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。     

微波耦合Fe~0/H_2O_2对剩余污泥脱水性能的影响

以污泥比阻(SRF)、泥饼含水率和毛细吸水时间(CST)作为参考指标,系统探讨了微波耦合Fe~0/H_2O_2(MW-Fe~0/H_2O_2)类芬顿反应中初始pH值、微波功率、反应时间、H_2O_2投加量与Fe~0投加量等因素对剩余污泥脱水性能的影响,并通过类比实验阐述了MW-Fe~0/H_2O_2改善污泥脱水性能的作用机理。结果表明:当初始pH值为3、微波功率为400 W、反应时间为150 s、H_2O_2投加量为90 mg/g、Fe~0投加量为60 mg/g时,污泥的脱水性能达到最佳,此时,SRF、泥饼含水率和CST分别降低了90.5%,15.5%和63.3%。污泥胞外聚合物(EPS)组分分析结果表明,紧密型胞外聚合物(TB-EPS)中蛋白质和糖类的减少与污泥脱水性能提高正相关。三维荧光光谱(3D-EEM)显示,TB-EPS中溶解性微生物副产物和色氨酸类蛋白被氧化降解,有利于改善污泥的脱水性能。     

生物表面活性剂对污泥脱水性能的影响

通过对污泥离心过滤脱水后含水率及毛细吸水时间(CST)的测定,考察了生物表面活性剂鼠李糖脂及其与阳离子化学表面活性剂溴化十六烷基三甲铵(CTAB)复配对活性污泥脱水性能的影响.当鼠李糖脂投加量为0.10g·g-1时,相比于原污泥,离心脱水污泥含水率下降了2.4%,过滤滤饼含水率下降了10.8%;CST值却由27.3s升至48.8s.研究结果说明:鼠李糖脂的投加能显著降低污泥脱水后污泥的含水率,但却会使污泥脱水速率变慢.相比于单独使用鼠李糖脂或CTAB,鼠李糖脂与CTAB以1∶1,1∶2或1∶3复配时不仅使脱水后污泥含水率更低,而且对污泥脱水速率也有改善作用.     

光脉动检测技术在污泥调理实时监控中的应用

化学调理法作为一种重要的污泥处理方法,已经在生产中得到了较广泛的应用.如何准确地确定调理药剂的最佳投量成为该方法成功的关键.光脉动检测技术以其检测参数少、灵敏度高等优点有望解决这一问题.通过光脉动检测技术与CST(毛细管抽吸时间)法的对照实验表明,光脉动值R与CST值tcs均随着药剂投加量的变化而发生相应的改变,在60s左右,R达到最大值,同时tcs也达到最小值,表明该时间就是相应的最佳混合时间.故可以将脉动检测技术作为污泥调理和脱水性能的一种快速、简单的在线监测方法.     

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。     

壳聚糖絮凝剂对污泥脱水性能的影响研究

壳聚糖絮凝剂对污泥脱水性能有显著的影响且无毒害,通常可作为污水处理厂污泥脱水的添加剂.本文以某市污水处理厂剩余污泥为对象,研究了壳聚糖絮凝剂对污泥脱水性能的影响.初步实验表明,在l00mL剩余污泥中投加浓度为6g/L的壳聚糖溶液6mL时可达到污泥的最小含水率,为70.42%;污泥中有机质含量、含水率、SV30随絮凝剂投...     

Fe~(2+)激活过一硫酸盐调理剩余污泥的研究

以浓缩池污泥为研究对象,采用Fe~(2+)激活过一硫酸盐(HSO_5~-,PMS)氧化法调理剩余污泥。研究了Fe~(2+)与PMS的摩尔比,PMS投加量,初始pH值,Fe~(2+)的投加方式以及温度对污泥脱水性能的影响。研究结果表明:对污泥比阻(SRF)降低率影响顺序由大到小依次为:PMS投加量,pH值,n(Fe~(2+))/n(HSO_5~-)摩尔比;污泥脱水性能的最佳条件:温度25℃,Fe~(2+)与HSO_5~-的摩尔比为1∶1,PMS投加量为1.2mmol/g TS,pH不调节,Fe~(2+)一次投加,在此条件下污泥比阻降低率达到90.98%.对Fe~(2+)激活过一硫酸盐氧化法调理前后污泥的胞外聚合物(EPS)采用三维荧光光谱图进行分析,结果表明:污泥脱水性能的提高与LB-EPS(松散型)和TB-EPS(紧密型)相关,部分LB-EPS和TB-EPS被Fe~(2+)激活PMS氧化降解,释放出大量的结合水,从而提高了污泥的脱水性能。     

高温厌氧下腐殖土对改善活性污泥性质的影响

以提高活性污泥脱水性能、减量化、稳定化为目标,通过考察毛细吸水时间、有机元素组成、有机物分子量分布、傅立叶红外光谱等指标,探讨在55°C高温厌氧条件下腐殖土的投加量、反应时间对活性污泥脱水性能、元素组成及结构特征的影响.研究结果表明,污泥脱水性能随腐殖土投加量的增加而提高,且脱水时间减少9.5%～38.4%;在腐殖土的作用下污泥中富里酸(FA)相对分子量分布指数Mw/Mn随投加量递减,小分子量有机物数量的比值由50%提升至70%;污泥中腐殖酸(HA)的傅立叶红外光谱图中腐殖土投加前后在1 654,1 540,2 925cm-1峰处有明显的降低,表明腐殖土投加增强HA芳构化程度,提高处理后污泥的稳定性和成熟度;有机元素、总有机碳分析亦得到类似的结论.     

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.     

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。     

超声波Fenton协同PAM改善污泥脱水性能

以污泥含水率(WC)、离心沉降比(CSE)和毛细吸水时间(CST)为脱水性能评价指标,利用超声波、Fenton协同PAM对城市污泥进行处理,探讨脱水性能改善效果及机理.在单因素实验的基础上,以响应曲面优化法(RSM)为手段,建立二次多项预测模型方程,进行方差分析,得到最佳处理参数.结果表明,超声波、Fenton和PAM...     

玉米加工污水剩余污泥吸附铅和镉的影响因素

以玉米加工污水剩余活性污泥为吸附剂, 研究吸附时间、 温度、 pH值、 污泥投加量、 铅镉共存等因素对污泥吸附铅、 镉的影响. 结果表明, 玉米加工污水剩余污泥吸附铅、 镉是快速过程, 温度对吸附影响较小, 吸附的最佳pH=4~8, 铅和镉的吸附量随污泥投加量的增加而增加, 铅吸附最佳投泥量为0.5 g/L, 污泥吸附不同初始质量浓度镉的最佳污泥投加量不同, 为0.5~2 g/L; 在铅与镉共存的吸附体系中, 铅的存在对镉的吸附有抑制作用, 而镉的存在对铅的吸附几乎没有影响.     

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.     

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.     

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。     

不同pH值下胞外聚合物对污泥脱水性能及束缚水含量的影响

研究了不同pH值下污泥脱水性能和束缚水含量的变化,通过测定污泥调理过程中各层胞外聚合物( S-EPS、LB-EPS和TB-EPS)中蛋白质和多糖的含量、S-EPS中有机官能团以及有机酸的含量,探讨了胞外聚合物对污泥脱水性能及束缚水含量的影响.酸性条件下,污泥的脱水性能明显好于中性条件,并且pH值为3.03时,污泥滤饼含水率( WC)和毛细吸水时间( CST)均降至最低,分别为60.8%和25.4 s;碱性条件下,污泥中束缚水的含量明显增加,WC和CST均大幅升高,污泥脱水性能恶化.酸碱的加入导致污泥中TB-EPS含量降低,LB-EPS和S-EPS含量升高,并且EPS各层组均与WC、CST以及束缚水含量具有很强的相关性,其中S-EPS与污泥脱水性能以及束缚水含量的相关性最显著.酸碱调理过程中,部分EPS水解生成有机酸等小分子有机物,S-EPS中有机官能团的总量和种类都有明显增多.     

污泥处理条件对臭氧破解污泥能力的影响

利用臭氧强氧化性,使污泥细胞破解有机质溶出,实现活性污泥的全循环再生化处理,达到污泥“零排放”的目的.本研究改变处理条件(臭氧投加量、反应时间和空气进气量等),系统地检测反应前后污泥混合液的各项指标(总悬浮固体、挥发性悬浮固体、溶解性化学需氧量、氨氮、总磷、污泥沉降比),探讨臭氧氧化破解污泥反应的机理.由实验可知,在臭氧氧化破解污泥实验中,投加的臭氧量(相对于总悬浮固体)为0.27 g/g,反应时间为30 min,空气进气量为2.0 L/min时,破解的效果达到最佳,总悬浮固体的减少量达到2.8 g/L.气体流量越大破解效果越好,在空气进气量为2.0 L/min的条件下,臭氧氧化破解污泥实验效果最佳.随着臭氧投加量的增加,MLSS减少速率将由慢到快,然后趋于平缓,最佳投放量为0.25 g/g时,总悬浮固体减少量为1.42 g/L,SCOD的增加量为626 mg/L,氨氮和总磷的增加量分别为10.7、1.068 mg/L.     

碱协同介质阻挡放电等离子体破解污泥

通过响应曲面法分析研究Ca(OH)2与介质阻挡放电(dielectric barrier discharge,DBD)等离子体对污泥破解的协同作用,并推测其可能机制.结果 表明:仅使用Ca (OH)2破解污泥,投加量在300 mg/g MLSS(混合液悬浮固体)时,得到较好的破解效果,反应60 min后,污泥溶解性化学需氧量(solluted chemical oxigen demand,SCOD)、蛋白质、多糖释放量分别为836.00、296.11、64.21 mg/L;仅使用DBD等离子体处理污泥,破解效果与放电电压、放电时间呈正相关关系.碱协同DBD等离子体破解污泥效果优于单独破解,通过实验和模型预测放电电压10.29 kV,放电时间24 min,碱投加量288.77 mg/g MLSS,碱处理时间60 min为最佳联合破解条件,该条件下SCOD为2 021.03 mg/L.推测液相OH-提高了O3氧化能力和效率,同时碱对纤维与脂类的溶解有利于活性物质发挥破壁作用.     

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.