沙坪坝区聚丙烯酰胺在板框压滤机中的选型及效果

核心摘要

聚丙烯酰胺（PAM）作为絮凝剂，在板框压滤工艺中主要作用是：

絮凝作用：将废水中的微小悬浮颗粒聚集成大的、密实的絮团。

降低比阻：絮团结构使得泥水更容易分离，显著降低污泥的过滤比阻，让水能更快地通过滤布。

提高效率：缩短压滤时间，提高单次处理量。

改善效果：形成更干、更结实的泥饼，提高固含量，减少泥饼量，便于运输和处置。

一、 PAM的选型（最关键的一步）

选型错误是导致压滤效果不佳的最常见原因。PAM主要分为三种：阳离子（CPAM）、阴离子（APAM）和非离子（NPAM）。选型必须通过实验室烧杯实验来确定，遵循 “小试 → 中试 → 大试” 的原则。

1. 根据污泥性质选择离子类型

这是选型的首要依据。污泥的性质主要由其来源决定。

简单判断方法（经验法则）：

市政污水处理厂（生活污水）的剩余污泥：几乎全部使用阳离子PAM，离子度一般在40%-60%之间。

工业废水污泥：需根据具体行业和水质特性判断，必须进行实验。

矿物加工、洗煤：大多使用阴离子PAM，分子量很高。

2. 关键指标的选择

离子度 (对于CPAM/APAM)：

指PAM分子链上带电荷基团的比例。

原则：污泥中负电荷越强（有机含量越高，胶体越多），所需CPAM的离子度就越高。

常见范围：CPAM的离子度通常在20%-60%之间。市政污泥常用40%-50%。离子度过高会导致絮团重新稳定而分散，过低则电中和效果不够。

分子量 (Molecular Weight)：

指分子链的长度。分子量越高，链越长，吸附架桥能力越强，形成的絮团越大。

原则：对于板框压滤，我们不仅要求絮团大，更要求絮团密实、耐挤压。

常见范围：通常选择中高分子量（800万-1800万）的产品。分子量过高（如2000万以上）形成的絮团可能很大但像“棉花糖”一样松散，在高压挤压下容易破碎并堵塞滤布，反而效果不好。

3. 溶解与配制

即使选对了型号，溶解操作不当也会导致效果尽失。

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）。板框压滤需求的浓度可能略高于气浮或离心脱水。

溶解时间：需要充分搅拌使其溶解，通常需要40-60分钟。溶液呈透明、粘稠状，无肉眼可见的“鱼眼”状不溶胶团。

注意事项：切忌直接投加干粉！ PAM溶解过程切忌高速、剧烈的剪切搅拌，否则会剪断分子链，导致失效。建议使用专用的自动配药装置。

二、 在板框压滤机中的使用效果

正确选型和使用的PAM能带来以下显著效果：

大幅提高进料效率：

未经絮凝的污泥可能直接堵塞滤布通道，进料压力上升很快，进料时间很长。

加入PAM后形成的絮团保证了滤布的通透性，允许更快地泵入污泥，缩短了整个压滤周期。

显著降低泥饼含水率：

这是最核心的效果。坚实的絮团结构在高压挤压下能更好地将水释放出来，而不是随水穿过滤布。

对于市政污泥，使用合适的CPAM后，泥饼含水率可以从不加药时的85%以上降低到60%甚至更低。这意味着泥饼体积减少超过一半，大大降低了后续运输和处置的成本。

形成完整的泥饼，易脱落：

良好的絮凝使得泥饼结构均匀，不易粘滤布，在卸料时能更完整地从滤布上脱落，减少了清理滤布的工作量。

减少滤布堵塞，延长寿命：

细小的颗粒容易深入滤布内部，造成不可逆的堵塞。PAM将这些细小颗粒絮凝成大颗粒，使其被截留在滤布表面而非内部，便于清洗，有效延长了滤布的使用寿命。

三、 使用注意事项与常见问题

投加点与混合强度：

PAM溶液应在进入压滤机前，通过一个静态混合器或一个混合反应池与污泥充分混合。

混合强度要适中：太弱则混合不均，效果差；太强则会打碎已经形成的絮团。观察絮团大小（通常3-5mm为宜），调整混合条件。

投加量：

投加量并非越多越好。过量投加会导致污泥重新带上正电荷（对于CPAM），产生胶体保护作用，使絮团重新分散、变粘，反而堵塞滤布，导致脱水困难。通常通过实验确定最佳投加量（如千干泥的3‰-5‰）。

与其他药剂复配：

对于特别难脱水的污泥（如含油、粘性大），有时会采用“PAM + 无机混凝剂（如PAC、三氯化铁）”的组合。

顺序：一般先加PAC，中和电荷、破乳，后再加PAM进行絮凝。这种组合能进一步降低成本和泥饼含水率。

总结与建议

实验先行：没有万能型的PAM。务必取样到实验室，用不同离子度、分子量的样品进行对比实验，观察絮团大小、结实程度、沉降速度和上清液清澈度。

关注絮团质量：板框压滤需要的是“致密结实”的絮团，而非“庞大松散”的絮团。

系统优化：PAM的效果与污泥性质（pH、浓度）、PAM配制浓度、投加量、混合条件、板框压滤机的操作压力、保压时间等参数都密切相关。需要作为一个系统进行综合调试，找到最佳运行工况。

通过科学严谨的选型和精细化的过程控制，聚丙烯酰胺一定能成为发挥板框压滤机最大效能的有力工具。