有机高分子絮凝剂在污泥脱水中的应用.pdf

第20卷第5期高分子材料科学与工程Vol.20,No.5
2004年9月POLYMERMATERIALSSCIENCEANDENGINEERINGSept.2004

有机高分子絮凝剂在污泥脱水中的应用X

申迎华,王斌,王志忠
(太原理工大学化学工程与技术学院,山西太原030024)

摘要:随着污泥成分的复杂化,与无机絮凝剂相比有机高分子絮凝剂展示出优异的脱水性能。文中阐述
了近年来用于污泥脱水的各类有机高分子絮凝剂及其在污泥脱水中的最新应用研究、污泥脱水方法和
影响污泥脱水性能的因素。对絮凝剂的选择和污泥处理方法进行总结,得出:(1)选择阳离子性基团总数
大于阴离子性基团总数的一种或多种絮凝剂;(2)采用先加入含有阳离子(或阳离子性)基团的无机(或
有机)絮凝剂,然后加入分子量较高的有机高分子絮凝剂(两性型、阳离子型、非离子型或阴离子型)的污
泥脱水方法。

关键词:污泥脱水方法;有机高分子絮凝剂;种类;结构
中图分类号:TB39文献标识码:A文章编号:100027555(2004)0520055204

在工业废水和生活污水的处理过程中,会1.1合成型
产生大量的污泥,这些污泥是含水丰富(95%～合成有机高分子絮凝剂按可离解基团电离
99.5%)的带负电荷的粒子群,必须对其进行脱出的电荷类型,一般可分为非离子型、阴离子
水操作,以降低污泥含水率,减少污泥的质量和型、阳离子型和两性型。此外,还有它们之间的
体积,以便于进一步处理。污泥脱水的关键是改复合型,或它们与无机絮凝剂的复合型。其中,
善污泥的脱水性能,絮凝沉降技术因其经济简阴离子型、非离子型絮凝剂脱水性能较差。
便,而成为最常用的方法。目前,绝大多数城市1.1.1阳离子型:由于污泥由带负电荷的离子
污水处理厂在进行污泥调质时均采用阳离子絮群组成,阳离子絮凝剂可以中和其负电荷,使其
凝剂,实践表明此药剂能达到较好的絮凝效絮凝脱水。因此,目前它成为污水处理厂处理污
果[1]。然而随着工业的发展和人民生活水平的泥的主要产品。随着人们对不同种类的阳离子
提高,污泥中有机成分逐渐增加,使得污泥脱水絮凝剂脱水性能的深入研究及实际应用的要
处理更为困难,单一的阳离子絮凝剂已不能满求,处理污泥所用的阳离子絮凝剂开始由单一
足污泥脱水的要求。为了解决这一难题,国内外的阳离子均聚物转向几种阳离子单体的共聚物
(尤其是日本、美国)研究人员在这方面做了大或它们的复合物。如采用N2乙烯基甲醚胺和丙
量工作。本文对有机高分子絮凝剂在污泥脱水烯腈共聚物加酸水解得到的脒类阳离子絮凝
方面应用的最新研究做了总结,主要从以下三剂[2]、阳离子纤维素衍生物和含季铵基的阳离
个方面来阐述。子絮凝剂[3]处理污泥。采用共聚物或复合絮凝
剂的优点是:可以降低絮凝剂成本,提高脱水效
有机高分子絮凝剂的种类及其在污泥脱水
1率。其原因可能是不同结构的阳离子基团,吸引
中的应用
负电荷的能力不同,因此对带电量不同的各类
在污泥脱水中常用的有机高分子絮凝剂
,污泥粒子都具有较强的吸附架桥作用,从而提
主要有合成型和天然高分子改性型。

X收稿日期:2004202226
基金项目:山西省青年基金项目(20031018)
作者简介:申迎华(1964-),女,博士生,副教授E2mail:[e-mail]联系人:王志忠.
65高分子材料科学与工程2004年

高脱水效率。对于剩余污泥具有良好的絮凝脱水性能。
从产品的剂型来讲,除传统粉状和油包水1.1.3复合型:由于物质性能的单一性,在污
乳液产品,最近人们又开发出水包水型阳离子泥脱水中选用单一絮凝剂不利于处理多样、复
乳液。美国Connors等[4]由苄基氯和二甲基氨杂的污泥,于是许多研究人员开始将复合絮凝
基乙基丙烯酰胺反应制得的阳离子单体中加多剂应用于污泥脱水。其优点是能发挥各种絮凝
元醇的盐水溶液制备水包水型阳离子乳液。剂的优点,提高脱水性能。
Hurlock等[5]利用丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(1)无机絮凝剂+两性聚合物:为了降低两
或22甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵与丙烯酰性有机高分子絮凝剂的投加量、形成高强度的
胺在水或盐介质中制得水包水型阳离子乳液,絮凝体,采用先添加无机絮凝剂,通过电中和作
这类产品应用于污泥脱水,具有溶解速度快、无用使污泥脱稳,然后加入两性高分子絮凝剂进
污染等优点,克服了粉状溶解性差,乳液产品中行脱水。例如:Shigeru提出先添加无机絮凝
油和表面活性剂对环境污染的缺点。剂,再向pH值为5～8的污泥中添加两性有机
1.1.2两性型:两性絮凝剂兼有阴、阳离子基高分子絮凝剂。后来,Yasuhiro等[13]研究得出
团的特点,不仅具有电中和、吸附架桥作用,而两性高分子絮凝剂应满足:阳离子度与阴离子
且还有分子间