絮凝之前,泥渣顆粒層的水分分布狀態為在顆粒間自由存在的自由水、存在于顆粒間隙內的毛細管水、顆粒表面的附著水及顆粒內部的結合水。添加聚合物絮凝劑形成絮團后,大量的自由水便向絮團外分離出來,可以實現極迅速地自然過濾。
高分子絮凝劑在泥渣處理中的作用是,通過形成絮團,改善泥餅的結構,大幅度提高濾水性。而無機凝結劑的作用是,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。
各種過濾脫水機對絮團的共同要求是,絮團致密強度好,濾水性和脫水性好。例如用帶式壓榨脫水機處理活性污泥時,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。另外絮團的形成改善了顆粒層的結構強度,從而壓榨脫水的效果(泥餅含濕率為75%)得以提高。另一種連續式壓榨脫水機是螺旋壓榨脫水機.由于其工作后期的壓力很高,所以要同時使用無機凝結劑、消石灰(pH值調整劑)及聚合物。
無機凝結劑和消石灰對泥漿的作用是形成小而致密的絮團,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(限于使用高分子量聚合物)和板框壓濾機(操作壓高)時,應以采用無機凝結劑為主來改善泥餅的壓縮性。對于離心脫水機,應選用能形成高強度絮團的聚合物。
總之,在選用凝結劑和高分子絮凝劑時,應考慮它們對各種過濾脫水機的適用性,其對應關系如表6-5所示。