絮凝剂PAM应用现状市政篇

9.1.3 PH值对污泥滤饼含固率的影响

 絮凝后絮体的稳定性对污泥脱水性能具有显著的影响。很多研究人员对酸或碱影响污泥处理后污泥絮凝脱水的进行了研究，并得到了酸性和碱性条件的絮凝机理，其主要原因在于酸性或者碱性条件会对污泥的表面特性产生影响或对污泥中某种物质具有促进水解作用.PH值对上清液剩余浊度的影响如图9.3所示，试验中的6个絮凝剂在PH值为3-9的上清液剩余浊度均较低，这表明絮凝剂具有良好的絮凝性能和较宽的PH值适用范围，同时，在实验中观察到在强酸和强碱的条件下活性污泥胶体颗粒的水解现象，尤其是在PH较低的情况下，水解现象更加显著。有研究学者指出在酸性和碱性条件下，胞外聚合物ESP会发生溶解，这个现象也在本实验中观察到，如图9.4所示，在酸性和碱性条件下有个更多的ESP溶出到絮凝后的上清液中，ESP溶出导致污泥絮体的胞外聚合物的结构破碎，从而使胶体颗粒释放，进而使得在PH值小于3或者大于9时上清液剩余浊度升高。

PH值不仅对絮凝脱水后的上清液剩余浊度有影响，还对脱水后滤饼含固率有影响，如图9.5所示，随着PH值升高，滤饼含固率逐渐降低，对于市售PAM，滤饼含固率先下降，然后缓慢增加。在PH值为3-8的PADB絮凝脱水后滤饼的含固率比PAD和市售CPAM的更高，当PH=2，絮凝剂浓度为40mg/L时，PADB302的含固率最高为34.6%。

通过比较不同絮凝剂可知，当阳离子度相同时，PADB的特性粘度越高絮凝脱水后的滤饼含固率越高，这是因为较高特性粘度的PADB能够有效发挥吸附架桥作用。当絮凝剂特性粘度相同时，PADB阳离子度越高，絮凝脱水后的滤饼含固率越高，这是因为高阳离子度的PADB能够有效发挥电中和作用，在强酸性条件下，EPS的解离及溶出使活性污泥中微生物细胞更容易破碎，释放细胞内的结合水，从而使污泥易于脱水，提高滤饼含固率。

 在强碱性条件下，EPS中的酸性基团分离，导致带负电荷的EPS之间的静电斥力增加，EPS的部分基团分散在污泥清液中，从而增大了EPS在污泥清液中的溶解度，污泥清液中的多糖和蛋白质的含量上升，并在一定程度上提高污泥清液的黏度，同时，由于絮体表面被溶出的EPS所包裹，水被束缚在絮体内，絮体表面逐渐变得有黏性，增加了过滤难度，使得脱水后滤饼含固率降低，通过实验发现，在PH值为6-7时形成的絮体尺寸比其他PH范围内形成的絮体更大，与实验所采用真空过滤法相比，较大的絮体更适合离心和压力过滤脱水，更适用于城市污水厂的实际脱水过程，综上所述，PH值为5-7时有利于污泥脱水。

如图9.5所示，在酸性条件下污泥脱水后滤饼含固率较高，污泥脱水效果较好。污泥脱水效果得到改善的原因是在酸性条件下，胞外聚合物（EPS）离开污泥胶体颗粒表面，溶于污泥泥液中，这使其束缚的结合水得到释放，不同PH值条件下，絮凝后上清液EPS浓度如图9.4所示，从图9.4可以看出，不同絮凝剂在不同的PH值条件下絮凝后上清液EPS浓度具有显著差异，在酸性和碱性条件EPS浓度高于中性条件，在相同PH值条件下，PADB絮凝后上清液EPS浓度比其它絮凝剂絮凝后上清液中EPS更高.由图9.4可知，絮凝剂在不同PH值条件下絮凝后上清液EPS浓度从大到小顺序为PH=11>PH=3>PH=7.当采用PADB301作为絮凝剂时，PH值从3变化到11，蛋白质浓度从192μg/ml（PH=3)下降到76μg/ml（PH=7）然后进一步增加至313μg/ml（PH=11）.同时多糖的浓度从28μg/ml（PH=3）下降到11μg/ml（PH=7）然后进一步上升至43μg/ml（PH=11）。随着PH值的降低，上清液中的EPS含量增加，更多的EPS从活性污泥表面释放，从而使絮体更加密实，提高了污泥絮体的机械脱水性能，然而当PH低于3时，如图9.1和9.2所示，上清液中的EPS含量增加，并没有提高脱水效率。随着污泥样品初始PH值升高，污泥样品变成碱性ph=11，胞外聚合物表面及絮体表面变成带负电荷，使得絮体之间的静电斥力增加，从而导致污水颗粒复稳，同时，通过微生物细胞的破碎释放更多的胞外聚合物，这些胞外聚合物的分子量较高，在一定程度上，可以冲当絮凝剂，泥液中大量的胞外聚合物增加了滤液的粘度，增大了脱水阻力，从而降低了污泥脱水性能，

 综上所述，通过实验优化得出较佳的污泥脱水PH值为5-7，其形成的絮体尺寸较大，较为密实，易于机械脱水。