在对城市污水或工业废水的处理过程中，会产生各种类型的污泥。格栅和滤网处理可以产生垃圾状的栅渣，曝气沉砂池可以产生密度较大、性质较为稳定的无机污泥。以上两种污泥数量较少，而且易于处理或处置。气浮处理可以产生油脂等密度较小的浮渣，初沉池和二沉池会排出以有机物为主、数量大且易腐化发臭的有机污泥。浮渣和有机污泥含水率高而且难以脱水，通常所称的要处理或处置的污泥主要是指这部分污泥。
除了少量尺寸较大的悬浮杂质外，污水处理厂产生的污泥中固体物质主要是胶质微粒，其与水的亲和力很强，挥发性固体含量高、比阻值大、脱水困难。一般认为，污泥的比阻值在(0.1-0.4)*10^9S2/g之间时，进行机械脱水较为经济与适宜，但污泥的比阻值约大于此值，故机械脱水前，需要对污泥进行预处理，使污泥微粒改变物化性质，破坏污泥的胶体结构，减少其与水的亲和力，降低比阻，从而改善其脱水性能，这个过程称为污泥的调理或调质。污泥调理的方法有很多种，如加药、淘洗、加热、冷冻等。其中加药调理法经济实用、简单方便，应用最为广泛。加药调理法是通过向污泥中投加混凝剂聚合氯化铝、助凝剂聚丙烯酰胺等，在污泥胶质微粒表面起化学反应，中和污泥胶质微粒的电荷，促使污泥微粒凝聚成大的颗粒絮体，同时使水从污泥颗粒中分离出来，因此提高污泥的脱水性能。
一、污泥脱水剂(调理剂)的种类
调理剂分为无机调理剂和有机调理剂两大类。无机调理剂一般适用于污泥的真空过滤和板框过滤，而有机调理剂则适用于污泥的离心脱水和带式压滤脱水。
(1)无机调理剂
最有效、最便宜也是最常用的无机调理剂主要有铁盐和铝盐两大类。铁盐调理剂主要包括氯化铁、硫酸铁、硫酸亚铁以及聚合硫酸铁等，铝盐调理剂主要有硫酸铝、三氯化铝、聚合氯化铝等。投加无机调理剂后，可以大大加速污泥的浓缩过程，改善过滤脱水效果。而且铁盐和石灰联用可以进一步提高调理效果。投加无机调理剂的缺点一是用量较大，一般来说，投加量要达到污泥干固体重量的5%-20%，从而导致滤饼体积增大；二是无机调理剂本身具有腐蚀性(尤其是铁盐)，投加系统要具有防腐性能。值得一提的是，采用氯化铁作为调理剂时，会提高对脱水污泥处理设备金属构件的腐蚀性，因此所配备的脱水污泥处理设备的防腐等级应适当提高。
(2)有机调理剂
有机合成高分子调理剂种类很多，按聚合度可分为低聚合度(相对分子质量约为1千到几万)和高聚合度(相对分子质量约为几十万至几百万)两种：按离子型分为阳离子型、阴离子型、非离子型、阴阳离子型等。用于污泥调理的有机调理剂主要是高聚合度的聚丙烯酰胺，投加量为0.1%-0.5%。污水经沉淀处理后产生的污泥可在高分子聚合物的作用下经过重力沉降或气浮予以浓缩，在重力浓缩过程中，添加阳离子型聚电解质可以提高浓缩的负载能力，提高浓缩后污泥的密度，减少回流污水中固体物含量。气浮法对浓缩含有油脂的污泥有效。当进入气浮池的污泥浓度较大时，使用阳离子聚电解质可有效提高固态物的回收率。
二、选择使用污泥调理剂应考虑的因素
(1)调理剂的品种特点
就常用的铝盐和铁盐无机调理剂而言，使用铝盐时的药剂投加量较大，所形成的絮体密度较小，调理效果较差，在脱水过程中会堵塞滤布。因此，在选用无机调理剂时，尽可能采用铁盐，在使用铁盐会带来许多问题时，再考虑采用铝盐。无机调理剂与有机调理剂相比，药剂投加量较大，形成的絮体颗粒细小，但絮体强度较高。因此在利用真空过滤机和板框压滤机使污泥脱水时，可以考虑采用无机调理剂。与无机调理剂相比，有机调理剂药剂投加量较小，形成的絮体粗大，但絮体强度较低，比无机调理剂形成的絮体更容易破碎。而且一旦絮体被破坏，不论采用无机调理剂还是有机调理剂，都不易恢复到原来的状态。因此在利用离心脱水机和带式压滤机使污泥脱水时，可以考虑采用有机调理剂。在采用无机调理剂或有机调理剂中的一种难以达到理想的调理效果时，可以考虑将无机和有机调理剂复配使用，有时能取得更好的调理效果。比如石灰和二氯化铁联合使用，不但能起到调节pH值的作用，而且石灰和污水中的重碳酸钙生成的碳酸钙颗粒结构还能增加污泥的空隙率，促进泥水分离。
(2)污泥性质
不同性质的污泥，选用调理剂的种类和投加量也有很大差异。对有机物含量高的污泥，较为有效的调理剂时阳离子型有机高分子调理剂，而且有机物含量越高，越适宜选用聚合度越高的阳离子型有机高分子调理剂。而对以无机物为主的污泥，则可以考虑采用阴离子型有机高分子调理剂。污泥性质的不同直接影响调理效果：初沉池污泥较易脱水，而浮渣和剩余活性污泥则较难脱水，混合污泥的脱水性能则介于两者之间。为达到一定的调理效果，所需调理剂的数量存在明显差异。一般来说，越难脱水的污泥其调理用药剂量越大，污泥颗粒细小，会引起调理剂消耗量的增加，污泥中的有机物含量和碱度高，也会导致调理剂用量的加大。另外，污泥含固率也影响调理剂的投加量，一般污泥含固率越高，调理剂的投加量越大。
三、污泥调理的具体环境
(1)温度
污泥的温度直接影响着无机盐类调理剂的水解作用，温度低时，水解作用会变慢。如果温度低于10℃，调理效果会明显变差，可通过适当延长调理时间的方法改善调理效果。使用有机高分子调理剂时，如果配置药液的母液或自来水温度过低或污泥温度过低，就会由于水的动力黏滞度和高分子调理剂溶液本身的黏度变大而不利于稀释均匀和调理混合均匀，进而影响污泥调理效果和脱水效果。因此，冬季气温较低时，要重视污泥输送系统的保温环节(从污水处理系统排出的污泥温度一般不低于15℃)，尽量减少污泥输送过程中热量的损失。在必要的情况下，可以采取对有机高分子调理剂稀释罐加热或适当延长混合溶解时间和加大搅拌强度的方法改善溶解条件。
(2)pH值
污泥的pH值决定无机盐类调理剂的水解产物形态，同一种调理剂对不同pH值的污泥的调理效果也大不相同。铝盐的水解反应受pH值的影响很大，其凝聚反应的最佳pH值范围为5-7。当pH值大于8，或小于4时，难以形成絮体，失去了调理作用。而高铁盐调理剂受pH值的影响较小，无论污泥呈酸性还是呈碱性，都能形成水解产物Fe(OH)3絮体，最佳pH值范围为6-11，亚铁盐在pH值为8-10的污泥中，其溶解度较高的水解产物能被氧化成溶解度较低的Fe(OH)3絮体。因此选用无机盐类调理剂时，首先考虑要脱水污泥的具体pH值，如果pH值偏离其凝聚反应的最佳范围，最好更换使用另一种调理剂。否则就要考虑在对污泥进行调理之前，投加酸或碱调整污泥的pH值，一般情况下，都不采取这种措施。
pH值对聚电解质的调理效果也有影响，污泥的pH值影响着调理剂分子的电离、荷电状况以及分子性状。阳离子型聚合电解质在低pH值的酸性污泥中的电离度较大，分子性状趋向舒展；而在高pH值的碱性污泥中电离度较小，分子性状趋向卷曲。与阳离子型聚合电解质性质相反，阴离子型聚合电解质在低pH值的酸性中的电离度较小，分子性状趋向卷曲；而在高pH值的碱性污泥中电离度较大，分子形状趋向舒展。阴阳离子型聚合电解质的情况稍有不同，在等电点时，整个分子呈中性，正负两种电荷相互吸引，故分子紧密卷曲成团。在等电点两侧，分子上都会有一种电荷过剩，因互相排斥作用而使分子趋向舒展。
(3)配制浓度
调理剂的配制浓度不仅影响调理效果，而且影响药剂消耗量和泥饼产率。其中有机高分子调理剂影响更为显著。一般来说，配制浓度越低，药剂消耗量越少，调理效果越好。这是因为有机高分子调理剂配制浓度越低，越容易混合均匀，调理效果越好。但配制浓度过高或过低都
会降低泥饼产率。经验和有关研究表明，有机高分子调理剂配制浓度在0.05%-0.1%之间比较合适，三氯化铁配制浓度10%最佳，而铝盐配制浓度在4%-5%最为宜。
(4)投加顺序
当采用不止一种调理剂时，调理剂投加的顺序也会影响调理效果。当采用铁盐和石灰作调理剂时，一般先投加铁盐，再投加石灰，这样形成的絮体与水较易分离，而且调理剂总的消耗量也较少。当采用无机调理剂和有机高分子调理剂联合调理污泥时，先投加无机调理剂，再投加有机高分子调理剂，一般可以取得较好的调理效果。
(5)混合反应条件
要想达到最好的调理效果，污泥与调理剂实现完全重复的混合是非常必要的。污泥与调理剂混合反应形成絮体后，决不能再被破坏，因为絮体一旦受到破坏就很难恢复到原来的状态。经验表明，针对某种污泥，使用某种调理剂，只有混合反应的强度和时间在一定范围内，才能取得较好的调理效果，而且调理效果会随着停留时间的增加而降低。这就是说，经过试验确定了调理的时间和强度后，必须在实际操作中严格遵守执行。一方面不能随意延长或缩短混合反应的时间，另一方面要尽可能快地使调理后的污泥进入脱水机。
- 巩义市泰和水处理材料有限公司专业生产聚合氯化铝、碱式氯化铝、硫酸铝、硫酸亚铁、聚合氯化铝铁、三氯化铁、硫酸铁、各种无机盐类絮凝剂、无机铁盐、铝盐、助凝剂聚丙烯酰胺等净水药剂的专业厂家。
