聚电解质用量对污泥脱水性能的影响


      在聚电解质的投加过程中 ,控制聚电解质的剂量是关键, 因为过量加入将会增加费用和降低污泥的脱水性能。最佳的电解质剂量是与胶态表面的最佳电荷及聚集形成大絮凝体的趋势有关, 药剂的最佳剂量也能通过 CST SRF 来预测。用这两种方法推测出来的最佳剂量是不同的 ,这是由于这两种方法所采用的压力不同造成的 。从实践观点上来讲,工厂操作员能通过测量相对容易的 CST 来推出更耗费时间 SRF , 以获得更多的信息, 从而对药剂量进行选择。以前也有人利用污泥的流变学性质来控制药剂的剂量。

当污泥遭遇电解质后 ,发生絮凝作用,微小颗粒在电荷中和和吸附架桥作用下聚集起来, 随着剂量的增加,絮凝体尺寸越来越大 。用单一调理剂时, 随着剂量增加,絮凝体的结合力逐渐下降 ;用两种药剂时,随着剂量的增加 ,也会出现同样的情况。絮凝体的尺寸越大, 结合力就越小, 大的絮凝体往往很脆弱。但也有研究表明, 粘土絮凝体却随着絮凝体尺寸的增大结合力增加, 其原因是因为大的絮凝体会发生破碎 ,假如剩余的药剂还有足够的数量, 就会发生再次絮凝 ,形成结实而粗糙的絮凝体。也有研究认为,当絮凝体发生破裂时 , 会产生更多的带有负电荷的表面, 需要更多的聚合物来达到电荷中和 。絮凝体发生破碎 ,在随后的脱水工艺中将导致极差的脱水性能。

Campbell 等人观察到 ,随着聚合物加入逐渐到最佳剂量时, 污泥的屈服强度也逐渐增加。一般说来, 污泥的临界屈服应力和絮凝体的预应力是随着聚合物的增加而增加, 其中一些在达到更高的剂量时 , 会逐渐降低 Ray and Hogg 也发现 , 聚合物能加强絮凝体的结合力。絮凝体的结合力可以通过剪切和一般的压力方法 , 在絮凝体中进行搅动来测量 Yu 等人证实, 使用两种聚合物的混合体 ,会形成超强的絮凝体。

聚电解质加入过多 , 会恶化污泥的脱水性能。当加入药剂量太大时 , 废水中的固体颗粒因吸附了聚合物而带上正电荷 , 胶体颗粒因电荷排斥而重新分散稳定,导致处理效果下降。另外 ,絮凝剂加入过量时,由于聚电解质的大分子结构,使污泥形成的絮体结构疏松 ,刚性较强 ,絮体中所含水分难以脱除。