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對于板框壓濾機(jī)的運(yùn)行來說，必不可少的就是污泥的調(diào)理，由于板框壓濾機(jī)的高壓作用，只添加高分子絮凝劑很難保障污泥在壓濾機(jī)兩側(cè)的高壓作用下形成泥餅狀態(tài)，因此在實際運(yùn)行中需要進(jìn)行污泥調(diào)理來進(jìn)一步對污水廠的污泥進(jìn)行改性，使其更適合板框壓濾機(jī)的高壓狀態(tài)。
對于污泥調(diào)理，主要分為兩個類型，一類是對污泥中生物細(xì)胞的調(diào)理，主要包括熱處理、酸堿處理、超聲處理、氧化劑處理以及生物酶處理等，這些調(diào)理模式主要通過物理化學(xué)手段促使污泥表面的部分胞外聚合物(EPS)和污泥溶胞釋放大量多聚物進(jìn)入液相，有利于污泥表面吸附水、結(jié)合水向間隙水和自由水的轉(zhuǎn)化，例如Fenton調(diào)理、超聲波調(diào)理、生物酶調(diào)理等；另外一類是通過加入化學(xué)調(diào)理劑調(diào)節(jié)污泥中多聚物的含量，維持合理的陽離子濃度和離子比例，使污泥顆粒脫穩(wěn)聚集、增大污泥絮體，創(chuàng)造出有利于污泥脫水的環(huán)境條件，例如無機(jī)/有機(jī)高分子混凝劑、微生物絮凝劑和表面活性劑等。
針對污泥的生物細(xì)胞的調(diào)理調(diào)理在有效降低污泥含水率的同時也存在著一些不可避免的缺陷，比如熱調(diào)理僅僅可以提高污泥的脫水性能，但是污泥中的大量有機(jī)物不能夠得到有效的去除，同時溫度的范圍具有較高的局限性；市政污水利用超聲波調(diào)理污泥可以取得不錯的效果，污泥的含率和有機(jī)質(zhì)也能得到有效降低，但是其去除原理還沒有達(dá)到統(tǒng)一的定論，在廣泛應(yīng)用之前還需要深入的研究等等。
因此在污水廠實際運(yùn)行中，進(jìn)行化學(xué)調(diào)節(jié)是污泥濃縮和脫水最常見的調(diào)節(jié)過程。通過添加化學(xué)品進(jìn)行調(diào)理過程可以看作是通過帶相反電荷的有機(jī)聚合物或無機(jī)化學(xué)物中和污水廠污泥的顆粒表面電荷而產(chǎn)生的凝結(jié)或絮凝。污泥形成的絮凝體的粒徑是污泥脫水能力的最重要特征。通過添加化學(xué)品的調(diào)理作用后，污泥的顆粒尺寸增加，污泥絮凝體顆粒間的結(jié)合水減少，這種調(diào)理后的污泥更加適合高壓板框壓濾脫水，也更能發(fā)揮出板框壓濾機(jī)的作用。
污泥的化學(xué)調(diào)節(jié)主要是通過添加化學(xué)品以提高脫水能力。通過化學(xué)調(diào)理劑添加后的效果有很多種，主要體現(xiàn)在：1、改變污泥的pH值，通過改變污泥的PH值，會使污泥顆粒上的電荷的發(fā)生變化，發(fā)生變化的電荷會導(dǎo)致污泥顆粒重新定向；2、通過化學(xué)調(diào)理劑的使用，使污泥顆粒產(chǎn)生的重新定向結(jié)構(gòu)得到加強(qiáng)。3、污泥中的小顆粒聚結(jié)成更大、更重的顆粒。4、形成的反應(yīng)產(chǎn)物夾在污泥顆粒之間，使污泥中的水分得以分離。5、化學(xué)品本身的顆粒進(jìn)入到污泥顆粒之間，將它們與污泥中的水分分開。
調(diào)理劑對污泥的化學(xué)調(diào)理詳細(xì)的作用機(jī)理有以下幾個方面：
1、調(diào)理劑的PH改變：污水廠在各個過程產(chǎn)生的污泥，無論是生物處理產(chǎn)生的生化剩余污泥，還是在深度處理段對水的深度處理而添加混凝和絮凝劑所產(chǎn)生的化學(xué)污泥，都有兩個特性：(1)污泥顆粒呈扁平的形狀，類似于血小板的形狀；(2)這些污泥顆粒上的電荷集中在顆粒的較大表面或平面上。因為這兩個特性，污泥顆粒將趨向于將它們自身平鋪成為平面的形狀，很像一副撲克牌放在桌子上的方式，并且顆粒之間幾乎沒有可以發(fā)生流動的區(qū)域。研究表明污泥的PH值在兩個范圍內(nèi)，這種情況會發(fā)生變化。一個是PH在10-12的區(qū)域，另一個在1-2的區(qū)域。如果將污泥的pH值調(diào)整到這兩個范圍內(nèi)，污泥顆粒的電荷將傾向于離開污泥顆粒的平面表面，而是集中在污泥顆粒的片狀的薄邊緣。當(dāng)發(fā)生這種情況時，顆粒將傾向于自行定向，會形成立體結(jié)構(gòu)，在顆粒之間打開大的流動區(qū)域，從而增加水分在污泥顆粒之間的滲透性，提高了污泥的脫水能力。
2、調(diào)理劑的凝聚效應(yīng)：對于污泥中的顆粒來說，污泥顆粒具有相當(dāng)高的質(zhì)量與表面積比，顆粒越大，污泥的滲透性就越大，污泥也就越容易脫水?？梢灶惐鹊叵胂笤诤恿髦兴魍ㄟ^礫石和細(xì)沙的比較，當(dāng)河道中礫石越大，河水的流速也就越快，沙子越細(xì)，河水的流速也就越慢。
許多污泥的有效粒徑可以通過添加合適的混凝劑來增加，這種混凝劑的作用是將許多細(xì)小的顆粒聚集在一起形成更大、更重的顆粒，但是需要注意的是，污泥脫水所需的最終結(jié)果是污泥相對致密的顆粒。許多具有非常高表面積和非常低質(zhì)量的聚合型絮凝劑可以生產(chǎn)大塊絮狀物，但是這對脫水過程非常不利。因為這種絮狀物在脫水過程中會變平，阻擋了污泥中間的空隙，導(dǎo)致污泥中的水無法流出，嚴(yán)重的可能完全屏蔽污泥的滲透性。
從污水廠的實踐來看，鐵鹽(例如氯化鐵，PFS)作為調(diào)理劑投加在污泥中，更容易產(chǎn)生堅韌的絮凝體，并且比鋁鹽(如PAC)更好地加強(qiáng)電荷中和改變PH所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)，因此它污水廠中應(yīng)用在污泥調(diào)理中更多。
3、調(diào)理劑的反應(yīng)產(chǎn)物：當(dāng)向污泥中加入石灰等堿時，其作用是調(diào)節(jié)污泥的PH值，并改變污泥的堿度，在此過程中污泥會沉淀出碳酸鈣和氫氧化鈣。由于鈣化合物的微溶于水的顆粒性質(zhì)，可以有效地改善污泥滲透性，在大多數(shù)污水廠都會采用添加生石灰(氧化鈣)或者熟石灰(氫氧化鈣)的方式來進(jìn)行化學(xué)調(diào)理，在板框壓濾機(jī)的使用上有很好的脫泥效果。需要注意的是當(dāng)污水廠使用石灰作為調(diào)理劑用于提高污泥的pH值以實現(xiàn)電荷改變時，通常會發(fā)現(xiàn)使具有污泥良好的脫水性能所需的石灰量，超過計算改變pH值所需的石灰量，而且也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了石灰在污泥中的溶解度。在這種情況下，過量的石灰顆粒與污泥顆?；旌?，它們介于污泥顆粒之間，本身也是一種脫水助劑。
由于這個原因，在使用氫氧化鈉還是石灰來提高污泥的pH值的時候，大多數(shù)污水廠會使用石灰，因為氫氧化鈉本身也是高度可溶的材料，從污泥脫水角度來說遠(yuǎn)不如石灰的附加效應(yīng)高，另外從成本來說，石灰的優(yōu)勢也更大。但是需要注意的是石灰的粉末較細(xì)，在使用過程中會有揚(yáng)塵現(xiàn)象，造成脫水車間調(diào)理工段的環(huán)境惡劣。
原標(biāo)題：污水廠的處理流程中的工藝細(xì)節(jié)管理(七十三)-污泥處理段的工藝細(xì)節(jié)管理(24)
