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聚丙烯酰胺实验分析：
污泥和聚丙烯酰胺污泥取####水厂的沉淀池,经自然浓缩到含固率为2.7%～2.8%后进行测定,其有机物含量为12.1%,SiO2含量为52.1%,Al2O3含量为20.2%。试验选用阳离子和阴离子两种类型的聚丙烯酰胺PAM。阳离子型PAM为MLT22S型,分子质量为390×104u,丙烯酰胺单体含量为0.012%;阴离子型PAM为AN910PWG型,分子质量为1423.6×104u,丙烯酰胺单体含量为0.013%。两种PAM的浓度均为0.05%,于冰箱冷藏24h后使用。
试验方法和设备污泥的PAM聚丙烯酰胺预处理：取100mL污泥放入300mL的烧杯中,采用六联搅拌机以100r/min的转速快速搅拌30s后迅速加入配制好的PAM,继续以100r/min的转速搅拌30s,然后降低转速到20～30r/min再慢速搅拌60s。分别测定预处理后污泥的比阻、毛细吸水时间(CST)及过滤液和离心液的粘度。比阻按Coackley提出的方法进行测定,布氏漏斗的直径为80mm,滤纸采用 70mm定量中速滤纸,控制真空度为0.01MPa,重复3次取平均值;CST采用Triton2000型毛细吸水时间测定仪测定,滤纸为Whatman17级层析滤纸,试验重复10次取平均值;粘度采用毛细管内径为0.55mm的乌氏粘度计测定,并用恒温水浴(H76-1型玻璃恒温水浴锅)控制水温为30℃。滤液采用比阻试验的过滤液;取100mL预处理后的污泥,采用医用离心机在2000r/min下离心5min,所得上清液即为离心液。粘度测量重复10次,控制误差<0.2s。
PAM聚丙烯酰胺实验分析结果与讨论
实验分析不同类型PAM聚丙烯酰胺的预处理效果比较选用阳离子型和阴离子型的聚丙烯酰胺PAM进行试验。
投加了两种类型的PAM聚丙烯酰胺后污泥比阻都降低了近2个数量级,显著改善了污泥的脱水性能。当AN910PWG型聚丙烯酰胺PAM的投量为0.3kg/t干泥时,污泥比阻值降到**(脱水性能**),而MLT22S型PAM的**投量为1.5kg/t干泥。自来水厂污泥的成分以含泥沙等无机物的胶粒为主,且在净水过程中已投加过铝盐或铁盐混凝剂,胶粒Zeta电位的负电性明显降低,所以PAM预处理自来水厂污泥的主要作用机理是吸附架桥。与阳离子型PAM相比,阴离子型PAM通常分子质量较大,聚合度较高,分子链较长,因而吸附架桥能力强,预处理效果好,投量也较低。
阴离子型聚丙烯酰胺PAM的价格也仅为阳离子型聚丙烯酰胺PAM的1/2,因此阴离子型聚丙烯酰胺PAM更适用于自来水厂污泥的预处理。投加PAM后CST值也显著降低,且当比阻达到**小值时CST也出现**小值,此后随着PAM投量的增加则两者均上升。由于根据CST值变化得到的PAM**投量(0.3kg/t干泥)与根据比阻变化得到的结果一致,因此可采用CST替代比阻确定PAM**投量。CST的测定快速、简便、准确,操作人员可依据CST值快速了解污泥的性质,并据此及时调整投药量。
滤液和离心液的粘度图2和图3分别显示了投加不同聚丙烯酰胺PAM后滤液和离心液的粘度变化。在一定PAM投量范围内,随着其投量的增加则粘度逐渐降低,并达到**小值,此后再增加PAM投量则粘度逐渐升高。对比图1和图2发现,使离心液和滤液粘度达到**小时的PAM投量与降低比阻的**PAM投量基本一致。
根据爱因斯坦(Einstein)粘度公式[1],滤液或离心液粘度的变化主要是由悬浮颗粒浓度和剩余聚丙烯酰胺PAM浓度引起的,随着PAM投量的不断增加则分散的污泥颗粒相互聚集,悬浮颗粒浓度降低,粘度也随之降低。
当达到**投量时,聚丙烯酰胺PAM对污泥的絮凝效果**,离心液或滤液中悬浮物含量**,因而粘度也**;当超过**投量后,滤液或离心液中悬浮物含量浓度不断增加,进而导致粘度升高,因此对应于离心液或滤液**小粘度值的投药量就是**投药量。通过检测分离液或滤液的粘度来确定PAM的**投量具有方便、快速等优点,采用高灵敏度的流变仪可对样品进行连续检测,实现聚丙烯酰胺PAM的优化投加。
实验结论
①投加阳离子和阴离子型PAM均可使污泥比阻降低近2个数量级,显著改善了污泥的脱水性能。阴离子型PAM聚丙烯酰胺的投量和价格都低于阳离子型PAM,可作为自来水厂污泥预处理的**药剂。
②根据CST值变化确定的PAM聚丙烯酰胺**投量与测定比阻得到的**投量一致,加之CST的测定快速、简便,因而可用于检测污泥脱水性能的变化,以便及时调整PAM投量。
③依据滤液或离心液的粘度也可确定PAM聚丙烯酰胺的**投量。
污水处理选取聚丙烯酰胺类型，根据污水污染水质的具体情况，我们采取相应的聚丙烯酰胺类型使用。有的时候需要我们混合使用。在对于其分析的准确的前提需要我们使用实验来验证还有经验的积累。
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