(1)化學調理定義和主要作用方式

化學調理方法也稱加藥調理法，是指通過向污泥中添加適量的化學藥劑，使其在污泥膠質微粒表面起化學反應，中和污泥膠質微粒的電荷或改變膠體的立體結構，促使污泥微粒凝聚成大的顆粒絮體而發生沉淀，從而達到改善污泥脫水性能的目的。化學調理技術是傳統的污泥調理技術，經濟實用、簡單方便，可以增加污泥膠體顆粒體積，大幅地降低其比表面積，改變污泥表面與內部的水分分布狀況，減少水分的吸附，同時使水從污泥顆粒中分離出來，最終使污泥的脫水性能得到有效地提高。

一般認為，污泥化學調理影響污泥脫水性能的作用方式主要包括壓縮雙電層、吸附架橋和網捕3個方面。

1)壓縮雙電層作用

雙電層即擴散層和吸附層的合稱。由于污泥膠體顆粒本身帶負電荷，離子間存在靜電斥力，因此可以使污泥長時間的保持較為穩定的膠體分散狀態。當雙電層被壓縮時，污泥膠體顆粒間的靜電斥力就會減小，污泥膠體的穩定狀態被打破從而導致膠體顆粒的聚集，并形成絮團。

當向污泥中加入大量的陽離子電解質時，陽離子就會涌入擴散層甚至吸附層，增加其中的陽離子濃度，使擴散層或吸附層變薄，從而削弱膠核表面的負電性，并降低膠粒間靜電斥力。當大量陽離子涌入吸附層而導致擴散層完全消失時，膠體顆粒間的靜電斥力就會消失，此時膠粒間最容易發生互相碰撞并產生較大的絮凝體。一般來說，絮凝劑所帶的電荷量越多，達到同樣絮凝效果時所消耗的絮凝劑的量就會越少。但是，絮凝劑的添加量不能過大，當添加量過大時，膠體顆粒表面的電荷就會發生逆轉，從而導致膠體顆粒間靜電斥力的恢復，并使已脫穩膠體又重新處于穩定的膠體分散狀態，脫水性能惡化，如鋁鹽和鐵鹽以及一部分有機高分子絮凝劑均會導致這種情況的發生。

2)吸附架橋作用

吸附架橋是指當高分子絮凝劑濃度較低時，其分子鏈上的—COO一、—CONH2、—NH一等活性基團可以產生氫鍵、范德華力、配位鍵等而與污泥顆粒發生作用，使吸附在污泥顆粒表面上的高分子長鏈還能同時被吸附在另一顆粒的表面，從而實現“架橋”。通過這種架橋方式可以將兩個或更多的污泥膠體顆粒吸附在一起，使顆粒逐漸增大，或在同電性的污泥膠體之間通過異電性的高分子將其鏈接起來，形成質量和體積較大的膠團，從而導致污泥絮凝。一般認為，高分子絮凝劑凝劑在污泥膠體表面的覆蓋率為33.3%~50%時即為絮凝劑的最佳投加量，而當覆蓋率增加至90%時，已脫穩的膠體會產生再懸浮或產生膠體保護作用。絮凝劑的最佳濃度與其分子量的大小無大，而主要取決于其所含官能團的數量與極性，因此最佳的絮凝效果發生于膠體顆粒電位為零的附近，但凝聚速度會隨著分子量的增加而變快。(www.wS46.com)

3）網捕作用

當以鋁鹽或鐵鹽為絮凝劑投加到污泥溶液中時，此類陽離子型高分子絮凝劑會發生水解，形成溶解的單聚、二聚和多聚的羥基配合物離子水合物，進而產生水合金屬氫氧化物沉淀。由于這類氧化物表現為巨大的網狀表面結構，并且帶一定正電荷量，具有一定靜電黏附能力。因此在膠體粒子生成水合金屬氫氧化物沉淀的過程中，此類沉淀會對帶負電荷的膠粒產生吸附、集卷和網捕作用，從而進一步促進了絮凝狀沉淀的形成。