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一般污泥脱水可分为自然干化脱水和机械脱水两大类。自然干化脱水是将污泥摊置到由级配砂石铺垫的干化场上，通过蒸发、渗透和清液溢流等方式，实现脱水。这种脱水方式适于村镇小型污水处理厂的污泥处理维护管理工作量很大，且产生大范围的恶臭。
机械脱水指利用机械设备进行污泥脱水，自然干化相比，该方法占地比较少，恶臭影响也较小，但运行维护费用较高。 机械脱水的种类很多，按脱水原理可分为真空过滤脱水、压滤脱水和离心脱水三大类，国外目前正在开发螺旋压榨脱水，但尚未大量推广。
板框压滤脱水机泥饼含水率最低，因而一直在采用。但这种脱水机为间断运行，效率低，且操作麻烦，维护量很大，所以使用并不普遍，仅在要求出泥含水率很低的情况下使用。目前国内新建的大部分污水处理厂，绝大多数采用带式压滤脱水机，因为该种脱水机具有出泥含水率较低且稳定、能耗少、管理控制不复杂等特点。离心脱水机噪音大、能耗高、处理能力低，因此以前使用较少。
污泥在机械脱水前，一般应进行预处理，也称为污泥的调理或调质。这主要是因为城市污水处理系统产生的污泥，尤其是活性污泥脱水性能一般都较差，直接脱水将需要大量的脱水设备，因而不经济。所谓污泥调质，就是通过对污泥进行预处理，改善其脱水性能，提高脱水设备的生产能力，获得综合的技术经济效果。污泥调质方法有物理调质和化学调质两大类。物理调质有淘洗法、冷冻法及热调质等方法，而化学调质则主要指向污泥中投加化学药剂，改善其脱水性能。以上调质方法在实际中都有采用，但以化学调质为主，原因在于化学调质流程简单，操作不复杂，且调质效果很稳定。
污泥调质常采用阳离子型聚丙烯酰胺，其作用机理包括两个方面:一是其分子上带电的部位能中和污泥胶体颗粒所带的负电荷，使之脱稳；二是利用其高分子的长链条作用把许多细小污泥颗粒吸附并缠结在一起，结成较大的颗粒。前一作用称为压缩双电层，后一作用称为吸附架桥。
按照离子密度的高低，阳离子聚丙烯酰胺又分成弱阳离子，中阳离子和强阳离子三种，实际中都采用较多。离子密度越高，其中和负电荷使污泥胶体颗粒脱稳的作用越强，但高离子密度的PAM的分子量往往较小，吸附架桥能力较弱。因此以上三种PAM的污泥调质效果一般相差不大。污泥脱水过程中PAM的型号和投加量以及脱水后泥饼的干燥度视污泥种类的不同而不同，故须对各种不同型号的PAM产品进行试验和选择。
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