無機(jī)絮凝劑陽離子聚丙烯酰胺絮凝劑污泥脫水的配合機(jī)理

無機(jī)絮凝劑陽離子聚丙烯酰胺絮凝劑污泥脫水的配合機(jī)理

復(fù)合型污泥脫水絮凝劑的絮凝機(jī)理一般認(rèn)為是：先加入含有陽離子聚丙烯酰胺含有的陽離子基團(tuán)的無機(jī)高分子絮凝劑通過壓縮雙電層，電荷中和、羥基間的橋連等作用使膠體脫穩(wěn)沉降， 破壞污泥的結(jié)構(gòu)， 改變z電位，然后加入分子量較高的有機(jī)高分子絮凝劑(兩性型離子聚丙烯酰胺，陽離子型離子聚丙烯酰胺、非離子型離子聚丙烯酰胺或陰離子型離子聚丙烯酰胺)發(fā)揮其吸附架橋的作用，從而達(dá)到較好的脫水效果。 為了降低兩性有機(jī)高分子絮凝劑的投加量、形成高強(qiáng)度的絮凝體，可采用先添加無機(jī)絮凝 劑，通過電中和作用使污泥脫穩(wěn)，然后加入兩性離子聚丙烯酰胺進(jìn)行脫水。Shigeru提出先添加無機(jī)絮凝劑，再向pH值為5～8的污泥中添加兩性有機(jī)高分子絮凝劑。最近，Han等利用丙烯酰胺、陽離子單體、陰離子單體、陽離子單體聚合物、陽離子鹽、無機(jī)絮凝劑制備了含有無機(jī)絮凝劑的疏水聚合物分散體，用此分散體處理后的污泥絮體直徑為4--6ram，濾餅含水率可降到71％，這種無機(jī)絮凝劑與兩性有機(jī)高分子絮凝劑共用的方法，廣泛用于難脫水污 泥脫水性能的改善。有研究表明，單純用無機(jī)絮凝劑對污泥調(diào)質(zhì)，雖說處理費用低，但投加量大，效果不佳，且脫水后污泥的體積增大；相對而言，有機(jī)高分子污泥脫水劑有較好的脫水效果， 但脫水劑本身價格較高，有些合成單體需靠進(jìn)口，處理費用相對較高。另外，隨著污泥成分的復(fù)雜性， 污泥脫水中選用單一絮凝劑已不利于處理多樣、 復(fù)雜的污泥。因此，可將無機(jī)絮凝劑與有機(jī)高分子絮凝劑復(fù)合使用，充分發(fā)揮各種絮凝劑的優(yōu)點，降低絮凝劑成本，提高脫水性能。 事實上，無機(jī)一有機(jī)復(fù)合型污泥脫水絮凝劑，嚴(yán)格地說是復(fù)配，不是真正意義的復(fù)合， 真正復(fù)合的無機(jī)一有機(jī)高分子污泥脫水絮凝劑報道的很少。 國內(nèi)尚未見文獻(xiàn)報道。
利用單因素分析及正交試驗，對PAC與PAM的投加量、投加方式等因素對污泥脫水效果的影響進(jìn)行了研究。研究結(jié)果表明，對于水質(zhì)凈化廠的濃縮污泥， PAC、PAM用量分別為240mg／L，60mg／L，配制的百分濃度分別為4％和O．1％，投加方式為先力I：IPAC，攪拌后再))HPAM，污泥脫水效果較好，形成的泥含固率達(dá)到22％，且藥劑費比單獨使用PAM經(jīng)濟(jì)。 我國的郭亞萍等人將三氯化鐵與聚乙烯醇以投加比例為4：1時配合使用， 當(dāng)復(fù)合絮凝劑用量為干泥量的1．0％時， 污泥含水率94％下降到71％，其體積可縮小為原體 積的2％，且濾液澄清度高，透光率達(dá)98％。李翠梅研究了不同的pH條件下，有機(jī)高分子混凝劑和鐵鹽對絹紡污泥進(jìn)行調(diào)質(zhì)的效果，結(jié)果表明，pH值是影響鐵鹽發(fā)揮作用的關(guān)鍵因素，直接影響污泥脫水性能：同時研究認(rèn)為：當(dāng)高分子混凝劑與助凝劑合用或高分子混凝劑與無機(jī)混凝劑合用時，其加藥順序并非是固定的，應(yīng)通過試驗來確定。
天然高分子改性型污泥脫水絮凝劑20世紀(jì)70年代以來，許多國家開始重視化學(xué)改性天然高分子污泥脫水絮凝劑的研制。相對而言，天然高分子改性污泥脫水絮凝劑具有原料來源廣泛，價格便宜，基本無毒，易于生物降解和再生，且分子量分布廣泛、活性基團(tuán)作用點多、結(jié)構(gòu)多樣化等特點，易于制成性能 優(yōu)良的絮凝劑，具有良好的開發(fā)前景。 目前產(chǎn)量約占高分子絮凝劑總量的20％。這類絮凝劑包括淀粉接枝改性絮凝劑纖維素衍生物、植物膠改性產(chǎn)物、多聚糖類及蛋白質(zhì)類改性產(chǎn)物等，以及與無機(jī)絮凝劑的復(fù)合使用，其中最具發(fā)展?jié)摿Φ氖撬苄缘矸垩苌锖投嗑厶歉男?污泥脫水絮凝劑。
國外對天然高分子改性污泥脫水絮凝劑的研究較多， 而且日趨成熟。國內(nèi)雖然近十年來 取得一定的進(jìn)展，國內(nèi)做的比較好的是華南理工大學(xué)肖錦、詹懷宇實驗室。劉千鈞、詹懷宇等以造紙工業(yè)副產(chǎn)物． 木質(zhì)素磺酸鈣為原料，通過接枝共聚和曼尼希反 應(yīng)合成了兩性木素絮凝(LSDC)。對生物活性污泥的絮凝脫水性能的研究結(jié)果表明：LSDC 可使污泥的平均沉降速度由原始污泥的 1．86mL／min提高至2．33mL／min，是原始污泥沉降速度 的1．25倍；過濾比阻則降低至原始污泥的40％左右，性能優(yōu)于對比樣CPAM。楊波等【34J利用輻 照方法合成了淀粉．聚丙烯酰胺接枝共聚物，再加醛類和胺類反應(yīng)，制得了y型陽離子絮凝劑，用它對城市污水產(chǎn)生的活性污泥進(jìn)行了脫水處理試驗，在污水處理廠的帶式壓濾機(jī)上的應(yīng)用試驗表明，出水的相關(guān)指標(biāo)、脫水污泥含水率達(dá)到城市污水處理廠污水污泥排放二級標(biāo)準(zhǔn)。夏曉吲等利用與淀粉相類似的具活潑醇羥基的天然高分子物質(zhì)F691改性制得SFC絮凝 劑，利用其較高電荷密度及所含多聚糖等天然高分子具較好的鏈型結(jié)構(gòu)，能在水溶液中自由 地剛性伸展，具較強(qiáng)的電荷中和及吸附架橋能力，用其處理污水廠的剩余污泥時，泥含水率 由99％下降至75％，污泥體積也減至原體積的1／50，燒熱值提高70倍，大淀粉絮凝劑的開發(fā)與 應(yīng)用。
譚淑英對殼聚糖和堿鋁復(fù)配應(yīng)用于煉油活性污泥的處理效果進(jìn)行了研究，并與GD．1 (主要成分為聚丙烯酰胺絮凝劑)、堿鋁的復(fù)配進(jìn)行了比較。結(jié)果表明，殼聚糖和堿鋁復(fù)配后作為 活性污泥絮凝劑，投加量為殼聚糖1．67mg／L、堿鋁10mg／L時，即有很好的效果，pH值適用范 圍為607。在活性污泥pH值為7時，殼聚糖、堿鋁復(fù)配與GD．112、堿鋁復(fù)配在實驗濃度范圍 內(nèi)效果基本相當(dāng)。
張印堂等將自制殼聚糖絮凝劑應(yīng)用在活性污泥調(diào)理中，研究發(fā)現(xiàn)，殼聚糖作為活性污 泥調(diào)理劑，投量(干污泥質(zhì)量百分比)在 0．8％--一1．2％，pH在5--8時有較好的調(diào)理效果，與陽離子聚丙烯酰胺絮凝劑 效果相當(dāng)，接近于8％～16％的PAC： 可聚糖相對分子量在30×lo'左右，脫乙酰度在70％左右，效果理想。 鞏義市東方凈水材料有限公司，是繼鞏義市東方給排水材料廠的基礎(chǔ)上改制的新型股份制企業(yè)。二十多年來公司本著“追求品質(zhì)；盡善盡美”的企業(yè)經(jīng)營理念，不斷開發(fā)聚合氯化鋁等凈水藥劑，擴(kuò)大企業(yè)規(guī)模，生產(chǎn)設(shè)備一流，技術(shù)力量雄厚。產(chǎn)品已有聚合氯化鋁擴(kuò)展到環(huán)保填料等六大系列，三十多個品種。質(zhì)量優(yōu)于國內(nèi)同行業(yè)之首，它適用于各種過濾器、離子交換器、無閥濾池、虹吸濾池、移動式供水設(shè)備及微濾、超濾、反滲透、游泳池、海水淡化等水處理設(shè)備，是自來水公司、污水處理廠、造紙、制藥、釀造、電力、冶金、ú氣、紡織、印染、石油、化工行業(yè)的理想產(chǎn)品，用戶遍布全國20多個省、市及出口東南亞國際市場。
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