阳离子聚丙烯酰胺处理污水时关键应该如何选型?

2018/11/16
阳离子聚丙烯酰胺处理污水时关键应该如何选型?

阳离子聚丙烯酰胺处理污水时关键应该如何选型?

为什么说阳离子聚丙烯酰胺处理污水时如何选择离子型号是关键呢?因为工业产生污泥污水的企业单位有很多,不同行业性质选用的离子型号不同,理应针对水质的性质来下结论。那么选择准确的阳离子聚丙烯酰胺关键应该考虑哪些因素?

a、污泥来源与性质

污泥是污水处理中的必然产物,首先我们应该了解污泥的来源、性质、成分及固含量。按照污泥含有的主要成分不同,污泥可分为有机污泥和无机污泥。一般来说阳离子聚丙烯酰胺用于处理有机污泥,阴离子聚丙烯酰胺用于处理无机污泥;碱性很强时不易用阳离子聚丙烯酰胺,而酸性很强时不宜用阴离子聚丙烯酰胺;污泥的固含量高时通常聚丙烯酰胺的用量较大。

b、阳离子聚丙烯酰胺的离子度选择

针对所要脱水的污泥,可用不同离子度的絮凝剂通过小实验进行筛选,选出最佳合适的聚丙烯酰胺,这样既可以获得最佳絮凝效果,又使加药量最少,节约成本。选离子度关键看:

  • (1) 絮团的大小:絮团太小影响排水速度,絮团太大使絮团束缚较多水而降低泥饼干度。通过选择聚丙烯酰胺的分子量可以调整絮团的大小。

  • (2) 絮团强度(含水率):絮团在剪切作用下应保持稳定而不破碎。提高聚丙烯酰胺分子量或选择合适分子结构有助于提高絮团稳定性。

c、聚丙烯酰胺与污泥的混合

聚丙烯酰胺在脱水设备的某一位置必须和污泥充分反应发生絮凝作用。为此,PAM溶液粘度必须适当,在现有设备条件下能与污泥充分混合,两者混合是否均匀是成功的关键因素。阳离子聚丙烯酰胺溶液粘度与其分子量和配制浓度有关。

d、阳离子聚丙烯酰胺的溶解

溶解良好才能充分发挥絮凝作用。有时需要加快溶解速度,这时可考虑提高聚丙烯酰胺溶液的浓度(一般配制浓度0.1%~0.3%)。

因为PAM本身生产成本高,对于水处理行业应用的同时也大大提升了使用成本。但本产品投加量少、效益高、能快速呈现效果,既可帮客户提高污泥污水处理效率又可降低适用成本。所以选用阳离子聚丙烯酰胺离子型号是关键。


九江市美景水处理科技有限公司是集水处理药剂销售、环保咨询、设计、研发、设备生产、工程总包(EPC)、运营管理(O&M)及环保工程建造于一体的综合性环保高新技术企业……(企业简介略)


江西中跃环保科技有限公司(位于江西九江,主营一体化污水处理设备)在承接污泥脱水系统项目时,可根据文中四个关键因素提供阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)烧杯选型试验→自动加药系统配套→运行参数整定的全套服务:

一、阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)选型四步法(对应原文abcd)

选型要素

原文要点

江西中跃实操方法

a. 污泥来源与性质

有机污泥用CPAM,无机污泥用APAM/非离子;固含量高→PAM用量大

取污泥样品测TS(总固体)、VS/TS(判断有机份比例);VS/TS>0.5→优先选CPAM;城市污水厂剩余污泥VS/TS≈0.6~0.7→推荐CPAM离子度20%~60%

b. 离子度筛选

不同离子度烧杯试验→选最佳(絮团大小+强度/含水率)

离子度梯度试验(10%、20%、30%、40%、50%、60%阳离子度),观察絮团沉降速度、絮体强度(300~500r/min搅拌后破碎率)、滤液浊度、泥饼含固率,确定最佳离子度和分子量组合

c. 混合均匀性

PAM溶液粘度合适,与污泥充分混合

按选定的CPAM确定配制浓度(0.1%~0.3%),控制溶液粘度;脱水机(板框/离心/带式)前设管道静态混合器或Y型混合器保证混合

d. 溶解质量

配制浓度0.1%~0.3%,充分熟化(30~60min)

提供PE溶药桶+低速搅拌机(30~60r/min,防剪切降解)+熟化时间控制(液位联动启停),确保完全溶解无"鱼眼"

二、CPAM烧杯选型试验服务(对应原文"小实验进行筛选")

按原文方法做阳离子聚丙烯酰胺选型试验:

  1. 取代表性污泥样品(脱水前污泥,不少于500mL×6份);

  2. 分别配制不同阳离子度(10%、20%、30%、40%、50%、60%)的CPAM溶液(浓度0.1%~0.3%);

  3. 各取500mL污泥,在六联搅拌机上先快搅(200~300r/min,30s)后加CPAM溶液(按干泥重0.2%~0.8%投加),慢搅(30~60r/min,2~5min);

  4. 静置沉降,记录:

    • 絮团形成时间(越快越好);

    • 絮团大小(适中,不过大裹水也不过碎);

    • 絮团强度(300~500r/min高速搅拌30s后破碎程度);

    • 上清液浊度(越低越好);

    • 30min沉降后泥层体积/泥饼含固率估算

  5. 绘制"离子度-泥饼含固率/上清液浊度"曲线,确定最佳阳离子度和最佳投加量;

  6. 出具CPAM选型试验报告+推荐离子度/分子量/投加量建议书

三、阳离子PAM自动加药系统配套(对应原文"加药量最少,节约成本")

设备组成

江西中跃可提供的配置

CPAM溶药/熟化桶

PE材质(200~1000L),两桶交替(一桶熟化、一桶投加),带人孔及排污口

低速搅拌机

顶入式,转速30~60r/min(防止高分子链剪切降解),不锈钢304轴+PP桨叶

配制浓度控制

按原文建议0.1%~0.3%(一般0.2%),配有液位计联动加水/加粉

干粉投加机(可选)

螺旋给料机+文丘里射流器,自动按设定浓度投加干粉,避免人工配制误差

计量泵

机械隔膜/电磁隔膜计量泵,流量0~最大可调,带冲程调节及故障报警;可与污泥流量计或干泥量(TS×流量)联动PID投加(按干泥重0.2%~0.8%自动修正)

熟化时间控制

液位开关→计时器→出口电磁阀,确保溶液熟化≥30~60min后才可进入计量泵吸口

管路系统

UPVC/DN15~25管路+Y型过滤器+背压阀+脉动阻尼器(减少脉冲)

控制方式

手动/自动(与污泥进料流量或TS在线仪联动),支持远程监控(4G/GPRS+手机APP)

加药点(对应原文"脱水设备的某一位置"):

  • 板框压滤机:加药点在进泥螺杆泵前管道(配静态混合器);

  • 带式压滤机:加药点在重力脱水区末端/楔形区前(配混合槽);

  • 离心脱水机:加药点在进料管(配Y型混合器/文丘里混合器),距离离心机入口≤1~2m保证充分混合。

四、不同污泥类型CPAM推荐参考表

污泥类型

VS/TS(有机份比例)

推荐CPAM阳离子度

推荐分子量(万)

典型投加量(kg/t DS)

江西中跃核心设备

城市污水厂剩余污泥

0.55~0.70

30%~50%

800~1200

0.3~0.6

CPAM加药装置+板框/带式/离心脱水机

印染污泥(有机为主)

0.50~0.65

40%~60%

800~1000

0.5~1.0

同上

造纸污泥(二次纤维)

0.40~0.60

20%~40%

600~1000

0.3~0.8

同上

食品/酿造污泥(高有机)

0.65~0.80

50%~70%

1000~1200

0.4~0.8

同上

电镀/酸洗无机污泥

<0.30

阴离子PAM(APAM)5‰~30‰或CPAM低离子度10%

APAM 1200~1800

0.2~0.5

APAM加药装置+板框压滤机

养殖污泥(高有机+纤维)

0.50~0.70

30%~50%

800~1200

0.4~0.8

CPAM加药装置+叠螺/板框脱水机

⚠️ 实际选型必须以烧杯试验结果为最终依据,表中数据仅供参考。

五、脱水设备与CPAM配合要点

脱水机型

CPAM配合要求

江西中跃可提供

板框压滤机

进泥压力0.6~1.6MPa,保压时间15~30min;CPAM使泥饼含固率≥25%~35%

板框压滤机+CPAM加药装置+进料螺杆泵

带式压滤机

重力区停留时间2~5min,楔压/低压/高压三段压榨;CPAM使泥饼含固率≥18%~25%

带式压滤机+CPAM加药装置+混合槽

离心脱水机(Decanter)

差转速2~10rpm,液环层厚度(堰板高度)可调;CPAM使泥饼含固率≥20%~28%,固体回收率≥95%

卧螺离心机+CPAM加药装置+Y型混合器

叠螺脱水机

低速运行(转速2~5rpm),背压板间隙可调;CPAM使泥饼含固率≥15%~22%(适合低浓度污泥)

叠螺脱水机+CPAM加药装置

六、日常运行管理

管理项目

操作要点(对应原文要点)

配制浓度

严格按0.1%~0.3%(一般0.2%),过高粘度大难输送且难溶解,过低计量泵精度受影响

熟化时间

≥30~60min,未完全熟化的PAM絮凝效果差且浪费药剂

避免剪切降解

搅拌机转速≤60r/min;计量泵出口不装关断阀(只用调节冲程);管路弯头少、管径不突然缩小

投加量控制

按干泥量(TS×污泥流量)联动,初始按烧杯试验值设定,根据泥饼含固率/滤液浊度微调±10%

离子度复核

污泥性质变化(如工业废水混入比例改变)→重新做烧杯试验,必要时更换CPAM离子度

药剂验收

每批次检测:外观(白色颗粒/粉末)、固含量(≥88%~90%)、阳离子度(离子交换滴定)、1%溶液粘度、溶解时间

七、交付文件

调试完成后出具:

  • CPAM烧杯选型试验报告(含离子度梯度、投加量-泥饼含固率曲线、最佳推荐型号);

  • CPAM投加计算表(按干泥量TS×污泥流量×经验系数);

  • 加药系统操作SOP(配制浓度、熟化时间、计量泵标定方法、异常处置);

  • 污泥脱水系统操作SOP(各脱水机型启停顺序、CPAM投加点、日常检测项目与频率);

  • 日常检测台账模板(污泥TS、CPAM投加浓度/流量、泥饼含固率、滤液浊度);

  • 配合业主完成环保验收监测及运行人员培训

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