濠江区聚丙烯酰胺在叠螺压滤机工艺中的选型与效果

一、 叠螺式压滤机工艺简介

首先，理解叠螺机的工作原理对PAM选型至关重要。

• 工作原理：叠螺机由固定环和游动环相互层叠，螺旋轴贯穿其中构成的过滤装置。污泥在螺旋轴的推动下前行，过程中由于滤腔空间逐渐变窄，以及背压板的挤压作用，污泥受到的压力越来越大，从而将水分挤出，实现固液分离。

• 工艺特点：

• 连续运行：可24小时不间断进泥、出泥，自动化程度高。

• 低速运转：螺旋轴转速低，功耗小，磨损轻。

• 自清洗：活动环的微小移动能够防止滤缝堵塞，适合处理粘性较高的污泥。

• 对絮凝效果依赖性强：叠螺机的脱水效果极度依赖于污泥与PAM混合后形成的絮团大小、强度和耐剪切性。絮团的好坏是脱水成败的第一步，也是最关键的一步。

二、 PAM的选型（核心环节）

选型是一个系统性工作，需要遵循“实验室小试 → 上机中试 → 最终确定”的流程。绝不能仅凭经验或产品说明书面决定。

1. 选型基本原则

PAM主要有三种离子型：阳离子（CPAM）、阴离子（APAM）、非离子（NPAM）。选择哪种取决于污泥的来源和性质。

• 市政污水（生活污水）：

• 污泥类型： primarily 有机污泥（剩余活性污泥），带负电荷。

• 首选：阳离子型PAM（CPAM）。

• 原因：阳离子絮凝剂通过电中和与吸附架桥作用，能有效絮凝带负电荷的有机胶体颗粒，形成大而结实的絮团，利于脱水。

• 工业废水：

• 情况复杂，必须进行实验。

• 无机物含量高的污泥（如冶金、选矿、煤化工）：污泥颗粒带正电荷，通常选用阴离子型PAM（APAM） 或非离子型PAM（NPAM）。

• 有机物含量高的污泥（如食品、造纸、石化）：与市政污泥类似，通常选用阳离子型PAM（CPAM），但离子度要求可能不同。

• 混合污泥（初沉池+生化池）：

• 通常仍以阳离子PAM为主，但所需离子度可能比纯剩余污泥低。

2. 关键指标参数

选定离子类型后，还需确定两个关键参数：

• 离子度（Cationicity）：

• 污泥中有机物含量越高、负电性越强，应选择较高离子度（如60%-80%）的CPAM。

• 污泥含无机物较多或电中性接近时，可选择中等或较低离子度（如30%-50%）的CPAM。

• 指CPAM所带正电荷的密度。越高，电中和能力越强，但分子链伸展性会变差。

• 选择原则：

• 简单判断：实验室小试时，离子度过高会使絮团细小、发粘；离子度过低则絮凝效果差，矾花松散不成型。

• 分子量（Molecular Weight）：

• 对于叠螺机这类需要大而结实絮团的设备，通常选择高分子量（1200万以上，常见在1500万-2200万）的PAM。

• 分子量过低，架桥能力弱，絮团小，容易从滤缝中流失，导致泥饼变稀和滤液浑浊。

• 指PAM分子链的长度。分子量越高，其“吸附架桥”能力越强，形成的絮团越大。

• 选择原则：

3. 溶解与配制

即使选对了产品，溶解配置不当也会导致效果大打折扣。

• 配制浓度：通常为0.1%-0.3%（即1吨水中加入1-3公斤PAM干粉）。叠螺机常用0.1%-0.2%。

• 溶解时间：必须保证充分的熟化时间，一般需要40-60分钟。溶液呈透明、粘稠状，无鱼眼状不溶物。

• 搅拌速度： gentle stirring is the key! 过度剧烈的剪切力会打断分子链，降解PAM，使其失效。推荐使用变频搅拌器，先高速（分散）后低速（熟化）。

三、 使用效果评估

正确的选型和配置会带来以下理想效果：

1. 絮凝效果佳：在溶药罐或混合器中能看到大而密实的矾花（絮团），泥水分离清晰，上清液清澈。

2. 出泥含水率低：絮团结实，耐挤压，能在叠螺机中有效脱水，使出泥含水率达到预期目标（市政污泥通常可达80%-85%）。

3. 滤液清澈：絮团完整，细小颗粒不易流失，滤液SS（悬浮物）浓度低，回流到前端处理系统不会造成负荷冲击。

4. 运行稳定：絮团具有良好的耐剪切性，在泵送和螺旋挤压过程中不易破碎，脱水过程稳定。

5. 药剂消耗量省：在达到同样脱水效果的前提下，投加量更少，节省运行成本。

6. 不粘滤缝：良好的絮凝效果能避免粘性物质直接堵塞叠螺机的滤缝，减少冲洗频率。

四、 常见问题与对策

总结

对于叠螺机工艺，聚丙烯酰胺（PAM）的选型是“先离子型，后离子度，再分子量”的系统工程。阳离子CPAM是处理有机污泥的首选，但其离子度和分子量必须通过实验室烧杯实验进行初步筛选，再通过上机试验最终确定。同时，规范的溶解配制和精准的投加是保证脱水效果的关键环节。始终保持对污泥性质的关注，定期进行小试，才能确保脱水系统长期、稳定、经济地运行。