對下水、糞便及工業(yè)廢水進行生物學處理后所得的污泥,一般稱為有機污泥,其中含有大量帶負電荷的膠質(zhì)狀物質(zhì)。因此在進行凝結(jié)和絮凝時,所用的無機或有機藥劑均具有陽離子性。
下水污泥中的固體成分,包含有機物(黏性物質(zhì)和纖維)和灰分。加入的陽離子性高分子絮凝劑或氯化鐵凝結(jié)劑,同黏性物質(zhì)所帶的負電荷進行反應(yīng)(電荷中和),使黏性物包容的水分排出,使污泥呈容易脫水狀態(tài)。陽離子聚合物還起架橋作用,形成有一定強度的粗大絮團,從而促進機械脫水時的固液分離。現(xiàn)在,廣泛普及的做法是只添加一種陽離子聚合物,而不添加氯化鐵和消石灰(消石灰使泥餅增量太大,處理也繁雜)。這樣的陽離子聚合物包括聚合系(聚丙烯酸胺酯等)、陽離子變性物系(聚丙烯酰胺的變性物)和天然物系。
但是,由一種陽離子聚合物同時發(fā)揮電荷中和、絮團長大這兩個作用,效果并不理想。因為包容在絮團里的黏性物質(zhì)的電荷中和不完全,絮團強度低,脫水性差。為了促進電荷的中和,可選用相對分子量小,但離子密度高的陽離子聚合物,并施加強攪拌。這樣做雖能多中和一些負電荷,但絮團小,對脫水不利。由此可見,在使用一種絮凝劑時,電荷的中和作用和絮團長大作用是相矛盾的。此外,不同性狀的污泥和不同型式的過濾脫水機,對絮凝劑的電荷中和能力與絮團長大能力的要求也不盡相同。因此,必須選擇出滿足具體工況要求,具有合適離子密度和相對分子量的陽離子聚合物。
現(xiàn)在開發(fā)出了陽離子一陰離子聯(lián)合絮凝法,其特點是,添加陽離子聚合物起電荷中和作用,另外添加陰離子性聚合物起絮團長大作用。該法作為CSA法已投入使用,其脫水模型如圖6-26所示。這種方法的要點是,先添入陽離子性助濾劑,并加以強攪拌,實現(xiàn)電荷的充分中和,形成微小絮團。接著添入作為陰離子聚合用的助濾劑,起絮團長大作用。同過去只添加一種陽離子聚合物的絮凝方法相比,CSA法可降低泥餅含濕率3%~8%不論使用何種過濾脫水機,此法對泥餅的剝離性都有明顯改善。