槽式双频超声波发生器改善污泥脱水性能研究

研究利用槽式双频超声波发生器改善二沉池污泥脱水效果,采用正交试验方法研究最优操作参数,并探讨各操作参数的影响规律.根据试验要求设计了槽式双频超声波发生仪,在试验中改变超声波的频率、声能密度、处理时间与发生方式,比较污泥处理前后含水率的变化.试验结果表明,在超声波改善污泥脱水性能的影响因素中,影响最大为处理时间,其次为声能密度,最小为频率.超声波作用的最佳操作条件是频率为19kHz,声能密度为0.050W/mL,处理时间为30s,此时污泥脱水性能提高14.3%.低频率、低声能密度与较短的处理时间,有利于提高污泥的脱水性能;操作参数超出一定范围反而会恶化污泥的脱水性能.超声波发生方式对污泥脱水性能的改善有影响,低频率条件下单频优于双频,高频率下双频优于单频.     

Fenton-絮凝联合调理对污泥脱水性能影响

为改善污泥脱水性能并比较不同调理方法的优劣,采用絮凝、Fenton氧化及Fenton-絮凝联合对城市污水处理厂剩余污泥进行调理。研究以滤饼含水率、污泥比阻(SRF)、上清液浊度、胞外聚合物(EPS)作为评价指标,综合考察试剂投加量、反应时间、污泥pH等因素对污泥脱水性能的影响及其最佳条件。结果表明:在H_2O_2、Fe~(2+)的投加量分别为4 g/L、30 mg/L,Fenton反应时间为60 min时,Fenton氧化对污泥絮体的破解效果最佳。该最佳Fenton反应条件下进行污泥絮凝调理,投加CPAM 60 mg/L、调节初始pH为5,污泥调理效果最佳,使得滤饼含水率、上清液浊度、SRF分别降低了24.56%、42.12%、66.67%。Fenton-絮凝联合调理对于污泥脱水性能的改善显然优于单独絮凝调理。Fenton试剂可通过强氧化作用有效破解污泥絮体的EPS,进而有效降低污泥含水率;CPAM的絮凝作用使污泥比阻大大降低,提高了污泥脱水性能。     

Fenton试剂对剩余污泥脱水性能的影响

以剩余污泥为研究对象,通过考察p H值、H_2O_2浓度、Fe~(2+)浓度和反应时间等条件对污泥比阻(SRF)、污泥抽虑后泥饼含固率(DS)的影响,研究了Fenton试剂对污泥脱水性能的影响。结果表明:Fenton试剂能够破坏污泥的胶态结构,从而提高污泥的絮凝性,改善污泥的脱水性能。Fenton试剂改善污泥脱水性能的最适宜条件为:Fe~(2+)浓度为0.90 g/L、p H=4.00、H_2O_2浓度为5.00 g/L、反应时间为30 min。当p H=4时,SRF达到最小值6.49×1012m/kg,DS达到最大值27.14%,此时污泥脱水性能最好。当H_2O_2投加量为5.00 g/L时,SRF为5.16×1012m/kg,泥饼DS相对较高,此时污泥相对较容易脱水、脱水程度较高。当Fe~(2+)浓度为0.90 g/L时,SRF值最小为7.24×1012m/kg,污泥相对比较容易脱水。反应时间达到30 min之后SRF基本趋于稳定。     

高温两相厌氧处理高固市政污泥性能

以市政污泥为底物,建立高温两相厌氧消化系统,考察其运行性能,并与单相厌氧消化系统进行对比.运行结果表明两相厌氧消化系统具有更好的处理效果,稳定运行阶段TS、VS去除率和产甲烷比率分别为(41. 6±1. 7)%、(48. 0±4. 4)%和206. 8 m L·g-1VS,均高于单相厌氧消化系统;市政污泥经两相厌氧消化后,其卫生化程度(病原体、重金属及毒性有机物质量浓度)优于单相厌氧消化系统;市政污泥经厌氧消化后脱水性能会下降,但两相厌氧消化系统后的市政污泥具有更好的脱水性能,且最佳PAM投加量为5 g·kg~(-1)TS.     

九龙江流域水厂污泥脱水性能的实验研究

根据九龙江流域净水厂污泥的颗粒性质,进行絮凝实验、污泥比阻和过滤实验,研究污泥的脱水性能.根据试验结果,适当投加聚丙烯酰胺可以降低污泥比阻,改善脱水性能.其中阴离子型聚丙烯酰胺对该地区水厂污泥的调制效果较好,并确定PAM投加范围以低于0.5‰为佳,不仅可以降低运行成本,而且在改善污泥的脱水性能及上清液水质的回用效果上,均可以达到最佳的状态.     

微波联合Fenton试剂对污泥脱水性能的影响研究

将微波辐射应用于污泥脱水,研究污泥在不同微波辐射强度和辐射时间后污泥比阻、泥饼含水率和溶解性化学需氧量的变化,探讨微波辐射对污泥结构破坏的相关机理.结果表明,微波辐射可明显改善污泥脱水性能,微波辐射能越高,最佳微波辐射时间越短,低强度短时间的微波辐射难以改变污泥性质.微波联合Fenton试剂能提高污泥脱水性能,先微波后投加Fenton试剂比先投加Fenton试剂后微波效果更好.     

剩余活性污泥的超声脱水处理

分析了剩余活性污泥的超声脱水情况.研究了处理时间、电功率、pH值和絮凝剂在超声作用下的污泥脱水情况.结果表明:污泥的脱水应在低功率(以50 W为例)、短时间(7 min)内进行,最高的脱水率(相对于未超声而言)可增加约16%.酸性污泥有利于超声脱水,且先超声处理再将污泥调成酸性,污泥脱水率最高可达23%(相对于原污泥).絮凝剂和超声也有利于污泥脱水,但脱水率仅为16%.     

含油污泥复合调理方案研究简

对石化企业污水处理厂含油污泥脱水性能进行研究,首先使用石油醚对其进行油水分离处理,真空抽滤后,测试滤饼的含水率,以含水率作为判别指标.探究生物质、臭氧和超声调理3种方式,单一及复合调理对污泥脱水性能的影响.结果表明:3种方式单一调理最佳参数,先进行臭氧化,臭氧的最佳投加量为0.1g/g,滤饼含水率为82.45%;再进行超声处理,28kHz时间超声波作用最佳为2min,滤饼含水率为74.61%;生物质与污泥干物质量比为2.5%时,滤饼含水率为62.7%;复合调理参数为臭氧投加量0.1g/g,超声波时间2min,生物质与污泥干质比为2%时,滤饼的含水率达到59.76%.复合调理效果优于单一调理,调理后污泥能够自持燃烧.     

含油污泥复合调理方案研究

对石化企业污水处理厂含油污泥脱水性能进行研究,首先使用石油醚对其进行油水分离处理,真空抽滤后,测试滤饼的含水率,以含水率作为判别指标.探究生物质、臭氧和超声调理3种方式,单一及复合调理对污泥脱水性能的影响.结果表明:3种方式单一调理最佳参数,先进行臭氧化,臭氧的最佳投加量为0.1g/g,滤饼含水率为82.45%;再进行超声处理,28kHz时间超声波作用最佳为2min,滤饼含水率为74.61%;生物质与污泥干物质量比为2.5%时,滤饼含水率为62.7%;复合调理参数为臭氧投加量0.1g/g,超声波时间2min,生物质与污泥干质比为2%时,滤饼的含水率达到59.76%.复合调理效果优于单一调理,调理后污泥能够自持燃烧.     

絮凝剂对化学混凝污泥脱水性能的改善研究

文章用试验研究了东莞樟村水质净化厂一级强化混凝处理工艺处理东莞运河污水所产生的化学混凝污泥脱水问题。结果表明:五种阳离子型和一种两性型PAM效果最好,阴离子、非离子型PAM药剂调理化学混凝污泥的效果均不理想;各种药剂都有其最佳作用范围,投加量过高或过低都会导致脱水性能的降低。最佳调理药剂应该能全面改善化学混凝污泥的脱水速率和脱水程度,而不仅只是改善某一方面。     

碱-电法对污泥脱水性能作用的试验

目的探究污泥脱水性质变化的原因,改善污泥的脱水性能.方法实验采用碱-电法作为污泥脱水的预处理手段,考察Na OH和Ca(OH)2这两种碱与电化学联用后污泥的脱水效果.并通过显微镜照片对照分析污泥絮体状态与污泥脱水性能的关系.结果处理60 min后,Ca(OH)2-电化学氧化组污泥脱水时间对比Na OH-电化学氧化组和未加碱电化学组污泥脱水时间明显缩短.污泥含水率相较另两组的84.5%、74.3%,Ca(OH)2-电化学氧化组为72.2%,含水率明显降低.实验发现Ca(OH)2-电化学氧化法促进污泥脱水的最适条件为:Ca(OH)2投加量15 mmol/L,电解时间60 min,电压梯度5 V/cm.结论采用碱-电法污泥脱水性能得到提升,污泥的脱水性质与污泥内部蛋白质和多糖的含量有很大关系.蛋白质和多糖等大分子物质的浓度过高或过低,都会对污泥脱水产生不利影响.     

过硫酸钾-UMCT-叶蜡石改善污泥脱水性能

以毛细吸水时间(CST)和离心沉降比(SV)为污泥脱水性能指标,考察过硫酸钾、超声波微波组合技术(UMCT)、叶蜡石单因素以及三因素耦合改善污泥脱水性能的效果。根据单因素实验结果最佳值范围,用响应曲面方法(RSM)和方差分析获取三因素耦合的最佳值。结果表明,在污泥脱水最佳条件下,过硫酸钾投加量为0.15g/g、UMCT处理时间为12s、叶蜡石投加量为0.35g/g,SV和CST分别是32.5%和38.4s,与预测值基本吻合。此外,采用扫描电镜(SEM)、粒径分析和热重分析(TG-DTG)等手段进一步验证,提高了结论的可信度。     

PUWU、高铁酸钾和脱硫灰改善污泥脱水性能研究

研究了PUWU、高铁酸钾和脱硫灰单因素及耦合作用对污泥脱水性能的影响。在单因素实验结果的基础上,通过曲面响应优化,建立毛细吸水时间(CST)和污泥沉降比(SV)的二次多项式预测模型和方差分析,得到三因素耦合调理污泥最优值:在PUWU(脉冲条件:微波功率540 W、超声波功率3 W、紫外线(253.7nm)处理时间、高铁酸钾和脱硫灰投加量分别为35 s、1.25 mL/100 mL和2 g/100 mL的条件下处理的污泥脱水性能最佳。此外,通过污泥颗粒粒径以及电镜观察(SEM)分析对最佳结果进一步验证,提高了实验方法的可信度。     

表面活性剂CTAC对活性污泥的脱水性能及其机理研究

通过对污泥含水率和胞外聚合物(EPS)含量的测定,考察了阳离子表面活性剂(CTAC)和阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)对污泥脱水性能的影响.结果表明,它们都有助于改善污泥的脱水性能,CPAM的最佳投药量为0.0106g/100mL污泥,表面活性剂投药量约为0.738g/100mL污泥,分别使污泥滤饼含水率降至80.28%和68.73%.为了进一步探讨表面活性剂对污泥的作用机理,实验通过观察表面活性剂处理前后污泥的电镜扫描照片(SEM)和粒径分布,发现经过表面活性剂处理的污泥原絮团被破坏,污泥表面呈网状结构;占体积分数90%的颗粒粒径都在52μm以下,较原泥明显减小.实验表明,表面活性剂主要是通过破坏污泥结构释放内部结合水和溶出EPS来改善污泥脱水性能.     

絮凝剂和溶菌酶联用促进污泥脱水性能

通过小试试验考察了絮凝剂(聚丙烯酰胺)和溶菌酶联合使用对污水厂二沉池回流污泥的脱水性能、沉降性能及絮体特性的影响,并与2种药剂单独作用时进行了对比研究.结果表明,絮凝剂和溶菌酶分别单独作用于污泥脱水时,均可改善污泥的脱水性能;但2种药剂共同作用时,能同时提高污泥沉降性能和脱水速度,且脱水程度较2种药剂单独处理时进一步提升.2种药剂联用时的最佳投加量为20 mL/L絮凝剂+0.05 g/g溶菌酶,且最优添加顺序为先絮凝剂再溶菌酶.此时污泥抽滤泥饼含水率和比阻分别为65.7%和0.8×1012 m/kg,与原泥相比下降25.3%和75.8%.通过污泥胞外聚合物(EPS)含量与污泥絮体形态分析可知,溶菌酶可以有效破坏污泥絮体结构,改变污泥EPS的分布;高分子絮凝剂的吸附架桥作用则加快了污泥过滤脱水速度.而两者联合使用增大了污泥絮体二维分形维数,可使污泥絮体结构更加细密紧实,并提高污泥可脱除水分的比例,从而提高了污泥脱水性能.研究结果表明,絮凝剂和溶菌酶联用调理污泥脱水具有较好的应用前景.     

工业石膏在自来水厂污泥调解和脱水中的作用

自来水厂污泥的处理和利用是一个至今没有得到完全解决的问题,通常的做法是将其直接排放或脱水后填埋.在实验研究的基础上,论述了采用工业石膏(CaSO4·2H2O)和有机聚合物对自来水厂污泥进行双重调解进而脱水的方法.实验结果表明,用11(工业石膏和有机聚合物的重量比)的投量对自来水厂污泥进行双重调解可明显改善污泥的过滤性能.脱水实验证明双重调解后的污泥经机械脱水,其泥饼含水率可比单纯有机聚合物调解后脱水的泥饼含水率低大约7个百分点.此项研究的意义在于探索自来水厂污泥脱水后农用及作为人工湿地填料的可能性,同时也为自来水厂污泥脱水后的最终处置探索新思路.     

高铁酸钾耦合聚丙烯酰胺改善乙醇厌氧污泥脱水性能

研究了高铁酸钾耦合聚丙烯酰胺对乙醇厌氧消化污泥脱水性能的影响。首先以污泥离心上清液浊度和离心沉降率为快速评价指标进行单因素实验,得出单因素影响脱水性能的最佳范围,然后以曲面响应优化法(RSM)为依据设计了2因素13组实验方案,通过实验数据,建立了污泥离心上清液浊度和离心沉降率二次多项预测模型,得到耦合的最佳处理参数。结果表明,高铁酸钾耦合聚丙烯酰胺的最佳处理值分别为1. 11 g/L和97. 01 mg/L,此时污泥离心上清液浊度和离心沉降率分别取得最优值247 NTU和29. 9%,验证实验表明:离心上清液浊度和离心沉降率分别取得最优值(247±4. 32) NTU和(29. 9±1. 45)%,与模型预测值基本吻合,此外,热重分析(TGDTG)和电镜分析(SEM)也表明污泥脱水性能得到改善,表明基于RSM所得的最佳工艺参数准确可靠,可用于污泥处理过程的参数优化。     

基于响应曲面法优化污泥PAC调理的搅拌参数

使用聚合氯化铝(PAC)作为调理剂,以污泥毛细吸水时间(CST)和污泥容积指数(SVI)分别表征污泥调理后的脱水性能和沉降性能,运用响应曲面法考察剩余污泥PAC调理过程中动力学搅拌参数对污泥脱水性能和沉降性能影响规律,分析各搅拌参数及其交互作用对污泥化学调理效能的影响,优化污泥PAC调理的动力学搅拌参数建立CST、SVI关于动力学搅拌参数的数学模型,并对搅拌参数进行耗能评价.本研究中的动力学搅拌参数包括:第一级搅拌强度(时间),第二级搅拌强度(时间).研究结果表明,第一级搅拌参数对污泥脱水性能和沉降性能影响较强;搅拌参数交互作用对污泥的脱水性能和沉降性能存在显著影响,但对于污泥脱水性能和沉降性能各自起主要交互作用的搅拌参数存在显著区别;数学模型回归性较好,与预测值相比最大偏差为1.91%,剩余污泥PAC调理的最佳动力学搅拌参数:200 r/min,40 s,60 r/min,9 min;对各组搅拌参数进行经济性评价,选择最佳搅拌参数进行污泥调理时耗能较低.     

超声辅助污泥脱水的研究

为了研究超声对污泥脱水性能的影响，在污泥板框压滤实验中，利用超声结合絮凝剂聚丙烯酰胺（PAM）处理污泥的方法，对比了有无超声对污泥压滤脱水的效果。研究结果表明：超声可以降低污泥含水率，使其从最初含水率近98％减少到81％，污泥的体积减少为最初的1／10。超声声强为410W／m^2、超声处理时N2．5 min为较优处理条件；同时絮凝剂的使用量，从0．7％（干基）降至0．6％（干基）。     

活性污泥中的水分测定及其脱水性能

活性污泥通常都难于脱水,造成其处理处置上的困难.对于日益增长的污泥排放量而言,改善其脱水性能是目前亟待解决的一个重要课题.从了解污泥的结构与水分的分布特征出发,进而开发新型的预处理工艺来提高污泥的脱水率是解决污泥处理问题的一条正确途径.在参考大量文献的基础上汇总了活性污泥中水分分布的测定方法,并对污泥脱水性能的评价指标及其意义进行了系统介绍.最后,详细讨论了污泥脱水性能的影响因素及作用机理,包括胞外聚合物的影响,以及酸处理、阳离子絮凝、超声处理、热处理等预处理工艺对污泥脱水性能的影响.