阳离子聚丙烯酰胺对给水厂排泥水的处理效果

　　给水厂排泥水和滤池反冲洗水等自用水水量约占水厂总净水量的4%-7%。水厂的排泥水中含有较多的悬浮物，其中包括来自原水的胶体颗粒、泥沙、藻类、细菌、水处理过程中所加混凝剂形成的氢氧化物沉淀及其他添加物等。

　　它们经处理后被显著浓缩，不少指标已是原来的几十甚至上百倍，铝盐混凝排泥水中的总固体含量在1000-1700mg/L之间，排泥水COD在470-2500mg/L之间，同时净水处理工艺中使用的化学药剂也会对水源造成污染。为此需对排泥水进行沉降浓缩处理，对浓缩后的排泥水(污泥)进行脱水处理，以达到运输和处置的要求。

　　阳离子聚丙烯酰胺调质可改善排泥水的沉降性能和浓缩污泥的脱水性能，在微观方面，污泥比阻与污泥的平均颗粒粒径成反比关系，聚丙烯酰胺调质可使污泥颗粒平均粒径变大，同时污泥颗粒粒径分布也发生变化。调质对排泥水沉降性能及上清液浊度的影响空白排泥水需静沉45min后底部污泥体积才能达到排泥水体积的1/3，并且沉降压密点不明显。

　　投加聚丙烯酰胺后排泥水的沉降性能有很大提高，排泥水沉降压密点明显，且达到压密点时的沉降时间明显缩短。投加聚丙烯酰胺可显著改善上清液浊度，但随着聚丙烯酰胺投加率的增加上清液浊度反而增大，其原因是聚丙烯酰胺的长链结构使其具有良好的吸附架桥功能，长链结构使污泥颗粒凝聚，形成更大的颗粒，所以投加聚丙烯酰胺可提高排泥水的沉降性能，改善上清液浊度;但当聚丙烯酰胺投加率大于1.29%后，污泥表面会带上过量的同种电荷，从而增加了污泥颗粒间的静电斥力，使排泥水的沉降效果改善不明显，上清液浊度变大。

　　在聚丙烯酰胺投加率0.32%下可获得良好的沉降性能和上清液浊度，故实际生产中聚丙烯酰胺投加率以0.32%为宜。调质对污泥比阻及污泥颗粒粒径的影响排泥水处理分为排泥水沉降浓缩和污泥脱水两个过程，聚丙烯酰胺调质有3种投加方式：

　　(1)只对排泥水调质，而底层污泥不调质;

　　(2)排泥水不调质，只对底层污泥调质;

　　(3)对排泥水和底层污泥都进行调质;

　　排泥水沉降和污泥脱水时，第3种聚丙烯酰胺投加方式可以明显改善污泥的脱水性能， 污泥比阻可降低一个数量级，在相同的投加量下，这种投加方式对污泥脱水性能的改善明显优于前两种聚丙烯酰胺投加方式。

　　对于第3种聚丙烯酰胺投加方式，当对排泥水调质的聚丙烯酰胺投加率大于0.32%时，对底层污泥调质的聚丙烯酰胺投加率也大于0.32%时污泥的脱水性能改善效果已不明显。

　　故0.32%的聚丙烯酰胺投加率对排泥水调质和0.32%的聚丙烯酰胺投加率对底层污泥调质的组合方式既能有效地降低污泥比阻又能减少聚丙烯酰胺的投加量。

　　排泥水沉降和污泥脱水时，对排泥水及底层污泥都进行调质可以明显地使污泥颗粒平均粒径增大，改善了污泥的脱水性能，在相同的聚丙烯酰胺投加量率下，这种投加方式对污泥颗粒粒径的改善明显优于前两种投加方式。

　　但当对排泥水调质，投加量大于0.65%时，对底层污泥调质，投加量大于0.98%时，污泥颗粒平均粒径变化已不明显，污泥的脱水性能改善效果也不明显。调质对污泥颗粒分布的影响随着聚丙烯酰胺投加量的增加，大颗粒粒径污泥占污泥总量的百分比增加，聚丙烯酰胺的长链结构使污泥颗粒凝聚形成更大的颗粒，充分发挥了它们的吸附架桥功能。

　　污泥比阻与污泥颗粒平均粒径的关系高孔隙率和大颗粒污泥易于脱水，小絮体颗粒能产生较大的过滤阻力。污泥比阻和污泥颗粒大小有关，随着聚丙烯酰胺投加率的增加，污泥比阻逐渐变小，而污泥颗粒平均粒径逐渐变大，污泥比阻与污泥颗粒平均粒径成反比关系，大颗粒污泥易于脱水，小絮体颗粒污泥的比阻较大。