污水处理厂泥有关知识讲解 19页

污水处理厂污泥脱水有关知识讲解第一节带式压滤脱水一、带式压滤机概述带式压滤机是由化学絮凝和机械挤压原理相结合而组成的高效固液分离设备，其连续生产性好、自动化程度高、工作稳定性好、可靠性强、动力消耗少、操作维修简便、工人劳动强度低、处理能力大等优点而广泛应用于各行业的污泥处理工艺过程。带式压滤机在实际工程应用中所涉及的主要技术经济指标有：①处理能力[kg绝干污泥/(h*m-1)或m3污水/(h*m-1)]；②脱水泥饼含水率，%；③化学药剂添加量kg/m3污水或kg/t绝干污泥）④动力消耗（kW*h）⑤冲洗水耗量(m3/h)⑥带张力（kN/m）⑦带有效宽度（mm）⑧滤带运行速度（m/min）⑨气源压力（MPa）以上9项指标中，处理能力是评价带式压滤机综合性能的首要指标，然而，污泥脱水处理工艺水平高低和带式压滤机结构设计优劣都是影响其处理能力的直接因素。二、带式压滤机的结构任何一台带式压滤机都是由重力脱水区和压榨脱水区加之必要的辅助系统组成一台完整的机器（带式压滤机工原理图如2-1）。（1）重力脱水区\n絮凝污泥首先要进入重力脱水区，絮凝产生的游离水绝大部分在该区被脱除，所以重力脱水区是影响带式压滤机处理能力首当其冲的主要因素之一。在重力脱水区内，絮体沉淀在滤带之上，游离水需要通过絮体透过滤带而脱除，这就是给长度有限的重力脱水区段增加了很大的负担，要在整机尺寸和重力脱水区长度不变的前提下最大地提高该区的效率。图2-4带式压滤机工作原理（2）楔形脱水区随着滤带的运转，污泥进入楔形脱水区，楔形区兼有重力脱水和压榨脱水的双重作用，所以，楔形区亦是影响带式压滤机处理能力的主要因素之一。众所周知，当污泥还处于自由重力脱水具有较强流动状态的时候，若对其突然施压，势必会造成污泥快速向受压电四处扩散；倘若由两条滤带组成的夹角很大的，即污泥突然进入由两条滤带组成的挤压部，则必然造成从滤带两侧外卸产生“跑泥”现象。如图2-5所示。产生“跑泥”现象就无法压出泥饼，也就更谈不上提高处理量，从这一点上讲，楔形角应越小越好。但是，若楔形角设计过小，从重力脱水区过来的污泥不能全部进入楔形区，直接造成污泥在楔形区入口处堆积从滤带两侧外溢。此时，只能减小污泥泵流量以保证脱水工艺的稳定，这样反而减小了处理量；若处理不当海会造成整个脱水工艺过程发生紊乱。究竟楔形角多大才合理，应该结合重力脱水区的长度、滤带运行的速度范围、滤带的透水性能、楔形区的长度、带式压滤机设计最大处理能力等因素综合考虑；应保证既能最大限度地接受重力脱水区送来的污泥，又可以使污泥在楔形区内尽可能早地接受缓慢递增的、污泥向滤带两侧扩散外溢趋势及小的预压，使污泥中剩余游离水的脱除尽量完全满足污泥逐渐增稠变硬的要求，从而顺利地过滤到压榨区。如图2-6所示。\n图2-5履带夹角及运行图2-6脱水工艺过程（3）压榨脱水区经过楔形脱水区脱水的污泥，仍然还没有形成滤饼，并且具有一定的流动性，但是已经完全可以经受来自两条滤带十佳给其的合理压榨力。之所以称为合理压榨力，使因为如果压榨区结构设计的不合理，也完全可能造成污泥在接受逐渐增加的挤压力的过程中，形成污泥受压扩散和滤水过程不协调而外卸“跑泥”。所以压榨区结构设计的优劣，也将对带式压滤机处理量产生直接影响。（4）滤带张力常规状态下，张力值设计的越达，泥饼含水率可能越低，但是，压力越高压榨段挤漏“跑泥”的可能性就越大；为了解决跑泥，实际工作中在其他因素（如絮凝效果、冲洗效果等）都正常只有采用减小处理量来求得平衡。所以，在保证泥饼含水率基本要求的前提下，从提高处理量和延长气动元件、滤带、轴承等零部件的服务寿命角度考虑，应适当降低张力设计值。（5）滤带运行速度在保证污泥由重力、楔形脱水安全区、平稳过渡到压榨区的前提下（80%的游离水充分脱除），适当提高滤带运行速度就可以相应提高污泥泵流量，也就提高了带式压滤机的处理量。为此，在满足其他设计指标的前提下，应适当扩大滤带运行速度范围指标。（6）滤带冲洗装置污泥脱水是通过滤带编制的缝隙排泄滤液的，当污泥经过压榨脱水后，残存在滤带缝隙中的泥渣若不及时处理干净，下一个脱水循环的滤液就无法透过滤带排出，只有势必造成从滤带两侧泄露；此时，处理量急剧下降甚至根本谈不上处理。\n（7）滤带选择滤带透气量选择的合适与否，对处理能力的提高起着至关重要的作用。透气量过大，容易造成压榨段滤液混浊，去除率降低。透气量过小，重力去排水效果低，处理能力直接受到影响，当絮凝效果稍有下降时，还有可能在压榨段出现挤压“跑泥”现象。第二节脱水系统的操作、维护、保养（一）操作注意事项1.经常检查（必要时调整）气动系统中减压阀，使其达到规定要求，定期向气源三联体内加入气动元件润滑油（出厂润滑油：ISOVG32透平油），定期排空分水滤气器内杂质。2.经常检查感应开关、换向阀及滤带控制等安全装置是否可靠。3.必须在开机运行的状态下，才能调节变速机的速度调节手轮，否则易损坏调速机构而影响设备的运行。4.按操作程序依次开机，启动压滤机后，空车运转3～4分钟，检查气管接头是否有泄漏，经检查一切正常后，再进行以后的操作。5.滤带上若出现长条形未冲净的泥迹现象，则表明此处喷嘴被堵，此时需拆下冲洗管道，并对喷咀孔口进行清洗、疏通，然后将管道内清除的杂物冲洗干净，依原样装入封水箱中，平时要注意每班清除管道过滤器内的杂物。6.注意加药装置料斗内需有足够的PAM干粉，供水水压正常，制备的溶液才能保持一致的浓度，使污泥絮凝效果保持较好的状态，以免因絮凝剂的不足而出现跑泥的现象。7.尼龙刮板长时间使用会出现磨损，影响使用时，可用备用面进行工作，两面都损坏后，需及时进行更换。8.若出现滤带跑偏报警停机，则应检查是哪一个感应开关动作，检测元件是否受到压迫或损坏，查明原因后，采用强行开机作人工协调纠偏，使滤带回复至正常位置后，即可自动进行调偏。9.停机时，必须先关闭计量泵和污泥泵，滤带自动清洗时，用软管冲净受污压榨辊、集水斗和转筒，待整机干净后再停止机器运转。\n1.每次操作结束后，及时清理转筒内的塑料薄膜、纸屑等杂物，将浓缩水槽内污水排放冲洗干净，对机器及周围场地进行清洗，保持机器及工作场地的清洁。（二）维护与保养1.减速机第一次加油运转500工作小时后更换新油，并将内部油污冲洗干净；第二次在1000～2000工作小时后，更换润滑油（脂）；以后每隔2000工作小时更换润滑油（脂）一次，每次更换新油时，须将体内部冲洗干净。运转中各减速机（或无级变速机）机体内储油量必须保持规定的油位高度，不宜过多或过少，打开机座上的通气帽即可补充注油。变速机润滑油为专用润滑油，一般由减速机厂家提供。2.及时向气源三联体中加注ISOVG32透平油，并及时排除气水分离器中的积水，排除积水时不要将水溅入接线端子排中。3.定期检查滤带有无损坏，胶辊、刮泥板有无脱落损坏，各紧固螺钉是否松动，各气动元件是否正常，如有损坏应及时更换或修复，才能继续工作。4.各辅机的维护与保养参见其各自说明书。如机器拟停用一段时间时，应去除管道及槽内的残留液体，将机器各部位清洗干净，并在金属外露加工表面涂上防锈脂，以防设备锈蚀。第三节离心脱水剂与带式压滤脱水机间的性能比较\n在污泥脱水工艺中，浓缩脱水设备主要分为两大类：离心机与带式压滤机（简称带机）。由于用户的物料特性（水源），工艺要求所需设备的先进性，投资的资金不同，选用离心机与压滤机各有不同。压滤机易堵网，故选用离心机比较好。对自动化程度要求高，管理操作方便，日常运行费用较低，使用离心机比过滤机略高一筹，在相同的生产能力前提下，离心机与过滤机的综合性能比见下表：表2-3相同生产能力高干离心机与压滤机性能综合比序号名称液压高干度离心机带机比率备注1加药量（kg/tDS）1.5~2.53~51：2离心机好药量小日常运行费用少2脱水泥饼含固量高（离心力+及压力）5~10百分点低5~10百分点节省运费3占地面积小大1：5带机脱水机房大基建投资大4操作人员可实行无人操作需人工管理选用离心机日常人工支出小5辅助设备无多（空压机、清洗水、通风设备）选用压滤机时辅助设备功耗大，投资大6大型化易（单机处理能力大）困难（结构庞大）带机脱水机房大，基建投资大7自动化程度高：连续操作，自动控制，可做到智能化无人管理差：需要人工管理8环境条件好（密封管道式）差：（敞开式）臭味大，会产生二次污染压滤机臭味大9日常维护费用小大（更换滤网）序号名称液压高干度离心机带机比率备注10生产管理好：方便可靠，可无人操作差：人工管理11分离效果稳定性好：（参数调节后又机器自动控制）差（人为因素大）12运行可靠性好尚可（有跑偏现象）13功率消耗略大小3：2使用压滤机，如脱水机房装通风设备后，总功率比离心机大\n14基建投资小大1：2选用离心机厂房面积、增地费用、基础费用小15设备投资小略大1：2如果过滤机需通风设备，则总设备投资比离心机大16噪声可：（80~84dB）可：（80~84dB）第四节污泥脱水剂主要结构及工作原理：1、机架机架由槽钢制成，用来支承各轴承、托架等零部件，机架具有较好的刚性及强度，稳定性好。2、气控柜气控柜内布置着张紧及气动纠偏装置所需的各种控制阀（如气源三联体、推拉阀、电控换向阀等）。气动张紧及纠偏气缸动作均由气控柜内的气控阀来控制。气源三联体位于气控柜内沿进气方向依次为：分水滤气器、减压阀、油雾器。分水滤气器能有效滤去压缩空气中的水分、油分及固体杂质，保护气控回路中元件，其下部有排水螺钉，当分水滤气器内积水较多时可拧松该螺钉排水；减压阀可以确保三联体出口压力稳定，正常工作时应调定为0.5MPa；油雾器以气体为动力向气控回路中的气动元件提供雾状润滑油，油雾器须定期加注润滑油，加油口在三联体出气端用一小螺塞堵住，加油时拧开该螺塞灌注即可。3、滤带张紧机构由气缸驱动张紧辊前进（或后退），从而张紧（或放松）滤带，使设备能正常工作。4、集水槽由钢板制成，收集浓缩滤出液，部分用作冲洗水源，部分返回集水井。5、滤带滤带装于辊上，随辊的转动，上下滤带通过挤压剪切作用，将污泥里的水压榨滤出，形成泥饼。滤带运行较长时日后会磨损、延长，必要时需更换滤带。6、冲洗系统冲洗部分置于密封的箱体内，冲洗段管道上设有特制的喷嘴，以不低于0.5MPa的水压对滤带进行自动冲洗，使滤带洗净后循环运行。7、压榨辊\n压榨辊通过轴固定于轴承上，轴承固定于机架上，在滤带驱动下旋转，同时由于滤带的张力和包角的作用压榨两滤带间的污泥。8、滤带纠偏装置在上下滤带两侧设有感应开关，当滤带脱离正常位置跑偏时，感应开关将信号传给电控换向阀，从而切换阀内气路，使气缸带动纠偏辊移动，在纠偏辊的作用下使滤带恢复正常工位。9、驱动机构采用轴装式减速机，由无级变速机驱动，调速范围大，可适应不同性质污泥的脱水要求。10、卸料器俗称刮泥板，由型钢制成骨架，尼龙板与之联接，形成柔性刮板，刮板与机架间通过轻型弹簧拉紧，其拉力不宜过大，以尼龙板与滤带表面紧贴能有效从滤带剥离污泥为度，过大，则会损伤滤带和接头。11、安全保护装置一、为保证机器正常工作，在滤带两侧设有滤带过跑偏自动停机装置，当滤带过于跑偏无法自动矫正时，触及限位感应开关，可自动停止压滤机及该系统的附属设备运转，并发出声响报警。二、脱水系统的组成：脱水系统主要由主机和辅机（管道混合器、溶解加药装置、计量泵、冲洗水泵、管道过滤器、进料螺杆泵等）组成，输送泥饼可用带式输送机或无轴螺旋输送机输送。三、脱水系统安装前的准备：1.对照货物清单查验辅机、配件是否齐全、完整。2.对照主机和辅机土建图检查土建尺寸、预留孔及预埋件是否符合要求。3.对设备在运输过程中的缺损和伤害，要进行全面的检查和修整，并进行清洗、去污、除油等工作。4.准备好安装中所需的设备（如吊车、脚手架等）及必需的工具，安装人员全部到达现场。四、脱水系统的安装：1.将地脚螺栓放置于预留孔内。\n1.设备起吊就位，使地脚螺栓空过设备的螺栓孔，采用框式水平尺检查整机水平度，垂直度，其误差值小于1/1000。2.机器校正水平后，用水泥砂浆浇入地脚螺栓孔内，为了使水泥更好地凝固应保持湿润使其缓慢固结，水泥达到强度后再均匀地拧紧螺母，然后用水泥将机器底缝间隙填实并加以修光。3.由于运输、吊装等因素影响，试运转前应注意调整机器各压辊的平行度及垂直度，使所有辊达到工况条件。4.向轴装式减速机内加注润滑油，润滑油为70#～120#中型极压工业齿轮油（已加油时无需再加），同时打开减速机上的透气塞；向摆线针轮减速速机内加注90#工业齿轮油或减速机专用润滑油；向无级变速机加注专用润滑油（一般由减速机供应商提供），加至油标中心位置。5.对照各辅机设备的安装使用说明书对各辅机设备进行安装，同时对各设备的润滑点加注润滑油（脂）。五、脱水系统的调试运行：整体系统的调试运行遵循先单机（含主机、辅机和附件）调试再系统调试的原则。（一）、单机调试：1.检查脱水机各传动及转动部分有无异物，清除滤带上安装时残留的石块等杂物，接通总电源，逐个点动电机，观察其转向是否正确，有无异常噪音。2.开启空压机向气控柜内供气，确保空压机输出压力不小于0.5MPa，空压机达到稳定压力后会自动停机。3.调节气控柜内推拉阀向张紧气缸供气。滤带张紧后，开启脱水机运行，调节无级变速机的调节手轮，电机转速不宜超过200rpm，观察感应纠偏信号与电控换向阀的动作是否正确，应灵敏可靠。若纠偏方向接反时，可通过互换电控阀上的进气管来调整。4.开启浓缩转筒驱动电机，调节无级变速机的调节手轮，电机转速不宜超过200rpm，检查转筒运转是否平稳正常。5.调节各变速机上的调节手轮，将速度加快，一般滤带调至3～5ｍ／min、转筒调至2～3r／min，此时纠偏气缸的动作频率也会加快，但纠偏灵敏度应可靠，维持空机运行不小于2小时。\n1.调试加药装置与计量泵，确保其电机转向正确，程序运行准确运行可靠。2.启动冲洗水泵，检查出水压力达到或超过额定扬程，泵运行应平稳可靠，泵轴与机座密封处有少量渗水属于正常现象（主要起润滑作用）。若渗水过多则应适当紧固此处螺栓，直至正常。3.在螺杆泵输出管道上阀门关闭情况下，启动螺杆泵，检查泵运行状况应平稳可靠。4.向溶解加药装置投加固体高分絮凝剂，将加药装置打至“自动”档，保证供水水压正常，待配制药液高度超过最低液位而停止进料时，表明溶液已经制备完成，可进入下一步系统调试。(二)、系统调试：1.确认空压机、脱水机、溶解加药装置处于空载运行状态，其余设备处于停机状态。2.依次开启冲洗水管道、进泥管道、加药装置输出管道上的各阀门。3.以上各部完成后，即可依次启动冲洗水泵、螺杆泵、进入试运行状态。4.开机顺序：配制絮凝剂（提前半小时）空压机（达到压力自动停止）开启浓缩机压滤机（检查冲洗水管路、进泥管路、加药管路阀门的启闭以及纠偏器是否正常工作）污泥螺杆泵螺旋输送器出泥5.停机顺序：污泥螺杆泵螺旋输送器（无污泥排除后）冲洗泵（滤布冲洗干净，检查相应管道上阀门）脱水机（放掉进泥斗内泥水）浓缩机、压滤机空压机关掉总电源。用水冲洗现场，保持地面及设备干净整洁。6.运行初期，可将螺杆泵的流量调至脱水机额定处理量的1/3，调节加药计量泵的流量，同时注意污泥的絮凝效果，当污泥的絮凝效果很好时，稳定运行一段时间后（不小于30min），可将计量泵及螺杆泵的流量逐渐增大，注意污泥的絮凝效果，同时调节转筒与滤带的运行速度，使其与污泥流量相配，直至达到最大的处理量时，可将脱水机稳定在该状态运行，运行时间不小于4小时。注意：加药量过大或过小都会影响絮凝效果。7.根据脱水一体机转筒出口污泥状况和进料量，调节浓缩转筒转速、滤带行走速度，使泥饼的含固率达到要求。要明确的是转筒运转速度与滤带行走速度之间比例要调节匹配，确保设备稳定运行。\n1.上述各项调整合适后，整套系统即投入正常运行生产。（三）、停机操作程序：1.停计量泵与螺杆泵。2.关闭螺杆泵的进泥阀门。3.关闭加药装置及进水球阀，并将电源切断。4.无进料运行一段时间，把机内剩余污泥排尽，再边冲洗边运转，以清洁脱水机滤带与转筒，冲洗干净后关闭脱水机。5.关闭冲洗水泵。6.关闭空压机7.切断总电源。8.用水冲洗现场，保持地面及设备干净整洁。（四）、脱水运行的控制：设备固体捕获率很大程度受絮凝效果的影响，须定期检查转筒滤出液的含固率，调整药剂加入量。脱水机的处理能力随着转筒和滤带运行速度的提高能有所提高。但是滤饼的含水率亦随之增加。为提高泥饼的含水率，减慢整体运行速度或提高滤带张力是有效的。但滤饼的含水率与污泥的性质有很大的关系，因此在后面的运行中需进一步试验，使整套脱水系统达到最大的效率。六、脱水系统的操作、维护、保养：（一）操作注意事项1.经常检查（必要时调整）气动系统中减压阀，使其达到规定要求，定期向气源三联体内加入气动元件润滑油（出厂润滑油：ISOVG32透平油），定期排空分水滤气器内杂质。2.经常检查感应开关、换向阀及滤带控制等安全装置是否可靠。3.必须在开机运行的状态下，才能调节变速机的速度调节手轮，否则易损坏调速机构而影响设备的运行。4.按操作程序依次开机，启动压滤机后，空车运转3～4分钟，检查气管接头是否有泄漏，经检查一切正常后，再进行以后的操作。5.滤带上若出现长条形未冲净的泥迹现象，则表明此处喷嘴被堵，此时需拆下冲洗管道，并对喷咀孔口进行清洗、疏通，然后将管道内清除的杂物冲洗干净，依原样装入封水箱中，平时要注意每班清除管道过滤器内的杂物。\n1.注意加药装置料斗内需有足够的PAM干粉，供水水压正常，制备的溶液才能保持一致的浓度，使污泥絮凝效果保持较好的状态，以免因絮凝剂的不足而出现跑泥的现象。2.尼龙刮板长时间使用会出现磨损，影响使用时，可用备用面进行工作，两面都损坏后，需及时进行更换。3.若出现滤带跑偏报警停机，则应检查是哪一个感应开关动作，检测元件是否受到压迫或损坏，查明原因后，采用强行开机作人工协调纠偏，使滤带回复至正常位置后，即可自动进行调偏。4.停机时，必须先关闭计量泵和污泥泵，滤带自动清洗时，用软管冲净受污压榨辊、集水斗和转筒，待整机干净后再停止机器运转。5.每次操作结束后，及时清理转筒内的塑料薄膜、纸屑等杂物，将浓缩水槽内污水排放冲洗干净，对机器及周围场地进行清洗，保持机器及工作场地的清洁。（二）维护与保养1.减速机第一次加油运转500工作小时后更换新油，并将内部油污冲洗干净；第二次在1000～2000工作小时后，更换润滑油（脂）；以后每隔2000工作小时更换润滑油（脂）一次，每次更换新油时，须将体内部冲洗干净。运转中各减速机（或无级变速机）机体内储油量必须保持规定的油位高度，不宜过多或过少，打开机座上的通气帽即可补充注油。变速机润滑油为专用润滑油，一般由减速机厂家提供。2.及时向气源三联体中加注ISOVG32透平油，并及时排除气水分离器中的积水，排除积水时不要将水溅入接线端子排中。3.定期检查滤带有无损坏，胶辊、刮泥板有无脱落损坏，各紧固螺钉是否松动，各气动元件是否正常，如有损坏应及时更换或修复，才能继续工作。4.各辅机的维护与保养参见其各自说明书。5.如机器拟停用一段时间时，应去除管道及槽内的残留液体，将机器各部位清洗干净，并在金属外露加工表面涂上防锈脂，以防设备锈蚀。第五节絮凝剂与污泥处理\n一、聚丙烯酰胺概述聚丙烯酰胺主要用于造纸、三次采油、水处理、固液分离、污泥脱水和体系增稠，随着聚合技术的发展，聚丙烯酰胺已有干粉（胶体）发展成为现有的干粉、胶体和微胶乳3种产品。20世纪80年代获得工业化生产的聚丙烯酰胺胶乳产品，其发展相当快，在欧美发达国家，其生产规模已占聚丙烯酰胺总量的70%～80%；20世纪90年代发展的聚丙烯酰胺微胶乳仍处于实验阶段，许多问题仍有待解决，近几年的研究极为活跃，可以预计在不久的将来聚丙烯酰胺微胶乳产品将实现工业化生产。随着三次采油、废水处理和功能性造纸添加剂等行业的技术进步，对聚丙烯酰胺的要求大幅度增加，聚丙烯酰胺干粉产品具有生产技术简单且产品分子量高的特点，在使用过程中存在着溶解时间长和易受搅拌剪切降解，需配备专门的干粉溶解装置等弊端，且在生产和使用过程中易产生粉尘飞扬，危害操作者身体健康和对环境造成污染。胶乳产品系聚丙烯酰胺微小胶粒悬浮在油相中的热力学不稳定体系，具有溶解速度快和使用方便的特点，受到用户的欢迎，但长期放置易发生分层现象。而近10年来发展起来的聚丙烯酰胺为胶乳是透明或半透明游说双相体系，具有高稳定，但丙烯酰胺反相微胶乳的形成条件严格，为胶乳产品分子量较低和乳化剂含量过高的缺点。二、阳离子聚丙烯酰胺\n阳离子聚丙烯酰胺主要包括低分子量聚胺类、丙烯酰胺与阳离子单体共聚类和非离子聚丙烯酰胺改性类三类。聚胺包括聚乙烯亚胺、聚乙烯咪唑啉、胺-表氯醇缩合物及其改进产品，这类茶票由于其电荷密度过高或者分子量过低的原因，主要用于功能性改造纸添加剂、石油开采和化妆品等，很少用于污泥脱水；丙烯酰胺与阳离子单体共聚类阳离子聚合物产品最大，阳离子单体主要指（甲基）丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DMC/DAC）和二甲基二烯丙基氯化胺（DMDAC），其中P（AM-DAC）产品分子量较高，阳离子浓度在0~100%之间，粉状阳离子聚丙烯酰胺几乎全部属于此类结构。我国用于污泥脱水的粉状阳离子聚丙烯酰胺亦属于此类，产品分子量（400~600）万，阳离子度30%~50%；其主要问题在于DMC/DAC需要进口，价格昂贵，导致生产成本较高。对于P（AM-DMDAC）而言，由于DMDAC单体空间位阻较大和烯丙基自动阻聚作用，聚活性较差，很难制备分子量和阳离子度都令人满意的产品，所以用于污泥脱水的不多，而且DMDAC吸水性极强，该类产品通常为液态；非离子聚丙烯酰胺的酰胺基可与多种试剂反应，其中与甲醛二甲胺反应可生成叔胺结构，进一步季胺化生成季胺盐。由于聚丙烯酰胺水溶液的黏度非常大，通常（600~800）万分子量时2%浓度已很粘稠，这就给水溶液反应带来困难；游戏PAM浓度太低，导致阳离子度通常不超过10%而且参与甲醛浓度很高。对于污泥中有机质含量不高的污水处理厂而言，低成本的非离子聚丙烯酰胺Mannich变性产品是使用的。三、絮凝与污泥调质处理絮凝是通过有机高分子絮凝剂对悬浮液中细小颗粒的电中和和吸附架桥使其脱稳的过程，有机高分子絮凝剂必须具有较高的分子量和线性结构以及适度的电荷密度，其分子结构、离子型态、强度和分布、分子量和分布及支化程度等都会对絮凝效果产生影响，针对给定悬浮液特点和成确切结构的絮凝剂，使絮凝剂产品形成系列化是科研工作者共同的任务。城市污水处理厂污泥脱水调质处理是有机高分子絮凝剂应用的重要方面，絮凝分为生污泥（初沉污泥和剩余污泥）和消化污泥，应根据污泥的种类和性质选择有机高分子絮凝剂。污泥中VSS/SS（SS中有机物比例）较高时，应尽量选用阳离子度高的絮凝剂，并增加絮凝剂投加量；污泥中SS浓度高时，应选用高分子量的絮凝剂，SS浓度低时，可选用分子量较低的絮凝剂；污泥pH值高时（消化污泥）应选用官能团为季胺盐结构的絮凝剂，pH值低时，叔胺盐和季胺盐结构的絮凝剂均可使用。我国城市污水处理厂污泥脱水主要使用带式压滤机和离心机两种机型，对絮凝剂的要求是有区别的，其中带式机要求使用中等分子量、中高等阳离子浓度的絮凝剂；离心机要求使用高分子量、中低阳离子度和适度交联的絮凝剂。\n污泥处置探讨　随着我国城市化进程的加快，城市污水处理率逐年提高，城市污水处理厂的污泥产量也急剧增加。未经恰当处理处置的污泥进入环境后，直接给水体和大气带来二次污染，不但降低了污水处理系统的有效处理能力，而且对生态环境和人类的活动构成了严重的威胁。　　据估算，目前我国城市污水处理厂每年排放的污泥量（干重）大约为130万吨。而且年增长率大于10%，特别是在我国城市化水平较高的几个城市与地区，污泥出路问题已经十分突出。如果城市污水全部得到处理，则将产生污泥量（干重）为840万吨，占我国总固体废弃物的3.2%。1.我国污泥处理处置的具体情况　　目前，我国污泥处理处置方法中，污泥农用占44.8%、陆地填埋占31%、其他处理约10.5%、没有处理约13.7%，这些所谓的“处理”和“处置”基本上都是在特定的条件下估算的，严格来说以上数字将会有很大的变化。据估计，我国用于污泥处理处置的投资约占污水处理厂总投资的20—50%，可以看出，污泥处理处置处于严重滞后状态。　　污泥处理处置问题已经在大城市中表现出来。早期的污水处理厂，由于没有严格的污泥排放监督，普遍将污水和污泥处理单元剥离开来，为了追求简单的污水率，尽可能的简化、甚至忽略了污泥处理处置单元；有的还为了节省运行费用将已建成的污泥处理设置长期闲置，甚至将未做任何处理的湿污泥随意外运、简单填埋或堆放，致使许多大城市出现了污泥围城的现象并已开始向中小城市蔓延，给生态环境带来了极不安全的隐患。　　目前我国虽然对污泥问题开始关注，但仍然停留在技术层次，2003年开始，我国主要大城市，开始尝试进行污泥处理处置规划，对其技术方案进行了充分论证。如：广州市近期采取生污泥填埋，远期将用于农肥；深圳市已完成专项规划，拟采取热干化加焚烧工艺；上海市则根据不同情况，采取处理分散化、处理集约化、技术多元化的方针；天津市计划建设3座污泥处理厂，采用污泥消化发电工艺，但尚无污泥最终的处置的方法。2.我国城市污水处理厂脱水污泥处理处置现采用的主要方法　　目前在我国脱水污泥处理中主要采取的方法有海洋倾倒、卫生填埋、焚烧、污泥热干化、堆肥等多种处理技术，各种方法有不同的优缺点。\n　　2.1海洋倾倒：目前世界各国基本上都不允许往海洋倾倒污泥。　　2.2卫生填埋：虽然卫生填埋操作简单、费用低，但是渗漏液难处理，影响地下水系。并且国内的一些垃圾填埋厂，禁止含水80%的脱水污泥直接进入填埋厂，原因不仅有渗漏液的问题，关键由于污泥含水率高，各种压实设备无法工作，造成填埋厂无法运行，现阶段一些填埋厂只允许含水40%以下的污泥进入填埋厂。　　2.3焚烧：焚烧处理技术优势在于处理的彻底性，其减容率可达到95%左右，其有机物被完全氧化，重金属，（除汞外）几乎全部截流在灰渣中。但是该方法的缺点为投资和操作费用较高；在焚烧过程中产生飞灰、炉渣和烟气等难以处理的物质，且成本高。　　2.4污泥热干化技术：污泥热干化技术指利用热破坏污泥的胶凝结构，并对污泥进行消毒灭菌。干燥温度可达95℃以上，能够有效的杀灭病原菌。能使污泥显著减容，产品稳定，无臭且无病原生物，干化处理后的污泥产品用途多，可以用做肥料、土壤改良剂、替代能源等。优点占地少，自动化程度高，如果污泥进行完全干化，干到含水0%以下能耗很大、设备投资高。　　2.5污泥堆肥技术：污泥堆肥技术实质上是利用污泥中的好氧微生物菌对污泥进行好氧发酵的处理过程。借助于混合微生物群落，对多种有机物进行氧化分解，使有机物转化为植物容易吸收的类腐物质。其优点为利用生物能，节约能源，肥效好：其缺点占地面积大，周期长，易产生臭气等。　　综合以上污泥处理工艺技术的特点并结合我国国情，结合西安市两个污水处理厂对污泥处理处置的研究结果，以及相关污水处理厂的资料，推荐以下几种目前适合我国脱水污泥无害化处理的技术。3.脱水污泥处理处置及再利用工艺方法　　3.1污泥预干化技术与高温好氧堆肥发酵技术工艺　　3.1.1污泥预干化技术\n　　污泥干化技术是通过热能对污泥进行水分去除处理，在干化过程中将耗去大量的热能，为了降低污泥干化所需要的热能，由大量的分析研究和试验可得：脱水污泥经加热干化使含水率由80%降到60%这一阶段所消耗能量小，其主要去除的是污泥中的游离水；同样含水率在35%以下继续干化消耗能量也小，这两段的能量消耗基本接近理论值；污泥在含水率35%—60%之间，为污泥的塑性阶段，这阶段污泥的流体特性类似胶水。胶状、黏稠，很难处置，对其干化消耗能量急剧增加，很难干化。根据上述特性，干化污泥要避开污泥塑性阶段。要充分利用污泥干化特性，尽量在含水率60%以上，35%以下。在含水率为35%—60%之间干化耗能约为含水率60%以上和35%以下干化耗能的2.5倍；所以对脱水污泥需采用预干化技术，使脱水污泥含水率由80%降至60%，这样大大节约了能耗。3.1.2污泥高温好氧堆肥技术　　污泥高温好氧堆肥技术是将含水50—55%的污泥进行好氧堆肥发酵，高温好氧发酵过程是通过好氧性微生物的生物代谢作用，使污泥中有机物转化成富含植物营养物的腐殖质，反映的最终代谢物是CO2、H2O和热量，大量热量使物料维持在60摄氏度以上的持续高温，降低物料的含水率，有效地去除病原体、寄生虫卵和杂草种子，使污泥达到减量化、稳定化、无害化、资源化目的。　　3.1.3污泥预干化技术与高温好氧堆肥发酵技术集成　　采用污泥加热干化过程中能耗最低的阶段（含水率由80%—60%），使污泥含水率由80%降至60%，再与部分菌种进行混合，使污泥含水率调整到55%，含水率55%的污泥正好适合污泥高温好氧堆肥发酵的条件，经10—15天的堆肥发酵后物料的含水率降至25%左右，堆肥发酵后的物料一部分作为菌种回填循环利用，另一部分可作为营养土，由于污泥中含有N、P、K等营养物质，在好氧菌作用下稳定熟化，易于植物吸收，直接用于园林绿化、植被恢复、回填土等。　　3.1.4污泥预干化与堆肥工艺特点　　能耗低（以日处理50吨含水80%污泥计）预干化比完全干化（含水由80%降到10%）节省50%以上的热能。　　占地小对比完全干化，预干化设备主机体积只相当完全干化设备主机体积的一半。对比完全堆肥，因为预干化减容一半，以后再堆肥，对比完全堆肥占地减少一半。　　运行费用低以蒸汽为热源：如果每吨8bar蒸汽估价为40元，则核算预干化1吨污泥成本为：39.6吨蒸汽乘以40元/吨除以50吨（脱水污泥）=32元能源费用。对比完全干化62.7吨蒸汽乘以40除以50=50元能源费用。（暂时考虑用电功率及其他条件一样）　　自动化程度高实现无接触自动化操作，自动化、现代化程度高。　　适用范围广适合各大中型污水处理厂，不仅可以处理城市污水处理厂脱水污泥、还可以处理石化污泥、酒糟等有机废物，处理量可以在40—600吨/日脱水污泥。\n　　3.2污泥晾晒技术与堆肥处理工艺　　3.2.1污泥晾晒工艺　　近年来，许多污水厂在污泥处置方面做了大量的工作，如北京排水集团的大兴污泥消纳场，其每天平均消纳300—400吨含水率为80%的脱水污泥，其处理工艺是：从污水厂送来的含水率为80%的脱水污泥首先在露天的场地进行条垛堆肥，然后在进行部分干燥处理；由于含水率为80%的脱水污泥在露天堆放，则受天气的影响很大，在雨季污泥很不容易干化，并且大量的污泥露天堆放对环境也有很大影响。为了解决上述问题，可以将含水率为80%的脱水污泥在阳光大棚内以0.4—0.6米的厚度堆放，并使用专用晾晒翻堆设备对污泥进行多次晾晒翻堆，使污泥含水率由80%快速降至60%，达到污泥好氧发酵的条件。该工艺是利用太阳能对污泥进行水分去处，工艺简单，耗能很低，并且污泥干化过程中产生的恶臭气体容易有效收集进行除臭处理　　3.2.2污泥晾晒技术与好氧堆肥发酵处理技术集成　　含水率为80%的脱水污泥在阳光大棚中经过晾晒翻堆后，其含水率由80%快速降至60%，再与好氧发酵菌种、部分添加剂（粉煤灰）等回填物及除臭剂充分混合以后，通过布料设备均匀送到卧室发酵仓内，在发酵仓内强制通风使物料充分好氧发酵，同时通过翻堆机搅拌使其均匀发酵并且推动物料向前运动。经十天发酵后物料的含水率已降至25%，干燥后的物料一部分作为回填物循环利用，一部分根据市场需要加入土壤营养素制成符合国家标准的成品肥，如果市场需求不足可以一部分制肥，一部分不加入营养素直接输出作为园林绿化、土壤改良或回填土用。　　3.2.3污泥晾晒与堆肥处理工艺特点　　优点：投资小、能耗低、运行费用低。在阳光棚式建筑物里，利用太阳能照射污泥，在机械化晾晒设备的翻动、打散、移动下，通过特殊设计的风路及除湿系统，使污泥在5—8天左右时间内含水率降到60%，达到发酵的条件。所以整个过程，不需要添加热能。　　缺点：占地大，对比预干化堆肥工艺大约增加占地一倍以上。对比完全堆肥工艺略比小些。自动化程度低，不能实现无接触、无人操作。适合小型污水处理厂，处理量可以在60吨/日脱水污泥以下。晾晒过程中产生臭气对环境影响大，需要上除臭装置解决该问题。　　3.3全堆肥技术\n　　3.3.1高温好氧堆肥技术是将含水率为80%的脱水污泥和大约一倍的含水率为10%一下的污泥、菌种、添加剂（粉煤灰）的进行混合，使混合后的物料含水率为50%左右，然后通过布料设备均匀送到卧式发酵仓内，在发酵仓内强制通风使物料充分好氧发酵，同时通过翻堆机搅拌使其均匀发酵并且推动物料向前运动。好氧发酵过程是通过好氧性微生物的生物代谢作用，使污泥中有机物转化成富含植物营养物的腐殖质，反映的最终代谢物是CO2、H2O和热量，大量热量使物料维持在60%以上的持续高温，降低物料的含水率，有效地去除病原体、寄生虫卵和杂草种子，使污泥达到减量化、稳定化、无害化、资源化的目的。