自來(lái)水廠用聚丙烯酰胺的選型方法
發(fā)布時(shí)間:2014-08-21人氣:101
自來(lái)水廠用聚丙烯酰胺的選型方法
對(duì)于自來(lái)水污泥脫水處理大家都知道投加相應(yīng)量的聚丙烯酰胺PAM進(jìn)行預(yù)處理。但是考慮到成本價(jià)格,很多自來(lái)水廠對(duì)于污泥脫水處理就要采取合理聚丙烯酰胺選型。為了能夠?qū)郾0房焖儆行У倪x型,我們有必要采取我們經(jīng)常的小實(shí)驗(yàn)方法。使用實(shí)驗(yàn)分析污泥脫水處理聚丙烯酰胺PAM的選型。
聚丙烯酰胺實(shí)驗(yàn)分析:
污泥和聚丙烯酰胺污泥取某個(gè)水廠的沉淀池,經(jīng)自然濃縮到含固率為2.7%~2.8%后進(jìn)行測(cè)定,其有機(jī)物含量為12.1%,SiO2含量為52.1%,Al2O3含量為20.2%。試驗(yàn)選用陽(yáng)離子和陰離子兩種類(lèi)型的聚丙烯酰胺PAM。陽(yáng)離子型PAM為MLT22S型,分子質(zhì)量為390×104u,丙烯酰胺單體含量為0.012%;陰離子型PAM為AN910PWG型,分子質(zhì)量為1423.6×104u,丙烯酰胺單體含量為0.013%。兩種PAM的濃度均為0.05%,于冰箱冷藏24h后使用。
試驗(yàn)方法和設(shè)備污泥的PAM聚丙烯酰胺預(yù)處理:取100mL污泥放入300mL的燒杯中,采用六聯(lián)攪拌機(jī)以100r/min的轉(zhuǎn)速快速攪拌30s后迅速加入配制好的PAM,繼續(xù)以100r/min的轉(zhuǎn)速攪拌30s,然后降低轉(zhuǎn)速到20~30r/min再慢速攪拌60s。分別測(cè)定預(yù)處理后污泥的比阻、毛細(xì)吸水時(shí)間(CST)及過(guò)濾液和離心液的粘度。比阻按Coackley提出的方法進(jìn)行測(cè)定,布氏漏斗的直徑為80mm,濾紙采用 70mm定量中速濾紙,控制真空度為0.01MPa,重復(fù)3次取平均值;CST采用Triton2000型毛細(xì)吸水時(shí)間測(cè)定儀測(cè)定,濾紙為Whatman17J 層析濾紙,試驗(yàn)重復(fù)10次取平均值;粘度采用毛細(xì)管內(nèi)徑為0.55mm的烏氏粘度計(jì)測(cè)定,并用恒溫水浴(H76-1型玻璃恒溫水浴鍋)控制水溫為30℃。濾液采用比阻試驗(yàn)的過(guò)濾液;取100mL預(yù)處理后的污泥,采用醫(yī)用離心機(jī)在2000r/min下離心5min,所得上清液即為離心液。粘度測(cè)量重復(fù)10次,控制誤差<0.2s。
PAM聚丙烯酰胺實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果與討論
實(shí)驗(yàn)分析不同類(lèi)型PAM聚丙烯酰胺的預(yù)處理效果比較選用陽(yáng)離子型和陰離子型的聚丙烯酰胺PAM進(jìn)行試驗(yàn)。
投加了兩種類(lèi)型的PAM聚丙烯酰胺后污泥比阻都降低了近2個(gè)數(shù)量J ,顯著改善了污泥的脫水性能。當(dāng)AN910PWG型聚丙烯酰胺PAM的投量為0.3kg/t干泥時(shí),污泥比阻值降到較低(脫水性能較佳),而MLT22S型PAM的較佳投量為1.5kg/t干泥。自來(lái)水廠污泥的成分以含泥沙等無(wú)機(jī)物的膠粒為主,且在凈水過(guò)程中已投加過(guò)鋁鹽或鐵鹽混凝劑,膠粒Zeta電位的負(fù)電性明顯降低,所以PAM預(yù)處理自來(lái)水廠污泥的主要作用機(jī)理是吸附架橋。與陽(yáng)離子型PAM相比,陰離子型PAM通常分子質(zhì)量較大,聚合度較高,分子鏈較長(zhǎng),因而吸附架橋能力強(qiáng),預(yù)處理效果好,投量也較低。
陰離子型聚丙烯酰胺PAM的價(jià)格也僅為陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺PAM的1/2,因此陰離子型聚丙烯酰胺PAM更適用于自來(lái)水廠污泥的預(yù)處理。投加PAM后CST值也顯著降低,且當(dāng)比阻達(dá)到較小值時(shí)CST也出現(xiàn)較小值,此后隨著PAM投量的增加則兩者均上升。由于根據(jù)CST值變化得到的PAM較佳投量(0.3kg/t干泥)與根據(jù)比阻變化得到的結(jié)果一致,因此可采用CST替代比阻確定PAM較佳投量。CST的測(cè)定快速、簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確,操作人員可依據(jù)CST值快速了解污泥的性質(zhì),并據(jù)此及時(shí)調(diào)整投藥量。
濾液和離心液的粘度圖2和圖3分別顯示了投加不同聚丙烯酰胺PAM后濾液和離心液的粘度變化。在一定PAM投量范圍內(nèi),隨著其投量的增加則粘度逐漸降低,并達(dá)到較小值,此后再增加PAM投量則粘度逐漸升高。對(duì)比圖1和圖2發(fā)現(xiàn),使離心液和濾液粘度達(dá)到較小時(shí)的PAM投量與降低比阻的較佳PAM投量基本一致。
根據(jù)愛(ài)因斯坦(Einstein)粘度公式[1],濾液或離心液粘度的變化主要是由懸浮顆粒濃度和剩余聚丙烯酰胺PAM濃度引起的,隨著PAM投量的不斷增加則分散的污泥顆粒相互聚集,懸浮顆粒濃度降低,粘度也隨之降低。
當(dāng)達(dá)到較佳投量時(shí),聚丙烯酰胺PAM對(duì)污泥的絮凝效果較佳,離心液或?yàn)V液中懸浮物含量較低,因而粘度也較低;當(dāng)超過(guò)較佳投量后,濾液或離心液中懸浮物含量濃度不斷增加,進(jìn)而導(dǎo)致粘度升高,因此對(duì)應(yīng)于離心液或?yàn)V液較小粘度值的投藥量就是較佳投藥量。通過(guò)檢測(cè)分離液或?yàn)V液的粘度來(lái)確定PAM的較佳投量具有方便、快速等優(yōu)點(diǎn),采用高靈敏度的流變儀可對(duì)樣品進(jìn)行連續(xù)檢測(cè),實(shí)現(xiàn)聚丙烯酰胺PAM的優(yōu)化投加。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
①投加陽(yáng)離子和陰離子型PAM均可使污泥比阻降低近2個(gè)數(shù)量J ,顯著改善了污泥的脫水性能。陰離子型PAM聚丙烯酰胺的投量和價(jià)格都低于陽(yáng)離子型PAM,可作為自來(lái)水廠污泥預(yù)處理的主選藥劑。
②根據(jù)CST值變化確定的PAM聚丙烯酰胺較佳投量與測(cè)定比阻得到的較佳投量一致,加之CST的測(cè)定快速、簡(jiǎn)便,因而可用于檢測(cè)污泥脫水性能的變化,以便及時(shí)調(diào)整PAM投量。
③依據(jù)濾液或離心液的粘度也可確定PAM聚丙烯酰胺的較佳投量。
污水處理選取聚丙烯酰胺類(lèi)型,根據(jù)污水污染水質(zhì)的具體情況,我們采取相應(yīng)的聚丙烯酰胺類(lèi)型使用。有的時(shí)候需要我們混合使用。在對(duì)于其分析的準(zhǔn)確的前提需要我們使用實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證還有經(jīng)驗(yàn)的積累。
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