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。     

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.     

表面活性剂对活性污泥脱水性能和机理的研究

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%,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52m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.     

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.     

表面活性剂调理下污泥中胞外聚合物分布与束缚水含量的关系

通过考察污泥调理过程中滤饼含水率、束缚水含量变化、EPS各层组分分布、傅里叶红外光谱等指标,研究表面活性剂作用下,胞外聚合物分布与束缚水含量的变化关系。研究结果表明:十二烷基二甲基苄基氯化铵(1227)的加入导致污泥中紧密结合的胞外聚合物(TB-EPS)含量降低,松散结合的胞外聚合物(LB-EPS)、黏液层胞外聚合物(S-EPS)含量升高,有效降低束缚水的含量,提高了污泥脱水效果。表面活性剂投加量为75 mg·g-1时,污泥中束缚水含量降至1.58 g·g-1,污泥滤饼含水率降至65.78%。在表面活性剂作用下,部分EPS水解生成小分子有机物,S-EPS中有机官能团的总量和种类都有明显增多。TB-EPS占污泥中EPS总量的大部分,其中,蛋白质、多糖与束缚水存在显著的正相关性,是影响污泥束缚水含量的主要因素。     

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.     

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.     

脱硫灰--FeCl3联合作用改善污泥的脱水性能

以毛细吸水时间和滤饼含水率为评价指标,研究脱硫灰-FeCl3对污泥脱水性能的影响.通过污泥各层胞外聚合物含量的变化以及红外光谱分析,探讨脱硫灰-FeCl3调理污泥的作用机理.结果表明：脱硫灰和FeCl3对污泥进行联合调理的处理效果明显好于这两种调理剂单独投加的处理效果.在调理过程中,脱硫灰-FeCl3将大量紧密结合的胞外聚合物剥落,部分转化为结合度更低的上清液层胞外聚合物和松散结合的胞外聚合物,部分被Fe( OH)3吸附而除去,有效降低毛细吸水时间和滤饼含水率. Pearson相关性分析表明,紧密结合的胞外聚合物与毛细吸水时间和滤饼含水率均存在显著的正相关性,是影响污泥脱水性能的重要因素.污泥滤液红外光谱分析表明,脱硫灰-FeCl3使胞外聚合物剥落进入上清液的同时水解生成氨基酸、脂肪酸等小分子有机物.脱硫灰和FeCl3的最佳投加量分别为300 mg·g-1和60 mg·g-1,毛细吸水时间和滤饼含水率分别降至14.3 s和70.22%,相比于原泥分别降低98.48%和16.10%,脱水性能得到大幅改善.     

HYC絮凝剂在生化污泥脱水中应用的研究

液态阳离子高分子絮凝剂HYC 60 1 ,用量在 1 0～ 1 5mg/L范围内能明显改善生活污水剩余污泥的沉降性能和过滤性能。在 40kPa的真空度下 ,可使污泥含水率由 99.5 %降至 76% ,污泥体积降至原来的 1 /4 8,其脱水性能优于同系列阳离子絮凝剂CPAM和CP 80 3。     

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.     

活性污泥的表面特性与其沉降脱水性能的关系

为改善活性污泥的沉降脱水性能,测定了实验室规模的反应器中培养的泥龄5、10、20 d的污泥胞外聚合物(EPS)的总量和组成、絮体的粒径分布、Zeta电位及其沉降和脱水性能.研究结果表明:随着泥龄的延长,EPS的组成松散附着物(LB)和紧密粘附物(TB)两部分的质量比值(mLB/mTB)减小,小于10 μm的微小絮体数量减少,Zeta电位值也减小.EPS的总量对污泥的沉降脱水性能的影响很小,但其组成(LB、TB)有显著影响,mLB/mTB越大;污泥表面的Zeta电位值越大,小粒径的污泥颗粒则越多,污泥的沉降脱水性能变差.因此,通过改变运行条件,减小mLB/mTB和Zeta电位,可改善污泥的沉降脱水性能.     

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.     

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。     

节能降耗污泥脱水装备及制备建材技术与示范

我国污水厂建设存在严重的"重水轻泥"现象,导致大量污泥"积压",未得到合理的安全处理处置,存在二次污染的隐患。近年来,国家对于污泥的处理处置日益重视,但目前我国正在运行的市政污泥处理处置工程,均存在能耗高、核心装置故障多、工艺运行不稳定的问题,导致我国市政污泥的能源化与资源化利用水平低等的共性问题。该项目通过开发节能降耗型污泥脱水技术,实现污泥的能源化与资源化利用,建设污泥减量及资源化利用示范工程。在保持污泥原有有机质和热值等有益成分不变的前提下,通过研究生物沥浸预处理污泥工艺与技术,显著改善污泥机械脱水性能;开发高效节能污泥机械脱水设备,将污泥含水率降低到60%以下,同时保证预处理环节和脱水设备实现自动化控制,数据自动采集,实时监控。在此基础上,研发深度脱水半干化污泥建材化的利用途径,通过技术集成优化,形成市政污泥高效脱水关键设备设计准则、运行指南和技术标准,为我国污泥资源化利用及其产业化发展提供技术支撑。深入分析测试了污泥基本性质,通过对采集了典型城镇污水处理厂污泥进行了50多个指标的分析测试,了解里了污泥水分状况以及表面电荷情况,为污泥脱水性能的调理奠定了理论基础。结果上看,城市液态污泥比阻大,难脱水;污泥富含有机质和氮磷植物养分;也含有重金属和难降解有机污染物。研究了污泥生物沥浸处理中微生物区系和EPS对脱水性能的影响。污泥经过生物沥浸处理后可通过隔膜厢式压滤脱水机一步脱水到含水率60%的污泥饼。但生物沥浸提高污泥脱水性能的机制尚不十分清楚,本年度主要从自养菌和异养菌菌落形成单位数(CFU)的相对变化及EPS两方面来探讨其影响机制。改良式化学调理剂的研制及其调理机理研究。针对含水80%左右的脱水污泥,在研制添加量低(污泥干物质的15%以下)、成本低、易产业化、满足后续资源化利用的调理剂方面做了深入研究。节能降耗模块化立式污泥脱水装备的研发。针对目前污泥厢式或板框压滤脱水设备占地大、自动卸料和滤布清洗的效果不好;滤布变形较大、易损坏、寿命短等问题,研发占地少节能降耗模块化立式污泥脱水装备,对装备构件中可变腔式过滤模块构型、过滤模块间自动密封技术、滤料自动脱落装置等做了研究,探讨了生物沥浸处理污泥焚烧处置效果及影响因素。比较了生物沥浸处理后深度脱水污泥(含水约60%)与常规脱水污泥(含水约80%)在室温条件下水分蒸发速率的差异,以评价其干化效果。     

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.     

阳离子P(AM-DAC)污泥脱水剂的合成、表征与应用

采用无机引发剂和有机引发剂A作为复合引发剂,通过水溶液聚合法合成了高分子量阳离子聚丙烯酰胺P(AM-DAC)。优化合成条件为:无机引发剂质量分数0.15‰、有机引发剂A质量分数0.50‰、单体总质量分数30%、阳离子度40%和增溶剂B用量0.20‰。在该条件下,所得产物分子量为1.2×107,溶解时间为3h。IR分析证实了产物结构。DTA-TGA分析表明P(AM-DAC)在常温下不分解。浓缩污泥脱水实验结果表明:阳离子度为40%～80%的自制P(AM-DAC)均能取得良好的污泥脱水效果,滤液透光率大于92%,滤饼含水率低于68%。当投加量为1.47kg/tdrysludge时,分子量为1.2×107,阳离子度40%的P(AM-DAC)处理效果最好,滤液透光率达96.90%,滤饼含水率达64.50%。污泥脱水效果和处理成本优于国内污水处理厂一些常用絮凝剂。     

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.     

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...     

含铁聚硅酸SPFS处理炼油工业废水的研究

以硅酸钠，稀硫酸和硫酸铁为原料了一种高稳定含铁聚硅酸混凝剂ＳＰＦＳ，实验了它对炼油工业废水的混凝处理能力以及对剩余污泥的脱水性能，并对其混凝土机理进行了探讨。实验结果表明，ＳＰＦＳ在较宽的ｐＨ值范围内对炼油工业废水有良好的混凝处理效果，且破乳性能好，用于污泥脱水，具有投加量少，滤饼含水率低，且滤液澄清，透光性好的特点，其混凝效果明显优于ＰＡＣ和ＰＦＳ。