脱水助剂

污泥在浓缩和脱水之前，需要对其进行调理。通常使用两种类型的化学品对污泥进 行调整，从而提高污泥的可处理性: 无机化合物，例如铁盐和石灰，经常应用于压滤机； 有机化合物，例如混凝剂和絮凝剂，常用的絮凝剂类型为带正电的，阳离子 型絮凝剂。

1. 无机化合物：

1.1 铁盐： 在压滤过程之前，主要加入氯化铁、氯化硫酸盐和石灰； 对污泥的调理，使胶体凝聚，沉淀物（氢氧化物）产生轻微的絮凝，从而使污泥具 有较好的过滤性能（降低相关的水分含量）； 根据污泥的性质，铁盐的使用量是污泥固含量的3%到15％。 与传统铁盐加石灰的处理过程相比，为了降低污泥的体积，在污泥处理的过程中， 将铁盐和有机絮凝剂（阳离子）一起使用是发展的趋势。 

1.2 石灰： 石灰作为调理剂通常与铁盐一起使用，可以使污泥具有矿物质特性，并具有一定的机械强度。 石灰的使用量是污泥固含量的15%到40％。 注意：石灰在脱水之后也被使用，主要是提高污泥稳定性； 过滤的比阻力与污泥中的固体颗粒的大小，形状和絮团的凝聚程度有关，这些 物质经过压滤装置处理后形成泥饼。该阻力与污泥的浓度无关。 

2. 有机化合物：

在污泥脱水处理过程中，大多数情况下所使用的化学物质是带正电的絮凝剂。 

2.1 絮凝机理： 污泥的絮凝是指污泥中的非稳定颗粒相互凝聚，形成比较大的絮凝物。 絮凝剂具有较高的分子量、不同的离子度，可以将不稳定的颗粒固定吸附在其分子链上。 因此，在絮凝的过程中，水相中的颗粒逐渐增大，形成较大的絮团。 絮团的形成将导致泥水分离，易于在脱水过程中除去水份。 

2.2 非稳定状态的颗粒： 非稳定状态的颗粒有着不同的来源，主要取决于污泥的性质。 根据污泥当中所存在的非稳定状态的颗粒的类型来选择用于处理污泥的絮凝剂的离子 度。所以，絮凝剂的离子度与所处理污泥的类型是相关的（生物污泥，消化污泥，物化 污泥，矿物污泥…）。 絮凝剂的离子度通常根据以下的情况进行选择： 

矿物污泥，一般选择离子度较低到中等的阴离子絮凝剂； 

物化污泥，一般选择离子度较低的阴离子或阳离子絮凝剂； 

消化污泥和初次沉池污泥，一般选择低离子度的阳离子絮凝剂； 

混合污泥，一般选择中离子度的阳离子絮凝剂； 

生物污泥，一般选择中高离子度的阳离子絮凝剂。 

2.3. 对脱水有影响的有机化合物的参数：

絮凝剂的带电类型 絮凝剂带电电荷的分布密度 絮凝剂的分子量 絮凝剂的分子结构 絮凝剂所采用的单体类型 这些参数将影响絮凝质量，从而进一步影响脱水效果。 

2.3.1 絮凝剂带电类型（正电或负电）： 根据污水中颗粒的类型来选择絮凝剂带电性。一般来讲，絮凝剂的带电性选择应该遵循 如下原则： 利用带负电的絮凝剂来捕捉无机物颗粒 利用带正电的絮凝剂来捕捉有机物颗粒 通常，只有通过实验的方法才能够比较准确的确定絮凝剂的带电类型。 

2.3.2 絮凝剂带电电荷分布密度（离子度）： 絮凝剂带电电荷分布的密度表示，在絮凝剂使用量少的情况下，获得好的絮凝效 果所需要絮凝剂所带的正电荷或者负电荷的数量。电荷分布密度与污泥类型相关，市 政污泥的电荷分布密度通常是污泥中有机物含量的函数，而有机物含量通常又与挥发 份的含量有关，挥发份含量越高，则需要带电量越高的絮凝剂。

2.3.3 分子量（Mw）： 分子量的选择取决于脱水处理所用设备的类型，同时分子量也表示了聚合物链的长度。 对于离心机式的脱水处理设备：聚合物的分子量越大越好，因为在进行离心脱水处理过 程中，絮团将受到一个很大的剪切力的作用。 对于过滤式的脱水处理设备：选择分子量较低到中等分子量之间的絮凝剂就可以满足要 求，同时可以得到一个良好的滤水功能。 

2.3.4 分子结构： 絮凝剂分子结构的选择取决于所要求的脱水性能。阳离子絮凝剂的分子结构如下： 

线性结构： 当选择了正确的分子量时，利用线性结构的絮凝剂进行 脱水处理时，絮凝剂的用量比较小，并且能够达到良好的脱水性能； 

支状结构： 用量中等，可以获得较好的脱水性能； 

交联网状结构： 使用量较大，但可获得滤水性能和抗剪切强度。 

2.3.5 聚合物单体类型： 在合成絮凝剂时所采用的单体类型也会影响絮凝剂性能。通常使用两种不同的带正电的单体： ADAM-MeCI：请参考《有机聚合物的制备》的说明； APTAC：对正电离子电荷的水解不敏感，有时对造纸工业中的脱墨污泥有比较好的处 理效果。常使用的阴离子单体是丙烯酸钠。