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高源禹
对于板框压滤机的运行来说，必不可少的就是污泥的调理，由于板框压滤机的高压作用，只添加高分子絮凝剂很难保障污泥在压滤机两侧的高压作用下形成泥饼状态，因此在实际运行中需要进行污泥调理来进一步对污水厂的污泥进行改性，使其更适合板框压滤机的高压状态。
对于污泥调理，主要分为两个类型，一类是对污泥中生物细胞的调理，主要包括热处理、酸碱处理、超声处理、氧化剂处理以及生物酶处理等，这些调理模式主要通过物理化学手段促使污泥表面的部分胞外聚合物(EPS)和污泥溶胞释放大量多聚物进入液相，有利于污泥表面吸附水、结合水向间隙水和自由水的转化，例如Fenton调理、超声波调理、生物酶调理等；另外一类是通过加入化学调理剂调节污泥中多聚物的含量，维持合理的阳离子浓度和离子比例，使污泥颗粒脱稳聚集、增大污泥絮体，创造出有利于污泥脱水的环境条件，例如无机/有机高分子混凝剂、微生物絮凝剂和表面活性剂等。
针对污泥的生物细胞的调理调理在有效降低污泥含水率的同时也存在着一些不可避免的缺陷，比如热调理仅仅可以提高污泥的脱水性能，但是污泥中的大量有机物不能够得到有效的去除，同时温度的范围具有较高的局限性；市政污水利用超声波调理污泥可以取得不错的效果，污泥的含率和有机质也能得到有效降低，但是其去除原理还没有达到统一的定论，在广泛应用之前还需要深入的研究等等。
因此在污水厂实际运行中，进行化学调节是污泥浓缩和脱水最常见的调节过程。通过添加化学品进行调理过程可以看作是通过带相反电荷的有机聚合物或无机化学物中和污水厂污泥的颗粒表面电荷而产生的凝结或絮凝。污泥形成的絮凝体的粒径是污泥脱水能力的最重要特征。通过添加化学品的调理作用后，污泥的颗粒尺寸增加，污泥絮凝体颗粒间的结合水减少，这种调理后的污泥更加适合高压板框压滤脱水，也更能发挥出板框压滤机的作用。
污泥的化学调节主要是通过添加化学品以提高脱水能力。通过化学调理剂添加后的效果有很多种，主要体现在：1、改变污泥的pH值，通过改变污泥的PH值，会使污泥颗粒上的电荷的发生变化，发生变化的电荷会导致污泥颗粒重新定向；2、通过化学调理剂的使用，使污泥颗粒产生的重新定向结构得到加强。3、污泥中的小颗粒聚结成更大、更重的颗粒。4、形成的反应产物夹在污泥颗粒之间，使污泥中的水分得以分离。5、化学品本身的颗粒进入到污泥颗粒之间，将它们与污泥中的水分分开。
调理剂对污泥的化学调理详细的作用机理有以下几个方面：
1、调理剂的PH改变：污水厂在各个过程产生的污泥，无论是生物处理产生的生化剩余污泥，还是在深度处理段对水的深度处理而添加混凝和絮凝剂所产生的化学污泥，都有两个特性：(1)污泥颗粒呈扁平的形状，类似于血小板的形状；(2)这些污泥颗粒上的电荷集中在颗粒的较大表面或平面上。因为这两个特性，污泥颗粒将趋向于将它们自身平铺成为平面的形状，很像一副扑克牌放在桌子上的方式，并且颗粒之间几乎没有可以发生流动的区域。研究表明污泥的PH值在两个范围内，这种情况会发生变化。一个是PH在10-12的区域，另一个在1-2的区域。如果将污泥的pH值调整到这两个范围内，污泥颗粒的电荷将倾向于离开污泥颗粒的平面表面，而是集中在污泥颗粒的片状的薄边缘。当发生这种情况时，颗粒将倾向于自行定向，会形成立体结构，在颗粒之间打开大的流动区域，从而增加水分在污泥颗粒之间的渗透性，提高了污泥的脱水能力。
2、调理剂的凝聚效应：对于污泥中的颗粒来说，污泥颗粒具有相当高的质量与表面积比，颗粒越大，污泥的渗透性就越大，污泥也就越容易脱水。可以类比地想象在河流中水流通过砾石和细沙的比较，当河道中砾石越大，河水的流速也就越快，沙子越细，河水的流速也就越慢。
许多污泥的有效粒径可以通过添加合适的混凝剂来增加，这种混凝剂的作用是将许多细小的颗粒聚集在一起形成更大、更重的颗粒，但是需要注意的是，污泥脱水所需的最终结果是污泥相对致密的颗粒。许多具有非常高表面积和非常低质量的聚合型絮凝剂可以生产大块絮状物，但是这对脱水过程非常不利。因为这种絮状物在脱水过程中会变平，阻挡了污泥中间的空隙，导致污泥中的水无法流出，严重的可能完全屏蔽污泥的渗透性。
从污水厂的实践来看，铁盐(例如氯化铁，PFS)作为调理剂投加在污泥中，更容易产生坚韧的絮凝体，并且比铝盐(如PAC)更好地加强电荷中和改变PH所产生的结构，因此它污水厂中应用在污泥调理中更多。
3、调理剂的反应产物：当向污泥中加入石灰等碱时，其作用是调节污泥的PH值，并改变污泥的碱度，在此过程中污泥会沉淀出碳酸钙和氢氧化钙。由于钙化合物的微溶于水的颗粒性质，可以有效地改善污泥渗透性，在大多数污水厂都会采用添加生石灰(氧化钙)或者熟石灰(氢氧化钙)的方式来进行化学调理，在板框压滤机的使用上有很好的脱泥效果。需要注意的是当污水厂使用石灰作为调理剂用于提高污泥的pH值以实现电荷改变时，通常会发现使具有污泥良好的脱水性能所需的石灰量，超过计算改变pH值所需的石灰量，而且也远远超过了石灰在污泥中的溶解度。在这种情况下，过量的石灰颗粒与污泥颗粒混合，它们介于污泥颗粒之间，本身也是一种脱水助剂。
由于这个原因，在使用氢氧化钠还是石灰来提高污泥的pH值的时候，大多数污水厂会使用石灰，因为氢氧化钠本身也是高度可溶的材料，从污泥脱水角度来说远不如石灰的附加效应高，另外从成本来说，石灰的优势也更大。但是需要注意的是石灰的粉末较细，在使用过程中会有扬尘现象，造成脱水车间调理工段的环境恶劣。
原标题：污水厂的处理流程中的工艺细节管理(七十三)-污泥处理段的工艺细节管理(24)
