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對(duì)于自來水污泥脫水處理大家都知道投加相應(yīng)量的聚丙烯酰胺PAM，進(jìn)行預(yù)處理。但是考慮到成本價(jià)格，很多自來水廠對(duì)于污泥脫水處理就要采取合理聚丙烯酰胺選型。為了能夠使聚丙烯酰胺能夠快速有效的選型，我們有必要采取我們經(jīng)常的小實(shí)驗(yàn)方法。使用實(shí)驗(yàn)分析污泥脫水處理聚丙烯酰胺PAM選型。
實(shí)驗(yàn)分析：
污泥和聚丙烯酰胺污泥取####水廠的沉淀池,經(jīng)自然濃縮到含固率為2.7%～2.8%后進(jìn)行測(cè)定,其有機(jī)物含量為12.1%,ＳｉＯ2含量為52.1%,Ａｌ2Ｏ3含量為20.2%。試驗(yàn)選用陽離子和陰離子兩種類型的ＰＡＭ。陽離子型ＰＡＭ為ＭＬＴ22Ｓ型,分子質(zhì)量為390×104ｕ,丙烯酰胺單體含量為0.012%;陰離子型ＰＡＭ為ＡＮ910ＰＷＧ型,分子質(zhì)量為1423.6×104ｕ,丙烯酰胺單體含量為0.013%。兩種ＰＡＭ的濃度均為0.05%,于冰箱冷藏24ｈ后使用。
試驗(yàn)方法和設(shè)備污泥的ＰＡＭ預(yù)處理：取100ｍＬ污泥放入300ｍＬ的燒杯中,采用六聯(lián)攪拌機(jī)以100ｒ/ｍｉｎ的轉(zhuǎn)速快速攪拌30ｓ后迅速加入配制好的ＰＡＭ,繼續(xù)以100ｒ/ｍｉｎ的轉(zhuǎn)速攪拌30ｓ,然后降低轉(zhuǎn)速到20～30ｒ/ｍｉｎ再慢速攪拌60ｓ。分別測(cè)定預(yù)處理后污泥的比阻、毛細(xì)吸水時(shí)間(ＣＳＴ)及過濾液和離心液的粘度。比阻按Ｃｏａｃｋｌｅｙ提出的方法進(jìn)行測(cè)定,布氏漏斗的直徑為80ｍｍ,濾紙采用 70ｍｍ定量中速濾紙,控制真空度為0.01ＭＰａ,重復(fù)3次取平均值;ＣＳＴ采用Ｔｒｉｔｏｎ2000型毛細(xì)吸水時(shí)間測(cè)定儀測(cè)定,濾紙為Ｗｈａｔｍａｎ17級(jí)層析濾紙,試驗(yàn)重復(fù)10次取平均值;粘度采用毛細(xì)管內(nèi)徑為0.55ｍｍ的烏氏粘度計(jì)測(cè)定,并用恒溫水浴(Ｈ76-1型玻璃恒溫水浴鍋)控制水溫為30℃。濾液采用比阻試驗(yàn)的過濾液;取100ｍＬ預(yù)處理后的污泥,采用醫(yī)用離心機(jī)在2000ｒ/ｍｉｎ下離心5ｍｉｎ,所得上清液即為離心液。粘度測(cè)量重復(fù)10次,控制誤差<0.2ｓ。
實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果與討論
實(shí)驗(yàn)分析不同類型ＰＡＭ的預(yù)處理效果比較選用陽離子型和陰離子型的ＰＡＭ進(jìn)行試驗(yàn)。
由圖1可知,投加了兩種類型的ＰＡＭ后污泥比阻都降低了近2個(gè)數(shù)量級(jí),顯著改善了污泥的脫水性能。當(dāng)ＡＮ910ＰＷＧ型ＰＡＭ的投量為0.3ｋｇ/ｔ干泥時(shí),污泥比阻值降到低(脫水性能佳),而ＭＬＴ22Ｓ型ＰＡＭ的佳投量為1.5ｋｇ/ｔ干泥。自來水廠污泥的成分以含泥沙等無機(jī)物的膠粒為主,且在凈水過程中已投加過鋁鹽或鐵鹽混凝劑,膠粒Ｚｅｔａ電位的負(fù)電性明顯降低,所以ＰＡＭ預(yù)處理自來水廠污泥的主要作用機(jī)理是吸附架橋。與陽離子型ＰＡＭ相比,陰離子型ＰＡＭ通常分子質(zhì)量較大,聚合度較高,分子鏈較長(zhǎng),因而吸附架橋能力強(qiáng),預(yù)處理效果好,投量也較低。
陰離子型ＰＡＭ的價(jià)格也僅為陽離子型ＰＡＭ的1/2,因此陰離子型ＰＡＭ更適用于自來水廠污泥的預(yù)處理。投加ＰＡＭ后ＣＳＴ值也顯著降低,且當(dāng)比阻達(dá)到小值時(shí)ＣＳＴ也出現(xiàn)小值,此后隨著ＰＡＭ投量的增加則兩者均上升。由于根據(jù)ＣＳＴ值變化得到的ＰＡＭ佳投量(0.3ｋｇ/ｔ干泥)與根據(jù)比阻變化得到的結(jié)果一致,因此可采用ＣＳＴ替代比阻確定ＰＡＭ佳投量。ＣＳＴ的測(cè)定快速、簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確,操作人員可依據(jù)ＣＳＴ值快速了解污泥的性質(zhì),并據(jù)此及時(shí)調(diào)整投藥量。
濾液和離心液的粘度圖2和圖3分別顯示了投加不同ＰＡＭ后濾液和離心液的粘度變化。在一定ＰＡＭ投量范圍內(nèi),隨著其投量的增加則粘度逐漸降低,并達(dá)到小值,此后再增加ＰＡＭ投量則粘度逐漸升高。對(duì)比圖1和圖2發(fā)現(xiàn),使離心液和濾液粘度達(dá)到小時(shí)的ＰＡＭ投量與降低比阻的佳ＰＡＭ投量基本一致。
根據(jù)愛因斯坦(Ｅｉｎｓｔｅｉｎ)粘度公式[1],濾液或離心液粘度的變化主要是由懸浮顆粒濃度和剩余ＰＡＭ濃度引起的,隨著ＰＡＭ投量的不斷增加則分散的污泥顆粒相互聚集,懸浮顆粒濃度降低,粘度也隨之降低。
當(dāng)達(dá)到佳投量時(shí),ＰＡＭ對(duì)污泥的絮凝效果佳,離心液或?yàn)V液中懸浮物含量低,因而粘度也低;當(dāng)超過佳投量后,濾液或離心液中懸浮物含量濃度不斷增加,進(jìn)而導(dǎo)致粘度升高,因此對(duì)應(yīng)于離心液或?yàn)V液小粘度值的投藥量就是佳投藥量。通過檢測(cè)分離液或?yàn)V液的粘度來確定ＰＡＭ的佳投量具有方便、快速等優(yōu)點(diǎn),采用高靈敏度的流變儀可對(duì)樣品進(jìn)行連續(xù)檢測(cè),實(shí)現(xiàn)ＰＡＭ的優(yōu)化投加。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
①投加陽離子和陰離子型ＰＡＭ均可使污泥比阻降低近2個(gè)數(shù)量級(jí),顯著改善了污泥的脫水性能。陰離子型ＰＡＭ的投量和價(jià)格都低于陽離子型ＰＡＭ,可作為自來水廠污泥預(yù)處理的藥劑。
②根據(jù)ＣＳＴ值變化確定的ＰＡＭ佳投量與測(cè)定比阻得到的佳投量一致,加之ＣＳＴ的測(cè)定快速、簡(jiǎn)便,因而可用于檢測(cè)污泥脫水性能的變化,以便及時(shí)調(diào)整ＰＡＭ投量。
③依據(jù)濾液或離心液的粘度也可確定ＰＡＭ的佳投量。
污水處理選取聚丙烯酰胺類型，根據(jù)污水污染水質(zhì)的具體情況，我們采取相應(yīng)的聚丙烯酰胺類型使用。有的時(shí)候需要我們混合使用。在對(duì)于其分析的準(zhǔn)確的前提需要我們使用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證還有經(jīng)驗(yàn)的積累。
