對于自來水污泥脫水處理大家都知道投加相應量的聚丙烯酰胺PAM，進行預處理。但是考慮到成本價格，很多自來水廠對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常的小實驗方法。使用實驗分析污泥脫水處理聚丙烯酰胺PAM選型。
實驗分析：
污泥和聚丙烯酰胺污泥取####水廠的沉淀池,經自然濃縮到含固率為2.7%～2.8%后進行測定,其有機物含量為12.1%,ＳｉＯ2含量為52.1%,Ａｌ2Ｏ3含量為20.2%。試驗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。
試驗方法和設備污泥的ＰＡＭ預處理：取100ｍＬ污泥放入300ｍＬ的燒杯中,采用六聯攪拌機以100ｒ/ｍｉｎ的轉速快速攪拌30ｓ后迅速加入配制好的ＰＡＭ,繼續以100ｒ/ｍｉｎ的轉速攪拌30ｓ,然后降低轉速到20～30ｒ/ｍｉｎ再慢速攪拌60ｓ。分別測定預處理后污泥的比阻、毛細吸水時間(ＣＳＴ)及過濾液和離心液的粘度。比阻按Ｃｏａｃｋｌｅｙ提出的方法進行測定,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3次取平均值;ＣＳＴ采用Ｔｒｉｔｏｎ2000型毛細吸水時間測定儀測定,濾紙為Ｗｈａｔｍａｎ17級層析濾紙,試驗重復10次取平均值;粘度采用毛細管內徑為0.55ｍｍ的烏氏粘度計測定,并用恒溫水浴(Ｈ76-1型玻璃恒溫水浴鍋)控制水溫為30℃。濾液采用比阻試驗的過濾液;取100ｍＬ預處理后的污泥,采用醫用離心機在2000ｒ/ｍｉｎ下離心5ｍｉｎ,所得上清液即為離心液。粘度測量重復10次,控制誤差<0.2ｓ。
實驗分析結果與討論
實驗分析不同類型ＰＡＭ的預處理效果比較選用陽離子型和陰離子型的ＰＡＭ進行試驗。
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個數量級,顯著改善了污泥的脫水性能。當ＡＮ910ＰＷＧ型ＰＡＭ的投量為0.3ｋｇ/ｔ干泥時,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電位的負電性明顯降低,所以ＰＡＭ預處理自來水廠污泥的主要作用機理是吸附架橋。與陽離子型ＰＡＭ相比,陰離子型ＰＡＭ通常分子質量較大,聚合度較高,分子鏈較長,因而吸附架橋能力強,預處理效果好,投量也較低。
陰離子型ＰＡＭ的價格也僅為陽離子型ＰＡＭ的1/2,因此陰離子型ＰＡＭ更適用于自來水廠污泥的預處理。投加ＰＡＭ后ＣＳＴ值也顯著降低,且當比阻達到***小值時ＣＳＴ也出現***小值,此后隨著ＰＡＭ投量的增加則兩者均上升。由于根據ＣＳＴ值變化得到的ＰＡＭ***佳投量(0.3ｋｇ/ｔ干泥)與根據比阻變化得到的結果一致,因此可采用ＣＳＴ替代比阻確定ＰＡＭ***佳投量。ＣＳＴ的測定快速、簡便、準確,操作人員可依據ＣＳＴ值快速了解污泥的性質,并據此及時調整投藥量。
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,隨著其投量的增加則粘度逐漸降低,并達到***小值,此后再增加ＰＡＭ投量則粘度逐漸升高。對比圖1和圖2發現,使離心液和濾液粘度達到***小時的ＰＡＭ投量與降低比阻的***佳ＰＡＭ投量基本一致。
根據愛因斯坦(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。
當達到***佳投量時,ＰＡＭ對污泥的絮凝效果***佳,離心液或濾液中懸浮物含量***低,因而粘度也***低;當超過***佳投量后,濾液或離心液中懸浮物含量濃度不斷增加,進而導致粘度升高,因此對應于離心液或濾液***小粘度值的投藥量就是***佳投藥量。通過檢測分離液或濾液的粘度來確定ＰＡＭ的***佳投量具有方便、快速等優點,采用高靈敏度的流變儀可對樣品進行連續檢測,實現ＰＡＭ的優化投加。
實驗結論
①投加陽離子和陰離子型ＰＡＭ均可使污泥比阻降低近2個數量級,顯著改善了污泥的脫水性能。陰離子型ＰＡＭ的投量和價格都低于陽離子型ＰＡＭ,可作為自來水廠污泥預處理的***藥劑。
②根據ＣＳＴ值變化確定的ＰＡＭ***佳投量與測定比阻得到的***佳投量一致,加之ＣＳＴ的測定快速、簡便,因而可用于檢測污泥脫水性能的變化,以便及時調整ＰＡＭ投量。
③依據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，根據污水污染水質的具體情況，我們采取相應的聚丙烯酰胺類型使用。有的時候需要我們混合使用。在對于其分析的準確的前提需要我們使用實驗來驗證還有經驗的積累。
