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污泥脱水聚丙烯酰胺

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聚丙烯酰胺.jpg污泥的种类:

    污泥是在给水和废水处理中,不同处理过程产生的各类沉淀物、漂浮物等统称为污泥。各种污水经污水处理厂处理后,沉淀下来的污泥是含固量只有1%左右的稀污泥,不能直接排放、焚烧,运输也非常不方便。因此需对沉淀污泥进行浓缩、脱水等一系列的处理,然后进行焚烧或填埋。

聚丙烯酰胺.jpg污泥处理的常见工艺:污泥排放.jpg 污泥利用.jpg

生物泥→浓缩→消化→自然干化→最终处理

生物泥→浓缩→自然干化→堆肥→最终处理

生物泥→浓缩→消化→机械脱水→最终处理

生物泥→浓缩→机械脱水→干燥焚烧→最终处理

生物泥→脱水→最终处理

生物泥→浓缩→脱水→最终处理

污泥的浓缩与脱水.png

可以看到,几乎所有的污泥处理都有浓缩和脱水两个步骤。污泥经浓缩后,含水率一般仍>90%,对其进一步的处理和处置,仍是不经济的,所以,浓缩只是脱水的预处理,而脱水才是污泥最重要的减量化手段。或者说,脱水才是污泥处置前不可缺少的预处理作业。推荐阅读:常用的污泥调理剂有哪些

聚丙烯酰胺.jpg污泥中水分的存在形式:


污泥中的水分存在形式.jpg

间隙水:颗粒间中的水,约占70%左右;

毛细管结合水:颗粒间隙形成的毛细管中的水,约占20%左右;

表面吸附水:吸附在颗粒表面的水,约占水分的7%;

内部水:颗粒内部或微生物细胞内的水,约占3%左右。

脱水时由难→易,依次为:内部水>表面吸附水>楔形毛细管结合水>裂纹毛细管>结合水>间隙水

聚丙烯酰胺.jpg污泥脱水絮凝剂:

    由于浓缩脱水耗时长、占地大等缺点,很多情况下仅依靠浓缩脱水是不能满足工程要求的。为了提高脱水效率,需要对污泥进行调理。在实际生产中以加入絮凝剂的化学调理法为主。絮凝剂脱除的主要是表面吸附水。推荐阅读:絮凝剂分类及知识讲解

    常用的絮凝剂主要分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两大类。无机絮凝剂中常用的有铁系絮凝剂(3FeCl、342)(SOFe及其聚合物)和铝系聚合物(3AlCl、342)(SOAl及其聚合物)。常用的有机高分子絮凝剂为聚丙烯酰胺和聚丙烯酸钠。推荐阅读:选择污泥调理剂应主要考虑哪些因素

常用的污泥调理剂.jpg

聚丙烯酰胺.jpg聚丙烯酰胺脱水作用机理:

    聚丙烯酰胺作为最常用的有机高分子絮凝剂处理污泥,可以迅速引起聚沉,其絮凝性能是无机絮凝剂所无法达到的。在污泥脱水处理中阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)应用最为广泛,其作用机理:

    电荷中和效应:污水(废水)中的胶体粒子悬浮液之所以能稳定存在,很大程度上就是由于粒子带电荷,电荷之间的排斥阻止它们相互接近。若在悬浮物中加入与胶体粒子带相反电荷的聚电解质,则可降低粒子的ζ电位,即将低表面电位,从而使胶体微粒脱稳,发生凝集沉降。

    吸附架桥作用:聚丙烯酰胺的分子量很大,通过长碳键上的一些活性官能团可以吸附在分散体系中的微粒上。由于PAM是较长的线性结构,每个链段上都有对应的特定官能团,可以在同一高分子上吸附多个微粒,因而在微粒间起了联系的作用,这种联系作用称为架桥作用。CPAM加入后首先吸附在污泥胶粒表面。起初,CPAM的浓度较低时,吸附在胶粒表面的高分子长链可能同时吸附在另一颗粒的表面上,通过这种“架桥”方式将两个或更多的胶粒连在一起,从而导致絮凝,这就是发生高分子絮凝作用的“架桥”机理。

    污泥颗粒的碰撞几率:污泥颗粒被CPAM桥联,则CPAM必须能跨越胶体颗粒间的双电层的排斥作用范围,即CPAM跨越胶体颗粒间的相互作用能时,架桥才成为可能,原理下图所示,虚线表示扩散层的范围。从图3中我们不难看出,在低离子强度下静电斥力阻碍架桥发生。若要改善这种情况,就需要外界提供能量,迫使胶粒运动,增加碰撞几率。最直接有效的方法就是对加入药剂后的体系进行机械搅拌,施加适当的剪切力。提高颗粒碰撞的几率。此外,机械搅拌能使形成的絮凝体在污泥层中受到相互摩擦和挤压作用,从而有利于形成密实的颗粒群。

聚丙烯酰胺分子式聚丙烯酰胺高分子絮凝架桥机理
聚丙烯酰胺分子式.jpg聚丙烯酰胺高分子架桥絮凝机理.jpg

聚丙烯酰胺.jpg影响聚丙烯酰胺用量的因素:

    污泥性质:按照污泥含有的主要成分不同,污泥可分为有机污泥和无机污泥。一般来说阳离子聚丙烯酰胺用于处理有机污泥,阴离子聚丙烯酰胺用于处理无机污泥,碱性很强时不易用阳离子聚丙烯酰胺,而酸性很强时不宜用阴离子聚丙烯酰胺。一般活性污泥耗药量较高,而热处理过的污泥耗药量低。

    污泥浓度:污泥浓度应控制在一定范围内,可以达到较理想的效果,如果污泥浓度过高处理效率会下降,聚丙烯酰胺脱水剂使用量也会增大,同一种污泥,浓度越高,脱水越易,吨干泥耗药量越低。

    处理温度:污泥处理温度在25~30摄氏度时,效果最好,温度低时应加大聚丙烯酰胺的投加量,这也是南北两地季节性能用药差别较大的主要原因;

    有机物含量:污泥中有机物含量越高聚丙烯酰胺脱水剂投加量也应随之增加。

聚丙烯酰胺.jpg污泥脱水聚丙烯酰胺的选型:

    离子度:阳离子度是CPAM分子链所带的电荷密度。阳离子度是絮凝效果的决定因素之一。离子度过低,絮团很小或者没有效果。离子度过高,污泥絮团会因过量电荷而排斥。因此针对所要脱水的污泥,可用不同离子度的絮凝剂通过小实验进行筛。〕鲎罴押鲜实木郾0,这样即可以取得最佳絮凝剂效果,又可使加药量最少,节约成本。选离子度关键看:

    (1)絮团的大。盒跬盘』嵊跋炫潘乃俣,絮团太大会使絮团束缚较多水而降低泥饼干度。通过选择聚丙烯酰胺的分子量可以调整絮团的大小。

    (2)絮团强度(含水率):絮团在剪切作用下应保持稳定而不破碎。提高聚丙烯酰胺分子量或者选择合适的分子结构有助于提高絮团稳定性。市政污水(有机物含量高)一般选择阳离子度为40-60的PAM。造纸污水(有机物含量低)一般10-30即可。

    分子量:分子量的选择通常根据压滤机的机型进行。分子量的大小决定絮团的大小及絮团紧密松散程度。带式压滤机要求反应速度快、絮团大小适中、滤水性好,因此,分子量不宜过高。离心机要求絮团大且紧密,抗剪切力强,因此选择分子量要高。就阳离子聚丙烯酰胺来说,对于同样污泥,和离心脱水机相比,带式压力脱水机要求调理剂的阳离子度较高、而投加量较少。

聚丙烯酰胺.jpg污泥脱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%的稀释溶液备用,配制好的溶液最好不要存放太长时间才用,这个浓度范围的溶液在使用之前还需要近一步稀释成0.01~0.05 的溶液,原因就是可以更有助于絮凝剂在悬浮体系中的分散,可以降低用量,而且可以取得更好的絮凝效果。推荐阅读:阳离子聚丙烯酰胺污泥脱水剂投加量的计算

溶药与投加装置.jpg
脱水前加药装置.jpg
溶药与投加装置脱水前加药装置
加药螺杆泵.jpg
脱水用高分子絮凝剂聚丙烯酰胺.jpg

进泥螺杆泵.jpg

加药螺杆泵脱水用高分子絮凝剂聚丙烯酰胺进泥螺杆泵

脱水上清液.jpg
脱水后的污泥.jpg
脱水上清液脱水后的污泥

聚丙烯酰胺.jpg污泥脱水的类型:

    真空式: 利用滤材两边的压差,如圆筒真空过滤机;特点:基建费用最低,但残留水分最高。

    压榨式:利用机械挤压,如压滤机;特点:滤饼水分最低,电耗最高,其他费用次之;

    离心式:利用离心力,如离心过滤机,特点:基建费和运转费最高,残留水分次之,应用不广。推荐阅读:离心脱水机带式压滤机用什么脱水剂效果好

聚丙烯酰胺.jpg聚丙烯酰胺包装:

聚丙烯酰胺采用防潮包装,内衬塑料袋,外层用塑料复膜编织袋。25kg/袋。外包装字样可根据客户需求定制,有中文英文等。常见包装如下:

牛皮包装.jpg防潮包装.jpg外层覆膜.jpg覆膜防潮包装.jpg
PAM英文包装.jpg中文包装.jpg日文包装.jpg英文包装.jpg

聚丙烯酰胺.jpg24小时咨询热线:13071011921

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