污泥處理是整個(gè)廢水處理的重要環(huán)節(jié)之一。為了提高污泥的固體含量，污泥往往需要脫水。到目前為止，陽(yáng)離子聚丙烯酰胺是污泥脫水的可行方法。該方法不僅產(chǎn)生的污泥量少，而且容易機(jī)械脫水，對(duì)節(jié)水、提高污水處理效果和廢水回用起著重要作用。目前常見的機(jī)械脫水方式有三種：帶式脫水機(jī)、離心式脫水機(jī)、板框壓濾機(jī)。不同脫水設(shè)備的化學(xué)品使用情況也大相徑庭。

1、帶式脫水機(jī)

帶式脫水機(jī)具有投資少、鋼材消耗少、功耗低、運(yùn)行穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外許多污水處理廠。對(duì)于現(xiàn)代污水處理廠來說，選擇聚丙烯酰胺對(duì)污泥濃縮脫水進(jìn)行適當(dāng)?shù)男跄{(diào)節(jié)已經(jīng)成為一種必要的手段。聚丙烯酰胺添加過多不僅會(huì)造成資源浪費(fèi)，還會(huì)在達(dá)到數(shù)量時(shí)堵塞濾帶，影響脫水機(jī)的正常運(yùn)行。相反，添加量不足也會(huì)影響脫泥效果。因此，聚丙烯酰胺投入量的研究已經(jīng)成為污水處理廠運(yùn)行中的一個(gè)重要課題。污泥絮凝時(shí)，投入量主要與污泥類型、處理量、污泥濃度等性質(zhì)有關(guān)。

在帶式脫水過程中，聚丙烯酰胺溶液通過計(jì)量泵調(diào)節(jié)到流量，然后污泥和聚丙烯酰胺溶液通過各自的輸送管道輸送到混合桶進(jìn)行混合和絮凝。絮凝后的污泥進(jìn)入分離部分，通過濾帶實(shí)現(xiàn)固液分離。研究表明，隨著聚丙烯酰胺添加量的增加，泥餅的含水率呈下降趨勢(shì)，兩者之間沒有線性關(guān)系。起初，泥餅的含水率迅速下降。當(dāng)聚丙烯酰胺的干重投加量增加到7%以上時(shí)，下降速度減慢，趨于穩(wěn)定。這主要是因?yàn)闈饪s去除的只是污泥中的間隙水和一些毛細(xì)水。當(dāng)這些水分離時(shí)，污泥的含水率不能繼續(xù)下降。即使聚丙烯酰胺的投入量繼續(xù)增加，處理效果也不會(huì)大大提高。

目前，一種可用于污水處理廠聚丙烯酰胺投加量自動(dòng)控制的聚合物控制系統(tǒng)已在市政污水處理廠應(yīng)用。該系統(tǒng)采用流動(dòng)電流技術(shù)，通過測(cè)量濾液中流動(dòng)電荷的變化情況，可以自動(dòng)調(diào)節(jié)化學(xué)品投加率，在合理及時(shí)調(diào)節(jié)化學(xué)品投加率的同時(shí)，節(jié)約化學(xué)品，避免浪費(fèi)，節(jié)約運(yùn)行成本。

2、離心脫水器。

與帶式脫水機(jī)相比，離心脫水機(jī)運(yùn)行更加穩(wěn)定，管理更加方便，缺點(diǎn)是耗電量大，維修費(fèi)用高。離心脫水機(jī)依靠強(qiáng)大的離心力，利用不同物質(zhì)在受到相同離心力后所產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)曲線，達(dá)到泥水分離的效果。

對(duì)于同一臺(tái)機(jī)器，影響脫水效果的主要因素是工藝條件，即進(jìn)料污泥的性質(zhì)、配送率和污泥在機(jī)器中的停留時(shí)間。研究表明，污泥查顯示，污泥不經(jīng)調(diào)質(zhì)，用離心機(jī)脫水可以運(yùn)轉(zhuǎn)，出泥率隨著污泥投入量的增加而相應(yīng)增加，但固體回收率會(huì)降低。離心機(jī)在實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行中不會(huì)單獨(dú)使用，投入適量的陽(yáng)離子聚丙烯酰胺可以有效地提高脫水效率，一般干固投入量控制在5‰左右。藥物濃度應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整在0.1‰至0.5‰之間，以達(dá)到較好的處理效果，同時(shí)保證投入率更低。如果污泥處理量，則應(yīng)根據(jù)污泥濃度的變化進(jìn)行調(diào)整，污泥濃度應(yīng)增加，聚丙烯酰胺投入量應(yīng)增加。若污泥濃度過高，超過機(jī)器可處理的干固體負(fù)荷，則會(huì)導(dǎo)致藥劑處理效果下降，投入量增加，投入量應(yīng)盡可能達(dá)到較穩(wěn)定的處理效果。

離心脫水機(jī)不同于帶式脫水機(jī)：

①離心機(jī)聚丙烯酰胺的分子量高于帶式脫水機(jī)，帶式脫水機(jī)聚丙烯酰胺的分子量一般控制在500萬左右，而離心脫水機(jī)的分子量在800萬到1200萬之間。由于污泥調(diào)質(zhì)后需要離心機(jī)脫水，應(yīng)選擇分子量大、抗剪切能力強(qiáng)的有機(jī)聚丙烯酰胺作為調(diào)質(zhì)劑。

②離心機(jī)聚丙烯酰胺有干粉和乳液兩種形式，帶式機(jī)主要采用干粉聚丙烯酰胺。乳液聚丙烯酰胺比干粉聚丙烯酰胺更容易溶解，溶解時(shí)間短，溶解更均勻。

3、板框壓濾機(jī)

板框壓濾機(jī)因其含水率低、體積小而被廣泛應(yīng)用于歐洲發(fā)達(dá)地區(qū)。保證污泥濃縮脫水設(shè)備在污泥處理過程中的穩(wěn)定運(yùn)行，選擇合適的聚丙烯酰胺和投藥量，既是工藝保證的關(guān)鍵，又是污水廠高效低耗運(yùn)行的需要。

板框無機(jī)絮凝劑作為板框壓濾機(jī)的絮凝劑，一般采用FeCl3和石灰組合。但是，由于有機(jī)絮凝劑可以有效地提高污泥的絮凝效果，而且用量比石灰少很多，產(chǎn)泥量大大降低，因此FeCl3和陽(yáng)離子聚丙烯酰胺的組合使用也受到廣泛關(guān)注。研究表明，脫水泥餅的含水量與無機(jī)絮凝劑和有機(jī)絮凝劑的用量密切相關(guān)，按干重質(zhì)量比計(jì)算，F(xiàn)eCl3的用量一般為4%-15%，而且在這一范圍內(nèi)，隨著用量的增加，泥餅的用量也會(huì)增加；另一方面，陽(yáng)離子聚丙烯酰胺的用量要大于6.9kg/TDS，而且隨著用量的增加，泥餅的用量也會(huì)明顯增加，具體的用量需要綜合考慮泥、設(shè)備、運(yùn)行成本等因素。

另外，鐵鹽+陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺與鐵鹽+石灰兩種投藥方式相比，陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺能大大提高設(shè)備的處理能力。相同的設(shè)備條件和運(yùn)行周期，處理泥漿的量比石灰加藥時(shí)增加13%以上。每批處理能力增強(qiáng)，鐵鹽消耗減少，而且由于無需投加大量污泥，產(chǎn)泥量大幅度減少，有利于延長(zhǎng)設(shè)備維修周期，減少員工勞動(dòng)時(shí)間。

帶式脫水機(jī)、離心式脫水機(jī)、板框過濾器的脫水技術(shù)大不相同，對(duì)聚丙烯酰胺的要求和使用也不相同，聚丙烯酰胺的選擇、溶液配置濃度、投入量等因素對(duì)聚丙烯酰胺的凝集和泥水分離效率有重要影響。