絮凝之前,泥渣顆粒層的水分分布狀態(tài)為在顆粒間自由存在的自由水、存在于顆粒間隙內(nèi)的毛細(xì)管水、顆粒表面的附著水及顆粒內(nèi)部的結(jié)合水。添加聚合物絮凝劑形成絮團(tuán)后,大量的自由水便向絮團(tuán)外分離出來,可以實(shí)現(xiàn)極迅速的自然過濾。
高分子絮凝劑在泥渣處理中的作用是,通過形成絮團(tuán),改善泥餅的結(jié)構(gòu),大幅度提高濾水性。而無機(jī)凝結(jié)劑的作用是,改善泥渣的壓縮性,使操作壓力更有效,以獲得含濕率低的泥餅。添加絮凝劑后,泥渣性狀的變化。
各種過濾脫水機(jī)對絮團(tuán)的共同要求是,絮團(tuán)致密強(qiáng)度好,濾水性和脫水性好。例如,用帶式壓榨脫水機(jī)(belt press)處理活性污泥時,一般向2%的泥漿中添加量為0.5%干泥餅的陽離子性聚合物。結(jié)果,在重力脫水段,以100kg/(m·h)干泥餅量的過濾速度除掉了占污泥總量70%的自由水。另外,絮團(tuán)的形成改善了顆粒層的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,從而壓榨脫水的效果(泥餅含濕率為75%)得以提高。另一種連續(xù)式壓榨脫水機(jī)是螺旋壓榨脫水機(jī)(screw press)。由于其工作后期的壓力很高,所以要同時使用無機(jī)凝結(jié)劑、消石灰(pH值調(diào)整劑)及聚合物。
無機(jī)凝結(jié)劑和消石灰對泥漿的作用是形成小而致密的絮團(tuán),并像助濾劑那樣在顆粒間隙處形成水的通道。后一個作用是高分子絮凝劑所不具備的,因此,在使用真空過濾機(jī)(限于使用相對分子質(zhì)量大的聚合物)和板框壓濾機(jī)(操作壓高)時,應(yīng)以采用無機(jī)凝結(jié)劑為主來改善泥餅的壓縮性。對于離心脫水機(jī),應(yīng)選用能形成高強(qiáng)度絮團(tuán)的聚合物。
總之,在選用凝結(jié)劑和高分子絮凝劑時,應(yīng)考慮它們對各種過濾脫水機(jī)的適用性,其對應(yīng)關(guān)系。