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激光CO分析儀 原位測(cè)量工業(yè)過(guò)程氣體
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本篇繼續(xù)絮凝劑的絮凝工藝參數(shù)的討論。
上圖是各種不同的極性的絮凝劑所對(duì)應(yīng)處理的污泥類型，在日常運(yùn)行中可以根據(jù)這個(gè)圖所示進(jìn)行不同絮凝劑的選擇。
2、絮凝劑的電離度在污水處理中的工藝細(xì)節(jié)管理。
高分子的絮凝劑聚丙烯酰胺在溶于水后，聚合體會(huì)表現(xiàn)出單體的離子特性，這是因?yàn)榫郾０繁旧硎嵌鄠€(gè)離子單體的共同聚集的化學(xué)品，因此在溶于水后，就會(huì)表現(xiàn)出一定的離子特征，在生產(chǎn)應(yīng)用中，把聚合物分子鏈上帶電多少用“離子度”這一個(gè)百分?jǐn)?shù)來(lái)表示，離子度越高，表明分子鏈上帶電荷也就越多。那么離子度和污泥脫水生產(chǎn)的工藝關(guān)聯(lián)在哪里呢？
對(duì)于城鎮(zhèn)污水廠生化剩余污泥，在前面的文章中，可以了解到活性污泥的剩余污泥是帶負(fù)電荷的污泥，根據(jù)相關(guān)的研究表明，剩余污泥的負(fù)電荷主要在活性污泥中的有機(jī)物上攜帶，也就是說(shuō)剩余活性污泥中的有機(jī)物多少，決定了污泥中的負(fù)電荷的多少。因此可以簡(jiǎn)單地認(rèn)為剩余污泥中負(fù)電荷的含量主要是污泥中的有機(jī)物含量的函數(shù)。而污泥中的有機(jī)物一般用揮發(fā)性固體含量來(lái)表示，也就是剩余污泥的MLVSS。絮凝劑的作用是加入到污泥中，使用自身攜帶的正電荷(陽(yáng)離子)來(lái)中和剩余污泥中的負(fù)電荷，使其脫穩(wěn)凝聚，形成大顆粒污泥，因此剩余污泥的MLVSS越高，所需要的陽(yáng)離子聚丙烯酰胺絮凝劑的電離度也就越高，脫水絮凝劑藥劑的選擇是與剩余污泥的MLVSS相關(guān)的。
這個(gè)原理就能解釋很多污水廠針對(duì)污泥脫水中選用絮凝劑的疑慮，為什么在某個(gè)階段的聚丙烯酰胺絮凝劑很好用，絮凝效果好，但是某個(gè)階段絮凝的效果又很差呢？這就需要和剩余污泥中的MLVSS做對(duì)比，在北方的一些污水廠中，冬季和夏季受到溫度、居民生活習(xí)慣等的影響，進(jìn)水水質(zhì)會(huì)產(chǎn)生很大的變化，受進(jìn)水的影響，活性污泥的組分會(huì)發(fā)生很大的變化，也就是有機(jī)物的含量MLVSS也會(huì)發(fā)生變化，這種變化會(huì)傳導(dǎo)到污泥脫水車間內(nèi)。
季節(jié)變化導(dǎo)致的剩余污泥中的MLVSS不同，導(dǎo)致剩余活性污泥所帶的負(fù)電荷量也不同，污泥脫水過(guò)程中采用的絮凝劑的電離度也需要做相應(yīng)的改變，但是多數(shù)污水廠都會(huì)忽視這方面的影響，因此也造成了部分季節(jié)時(shí)段的剩余污泥脫水難度增加，產(chǎn)泥效率下降的情況出現(xiàn)，因此在日常運(yùn)行中，針對(duì)剩余污泥的MLVSS的檢測(cè)需要定期進(jìn)行，并根據(jù)以年為周期的檢測(cè)結(jié)果的變化情況，來(lái)選擇不同的階段采用的不同電離度的聚丙烯酰胺的絮凝劑，這樣可以優(yōu)化污水廠的脫水藥劑的選擇和脫水效果的保障。
3、絮凝劑的分子量與工藝管理的關(guān)聯(lián)。
聚丙烯酰胺作為污泥脫水中使用的高分子絮凝劑，它的分?量是非常高的。絮凝劑聚丙烯酰胺的分子量是指平均分子量，是表示每個(gè)聚合物的分子的平均長(zhǎng)度。分子量越大，表示組成每個(gè)分子的鏈節(jié)數(shù)也就越多，或者說(shuō)每個(gè)分子鏈的平均長(zhǎng)度越長(zhǎng)。在前面的章節(jié)中討論了分子鏈的長(zhǎng)度對(duì)活性污泥中的懸浮污泥顆粒有很好的絮凝和網(wǎng)捕作用，可以說(shuō)分子鏈的長(zhǎng)短決定了污泥脫水性能的好壞。但分子量的大小在實(shí)際生產(chǎn)中的最直接的應(yīng)用是對(duì)污泥脫水機(jī)機(jī)械的選擇上。
也就是聚丙烯酰胺的分子鏈的?度的選擇取決于?于脫?的設(shè)備類型。不同的污泥脫水機(jī)械由于機(jī)械脫水的原理不同，對(duì)絮凝劑的要求也就不同，比如對(duì)于污泥離?脫水機(jī)來(lái)說(shuō)，離心機(jī)的脫水原理是在高速旋轉(zhuǎn)過(guò)程中使污泥絮凝顆粒和水分離，但是在高速旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，會(huì)對(duì)污泥產(chǎn)生很大的剪切力的作用，因此為了抵抗離心機(jī)由于對(duì)絮凝物施加了?剪切?，最好采?更?的分?量的絮凝劑，這樣的絮凝劑的分子鏈更長(zhǎng)，更能抵抗高速剪切力的作用，使污泥脫水過(guò)程中絮凝劑的藥效得到充分的發(fā)揮。而采用過(guò)濾方式的污泥帶式壓濾機(jī)、板框壓濾機(jī)等，污泥壓濾過(guò)程緩慢，污泥絮凝體的運(yùn)動(dòng)速度不快，受到外力的剪切作用比較低，因此采用低到中等分?量就比較合適，也就是低分子量的絮凝劑也是可以獲得良好的脫水效果。
針對(duì)不同的脫水機(jī)械選擇不同的分子量的絮凝劑是污水廠在污泥脫水運(yùn)行中需要進(jìn)行考慮的工藝細(xì)節(jié)，盲目的聽從廠家的宣傳，或者沒(méi)有針對(duì)性的選擇污泥脫水藥劑往往會(huì)使污泥脫水產(chǎn)生很大的工藝管理難點(diǎn)，在了解藥劑的特性前提下，選擇合理的藥劑是更為重要的工藝細(xì)節(jié)管理措施。
4、 絮凝劑的分子結(jié)構(gòu)。
聚丙烯酰胺作為高分子的絮凝劑，單體之間的鏈接通過(guò)各種不同的方式結(jié)合在一起，
單體鏈接通常的方式主要有線性、分支、交聯(lián)等方式的分?結(jié)構(gòu)。具體的結(jié)構(gòu)如下圖所示：
不同的結(jié)構(gòu)在污水廠污泥脫水藥劑選擇中也會(huì)產(chǎn)生不同的效果，線性結(jié)構(gòu)的聚合物在選擇中，需要偏重分子量的選擇，也就是長(zhǎng)鏈和短鏈的考慮，線性結(jié)構(gòu)由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在實(shí)際使用中用量低，藥劑溶解性能較好；分支結(jié)構(gòu)在選擇中要注重性能的選擇，結(jié)構(gòu)有分支，在使用中用量會(huì)偏大，凝聚能力更強(qiáng)，脫水性能也會(huì)較好；交聯(lián)結(jié)構(gòu)由于分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜，具有良好的凝聚性能和抗剪切能力，由于本身的分子量大，實(shí)際的使用量是最大的。
上圖表明交聯(lián)結(jié)構(gòu)下的絮凝劑對(duì)污泥顆粒中的電荷具有封鎖作用，也是污泥脫水中造成污泥脫水難度增大的原因。
上圖是在不同剪切力的作用下，線性結(jié)構(gòu)和交聯(lián)結(jié)構(gòu)的絮凝劑對(duì)污泥顆粒保持和凝聚效果的對(duì)比圖。
交聯(lián)結(jié)構(gòu)絮凝劑和線性結(jié)構(gòu)絮凝劑的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)照如下：
污水廠可以根據(jù)廠內(nèi)污泥的性質(zhì)、脫水機(jī)的配置等進(jìn)行聚丙烯酰胺藥劑的選擇，避免出現(xiàn)藥劑選擇不合理導(dǎo)致污泥脫水效果不佳的現(xiàn)象出現(xiàn)。
原標(biāo)題：污水廠的處理流程中的工藝細(xì)節(jié)管理（六十四）-污泥處理段的工藝細(xì)節(jié)管理（15）
