⑴無機(jī)調(diào)理劑
最有效、最便宜也是最常用的無機(jī)調(diào)理劑主要有鐵鹽和鋁鹽兩大類。鐵鹽調(diào)理劑主要包括氯化鐵（FeCl3?6H2O）、硫酸鐵（Fe2(SO4)3?4H2O）、硫酸亞鐵（FeSO4?7H2O）以及聚合硫酸鐵（PFS）（[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m）等，鋁鹽調(diào)理劑主要有硫酸鋁（Al2(SO4)3?18H2O）、三氯化鋁（AlCl3）、堿式氯化鋁（Al(OH)2Cl）、聚合氯化鋁（PAC）（[Al2(OH)n?Cl6-n]m）等。
投加無機(jī)調(diào)理劑后，可以大大加速污泥的濃縮過程，改善過濾脫水效果。而且鐵鹽和石灰聯(lián)用可以進(jìn)一步提高調(diào)理效果。投加無機(jī)調(diào)理劑的缺點(diǎn)一是用量較大，一般來說，投加量要達(dá)到污泥干固體重量的5%～20%，從而導(dǎo)致濾餅體積增大；二是無機(jī)調(diào)理劑本身具有腐蝕性（尤其是鐵鹽），投加系統(tǒng)要具有防腐性能。應(yīng)當(dāng)注意的是，采用氯化鐵作為調(diào)理劑時(shí)，會(huì)增加對(duì)脫水污泥處理設(shè)備金屬構(gòu)件的腐蝕性，因此所配備的脫水污泥處理設(shè)備的防腐等級(jí)應(yīng)適當(dāng)提高。
⑵有機(jī)調(diào)理劑
有機(jī)合成高分子調(diào)理劑種類很多，按聚合度可分為低聚合度（分子量約為1千～幾萬）和高聚合度（分子量約為幾十萬～幾百萬）兩種；按離子型分為陽(yáng)離子型、陰離子型、非離子型、陰陽(yáng)離子型等。與無機(jī)調(diào)理劑相比，有機(jī)調(diào)理劑投加量較少，一般為污泥干固體重量的0.1%～0.5%，而且沒有腐蝕性。
用于污泥調(diào)理的有機(jī)調(diào)理劑主要是高聚合度的聚丙烯酰胺系列的絮凝劑產(chǎn)品，主要有陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺、陰離子型聚丙烯酰胺和非離子型聚丙烯酰胺三類。其中陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺能中和污泥顆粒表面的負(fù)電荷并在顆粒間產(chǎn)生架橋作用而顯示出較強(qiáng)的凝聚力，調(diào)理效果顯著，但費(fèi)用較高。為降低成本，可以使用較便宜的陰離子型聚丙烯酰胺-石灰聯(lián)用法，利用帶有正電荷的Ca(OH)2絮體物將帶負(fù)電的絮凝劑和污泥顆粒吸附在一起，形成一種復(fù)合的凝聚體系。
選擇使用污泥調(diào)理劑應(yīng)考慮的因素有哪些？
⑴調(diào)理劑的品種特點(diǎn)
就常用的鋁鹽和鐵鹽無機(jī)調(diào)理劑而言，使用鋁鹽時(shí)的藥劑投加量較大，所形成的絮體密度較小，調(diào)理效果較差，在脫水過程中會(huì)堵塞濾布。因此，在選用無機(jī)調(diào)理劑時(shí)，盡可能采用鐵鹽；當(dāng)使用鐵鹽會(huì)帶來許多問題時(shí)，再考慮采用鋁鹽。無機(jī)調(diào)理劑與有機(jī)調(diào)理劑相比，藥劑投加量較大，形成的絮體顆粒細(xì)小，但絮體強(qiáng)度較高。因此在利用真空過濾機(jī)和板框壓濾機(jī)使污泥脫水時(shí)，可以考慮采用無機(jī)調(diào)理劑。與無機(jī)調(diào)理劑相比，有機(jī)調(diào)理劑藥劑投加量較小，形成的絮體粗大，但絮體強(qiáng)度較低，比無機(jī)調(diào)理劑形成的絮體更容易破碎。而且一旦絮體被破壞，不論采用無機(jī)調(diào)理劑還是有機(jī)調(diào)理劑，都不易恢復(fù)到原來的狀態(tài)。因此在利用離心脫水機(jī)和帶式壓濾機(jī)使污泥脫水時(shí)，可以考慮采用有機(jī)調(diào)理劑。在采用無機(jī)調(diào)理劑或有機(jī)調(diào)理劑中的一種難以達(dá)到理想的調(diào)理效果時(shí)，可以考慮將無機(jī)和有機(jī)調(diào)理劑復(fù)配使用，有時(shí)能取得更好的調(diào)理效果。比如石灰和三氯化鐵聯(lián)合使用，不但能起到調(diào)節(jié)pH值的作用，而且石灰和污水中的重碳酸鈣生成的碳酸鈣顆粒結(jié)構(gòu)還能增加污泥的孔隙率，促進(jìn)泥水分離。
⑵污泥性質(zhì)
不同性質(zhì)的污泥，選用調(diào)理劑的種類和投加量也有很大差異。對(duì)有機(jī)物含量高的污泥，較為有效的調(diào)理劑是陽(yáng)離子型有機(jī)高分子調(diào)理劑，而且有機(jī)物含量越高，越適宜選用聚合度越高的陽(yáng)離子型有機(jī)高分子調(diào)理劑。而對(duì)以無機(jī)物為主的污泥，則可以考慮采用陰離子型有機(jī)高分子調(diào)理劑。污泥性質(zhì)的不同直接影響調(diào)理效果：初沉池污泥較易脫水，而浮渣和剩余活性污泥則較難脫水，混合污泥的脫水性能則介于兩者之間。為達(dá)到一定的調(diào)理效果，所需調(diào)理劑的數(shù)量存在顯著差異。一般來說，越難脫水的污泥其調(diào)理用藥劑量越大，污泥顆粒細(xì)小，會(huì)導(dǎo)致調(diào)理劑消耗量的增加，污泥中的有機(jī)物含量和堿度高，也會(huì)導(dǎo)致調(diào)理劑用量的加大。另外，污泥含固率也影響調(diào)理劑的投加量，一般污泥含固率越高，調(diào)理劑的投加量越大。
⑶溫度
污泥的溫度直接影響著無機(jī)鹽類調(diào)理劑的水解作用，溫度低時(shí)，水解作用會(huì)變慢。如果溫度低于10oC，調(diào)理效果會(huì)明顯變差，可通過適當(dāng)延長(zhǎng)調(diào)理時(shí)間的方法改善調(diào)理效果。使用有機(jī)高分子調(diào)理劑時(shí)，如果配制藥液的母液或自來水溫度過低或污泥溫度過低，就會(huì)由于水的動(dòng)力粘滯度和高分子調(diào)理劑溶液本身的粘度變大而不利于稀釋均勻和調(diào)理混合均勻，進(jìn)而影響污泥調(diào)理效果和脫水效果。因此，冬季氣溫較低時(shí)，要重視污泥輸送系統(tǒng)的保溫環(huán)節(jié)（從污水處理系統(tǒng)排出的污泥溫度一般不低于15oC），盡量減少污泥輸送過程中熱量的損失。在必要的情況下，可以采取對(duì)有機(jī)高分子調(diào)理劑稀釋罐加熱或適當(dāng)延長(zhǎng)混合溶解時(shí)間和加大攪拌強(qiáng)度的方法改善溶解條件。
⑷pH值
污泥的pH值決定無機(jī)鹽類調(diào)理劑的水解產(chǎn)物形態(tài)，同一種調(diào)理劑對(duì)不同pH值的污泥的調(diào)理效果也大不相同。鋁鹽的水解反應(yīng)受pH值的影響很大，其凝聚反應(yīng)的最佳pH值范圍為5～7。當(dāng)pH值大于8或小于4時(shí)，難以形成絮體，也就是說失去了調(diào)理的作用。而高鐵鹽調(diào)理劑受pH值的影響較小，無論污泥呈酸性還是呈堿性，都能形成水解產(chǎn)物Fe(OH)3絮體，最佳pH值范圍為6～11。亞鐵鹽在pH值為8～10的污泥中，其溶解度較高的水解產(chǎn)物能被氧化成溶解度較低的Fe(OH)3絮體。因此選用無機(jī)鹽類調(diào)理劑時(shí)，首先要考慮脫水污泥的具體pH值，如果pH值偏離其凝聚反應(yīng)的最佳范圍，最好更換使用另一種調(diào)理劑。否則就要考慮在對(duì)污泥進(jìn)行調(diào)理之前，投加酸或堿調(diào)整污泥的pH值，一般情況下，都不采取這種措施。
pH值對(duì)聚合電解質(zhì)的調(diào)理效果也有影響，污泥的pH值影響著調(diào)理劑分子的電離、荷電狀況以及分子形狀。陽(yáng)離子型聚合電解質(zhì)在低pH值的酸性污泥中的電離度較大，分子形狀趨向舒展；而在高pH值的堿性污泥中電離度較小，分子形狀趨向卷曲。與陽(yáng)離子型聚合電解質(zhì)性質(zhì)相反，陰離子型聚合電解質(zhì)在低pH值的酸性污泥中的電離度較小，分子形狀趨向卷曲；而在高pH值的堿性污泥中電離度較大，分子形狀趨向舒展。陰陽(yáng)離子型聚合電解質(zhì)的情況稍有不同，在等電點(diǎn)時(shí)，整個(gè)分子呈中性，正負(fù)兩種電荷相互吸引，故分子緊密卷曲成團(tuán)。在等電點(diǎn)兩側(cè)，分子上都會(huì)有一種電荷過剩，因互相排斥作用而使分子趨向舒展。
⑸配制濃度
調(diào)理劑的配制濃度不僅影響調(diào)理效果，而且影響藥劑消耗量和泥餅產(chǎn)率，其中有機(jī)高分子調(diào)理劑影響更為顯著。一般來說，有機(jī)高分子調(diào)理劑配制濃度越低，藥劑消耗量越少，調(diào)理效果越好。這是因?yàn)橛袡C(jī)高分子調(diào)理劑配制濃度越低，越容易混合均勻，分子鏈伸展得越好，架橋凝聚作用發(fā)揮得越好，調(diào)理效果當(dāng)然也越好。但配制濃度過高或過低都會(huì)降低泥餅產(chǎn)率。而無機(jī)高分子調(diào)理劑的調(diào)理效果幾乎不受配制濃度的影響。經(jīng)驗(yàn)和有關(guān)研究表明，有機(jī)高分子調(diào)理劑配制濃度在0.05%～0.1%之間比較合適，三氯化鐵配制濃度10%最佳，而鋁鹽配制濃度在4%～5%最為適宜。
⑹投加順序
當(dāng)采用不止一種調(diào)理劑時(shí)，調(diào)理劑投加的順序也會(huì)影響調(diào)理效果。當(dāng)采用鐵鹽和石灰作調(diào)理劑時(shí)，一般先投加鐵鹽，再投加石灰，這樣形成的絮體與水較易分離，而且調(diào)理劑總的消耗量也較少。當(dāng)采用無機(jī)調(diào)理劑和有機(jī)高分子調(diào)理劑聯(lián)合調(diào)理污泥時(shí)，先投加無機(jī)調(diào)理劑，再投加有機(jī)高分子調(diào)理劑，一般可以取得較好的調(diào)理效果。
⑺混合反應(yīng)條件
要想達(dá)到最好的調(diào)理效果，污泥與調(diào)理劑實(shí)現(xiàn)完全充分的混合是非常必要的。但值得注意的是，污泥與調(diào)理劑混合反應(yīng)形成絮體后，決不能再被破壞，因?yàn)樾躞w一旦受到破壞就很難恢復(fù)到原來的狀態(tài)。經(jīng)驗(yàn)表明，針對(duì)某種污泥，使用某種調(diào)理劑，只有混合反應(yīng)的強(qiáng)度和時(shí)間在一定范圍內(nèi)，才能取得較好的調(diào)理效果，而且調(diào)理效果會(huì)隨著停留時(shí)間的增加而降低。這就是說，經(jīng)過試驗(yàn)確定了調(diào)理的時(shí)間和強(qiáng)度后，必須在實(shí)際操作中嚴(yán)格遵守執(zhí)行。一方面不能隨意延長(zhǎng)或縮短混合反應(yīng)的時(shí)間，另一方面要盡可能快地使調(diào)理后的污泥進(jìn)入脫水機(jī)。
調(diào)理劑的投加量如何確定？
污泥調(diào)理的藥劑消耗量沒有固定的標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)污泥的品種、消化程度、固體濃度等具體性質(zhì)的不同，投加量會(huì)出現(xiàn)一定的差異。因此，大多是在實(shí)驗(yàn)室或在現(xiàn)場(chǎng)直接試驗(yàn)確定調(diào)理劑的種類及具體投加量。
一般來說，按污泥干固體重量的百分比計(jì)，三氯化鐵的投加量為5%～10%，硫酸亞鐵約為10%～15%，消石灰的投加量為20%～40%，聚合氯化鋁和聚合硫酸鐵約為1%～3%，陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺為0.1%～0.3%。據(jù)有關(guān)資料介紹，由于常用的聚丙烯酰胺系列有機(jī)合成高分子調(diào)理劑的價(jià)格較為昂貴（有的品種是普通無機(jī)調(diào)理劑的十幾甚至二十倍以上），雖然其投加量較少，但折合調(diào)理每噸污泥的費(fèi)用，使用有機(jī)合成高分子調(diào)理劑的成本仍然較高。普遍的做法是優(yōu)選無機(jī)調(diào)理劑，當(dāng)無機(jī)調(diào)理劑作用較差、難以達(dá)到理想的調(diào)理效果時(shí)，再考慮使用有機(jī)合成高分子調(diào)理劑或?qū)o機(jī)和有機(jī)調(diào)理劑復(fù)配使用。
使用調(diào)理劑的注意事項(xiàng)有哪些？
為了更好地使用調(diào)理劑，應(yīng)注意以下事項(xiàng)：①充分了解和掌握被處理污泥的性質(zhì)（濃度、成分等），②試驗(yàn)確定適合于污泥性質(zhì)和脫水機(jī)性質(zhì)的調(diào)理劑種類，③試驗(yàn)確定調(diào)理劑的注入點(diǎn)、反應(yīng)條件、投加量等，④根據(jù)調(diào)理劑的性質(zhì)確定調(diào)理劑的溶解、儲(chǔ)存等使用方法。
一般來說，無機(jī)調(diào)理劑適用于真空過濾脫水和板框壓濾脫水，而有機(jī)調(diào)理劑則較適用于離心脫水和帶式壓濾脫水。在使用離心脫水機(jī)和帶式壓力脫水機(jī)時(shí)，為了形成不易破碎的粗大絮凝物，一般使用分子量在10萬、甚至100萬以上的陽(yáng)離子系列高分子調(diào)理劑。同時(shí)還要注意，由于離心脫水機(jī)是在2000～3000G的高離心力下進(jìn)行固液分離，使用分子量越大的高分子調(diào)理劑，越容易形成堅(jiān)固的絮凝物，越有利于脫水；而對(duì)帶式壓濾脫水機(jī)來講，分子量過高時(shí)，調(diào)理劑的部分粘性會(huì)殘留在絮凝物上，從而導(dǎo)致濾餅在濾布上的剝離性較差。就陽(yáng)離子調(diào)理劑而言，對(duì)于同樣污泥，和離心脫水機(jī)相比，帶式壓力脫水機(jī)要求調(diào)理劑的陽(yáng)離子度較高、而投加量較少。
一般來說，污泥濃度高時(shí)，使用高分子量的調(diào)理劑效果較好，而污泥濃度低時(shí)，使用分子量較低的調(diào)理劑效果較好。
廢水生物處理產(chǎn)生的剩余污泥和回流污泥的性質(zhì)相同，其主要成分是微生物的絮凝物，一般帶有負(fù)電荷，因此為使剩余污泥凝聚，最好使用陽(yáng)離子的調(diào)理劑。當(dāng)前使用較多的陽(yáng)離子調(diào)理劑是聚丙酰胺的共聚物或氨基甲基化變性物，通過調(diào)整陽(yáng)離子變性條件，可得到不同陽(yáng)離子度的調(diào)理劑。根據(jù)陽(yáng)離子度的不同（可用膠體滴定法測(cè)定），陽(yáng)離子調(diào)理劑可分為高、中、低陽(yáng)離子度調(diào)理劑。
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