脫水助劑

污泥在濃縮和脫水之前，需要對其進行調理。通常使用兩種類型的化學品對污泥進 行調整，從而提高污泥的可處理性: 無機化合物，例如鐵鹽和石灰，經常應用于壓濾機； 有機化合物，例如混凝劑和絮凝劑，常用的絮凝劑類型為帶正電的，陽離子 型絮凝劑。

1. 無機化合物：

1.1 鐵鹽： 在壓濾過程之前，主要加入氯化鐵、氯化硫酸鹽和石灰； 對污泥的調理，使膠體凝聚，沉淀物（氫氧化物）產生輕微的絮凝，從而使污泥具 有較好的過濾性能（降低相關的水分含量）； 根據污泥的性質，鐵鹽的使用量是污泥固含量的3%到15％。 與傳統鐵鹽加石灰的處理過程相比，為了降低污泥的體積，在污泥處理的過程中， 將鐵鹽和有機絮凝劑（陽離子）一起使用是發展的趨勢。 

1.2 石灰： 石灰作為調理劑通常與鐵鹽一起使用，可以使污泥具有礦物質特性，并具有一定的機械強度。 石灰的使用量是污泥固含量的15%到40％。 注意：石灰在脫水之后也被使用，主要是提高污泥穩定性； 過濾的比阻力與污泥中的固體顆粒的大小，形狀和絮團的凝聚程度有關，這些 物質經過壓濾裝置處理后形成泥餅。該阻力與污泥的濃度無關。 

2. 有機化合物：

在污泥脫水處理過程中，大多數情況下所使用的化學物質是帶正電的絮凝劑。 

2.1 絮凝機理： 污泥的絮凝是指污泥中的非穩定顆粒相互凝聚，形成比較大的絮凝物。 絮凝劑具有較高的分子量、不同的離子度，可以將不穩定的顆粒固定吸附在其分子鏈上。 因此，在絮凝的過程中，水相中的顆粒逐漸增大，形成較大的絮團。 絮團的形成將導致泥水分離，易于在脫水過程中除去水份。 

2.2 非穩定狀態的顆粒： 非穩定狀態的顆粒有著不同的來源，主要取決于污泥的性質。 根據污泥當中所存在的非穩定狀態的顆粒的類型來選擇用于處理污泥的絮凝劑的離子 度。所以，絮凝劑的離子度與所處理污泥的類型是相關的（生物污泥，消化污泥，物化 污泥，礦物污泥…）。 絮凝劑的離子度通常根據以下的情況進行選擇： 

礦物污泥，一般選擇離子度較低到中等的陰離子絮凝劑； 

物化污泥，一般選擇離子度較低的陰離子或陽離子絮凝劑； 

消化污泥和初次沉池污泥，一般選擇低離子度的陽離子絮凝劑； 

混合污泥，一般選擇中離子度的陽離子絮凝劑； 

生物污泥，一般選擇中高離子度的陽離子絮凝劑。 

2.3. 對脫水有影響的有機化合物的參數：

絮凝劑的帶電類型 絮凝劑帶電電荷的分布密度 絮凝劑的分子量 絮凝劑的分子結構 絮凝劑所采用的單體類型 這些參數將影響絮凝質量，從而進一步影響脫水效果。 

2.3.1 絮凝劑帶電類型（正電或負電）： 根據污水中顆粒的類型來選擇絮凝劑帶電性。一般來講，絮凝劑的帶電性選擇應該遵循 如下原則： 利用帶負電的絮凝劑來捕捉無機物顆粒 利用帶正電的絮凝劑來捕捉有機物顆粒 通常，只有通過實驗的方法才能夠比較準確的確定絮凝劑的帶電類型。 

2.3.2 絮凝劑帶電電荷分布密度（離子度）： 絮凝劑帶電電荷分布的密度表示，在絮凝劑使用量少的情況下，獲得好的絮凝效 果所需要絮凝劑所帶的正電荷或者負電荷的數量。電荷分布密度與污泥類型相關，市 政污泥的電荷分布密度通常是污泥中有機物含量的函數，而有機物含量通常又與揮發 份的含量有關，揮發份含量越高，則需要帶電量越高的絮凝劑。

2.3.3 分子量（Mw）： 分子量的選擇取決于脫水處理所用設備的類型，同時分子量也表示了聚合物鏈的長度。 對于離心機式的脫水處理設備：聚合物的分子量越大越好，因為在進行離心脫水處理過 程中，絮團將受到一個很大的剪切力的作用。 對于過濾式的脫水處理設備：選擇分子量較低到中等分子量之間的絮凝劑就可以滿足要 求，同時可以得到一個良好的濾水功能。 

2.3.4 分子結構： 絮凝劑分子結構的選擇取決于所要求的脫水性能。陽離子絮凝劑的分子結構如下： 

線性結構： 當選擇了正確的分子量時，利用線性結構的絮凝劑進行 脫水處理時，絮凝劑的用量比較小，并且能夠達到良好的脫水性能； 

支狀結構： 用量中等，可以獲得較好的脫水性能； 

交聯網狀結構： 使用量較大，但可獲得濾水性能和抗剪切強度。 

2.3.5 聚合物單體類型： 在合成絮凝劑時所采用的單體類型也會影響絮凝劑性能。通常使用兩種不同的帶正電的單體： ADAM-MeCI：請參考《有機聚合物的制備》的說明； APTAC：對正電離子電荷的水解不敏感，有時對造紙工業中的脫墨污泥有比較好的處 理效果。常使用的陰離子單體是丙烯酸鈉。