絮凝剂在污泥处理系统的运行过程中起着至关重要的作用,其选择和投加量的控制直接影响脱水效果。不同类型的污泥,因其成分和性质各异,对絮凝剂的种类和用量有不同的要求。
对于有机污泥,如城市生活污水厂的剩余活性污泥,通常需要选用阳离子型絮凝剂。这类污泥颗粒表面带有大量负电荷,阳离子絮凝剂凭借正电荷基团,通过静电中和作用,迅速吸附在污泥颗粒表面,压缩双电层,削弱颗粒间的静电排斥力;同时,絮凝剂分子链在污泥颗粒间架桥,将分散的小颗粒聚集成大而密实的絮体,大大提高后续脱水效率。实际应用中,分子量在 800-1200 万、离子度 30%-50% 的阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)对城市污泥处理效果显著。
而无机污泥,如工业废水处理厂的冶金污泥、矿山污泥等,由于颗粒表面电荷特性复杂,更适合阴离子型或非离子型絮凝剂。阴离子絮凝剂通过与金属离子络合、吸附架桥作用凝聚颗粒;非离子絮凝剂则依靠氢键和范德华力,在中性或弱碱性环境下发挥絮凝效果。以氧化铝厂赤泥处理为例,分子量 1800 万以上的阴离子聚丙烯酰胺(APAM)能有效降低污泥含水率。
在实际应用中,需要通过实验室小试和现场调试,根据污泥类型准确确定适合污泥处理系统的絮凝剂种类和zui佳投加量。实验室小试时,需模拟现场工况,设置不同絮凝剂浓度梯度,采用烧杯搅拌实验观察絮体形成速度、尺寸及沉降性能,结合污泥比阻(SRF)测试量化脱水性能。现场调试则需根据设备运行参数,监测进泥流量、滤带张力、压榨压力等,动态调整投加量。投加量过少,污泥颗粒无法有效凝聚,导致脱水效率低下,滤液含固率升高;投加量过多,不仅会增加处理成本,残留的高分子聚合物还可能在滤带上形成黏性膜层,造成滤带堵塞、滤水孔板结,缩短滤带使用寿命,影响污泥处理系统的连续稳定运行。此外,絮凝剂溶解质量也至关重要,需严格控制溶解浓度(一般 0.1%-0.3%)、搅拌速度和溶解时间(40-60 分钟),避免因溶解不充分产生 “鱼眼” 状结块,影响絮凝效果。