杭州天创水务有限公司 310018
【摘 要】近年来，随着我国社会经济与现代科技的不断发展，城市建设化进程的加快推动国民经济发展的同时，也产生了大量的城市污染，威胁人们的生命财产安全。其中，污水污染对人们的生产生活产生重要影响，为适应我国新实施的《城镇污水处理厂污染物排放标准》以及保障人们的生活质量，降低对环境的二次污染，目前城市污水处理厂进行了工艺改造，浓缩城市污水的污泥，选用新型的调质用絮凝剂，以期达到提高出厂污泥脱水率，节约大量的后续处置成本的目的，从而提高企业的经济效益与社会效益。本文以作者所从事污水处理厂的污泥的产生、压缩处理为例、脱水形式过程的生产实践为例，对处理污水的调质用絮凝剂的种类、用量等进行了分析选择，从而达到污泥调质的优化配置。
【关键词】城市污水处理厂；污泥；调质用絮凝剂
一、工艺改变对絮凝剂选择的影响
当前，我国污水处理厂的污泥调质用絮凝剂按其内部所含成分，可分为无机絮凝剂、有机絮凝剂和生物絮凝剂三种。这三种絮凝剂的工作机理是一致的，但实现过程却大相径庭，通常我们在进行絮凝剂的选择时，需考虑以下几个因素：
第一，污泥性质。污泥的性质对絮体结构和亲水性能具有直接影响，因此不同的污泥采用的絮凝剂种类也不尽相同。通常，无机絮凝剂用来处理老城市污水处理厂的初沉污泥，有机絮凝剂或无机絮凝剂与高分子有机絮凝剂联合使用用来处理老城市污水处理厂的二沉污泥，近年来，为保障城市污水处理厂中微生物好氧代谢的碳源，通常采用不同形式的脱氮除磷工艺；第二，投加量。絮凝剂的投加量对污泥的脱水性质具有重要的影响，投加量过多或过少对污泥的脱水性能都会产生不良影响；第三，与脱水设备的匹配基于现代社会市场发展需要改造后的污水处理厂，通常为提高污水处理效率，引入新的污泥脱水设备，所以絮凝剂种类的选取必须基于与新设备相匹配的目的，提高脱水效果。目前我国城市污水处理厂污泥脱水主要使用的压滤机和离心机两种机型；第四，操作运行的难度。改造后的污水处理厂中进行污泥脱水时，可能会遇到一些新的操作困难，比如选用新药剂的选取不当、配药泵与进水的配比投加不协调等，因此我们必须考虑操作难度；第五，经济效益。当企业施工人员确定絮凝剂的类型以及投加量之后，还必须综合考虑其经济成本。
二、案例分析
（一）试验背景
杭州天创水务有限公司（前身是杭州七格污水处理厂一、二期）是市污水截流工程的重要组成部分，通常处理的是市主城区的居民的生活污水和余杭、下沙部分工业的产业废水。自零三年完成第一期工程并投入运行以及零六年完成二期工程并投入运行后，现已对其城市的发展具有无可替代的作用。杭州天创水务有限公司日处理量60万吨/天，采用A/A/O处理工艺，利用一期八组生物池和二期四组生物池进行连续运行，其每组生物池24小时不间断运行，该污水厂一期污泥加药脱水工艺流程详见图1。
（二）试验目的
通过相关试验数据可知，在进行污水处理时，污泥脱水机房是否正常运行对污水处理效率具有重要影响，七格污水处理厂自试运行开始，脱水机房试运行也随之开始，其中，污泥调质用絮凝剂的选择对污泥脱水机房的运行具有关键影响。本次试验旨在根据污泥情况，选取合适的絮凝剂，以期达到使污泥脱水运行效果良好、节省成本的目的，从而为相关絮凝剂的选取提供理论参考。
三、絮凝剂的选择试验
本次实验采用的是实验室实验和上机实验相结合的实验方式，对三个厂家、九种规格的絮凝剂进行研究选择，从而最终确定出最佳的絮凝剂。
（一）初步选择
当前，絮凝剂的种类是多种多样的，虽然各种絮凝剂的絮凝机理在本质上是一致的，但实现过程却又大相径庭。絮凝剂的投加量、污泥粘度对污泥脱水有较大的影响。
城市污水处理厂的污泥调质应根据污泥的种类和性质从而选取合适的絮凝剂种类，其中，增加絮凝剂投加量的情况主要有，当污泥中VSS /SS较高时；高分子量的絮凝剂主要用来处理污泥中SS浓度较高的状况，分子量较低的絮凝剂主要用来处理污泥中SS浓度较低的状况；官能团为季铵盐结构的絮凝剂主要用来处理当污泥中pH值过高，而官能团为叔胺盐和季铵盐结构的絮凝剂都可用来处理污泥中pH值过低。目前我国脱水机型主要有带式压滤机和离心机两种，其对絮凝剂的要求也是不同的，其中带式压滤机通常采用中等分子量、中高阳离子度的絮凝剂，而离心机通常采用高分子量、中低阳离子度和适度交联的絮凝剂。
本项实验中，杭州七格污水处理厂的污泥通常为活性剩余污泥，污泥中VSS /SS含量浓度较低，pH呈中性。因此，根据当前该厂的污泥的特点以及脱水机械设备，在进行实验时，通常选取阳离子聚丙烯酰胺对其污泥进行浓缩污泥调质处理。根据三个厂家各三种规格的样品进行实验室和上机实验相结处理数据，综合各种因素进行最终药品的选定。
（二）实验药品
本项试验选用的主要药品为白色粉末状且水溶性较高的高分子聚合物（PAM的不同规格药品），在进行实验时，试验人员对其进行编号（0—9）设置，分发给三个厂家，需要注意的是，药品的含固量要大于等于90%，分子量要600万，为中强离子度。
（三）实验室小试
污泥中微细颗粒带负电，易于表面附着的水结合形成胶体，影响它们的沉降性。当试验人员加入絮凝剂后，其絮凝剂本身带有阳离子电荷，与带负电的污泥颗粒进行结合，使其脱落，将结合水转变为游离水。因此，污泥的沉降性能可作为衡量絮凝剂性能的一个指标，下图为对九种药品进行了实验室的沉降试验结果：
通过上图可知，初选的CP8647、CPF - 103及AGP325三种絮凝剂相对调质效果较好。
（四）上机试验
根据实验室小试的结果，分别选定的三种絮凝剂进行上机试验，将浓缩池充分浓缩后的污泥供给带式压滤机进行满负荷运转，通过观察带式压滤机的运行情况，结合相关数据，计算出污泥脱水率、加药量与干泥比等主要指标，详见数据见图3。
通过图3可知，三种絮凝剂对污泥的调质都有一定效果，最终脱水率差别较小，其主要区别就在于达到最佳稳定运行的条件下药量的不同。
结论
污水处理厂中絮凝剂的选取是污泥处理处置中的重要环节，因此应该遵循以下步骤：
首先，对污水处理厂污泥的性质和脱水机械的形式进行系统地分析，从而初步选定絮凝剂的种类；其次，先进行实验室的沉降试验，确定固液分离效果好的絮凝剂；再者，进行实际上机试验；最后，结合絮凝剂的市场价格, 进行成本分析。
结语：
综上所述，污水处理厂使用絮凝剂对污泥脱水前进行调质，是进行污泥处理处置的重要环节。因此絮凝剂的选用对整个污水处理过程中具有关键性的作用。在进行絮凝剂的选择时，污水处理厂必须结合当地的污泥的实际特点，进行相关絮凝实验，从而选取最佳的絮凝剂，降低生产运行中的药剂成本。
参考文献：
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[3]姚毅.活性污泥表面特性与其沉降脱水性能的关系[J].中国给水排水，1996，12：122-125.
论文作者:王光明
论文发表刊物:《低碳地产》2016年9月第18期
论文发表时间:2016/11/17
标签：污泥论文; 絮凝剂论文; 污水处理论文; 调质论文; 城市论文; 阳离子论文; 分子量论文; 《低碳地产》2016年9月第18期论文;