眾所周知，用活性污泥處理污水會(huì)產(chǎn)生大量剩余污泥。
    但由于污泥脫水性差，很難直接脫水。
    為突破污泥處理瓶頸，便于后續(xù)處理，
    工廠一致決定在污泥脫水前對(duì)污泥進(jìn)行化學(xué)調(diào)理。
    主要分為三步：
    1.明確化學(xué)調(diào)理相對(duì)于物理和生物調(diào)理的優(yōu)點(diǎn)。
    2.污泥比阻測(cè)定實(shí)驗(yàn)計(jì)算污泥比阻r=(2PA2b)/(upc)
    3.找到一種價(jià)格低廉、效果顯著的調(diào)理劑。
    01
    污泥預(yù)處理-化學(xué)調(diào)理。
    污泥親水性高，污泥水與污泥顆粒結(jié)合力強(qiáng)。如果不進(jìn)行預(yù)處理，大部分污泥很難脫水。污泥預(yù)處理過程稱為污泥調(diào)理。
    通過調(diào)節(jié)污泥，可以改變污泥顆粒表面的物化性質(zhì)和成分，破壞污泥的膠體結(jié)構(gòu)，降低與水的親和力，從而提高脫水性能?；瘜W(xué)調(diào)理在污泥調(diào)理中最常用。
    污泥化學(xué)調(diào)理是在污泥中加入一種或多種化學(xué)物質(zhì)，利用藥物與污泥發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，改變污泥顆粒結(jié)構(gòu)，中和污泥顆粒帶來的電荷，促進(jìn)污泥顆粒聚集成大絮體，達(dá)到泥水分離的效果。
    污泥顆粒的大小是影響污泥脫水性能的最重要因素，因?yàn)槲勰囝w粒越小，顆粒的比表面積越大，這意味著水合程度越高，過濾阻力越大，改變污泥脫水性能需要更多的化學(xué)品。

    在實(shí)際生產(chǎn)中，無機(jī)絮凝劑和有機(jī)絮凝劑是常用的污泥調(diào)節(jié)劑，對(duì)污泥有明顯的調(diào)節(jié)作用，大大提高了污泥的脫水性能，但污泥量增加了。
    1.無機(jī)調(diào)理劑。
    無機(jī)調(diào)節(jié)劑主要包括鋁鹽和鐵鹽。鋁鹽包括硫酸鋁、明礬和三氯化鋁，鐵鹽包括三氯化鐵、氯化綠礬、綠礬和硫酸鐵。
    鋁鹽和鐵鹽作為調(diào)理劑研究歷史悠久，工藝成熟。經(jīng)鋁鹽和鐵鹽調(diào)理后，污泥的含水率可從99.2%降至77.8%。
    聚合無機(jī)鹽絮凝劑的處理效果優(yōu)于單體無機(jī)鹽。與傳統(tǒng)聚合硫酸鋁和聚合硫酸鐵與傳統(tǒng)硫酸鋁和硫酸鐵進(jìn)行比較，結(jié)果表明無機(jī)聚合物對(duì)藻類、有機(jī)物和濁度的去除遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)劑。
    值得一提的是，聚合物雖然效果好，價(jià)格便宜，但受pH影響大，容易產(chǎn)生二次污染，污泥量增加，污泥中無機(jī)成分的比例增加；焚燒處理污泥時(shí)，污泥的燃燒價(jià)值降低，土地利用時(shí)，由于有機(jī)成分比例降低，肥力降低，形成二次污染，無機(jī)絮凝劑逐漸被有機(jī)聚合物絮凝劑所取代。
    2.有機(jī)調(diào)理劑。
    隨著聚合物工業(yè)的發(fā)展和污泥脫水設(shè)備的成熟，有機(jī)絮凝劑逐漸占據(jù)了污泥脫水劑市場(chǎng)的90%以上。
    與無機(jī)絮凝劑相比，它有許多優(yōu)點(diǎn)：
    A.處理同一污泥所需的絮凝比無極少得多，節(jié)約了成本；
    b.受環(huán)境、PH等因素影響較小；
    c.有機(jī)絮凝劑不會(huì)降低污泥的燃燒值。在污泥脫水混凝調(diào)理中，常用的有機(jī)絮凝劑主要有天然聚合物藥劑和合成藥劑。
    天然聚合物調(diào)節(jié)劑包括糖、蛋白質(zhì)、纖維素等，分布廣泛，來源多，價(jià)格低廉。由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和大量的活性基團(tuán)，天然聚合物可以作為絮凝劑。像糖一樣，蛋白質(zhì)和纖維必須改性才能作為調(diào)節(jié)劑。
    在實(shí)踐中，雖然天然絮凝劑具有良好的脫水效果，但不能通過改性立即使用。PAM和陽離子型、陰離子型和兩性衍生物廣泛應(yīng)用于合成有機(jī)聚合物絮凝劑中。其中，陽離子絮凝劑可通過中和污泥負(fù)電荷使其脫穩(wěn)絮凝脫水。因此，陽離子絮凝劑成為最佳的藥物選擇。
    02
    污泥比阻r值-計(jì)算公式。
    污泥比阻r值是污泥脫水難的指標(biāo)之一。
    污泥比阻的物理意義是在一定壓力下過濾單位質(zhì)量污泥時(shí)對(duì)單位過濾面積的阻力。污泥比阻力大，過濾性能差；污泥比阻力小，過濾脫水容易。
    一般認(rèn)為，
    污泥比阻大于109s2/g為難過濾污泥，說明污泥脫水困難，需要藥物調(diào)理；
    比阻小于0.4×109s2/g的9s2/g，無需調(diào)理。
    卡門公式DV/dt=(PA2)/[u×(RPCV+RMA)通過污泥過濾方程式
    當(dāng)P為常數(shù)時(shí)，轉(zhuǎn)換可得污泥比阻r的公式為。
    (2PA2b)/(upc)
    式中，
    A-過濾面積，m2。
    r-污泥過濾比阻抗值，m/kg。
    P-過濾壓力，N/m2。
    pc-單位體積濾液所得濾餅干重，kg/m3。
    u-過濾液的動(dòng)力粘度滯度，(N*s)/m2。
    與污泥性質(zhì)有關(guān)的b-值，s/m6。
    對(duì)我廠原污泥的比阻大于109s2/g，說明污泥脫水困難，下一步需要選擇合適的藥劑進(jìn)行污泥化學(xué)調(diào)理。
    03
    污泥調(diào)理劑-最佳投加量。
    1.以PAM為污泥調(diào)理劑。
    聚丙烯酰胺簡(jiǎn)稱熱穩(wěn)定性好。其污泥調(diào)理主要是由于其強(qiáng)大的吸附架橋功能，通過吸附污泥顆粒形成較大的污泥團(tuán)并沉降。添加PAM后，污泥迅速形成大明礬，明礬表面波動(dòng)不均勻，呈鏈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，絮物是比表面大的復(fù)雜物。此外，PAM還具有中和污泥電性的功能。
    PAM是目前污水處理廠應(yīng)用最廣泛的調(diào)理劑，因?yàn)樗肿恿看?，官能團(tuán)多，用量少，受鹽和環(huán)境影響小。
    從數(shù)據(jù)上看，PAM的投加量為30mg/L。但不難發(fā)現(xiàn)，PAM溶液作為調(diào)理劑，對(duì)污泥脫水基本沒有影響，也沒有提高污泥脫水性能。與原污泥相比，比阻仍然很高。
    用離心式脫水機(jī)代替設(shè)備后，PAM脫水效果非常理想，調(diào)理后泥餅含水率降低70%。這說明PAM調(diào)理的泥漿離心脫水效果好，PAM不適合真空壓濾。
    因此，根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，不同的絮凝劑應(yīng)選擇不同的設(shè)備。
    2.以CaO為污泥調(diào)理劑。
    氧化鈣作為一種便宜的藥物，可以顯著提高污泥的脫水性能，廣泛應(yīng)用于污水處理廠。
    CaO在污泥調(diào)節(jié)中的作用是調(diào)節(jié)污泥的pH值，提供CaCO3和Ca(OH)2，提供多孔網(wǎng)骨架，改變污泥顆粒結(jié)構(gòu)，破壞膠體的穩(wěn)定性，其中Ca2+可以起到壓縮帶負(fù)電荷膠體雙電層的作用。
    從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，CaO的最佳投加量為4g/100ml。氧化鈣對(duì)污泥脫水起到了很好的作用，提高了污泥的脫水性能。隨著CaO投入量的增加，污泥的比阻先減少，再減少，抽濾時(shí)間先減少后增加。
    向污泥中加入一定量的CaO，CaO水解產(chǎn)生的Ca2+能中和污泥膠體顆粒的負(fù)電荷，使其穩(wěn)定，污泥絮凝沉降。同時(shí)，CaO產(chǎn)生的陽離子、無機(jī)顆粒和ECP（外聚合物）相互作用，促進(jìn)活性污泥中絮體的形成和沉降，提高污泥水的分離能力。CaO過量時(shí)，不溶性雜質(zhì)容易堵塞濾紙微孔，影響泥水分離。因此，污泥的比阻會(huì)降低。
    3.以Alcl3為污泥調(diào)理劑。
    氯化鋁是污水處理廠常用的無機(jī)鋁鹽調(diào)節(jié)劑，主要通過中和污泥負(fù)電荷使污泥膠體不穩(wěn)定絮凝，達(dá)到脫水效果，大大加速污泥濃縮。
    數(shù)據(jù)顯示，AlCl3的最佳投加量為5g/L，有效提高了污泥的脫水性能。
    AlCl3的投加量為5。