新鄉(xiāng)市平原城鄉(xiāng)一體化示范區(qū)聚丙烯酰胺在疊螺壓濾機(jī)工藝中的選型與效果

一、 疊螺式壓濾機(jī)工藝簡(jiǎn)介

首先，理解疊螺機(jī)的工作原理對(duì)PAM選型至關(guān)重要。

• 工作原理：疊螺機(jī)由固定環(huán)和游動(dòng)環(huán)相互層疊，螺旋軸貫穿其中構(gòu)成的過濾裝置。污泥在螺旋軸的推動(dòng)下前行，過程中由于濾腔空間逐漸變窄，以及背壓板的擠壓作用，污泥受到的壓力越來越大，從而將水分?jǐn)D出，實(shí)現(xiàn)固液分離。

• 工藝特點(diǎn)：

• 連續(xù)運(yùn)行：可24小時(shí)不間斷進(jìn)泥、出泥，自動(dòng)化程度高。

• 低速運(yùn)轉(zhuǎn)：螺旋軸轉(zhuǎn)速低，功耗小，磨損輕。

• 自清洗：活動(dòng)環(huán)的微小移動(dòng)能夠防止濾縫堵塞，適合處理粘性較高的污泥。

• 對(duì)絮凝效果依賴性強(qiáng)：疊螺機(jī)的脫水效果極度依賴于污泥與PAM混合后形成的絮團(tuán)大小、強(qiáng)度和耐剪切性。絮團(tuán)的好壞是脫水成敗的第一步，也是最關(guān)鍵的一步。

二、 PAM的選型（核心環(huán)節(jié)）

選型是一個(gè)系統(tǒng)性工作，需要遵循“實(shí)驗(yàn)室小試 → 上機(jī)中試 → 最終確定”的流程。絕不能僅憑經(jīng)驗(yàn)或產(chǎn)品說明書面決定。

1. 選型基本原則

PAM主要有三種離子型：陽(yáng)離子（CPAM）、陰離子（APAM）、非離子（NPAM）。選擇哪種取決于污泥的來源和性質(zhì)。

• 市政污水（生活污水）：

• 污泥類型： primarily 有機(jī)污泥（剩余活性污泥），帶負(fù)電荷。

• 首選：陽(yáng)離子型PAM（CPAM）。

• 原因：陽(yáng)離子絮凝劑通過電中和與吸附架橋作用，能有效絮凝帶負(fù)電荷的有機(jī)膠體顆粒，形成大而結(jié)實(shí)的絮團(tuán)，利于脫水。

• 工業(yè)廢水：

• 情況復(fù)雜，必須進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

• 無機(jī)物含量高的污泥（如冶金、選礦、煤化工）：污泥顆粒帶正電荷，通常選用陰離子型PAM（APAM）?或非離子型PAM（NPAM）。

• 有機(jī)物含量高的污泥（如食品、造紙、石化）：與市政污泥類似，通常選用陽(yáng)離子型PAM（CPAM），但離子度要求可能不同。

• 混合污泥（初沉池+生化池）：

• 通常仍以陽(yáng)離子PAM為主，但所需離子度可能比純剩余污泥低。

2. 關(guān)鍵指標(biāo)參數(shù)

選定離子類型后，還需確定兩個(gè)關(guān)鍵參數(shù)：

• 離子度（Cationicity）：

• 污泥中有機(jī)物含量越高、負(fù)電性越強(qiáng)，應(yīng)選擇較高離子度（如60%-80%）的CPAM。

• 污泥含無機(jī)物較多或電中性接近時(shí)，可選擇中等或較低離子度（如30%-50%）的CPAM。

• 指CPAM所帶正電荷的密度。越高，電中和能力越強(qiáng)，但分子鏈伸展性會(huì)變差。

• 選擇原則：

• 簡(jiǎn)單判斷：實(shí)驗(yàn)室小試時(shí)，離子度過高會(huì)使絮團(tuán)細(xì)小、發(fā)粘；離子度過低則絮凝效果差，礬花松散不成型。

• 分子量（Molecular Weight）：

• 對(duì)于疊螺機(jī)這類需要大而結(jié)實(shí)絮團(tuán)的設(shè)備，通常選擇高分子量（1200萬以上，常見在1500萬-2200萬）的PAM。

• 分子量過低，架橋能力弱，絮團(tuán)小，容易從濾縫中流失，導(dǎo)致泥餅變稀和濾液渾濁。

• 指PAM分子鏈的長(zhǎng)度。分子量越高，其“吸附架橋”能力越強(qiáng)，形成的絮團(tuán)越大。

• 選擇原則：

3. 溶解與配制

即使選對(duì)了產(chǎn)品，溶解配置不當(dāng)也會(huì)導(dǎo)致效果大打折扣。

• 配制濃度：通常為0.1%-0.3%（即1噸水中加入1-3公斤PAM干粉）。疊螺機(jī)常用0.1%-0.2%。

• 溶解時(shí)間：必須保證充分的熟化時(shí)間，一般需要40-60分鐘。溶液呈透明、粘稠狀，無魚眼狀不溶物。

• 攪拌速度： gentle stirring is the key! 過度劇烈的剪切力會(huì)打斷分子鏈，降解PAM，使其失效。推薦使用變頻攪拌器，先高速（分散）后低速（熟化）。

三、 使用效果評(píng)估

正確的選型和配置會(huì)帶來以下理想效果：

1. 絮凝效果佳：在溶藥罐或混合器中能看到大而密實(shí)的礬花（絮團(tuán)），泥水分離清晰，上清液清澈。

2. 出泥含水率低：絮團(tuán)結(jié)實(shí)，耐擠壓，能在疊螺機(jī)中有效脫水，使出泥含水率達(dá)到預(yù)期目標(biāo)（市政污泥通常可達(dá)80%-85%）。

3. 濾液清澈：絮團(tuán)完整，細(xì)小顆粒不易流失，濾液SS（懸浮物）濃度低，回流到前端處理系統(tǒng)不會(huì)造成負(fù)荷沖擊。

4. 運(yùn)行穩(wěn)定：絮團(tuán)具有良好的耐剪切性，在泵送和螺旋擠壓過程中不易破碎，脫水過程穩(wěn)定。

5. 藥劑消耗量省：在達(dá)到同樣脫水效果的前提下，投加量更少，節(jié)省運(yùn)行成本。

6. 不粘濾縫：良好的絮凝效果能避免粘性物質(zhì)直接堵塞疊螺機(jī)的濾縫，減少?zèng)_洗頻率。

四、 常見問題與對(duì)策

總結(jié)

對(duì)于疊螺機(jī)工藝，聚丙烯酰胺（PAM）的選型是“先離子型，后離子度，再分子量”的系統(tǒng)工程。陽(yáng)離子CPAM是處理有機(jī)污泥的首選，但其離子度和分子量必須通過實(shí)驗(yàn)室燒杯實(shí)驗(yàn)進(jìn)行初步篩選，再通過上機(jī)試驗(yàn)最終確定。同時(shí)，規(guī)范的溶解配制和精準(zhǔn)的投加是保證脫水效果的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。始終保持對(duì)污泥性質(zhì)的關(guān)注，定期進(jìn)行小試，才能確保脫水系統(tǒng)長(zhǎng)期、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。