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真空過(guò)濾機(jī)它是一種應(yīng)用很廣泛的脫水機(jī)械, 傳統(tǒng)的污泥調(diào)理劑是石灰和欽鹽, 這些調(diào)理劑在應(yīng)用上是可行的, 其缺點(diǎn)是由于其用藥量大, 因此增多了泥量, 并給污泥的處置帶來(lái)一定困難, 如果焚燒處置, 則泥量大, 耗燃料多, 且余灰量也大; 如欲綜合利用, 則由于其中含有大量石灰而造成困難。近年來(lái), 由于聚合電解質(zhì)的發(fā)展, 有取代傳統(tǒng)的石灰和鐵鹽的趨勢(shì)。投入量少,效果明顯:可快速達(dá)到污水處理效果,即降低了企業(yè)生產(chǎn)成本又大幅度提高污水處理能力。
真空過(guò)濾機(jī)系利用過(guò)濾介質(zhì)將物質(zhì)分離的, 因此如何保證過(guò)濾介質(zhì)的透過(guò)性能防止堵塞是十分重要的。膠體物質(zhì)具有很大的表面積/質(zhì)量, 其顆粒微細(xì)化, 帶有高度的負(fù)電荷, 在溶液中形成穩(wěn)定狀態(tài)。這種微細(xì)化顆粒易穿塞、堆擠濾布孔眼, 造成濾布堵塞, 并使分離效果下降。采用有過(guò)濾介質(zhì)的悅水設(shè)備, 首先要消除這方面的不利因素, 因此就要求使用高離子度的陽(yáng)離子聚丙烯酰胺, 以中和膠體表面負(fù)電荷。目前國(guó)外聚丙烯酰胺在油田方面的應(yīng)用不多,我國(guó)由于特殊的地質(zhì)條件,大慶油田和勝利油田已經(jīng)開(kāi)始廣泛采用聚合物驅(qū)油技術(shù)。其分子量不必要求過(guò)高, 分子量低些在溶液中其分子的遷移率增加, 易于接近膠體表面部位, 不見(jiàn)得效果差。但分子量低到一定限度則不起絮凝作用
經(jīng)聚丙烯酰胺PAM調(diào)質(zhì)后污泥絮凝顆粒粒徑、沉降后上清液的體積、比阻及泥餅含固率隨聚丙烯酰胺PAM投加量的增加而發(fā)生變化。其中,A劑型聚丙烯酰胺PAM因水解度過(guò)低、E劑型聚丙烯酰胺PAM因相對(duì)分子質(zhì)量過(guò)大對(duì)污泥調(diào)質(zhì)的影響較小,改變投加量對(duì)污泥的沉降性能影響不大; 但對(duì)C和D劑型而言,隨投加量的增加,污泥絮凝顆粒粒徑和沉降后上清液的體積逐漸增大、比阻降低,泥餅含固率增高,當(dāng)投加量達(dá)到75mg·L-1 后,粒徑>0.85mm的污泥絮凝顆粒組成和上清液體積達(dá)值,而此時(shí)比阻低,泥餅含固率,但當(dāng)投加量超過(guò)該值時(shí),反而降低. 這表明聚丙烯酰胺PAM投加量愈大,參與吸附架橋的PAM分子就越多,對(duì)污泥脫水、沉降性能的改善效果就越好,但當(dāng)投加量超過(guò)某一點(diǎn)時(shí),用量增多會(huì)導(dǎo)致絮凝劑分子自身纏繞使吸附架橋能力降低,因而,從污泥調(diào)質(zhì)的角度來(lái)看,聚丙烯酰胺PAM存在一個(gè)用量。當(dāng)水中的懸浮顆粒自然沉降速度過(guò)慢時(shí),可以采用凝聚和絮凝的方法一提高澄清效率,凝聚和絮凝的合理使用,可以解決水處理的一些重要問(wèn)題。
本研究中,C、D 劑型聚丙烯酰胺PAM的用量為75 mg·L-1,此時(shí)以干污泥計(jì),聚丙烯酰胺PAM投加率為1.7‰,即每噸干污泥需投加C、D劑型聚丙烯酰胺PAM均為1.7kg,低于在將陰離子聚丙烯酰胺PAM應(yīng)用于污泥脫水研究中發(fā)現(xiàn)的投加率范圍0.23%~0.31%,這可能是由聚丙烯酰胺PAM的相對(duì)分子質(zhì)量、水解度及污泥性質(zhì)不同所引起。投加聚丙烯酰胺PAM之所以能改善城市污泥的沉降和脫水性能,與其通過(guò)吸附、表面反應(yīng)、架橋等作用對(duì)污泥表面物質(zhì)的影響有關(guān)。結(jié)果表明,污泥經(jīng)A、B、C和D4種劑型聚丙烯酰胺PAM調(diào)質(zhì)后,上清液中核酸、蛋白質(zhì)和多糖濃度的變化趨勢(shì)與污泥沉降后上清液體積(圖3) 及泥餅含固率的變化(圖5) 趨勢(shì)相同,與污泥比阻的變化趨勢(shì)相反(圖4)。由于上清液中的核酸、蛋白質(zhì)和多糖主要來(lái)自污泥中EPS的釋放,其濃度的提高表明聚丙烯酰胺PAM促進(jìn)了污泥表面EPS的脫落。還表明,向城市污泥投加陰離子聚丙烯酰胺PAM后,上清液中蛋白質(zhì)和總糖濃度的變化幅度大于核酸,從變化趨勢(shì)看,投加A、B、C 和D4種劑型聚丙烯酰胺PAM使上清液蛋白質(zhì)、總糖和核酸濃度均高于未添加聚丙烯酰胺PAM的處理,而投加E劑型聚丙烯酰胺PAM使核酸濃度呈先降低再上升的趨勢(shì)。這可能與它們?cè)贓PS中所占的比例和不同劑型聚丙烯酰胺PAM對(duì)EPS的作用強(qiáng)弱有關(guān)。沼液和沼渣都是很好的肥料,但是不能直接使用,因?yàn)檎釉泻?0%的水分,需要對(duì)其脫水,然后對(duì)其發(fā)酵。在污泥中,糖類和蛋白質(zhì)占EPS總量的70%~80%,而核酸所占比例較低。EPS的脫落降低了污泥表面的負(fù)電荷,增強(qiáng)了污泥的疏水性,使更多的結(jié)合水轉(zhuǎn)變?yōu)樽杂伤?,有利于?xì)小顆粒重新絮凝成緊實(shí)的大絮凝體,使污泥易于沉降,上清液體積增加,同時(shí)大的絮凝體可減輕過(guò)濾介質(zhì)堵塞,降低污泥比阻,改善污泥脫水性能。