对炼油厂剩余活性污泥进行脱水处理，确定了絮凝剂及其投加量，并考察了相关运行参数对污泥脱水效果的影响。结果表明，在PAC投加量为200 mg˙L-1、CPAM投加量为25 mg˙L-1、操作温度为40℃、污泥初始pH值为8˙0、快搅强度为170 r˙min-1、快搅时间为60 s、慢搅强度为50 r˙min-1、慢搅时间为8 min的最佳条件下，污泥的脱水效果明显得到改善。在此条件下进行了多次实验，泥饼的含水率均低于81˙63%。
含油污泥是指在原油开采、集输、炼制等过程中产生的大量含油固体废物，一般分为油田含油污泥与石油化工行业（主要是炼油厂）产生的含油污泥。含油污泥中含有大量的病原菌、寄生虫（卵）、重金属、放射性元素及大量的苯、酚、蒽、苯并芘等难降解的有毒有害物质，若直接排放，会污染周围的土壤、水体和空气[1],对人体造成危害。含油污泥已被列入《国家危险废弃物目录》中的含油废物类，《国家清洁生产促进法》要求必须对含油污泥进行无害化处理。
石油化工行业的污水处理系统产生的污泥主要来自隔油池底泥、浮选池浮渣和剩余活性污泥，统称为“三泥”。长期以来，污水处理厂将“三泥”进行混合，浓缩处理。由于“三泥”的性质差别较大、成分极其复杂，难于脱水，处理具有一定的难度[2,3]。为解决此问题，研究者根据“三泥”的特性进行了分别处理的研究工作。作者对剩余活性污泥进行脱水处理，确定了复配絮凝剂及其投加量，考察了实验参数对污泥脱水效果的影响，确定了最佳处理条件，拟为实际应用提供技术支持。
1实验
1˙1泥样、试剂和仪器
泥样取自某污水处理厂剩余活性污泥浓缩池中，呈黑色，有恶臭味，富含大量微小絮体，pH值为7˙16,含水率为99˙68%,不含油。
无机絮凝剂（2000 mg˙L-1），有机絮凝剂（1000mg˙L-1），盐酸溶液（1 mol˙L-1），氢氧化钠溶液（1mol˙L-1）。
XQY-Ⅱ型旋转挂片腐蚀试验仪，江苏省江都市建华仪器仪表厂；真空抽滤装置；AB204-S型分析天平，瑞士梅特勒；202V1型电热恒温干燥箱，上海优浦科学仪器有限公司；PH211型酸度计，美国Hanna公司。
1˙2方法
（1）将盛有500 mL污泥的烧杯放入旋转挂片腐蚀试验仪中，进行浴热，使污泥的温度升高到预先设置的数值。
（2）在烧杯中投加聚合氯化铝（PAC），快速搅拌一定时间；再投加阳离子聚丙烯酰胺（CPAM），慢速搅拌一定时间，之后，停止搅拌。
（3）取出烧杯，将污泥置入浸润好滤纸的布氏漏斗中，真空抽滤8 min。
（4）取少量的泥饼置于表面皿上，放入恒温干燥箱中，在105℃烘干至恒重，冷却，称重。先计算烘干前后泥饼的质量，再计算泥饼的含水率。
1˙3检测方法
泥饼含水率采用105℃干燥失重法测定。
2结果与讨论
2˙1复配絮凝剂的筛选
有机高分子絮凝剂和无机高分子絮凝剂的复合使用会强化“电中和”及“架桥”作用，从而大大降低絮凝剂的投加量，提高絮凝效能[4]。因此，利用实验室现有的絮凝剂进行复配，并在操作温度为35℃、污泥初始pH值为7˙16、快搅强度为150 r˙min-1、快搅时间为30 s、慢搅强度为70 r˙min-1、慢搅时间为6 min的条件下对复配絮凝剂进行筛选，结果见表1。
由表1可以看出，6#的处理效果最好，泥饼的含水率最低，水最清，絮体大而密实，沉速快。因此，选择PAC+CPAM作为复配絮凝剂。
2˙2复配絮凝剂投加量对剩余活性污泥脱水效果的影响
2˙2˙1PAC投加量对剩余活性污泥脱水效果的影响在CPAM投加量为20 mg˙L-1、操作温度为35℃、污泥初始pH值为7˙16、快搅强度为150 r˙min-1、快搅时间为30 s、慢搅强度为70 r˙min-1、慢搅时间为6 min的条件下，考察PAC投加量对剩余活性污泥脱水效果的影响，结果见图1。
由图1可以看出，泥饼含水率起初随PAC投加量的增大而下降；当PAC投加量为200 mg˙L-1时，泥饼含水率最低；当投加量超过200 mg˙L-1时，泥饼含水率反而升高。这是因为：无机絮凝剂投加到污泥中，会发生一系列水解和聚合反应，生成大量的羟基络合物，水中的胶粒能够强烈吸附水解与聚合反应的各种产物，被吸附的带正电荷的多核络离子能够压缩双电层，并进行电中和作用，使污泥中胶粒的Zeta电位降低，从而使体系脱稳，进而改善了过滤性能；但无机絮凝剂投加量过大时，过多的正电荷可能使颗粒表面带正电，使体系复稳，反而引起过滤性能的降低[5]。因此，PAC投加量以200 mg˙L-1为宜。
2˙2˙2CPAM投加量对剩余活性污泥脱水效果的影响
在PAC投加量为200 mg˙L-1、操作温度为35℃、污泥初始pH值为7˙16、快搅强度为150 r˙min-1、快搅时间为30 s、慢搅强度为70 r˙min-1、慢搅时间为6 min的条件下，考察CPAM投加量对剩余活性污泥脱水效果的影响，结果见图2。
由图2可以看出，泥饼含水率起初随着CPAM投加量的增加愈来愈低；当CPAM投加量为25 mg˙L-1时，泥饼含水率最低；当CPAM投加量超过25 mg˙L-1时，泥饼含水率反而升高。这是因为[6~8]:阳离子絮凝剂在处理污泥时，具有正电荷中和、吸附架桥的双重作用，随着投加量的增加，促使了电荷中和、吸附架桥作用的进行，有利于絮体的形成和沉降，因而改善了污泥的脱水效果。但絮凝剂还有分散作用，当其用量过大时，大量的聚合物吸附在悬浮颗粒上将其包裹，在表面形成空间保护层，阻止吸附架桥作用的形成，使已经形成的絮体重新分散，变成结构松散的絮体，絮体中所含的水分难以去除，导致污泥脱水效果降低。因此，CPAM投加量以25 mg˙L-1为宜。
2˙3操作温度对剩余活性污泥脱水效果的影响
在PAC投加量为200 mg˙L-1、CPAM投加量为20 mg˙L-1、污泥初始pH值为7˙16、快搅强度为150 r˙min-1、快搅时间为30 s、慢搅强度为70 r˙min-1、慢搅时间为6 min的条件下，考察操作温度对剩余活性污泥脱水效果的影响，结果见图3。
由图3可以看出，泥饼含水率起初随着操作温度的升高而降低；当操作温度为40℃时，泥饼含水率最低；当操作温度超过40℃时，泥饼含水率反而升高。这是因为：污泥温度升高时，化学反应加快，水溶液粘度下降、凝聚分子扩散增加、絮体成长速度加快，同时水温升高时，布朗运动加剧，增加了碰撞的机会，有利于污泥凝聚成较大颗粒，从而促进了絮凝和沉降；但污泥温度过高时，化学反应过快，形成了细小的絮体，并且使絮体的水合作用加强，导致产生的污泥含水量高、体积大、难处理[9],反而使污泥的脱水效果降低。因此，操作温度以40℃为宜。
2˙4污泥初始pH值对剩余活性污泥脱水效果的影响
用氢氧化钠溶液和盐酸溶液调节污泥初始pH值，在PAC投加量为200 mg˙L-1、CPAM投加量为20 mg˙L-1、操作温度为35℃、快搅强度为150 r˙min-1、快搅时间为30 s、慢搅强度为70 r˙min-1、慢搅时间为6 min的条件下，考察污泥初始pH值对剩余活性污泥脱水效果的影响，结果见图4。
由图4可以看出，泥饼含水率起初随着污泥初始pH值的增大而降低；当污泥初始pH值为8˙0时，泥饼含水率最低；当污泥初始pH值超过8˙0时，泥饼含水率反而升高。这是因为：在低pH值情况下，混凝过程具有相对较低的凝聚速度、较长的反应时间和较小的絮体颗粒度[10],污泥的脱水效果较差；在pH值为8˙0的条件下，由于絮凝剂的水解产物具有较多的正电荷，胶体颗粒的电中和作用较大，形成的絮体较多，污泥的过滤性能较强，污泥的脱水效果较好；当pH值过高时，电荷改变时胶体颗粒之间的排斥力增大，阻止聚集，使体系复稳，导致污泥脱水效果变差。因此，污泥初始pH值以8˙0为宜。
2˙5水力条件对剩余活性污泥脱水效果的影响
在PAC投加量为200 mg˙L-1、CPAM投加量为20 mg˙L-1、操作温度为35℃、污泥初始pH值为7˙16的条件下，采用正交实验对最佳水力条件进行了考察，结果与分析见表2。
由表2可以看出，4个因素对污泥含水率的影响顺序依次为：快搅强度>快搅时间>慢搅时间>慢搅强度。剩余活性污泥脱水的最佳水力条件是：快搅强度为170 r˙min-1,快搅时间为60 s,慢搅强度为50 r˙min-1,慢搅时间为8 min。
2˙6验证实验
剩余活性污泥脱水的最佳条件为：PAC投加量为200 mg˙L-1,CPAM投加量为25 mg˙L-1,操作温度为40℃，污泥初始pH值为8˙0,快搅强度为170 r˙min-1,快搅时间为60 s,慢搅强度为50 r˙min-1,慢搅时间为8 min。在此条件下，进行了多次实验，泥饼含水率均低于81˙63%。
3结论
（1）从6组复配絮凝剂中，筛选出处理效果最好的复配絮凝剂PAC+CPAM。
（2）絮凝剂PAC和CPAM适合剩余活性污泥脱水的最佳投加量分别为200 mg˙L-1和25 mg˙L-1。
（3）确定剩余活性污泥脱水处理的最佳运行参数如下：操作温度为40℃，污泥初始pH值为8˙0,快搅强度为170 r˙min-1,快搅时间为60 s,慢搅强度为50 r˙min-1,慢搅时间为8 min。
（4）在优化条件下，剩余活性污泥的脱水效果明显得到改善，泥饼含水率降低至81˙63%以下，达到了污泥处理标准（含水率低于85%）。
（5）剩余活性污泥浓缩池中的污泥受沉降时间、季节变化、供暖等因素的影响，其性质会发生相应的变化；中试现场条件和室内实验条件又存在着一定差别。因此，优化条件只能为剩余活性污泥无害化处理提供参考，具体应用时要在现场进行调试确定。
