)構(gòu)，每個(gè)鏈段上都有對(duì)應(yīng)的特定官能團(tuán)，可以在同一高分子上吸附多個(gè)微粒，因而在微粒間起了聯(lián)系的作用，這種聯(lián)系作用稱為架橋作用。CPAM加入后首先吸附在污泥膠粒表面。起初，CPAM的濃度較低時(shí)，吸附在膠粒表面的高分子長(zhǎng)鏈可能同時(shí)吸附在另一顆粒的表面上，通過(guò)這種“架橋”方式將兩個(gè)或更多的膠粒連在一起，從而導(dǎo)致絮凝，這就是發(fā)生高分子絮凝作用的“架橋”機(jī)理。
污泥顆粒的碰撞幾率：污泥顆粒被CPAM橋聯(lián)，則CPAM必須能跨越膠體顆粒間的雙電層的排斥作用范圍，即CPAM跨越膠體顆粒間的相互作用能時(shí)，架橋才成為可能，原理下圖所示，虛線表示擴(kuò)散層的范圍。從圖3中我們不難看出，在低離子強(qiáng)度下靜電斥力阻礙架橋發(fā)生。若要改善這種情況，就需要外界提供能量，迫使膠粒運(yùn)動(dòng)，增加碰撞幾率。最直接有效的方法就是對(duì)加入藥劑后的體系進(jìn)行機(jī)械攪拌，施加適當(dāng)?shù)募羟辛?。提高顆粒碰撞的幾率。此外，機(jī)械攪拌能使形成的絮凝體在污泥層中受到相互摩擦和擠壓作用，從而有利于形成密實(shí)的顆粒群。
| 聚丙烯酰胺分子式 | 聚丙烯酰胺高分子絮凝架橋機(jī)理 | |
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影響聚丙烯酰胺用量的因素：
污泥性質(zhì)：按照污泥含有的主要成分不同，污泥可分為有機(jī)污泥和無(wú)機(jī)污泥。一般來(lái)說(shuō)陽(yáng)離子聚丙烯酰胺用于處理有機(jī)污泥，陰離子聚丙烯酰胺用于處理無(wú)機(jī)污泥，堿性很強(qiáng)時(shí)不易用陽(yáng)離子聚丙烯酰胺，而酸性很強(qiáng)時(shí)不宜用陰離子聚丙烯酰胺。一般活性污泥耗藥量較高，而熱處理過(guò)的污泥耗藥量低。
污泥濃度：污泥濃度應(yīng)控制在一定范圍內(nèi)，可以達(dá)到較理想的效果，如果污泥濃度過(guò)高處理效率會(huì)下降，聚丙烯酰胺脫水劑使用量也會(huì)增大，同一種污泥，濃度越高，脫水越易，噸干泥耗藥量越低。
處理溫度：污泥處理溫度在25～30攝氏度時(shí)，，溫度低時(shí)應(yīng)加大聚丙烯酰胺的投加量，這也是南北兩地季節(jié)性能用藥差別較大的主要原因；
有機(jī)物含量：污泥中有機(jī)物含量越高聚丙烯酰胺脫水劑投加量也應(yīng)隨之增加。
污泥脫水聚丙烯酰胺的選型：
離子度：陽(yáng)離子度是CPAM分子鏈所帶的電荷密度。陽(yáng)離子度是絮凝效果的決定因素之一。離子度過(guò)低，絮團(tuán)很小或者沒(méi)有效果。離子度過(guò)高，污泥絮團(tuán)會(huì)因過(guò)量電荷而排斥。因此針對(duì)所要脫水的污泥，可用不同離子度的絮凝劑通過(guò)小實(shí)驗(yàn)進(jìn)行篩選，選出合適的聚丙烯酰胺，這樣即可以取得好的絮凝劑效果，又可使加藥量最少，節(jié)約成本。選離子度關(guān)鍵看：
（1）絮團(tuán)的大?。盒鯃F(tuán)太小會(huì)影響排水的速度，絮團(tuán)太大會(huì)使絮團(tuán)束縛較多水而降低泥餅干度。通過(guò)選擇聚丙烯酰胺的分子量可以調(diào)整絮團(tuán)的大小。
（2）絮團(tuán)強(qiáng)度（含水率）：絮團(tuán)在剪切作用下應(yīng)保持穩(wěn)定而不破碎。提高聚丙烯酰胺分子量或者選擇合適的分子結(jié)構(gòu)有助于提高絮團(tuán)穩(wěn)定性。市政污水（有機(jī)物含量高）一般選擇陽(yáng)離子度為40-60的PAM。造紙污水（有機(jī)物含量低）一般10-30即可。
分子量：分子量的選擇通常根據(jù)壓濾機(jī)的機(jī)型進(jìn)行。分子量的大小決定絮團(tuán)的大小及絮團(tuán)緊密松散程度。帶式壓濾機(jī)要求反應(yīng)速度快、絮團(tuán)大小適中、濾水性好，因此，分子量不宜過(guò)高。離心機(jī)要求絮團(tuán)大且緊密，抗剪切力強(qiáng)，因此選擇分子量要高。就陽(yáng)離子聚丙烯酰胺來(lái)說(shuō)，對(duì)于同樣污泥，和離心脫水機(jī)相比，帶式壓力脫水機(jī)要求調(diào)理劑的陽(yáng)離子度較高、而投加量較少。
污泥脫水聚丙烯酰胺的使用方法：
聚丙烯酰胺在使用之前一般都需配制成0.1 %～0.5%的稀釋溶液備用，配制好的溶液不要存放太長(zhǎng)時(shí)間才用，這個(gè)濃度范圍的溶液在使用之前還需要近一步稀釋成0.01～0.05 的溶液，原因就是可以更有助于絮凝劑在懸浮體系中的分散，可以降低用量，而且可以取得更好的絮凝效果。
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| 溶藥與投加裝置 | 脫水前加藥裝置 |
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| 加藥螺桿泵 | 脫水用高分子絮凝劑聚丙烯酰胺 | 進(jìn)泥螺桿泵 |
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| 脫水上清液 | 脫水后的污泥 |
污泥脫水的類(lèi)型：
真空式： 利用濾材兩邊的壓差，如圓筒真空過(guò)濾機(jī)；特點(diǎn)：基建費(fèi)用，但殘留水分。
壓榨式：利用機(jī)械擠壓，如壓濾機(jī)；特點(diǎn)：濾餅水分，電耗，其他費(fèi)用次之；
離心式：利用離心力，如離心過(guò)濾機(jī)，特點(diǎn)：基建費(fèi)和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)，殘留水分次之，應(yīng)用不廣。
聚丙烯酰胺包裝：
聚丙烯酰胺采用防潮包裝，內(nèi)襯塑料袋，外層用塑料復(fù)膜編織袋。25kg/袋。外包裝字樣可根據(jù)客戶需求定制，有中文英文等。常見(jiàn)包裝如下：
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