近年来，我国可再生能源发展迅猛，但是煤炭仍然占一次能源消费的60%以上，在很长一段时间内都是我国的主要能源形式；随着环保意识的提高，矿区环境的改善迫在眉睫。

含煤污泥主要是指煤矿生产、生活废水生化处理过程中产生的含有大量煤渣、煤粉的剩余污泥。这类污泥与煤矿矿井水污泥相比有机物含量更高，难于脱水，容易腐化；与纯粹的生活污水污泥相比无机颗粒含量更高，易于板结，不宜输送；在工程实践中含煤污泥的浓缩脱水处理成为影响煤矿区污水处理效果的关键因素。

比阻（SRF）和毛细吸水时间（CST）是衡量污泥浓缩脱水性能的主要指标，一般认为SRF在（1～4）×10¹²m/kg或者CST≤20s时较为经济。本文通过对含煤生活污水污泥、矿井水污泥和城镇生活污水污泥的SRF和CST进行对比研究，反映其不同的性质，揭示SRF和CST之间的关系，为矿区含煤污泥浓缩脱水性能评价提供参考。

1 材料与方法

1.1 污泥来源

试验所用污泥为邢台矿区、淮南矿区、兖州矿区等含煤生活污水剩余污泥，同时选取淮南矿区某煤矿矿井水污泥、杭州某城市生活污水处理厂剩余污泥作为对比；并按照污泥干重的0.0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%投加聚丙烯酰胺对含煤污泥进行调理。

1.2 试验方法与过程

比阻测定采用自制比阻测定装置，布氏漏斗直径80mm，真空压力35.46kPa，每隔一段时间（前2分组间隔30s，之后间隔60s）记录一次计量管内的滤液体积，试验20min或真空破坏。

污泥含固率测定采用DHS-20A烘干称量法水分测定仪，105℃恒重，分别称量恒重前后质量，计算含固率。

粘度测定采用NDJ-79型旋转粘度计，测量范围1～1×10⁶mPa·S，测量误差±5%，25℃恒温测定。

CST测定采用英国Triton的304B型CST测定仪，采用18mm测试管，5mL样品，通过Triton标准CST测试滤纸产生的毛细吸水压力从试样中吸收水分，记录湿润半径从16mm到22.5mm所用时间，作为CST值。

2 结果与讨论

2.1 PAM调理前污泥SRF、CST与DS的关系

通过对11份含煤生活污泥样品的测试，SRF在（1.64～3.26）×10¹²m/kg之间，CST在12.2s～39.1s之间，DS在1.27%～5.44%之间。

可以看出，在本次试验数据基础上SRF、CST与DS之间存在正相关性，决定系数分别为0.723、0.793。

2.2 PAM调理后污泥SRF、CST与DS的关系

对选定的较具代表性含煤生活污水污泥按不同浓度投加高分子量PAM，搅拌30s后分别测定SRF在（3.11～1.72）×10¹²m/kg之间，CST在15.4s～35.7s之间，DS在2.87%～3.77%之间。

可以看出，通过PAM调理SRF、CST与DS之间依旧存在正相关性，决定系数分别为0.620、0.767，显著性弱于未经调理的污泥。

2.3 SRF与CST的关系

相对于与DS的关系，含煤生活污泥调理前、后的SRF与CST呈现更为明显的正相关性，决定系数分别为0.949、0.958。可见，通过易于测定的CST代替SRF来反映含煤生活污水污泥的脱水性能具有充足的数据支持，并且简便易行。

2.4 含煤污泥与其他污泥对比

利用含煤污泥调理前SRF与CST关系的回归曲线，预测对比样品矿井水污泥和城镇生活污水污泥的SRF来验证对比样品与含煤污泥SRF、CST的相关性。

对比样品SRF预测值与实测值的偏离度均超过20%，表明上述污泥与煤矿含煤生活污泥的浓缩脱水性能存在较大的差异，简单以上述几种污泥的特性作为煤矿含煤生活污泥的设计参数，存在较大技术风险及不确定性，这也是部分煤矿含煤生活污泥处理效果不佳的根本原因。

2.5 PAM调理效果

随着PAM投药量的增加，污泥含固率、上清液浊度逐步减低至低点后开始上升，上清液浊度低至2.7NTU；SRF、CST呈现逐步下降趋势。投加干污泥重量0.8%的该型PAM是比较合适的调理加药量。

3 结论

（1）含煤生活污泥经PAM调理前、后的SRF、CST与DS存在正相关性，SRF与CST之间的正相关更为显著，决定系数≥0.9，可以通过易于测定的CST表征含煤污泥的特性。

（2）含煤生活污泥的浓缩脱水特性与矿井水污泥、城镇生活污水污泥等存在较大不同，不宜直接利用上述污泥参数进行含煤生活污泥相关设计选型。

（3）含煤生活污泥通过PAM调理可以获得较好的脱水性能，试验过程中投加污泥干重0.8%的PAM即可以满足脱水要求，同时污泥量较少，清液浊度较低。