污泥处置前不加药剂真的不行

    众所周知，用活性污泥处理污水会产生大量剩余污泥。
    但由于污泥脱水性差，很难直接脱水。
    为突破污泥处理瓶颈，便于后续处理，
    工厂一致决定在污泥脱水前对污泥进行化学调理。
    主要分为三步：
    1.明确化学调理相对于物理和生物调理的优点。
    2.污泥比阻测定实验计算污泥比阻r=(2PA2b)/(upc)
    3.找到一种价格低廉、效果显著的调理剂。
    01
    污泥预处理-化学调理。
    污泥亲水性高，污泥水与污泥颗粒结合力强。如果不进行预处理，大部分污泥很难脱水。污泥预处理过程称为污泥调理。
    通过调节污泥，可以改变污泥颗粒表面的物化性质和成分，破坏污泥的胶体结构，降低与水的亲和力，从而提高脱水性能。化学调理在污泥调理中最常用。
    污泥化学调理是在污泥中加入一种或多种化学物质，利用药物与污泥发生化学反应，改变污泥颗粒结构，中和污泥颗粒带来的电荷，促进污泥颗粒聚集成大絮体，达到泥水分离的效果。
    污泥颗粒的大小是影响污泥脱水性能的最重要因素，因为污泥颗粒越小，颗粒的比表面积越大，这意味着水合程度越高，过滤阻力越大，改变污泥脱水性能需要更多的化学品。

    在实际生产中，无机絮凝剂和有机絮凝剂是常用的污泥调节剂，对污泥有明显的调节作用，大大提高了污泥的脱水性能，但污泥量增加了。
    1.无机调理剂。
    无机调节剂主要包括铝盐和铁盐。铝盐包括硫酸铝、明矾和三氯化铝，铁盐包括三氯化铁、氯化绿矾、绿矾和硫酸铁。
    铝盐和铁盐作为调理剂研究历史悠久，工艺成熟。经铝盐和铁盐调理后，污泥的含水率可从99.2%降至77.8%。
    聚合无机盐絮凝剂的处理效果优于单体无机盐。与传统聚合硫酸铝和聚合硫酸铁与传统硫酸铝和硫酸铁进行比较，结果表明无机聚合物对藻类、有机物和浊度的去除远远优于传统的调节剂。
    值得一提的是，聚合物虽然效果好，价格便宜，但受pH影响大，容易产生二次污染，污泥量增加，污泥中无机成分的比例增加；焚烧处理污泥时，污泥的燃烧价值降低，土地利用时，由于有机成分比例降低，肥力降低，形成二次污染，无机絮凝剂逐渐被有机聚合物絮凝剂所取代。
    2.有机调理剂。
    随着聚合物工业的发展和污泥脱水设备的成熟，有机絮凝剂逐渐占据了污泥脱水剂市场的90%以上。
    与无机絮凝剂相比，它有许多优点：
    A.处理同一污泥所需的絮凝比无极少得多，节约了成本；
    b.受环境、PH等因素影响较小；
    c.有机絮凝剂不会降低污泥的燃烧值。在污泥脱水混凝调理中，常用的有机絮凝剂主要有天然聚合物药剂和合成药剂。
    天然聚合物调节剂包括糖、蛋白质、纤维素等，分布广泛，来源多，价格低廉。由于其独特的结构和大量的活性基团，天然聚合物可以作为絮凝剂。像糖一样，蛋白质和纤维必须改性才能作为调节剂。
    在实践中，虽然天然絮凝剂具有良好的脱水效果，但不能通过改性立即使用。PAM和阳离子型、阴离子型和两性衍生物广泛应用于合成有机聚合物絮凝剂中。其中，阳离子絮凝剂可通过中和污泥负电荷使其脱稳絮凝脱水。因此，阳离子絮凝剂成为最佳的药物选择。
    02
    污泥比阻r值-计算公式。
    污泥比阻r值是污泥脱水难的指标之一。
    污泥比阻的物理意义是在一定压力下过滤单位质量污泥时对单位过滤面积的阻力。污泥比阻力大，过滤性能差；污泥比阻力小，过滤脱水容易。
    一般认为，
    污泥比阻大于109s2/g为难过滤污泥，说明污泥脱水困难，需要药物调理；
    比阻小于0.4×109s2/g的9s2/g，无需调理。
    卡门公式DV/dt=(PA2)/[u×(RPCV+RMA)通过污泥过滤方程式
    当P为常数时，转换可得污泥比阻r的公式为。
    (2PA2b)/(upc)
    式中，
    A-过滤面积，m2。
    r-污泥过滤比阻抗值，m/kg。
    P-过滤压力，N/m2。
    pc-单位体积滤液所得滤饼干重，kg/m3。
    u-过滤液的动力粘度滞度，(N*s)/m2。
    与污泥性质有关的b-值，s/m6。
    对我厂原污泥的比阻大于109s2/g，说明污泥脱水困难，下一步需要选择合适的药剂进行污泥化学调理。
    03
    污泥调理剂-最佳投加量。
    1.以PAM为污泥调理剂。
    聚丙烯酰胺简称热稳定性好。其污泥调理主要是由于其强大的吸附架桥功能，通过吸附污泥颗粒形成较大的污泥团并沉降。添加PAM后，污泥迅速形成大明矾，明矾表面波动不均匀，呈链网状结构，絮物是比表面大的复杂物。此外，PAM还具有中和污泥电性的功能。
    PAM是目前污水处理厂应用最广泛的调理剂，因为它分子量大，官能团多，用量少，受盐和环境影响小。
    从数据上看，PAM的投加量为30mg/L。但不难发现，PAM溶液作为调理剂，对污泥脱水基本没有影响，也没有提高污泥脱水性能。与原污泥相比，比阻仍然很高。
    用离心式脱水机代替设备后，PAM脱水效果非常理想，调理后泥饼含水率降低70%。这说明PAM调理的泥浆离心脱水效果好，PAM不适合真空压滤。
    因此，根据实践经验，不同的絮凝剂应选择不同的设备。
    2.以CaO为污泥调理剂。
    氧化钙作为一种便宜的药物，可以显著提高污泥的脱水性能，广泛应用于污水处理厂。
    CaO在污泥调节中的作用是调节污泥的pH值，提供CaCO3和Ca(OH)2，提供多孔网骨架，改变污泥颗粒结构，破坏胶体的稳定性，其中Ca2+可以起到压缩带负电荷胶体双电层的作用。
    从实验数据可以看出，CaO的最佳投加量为4g/100ml。氧化钙对污泥脱水起到了很好的作用，提高了污泥的脱水性能。随着CaO投入量的增加，污泥的比阻先减少，再减少，抽滤时间先减少后增加。
    向污泥中加入一定量的CaO，CaO水解产生的Ca2+能中和污泥胶体颗粒的负电荷，使其稳定，污泥絮凝沉降。同时，CaO产生的阳离子、无机颗粒和ECP（外聚合物）相互作用，促进活性污泥中絮体的形成和沉降，提高污泥水的分离能力。CaO过量时，不溶性杂质容易堵塞滤纸微孔，影响泥水分离。因此，污泥的比阻会降低。
    3.以Alcl3为污泥调理剂。
    氯化铝是污水处理厂常用的无机铝盐调节剂，主要通过中和污泥负电荷使污泥胶体不稳定絮凝，达到脱水效果，大大加速污泥浓缩。
    数据显示，AlCl3的最佳投加量为5g/L，有效提高了污泥的脱水性能。
    AlCl3的投加量为5。