新型高效阳离子聚丙烯酰胺对自来水厂污泥脱水研究

全国水处理化学大会•2014新型高效阳离子聚丙烯酰胺对自来水厂污泥脱水研究孙永军，谭洋，周于皓，严伟嘉，冯丽颖，许志楠，郑怀礼*（重庆大学城市建设与环境工程学院重庆400045）净水厂（自来水厂）的生产废水特别是滤池反冲洗废水和沉淀池的排泥水，悬浮物含量一般在1000mg∙L-1以上，有时高达10000mg∙L-1，如果这些生产废水不加以妥善有效处理，而直接排入水市政污水管网或者附近水体，将会增加城市污水处理厂的运行负荷，同时也会给附近的水环境带来一定的影响。由于城市净水厂大多采用铝盐作为絮凝剂，而投加的铝盐絮凝剂大多集中在沉淀的污泥中，净水厂的排泥水排入水体环境或城市污水处理厂，均会产生对水生植物，水体微生物，以及污水处理厂的微生物产生一定的影响[1,2]。经过大量的文献研究表明溶解性的铝对人体、动物、植物，以及微生物具有一定的毒性作用。铝可对人的神经系统产生破坏作用，从而导致胎儿的发育不良、引起老年痴呆症、骨萎缩等疾病，对人类的身体健康产生重大的危害作用。而关于净水厂排泥水处理方面的研究相对较少。本文通过紫外光引发聚合阳离子聚丙烯酰胺P(AM-DAC-BA)，并将其应用于自来水厂污泥絮凝泥脱水研究，研究采用上清液剩余浊度、脱水后滤饼含固率、污泥比阻、絮体粒径分析、zeta电位等为指标考察污泥絮体分形特性及其脱水性能，并对其污泥絮凝机理进行了探讨。图1投加量对絮凝脱水后滤饼含固率的影响。图2投加量对絮体粒径影响。论文采用P(AM-DAC-BA)系列絮凝剂对净水厂排泥水进行污泥脱水研究。CPAM1为阳离子度38%，特性粘度为1.7dL·g-1；CPAM2为阳离子度40%，特性粘度为2.38dL·g-1；CPAM3为阳离子度21%，特性粘度为2.41dL·g-1。污泥脱水试验表明当CPAM2在投加量为16mg∙L-1和pH值为7的条件，脱水后的滤饼最大含固率达54.6%。如图1所示，随着投加量的增加，污泥脱水后的含固率先增加后减小，CPAM1、CPAM2、CPAM3分别在8mg∙L-1、16mg∙L-1、16mg∙L-1得到最大含固率，其最大含固率分别为32.1%、54.9%、42.8%。同时在投加量大于12mg∙L-1，污泥含固率顺序为CPAM2>CPAM3>CPAM1，CPAM2絮凝脱水后的含固率显著高于CPAM1和CPAM3。从图2可知，粒径随着絮凝剂投加量的增加而增加，三种絮凝剂絮凝后絮体粒径大小顺序为：CPAM2>CPAM3>CPAM1。由于絮体粒径的增加是由于絮凝剂投加量的增加而导致。絮凝剂投加量过量会导致污泥中处于液相的液体的粘度增加，容易使得滤纸堵塞，增加过滤的难度，从而增加污泥比阻，降低滤饼含固率。基金项目：国家自然科学基金（No.21177164）*Email:zhl@cqu.edu.cn；电话：023-65120827参考文献[1]ZhengH.L.,SunY.J.,et.al.,ChemicalEngineeringJournal,2013,234:318.[2]ZhengH.L.,SunY.J.,et.al.,Industrial&EngineeringChemistryResearch,2014,53:2572.103