清城區聚丙烯酰胺在疊螺壓濾機工藝中的選型與效果

一、 疊螺式壓濾機工藝簡介

首先，理解疊螺機的工作原理對PAM選型至關重要。

• 工作原理：疊螺機由固定環和游動環相互層疊，螺旋軸貫穿其中構成的過濾裝置。污泥在螺旋軸的推動下前行，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，從而將水分擠出，實現固液分離。

• 工藝特點：

• 連續運行：可24小時不間斷進泥、出泥，自動化程度高。

• 低速運轉：螺旋軸轉速低，功耗小，磨損輕。

• 自清洗：活動環的微小移動能夠防止濾縫堵塞，適合處理粘性較高的污泥。

• 對絮凝效果依賴性強：疊螺機的脫水效果極度依賴于污泥與PAM混合后形成的絮團大小、強度和耐剪切性。絮團的好壞是脫水成敗的第一步，也是最關鍵的一步。

二、 PAM的選型（核心環節）

選型是一個系統性工作，需要遵循“實驗室小試 → 上機中試 → 最終確定”的流程。絕不能僅憑經驗或產品說明書面決定。

1. 選型基本原則

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

• 市政污水（生活污水）：

• 污泥類型： primarily 有機污泥（剩余活性污泥），帶負電荷。

• 首選：陽離子型PAM（CPAM）。

• 原因：陽離子絮凝劑通過電中和與吸附架橋作用，能有效絮凝帶負電荷的有機膠體顆粒，形成大而結實的絮團，利于脫水。

• 工業廢水：

• 情況復雜，必須進行實驗。

• 無機物含量高的污泥（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）：

• 通常仍以陽離子PAM為主，但所需離子度可能比純剩余污泥低。

2. 關鍵指標參數

選定離子類型后，還需確定兩個關鍵參數：

• 離子度（Cationicity）：

• 污泥中有機物含量越高、負電性越強，應選擇較高離子度（如60%-80%）的CPAM。

• 污泥含無機物較多或電中性接近時，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，但分子鏈伸展性會變差。

• 選擇原則：

• 簡單判斷：實驗室小試時，離子度過高會使絮團細小、發粘；離子度過低則絮凝效果差，礬花松散不成型。

• 分子量（Molecular Weight）：

• 對于疊螺機這類需要大而結實絮團的設備，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，絮團小，容易從濾縫中流失，導致泥餅變稀和濾液渾濁。

• 指PAM分子鏈的長度。分子量越高，其“吸附架橋”能力越強，形成的絮團越大。

• 選擇原則：

3. 溶解與配制

即使選對了產品，溶解配置不當也會導致效果大打折扣。

• 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）。疊螺機常用0.1%-0.2%。

• 溶解時間：必須保證充分的熟化時間，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、 使用效果評估

正確的選型和配置會帶來以下理想效果：

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

2. 出泥含水率低：絮團結實，耐擠壓，能在疊螺機中有效脫水，使出泥含水率達到預期目標（市政污泥通常可達80%-85%）。

3. 濾液清澈：絮團完整，細小顆粒不易流失，濾液SS（懸浮物）濃度低，回流到前端處理系統不會造成負荷沖擊。

4. 運行穩定：絮團具有良好的耐剪切性，在泵送和螺旋擠壓過程中不易破碎，脫水過程穩定。

5. 藥劑消耗量省：在達到同樣脫水效果的前提下，投加量更少，節省運行成本。

6. 不粘濾縫：良好的絮凝效果能避免粘性物質直接堵塞疊螺機的濾縫，減少沖洗頻率。

四、 常見問題與對策

總結

對于疊螺機工藝，聚丙烯酰胺（PAM）的選型是“先離子型，后離子度，再分子量”的系統工程。陽離子CPAM是處理有機污泥的首選，但其離子度和分子量必須通過實驗室燒杯實驗進行初步篩選，再通過上機試驗最終確定。同時，規范的溶解配制和精準的投加是保證脫水效果的關鍵環節。始終保持對污泥性質的關注，定期進行小試，才能確保脫水系統長期、穩定、經濟地運行。