不同pH值下表面活性剂对污泥脱水性能影响的研究

通过测定比阻、滤饼含水率、污泥胞外聚合物(EPS)中蛋白质和多糖、污泥沉降体积和污泥毛细吸水时间(CST),研究不同pH值下表面活性剂对污泥脱水性能的影响,采用十二烷基硫酸钠(SDS)作为表面活性剂,在不同pH值下对污泥脱水性能进行了研究,考察了调理污泥的脱水速率、脱水程度、沉降性和滤失性4个方面。结果表明,在原污泥20 g、SDS投加量为污泥干重8%、浓硫酸调节溶液至pH 3的条件下,比阻0.44×10~9 m/kg、滤饼含水率65.10%、污泥胞外聚合物中含蛋白质526.2 mg/g和多糖87.7 mg/g、污泥沉降体积55.4 mL和污泥毛细吸水时间80 s,污泥脱水效果较好。     

EDTA络合Fe(Ⅲ)活化影响剩余污泥脱水性能研究

以EDTA为金属络合剂、Fe(Ⅲ)为活化剂,在传统过硫酸盐投加法的基础上强化污泥的脱水性能。结果表明,活化处理后,过二硫酸钾和过一硫酸钾体系中污泥毛细吸水时间分别降低至原污泥的52.7%和39.2%,滤液中蛋白质含量分别增加到原污泥的238%和193%,污泥胞外聚合物被氧化分解,有机物质含量降低使得污泥结构变得松散。Fe~(3+)处理后污泥CST下降为Fe~(2+)处理后污泥毛细吸水时间(CST)的90.1%,蛋白质含量增加了8.02%,多糖含量下降了35.2%,TN、TP、NH_4~+-N和PO_4~(3-)-P含量分别增加约159%、82%、148%和208%。加药处理后的污泥结构被破坏,蛋白质被释放,污泥脱水性能得到显著提高,且过二硫酸钾处理效果优于过一硫酸钾。     

电化学联合类芬顿试剂对剩余污泥的调理研究

以污泥离心脱水率、毛细吸水时间(CST)、COD的去除等为指标,研究了电化学联合类芬顿试剂对污泥的调理作用。讨论了H_2O_2浓度、Fe~(3+)浓度、电化学处理时间的影响。研究结果表明,类芬顿试剂中H_2O_2的投加量为80 mg/g,Fe~(3+)的投加量为10 mg/g,电化学处理120 min,此时污泥的毛细吸水时间为27.6 s,污泥COD降至3415.7 mg/L,污泥离心后含水率为69.1%。     

铁基污泥炭活化过硫酸盐调理剩余污泥脱水的效能和机理研究

为了改善剩余污泥的脱水性能,采用铁基污泥炭(Iron-SBC)活化过硫酸盐(PDS)调理污泥。研究了PDS投加量、Iron-SBC投加量、反应时间、反应温度以及初始pH对剩余污泥脱水的影响,并分析了其机理。结果表明：65℃条件下,在单位质量TSS的PDS投加量150 mg/g、Iron-SBC投加量350 mg/g,初始pH=6.68时,经Iron-SBC/PDS调理20 min后,污泥毛细吸水时间、污泥比阻和泥饼含水率分别达到8.4 s、5.4×10¹² m/kg、73.5%。机理分析表明,调理过程中发生了氧化反应,原本紧密平整的污泥絮体和胞外聚合物被破解,结合水被释放,污泥中高亲水性的紧密型胞外聚合物(TB-EPS)向松散型胞外聚合物(LB-EPS)和溶解性胞外聚合物(S-EPS)转化,对污泥脱水不利的蛋白质被氧化降解,TB-EPS的减少和铁离子的中和作用使Zeta电位上升;具有刚性结构的Iron-SBC降低了泥饼的压缩系数,同时在Fe³⁺絮凝作用下,污泥分形维数变大。最终在“氧化-骨架构建”耦合作用下,剩余污泥实现了深度脱水。     

电化学联合酸法对污泥脱水性能的影响

剩余污泥处理处置是当今社会的一大难点。要解决污泥产量大的问题,一个关键要素就是要提高脱水效率,改进脱水技术。探讨了电化学联合酸法对污泥脱水性能的影响,通过分析污泥含水率和毛细吸水时间来探究电解电压、极板间距、电解时间和极板插入深度对脱水的影响。实验结果显示:电化学联合酸法的最佳污泥脱水条件为极板间距6cm、极板插入深度6cm、电解时间30min、电解电压15V和pH为4。此时,污泥含水率降低9.04%,毛细吸水时间下降了42.6%。     

Fenton试剂对剩余污泥脱水性能的改善

研究了利用Fenton试剂调理城市污水处理厂剩余污泥,通过测定污泥毛细吸水时间(CST)、污泥比阻(SRF)和泥饼含水率来表征污泥脱水性能的变化,分别考察了污泥初始pH、H2O2投加量、H2O2/Fe2+、反应温度和反应时间对污泥调理效果的影响。综合考虑,确定Fenton调理污泥的最佳条件为:pH=3、抽滤脱水和离心脱水H2O2最佳投加量分别为3 g/L和9 g/L、H2O2/Fe2(+质量比)最佳范围为8～12、反应温度50℃、反应时间60 min。对污泥离心上清液中胞外聚合物(EPS)含量的研究表明,Fenton调理后污泥上清液中蛋白质和多糖含量有大幅升高,说明Fenton试剂能有效氧化破解EPS,从而提高污泥的絮凝性,改善污泥的脱水性能。Fenton氧化后污泥颗粒粒径变小,比表面积增大。     

电化学与高分子复合絮凝剂联用对污泥的调理研究

在污泥处置过程中,污泥脱水已成为一个非常重要的环节,含水率是影响污泥处置效果与成本的重要因素。以污泥离心脱水率、毛细吸水时间(CST)、污泥上清液中的总溶解物、蛋白质、多糖、DNA含量、Zeta电势等为指标,研究了电化学与高分子复合絮凝剂——聚丙烯酰胺和壳聚糖联合作用对污泥脱水性的影响。结果表明,电化学与聚丙烯酰胺和壳聚糖联合调理污泥,电解15min,当聚丙烯酰胺与壳聚糖投加量分别为150和300mg/L时,污泥的毛细吸水时间降至19.6s,污泥离心后含水率为68.4%。电化学与高分子复合絮凝剂联合处理能有效破坏污泥絮体结构,污泥胞外聚合物(EPS)被分解,增加上清液的总溶解物、蛋白质、多糖、脱氧核糖核酸(DNA)含量。     

铁铝盐复合硅酸钾调理污泥脱水性能试验研究

研究了FeCl_3、AlCl_3、Al_2(SO_4)_3、Fe_2(SO_4)_34种调理剂单独调理污泥时投加量对污泥脱水性能的影响,以及这4种调理剂分别与K_2SiO_3复合调理时对污泥脱水性能的影响。结果表明,使用单一药剂调理污泥时,FeCl_3、AlCl_3、Al_2(SO_4)_3、Fe_2(SO_4)_3的最佳投药量分别为4%,8%,6%,8%。并且其中4%的FeCl_3调理效果最佳,使污泥比阻(SRF)由5.033×10⁶ s6 s²/g降低至2.688×102/g降低至2.688×10⁶ s6 s²/g,毛细吸水时间(CST)由28.1 s降低至16.8 s;这4种调理剂分别与2%的K_2SiO_3复合投加时调理效果均优于单一药剂调理效果,其中效果最佳的是4%的FeCl_3与2%的K_2SiO_3复合调理,使SRF降低至1.652×102/g,毛细吸水时间(CST)由28.1 s降低至16.8 s;这4种调理剂分别与2%的K_2SiO_3复合投加时调理效果均优于单一药剂调理效果,其中效果最佳的是4%的FeCl_3与2%的K_2SiO_3复合调理,使SRF降低至1.652×10⁶ s6 s²/g,CST降低至12.2 s。调理剂在改善污泥脱水性能时,污泥粘度也会降低,且沉降性能也得到改善,但K_2SiO_3的使用会对污泥沉降性能产生微小的不利影响。     

聚季铵盐调理污泥深度脱水过程与中试效能

采用聚季铵盐[P(DM-AM)]取代传统化学调理剂聚丙烯酰胺（polyacrylamide,PAM）,通过分析污泥脱水性能、胞外聚合物含量以及抽滤液水质指标,验证P(DM-AM)作为污泥调理剂的效果。结果表明,P(DM-AM)作为阳离子型高分子絮凝剂能够提高污泥的脱水性能,在最适投加量为0.4%～0.5%（按污泥干固量计算）时,毛细吸水时间（capillary absorption time,CST）和污泥比阻（specific resistance of sludge,SRF）分别下降48%和40%,污泥热值可达2686cal/g（1cal=4.18J）。当P(DM-AM)协同生石灰（CaO）和氯化铁（FeCl₃）作为调理剂调理污泥时,处理后的污泥水分去除率可升高55%左右,与污泥紧密结合型胞外聚合物（tightly bound-EPS,TB-EPS）中的多糖含量降低了74%,且污泥中Cl^-浓度约为92.3mg/gDS,较采用PAM调理的污泥下降约6%,可缓解污泥焚烧对焚烧炉腐蚀的影响。同时,P(DM-AM)调理污泥后,其抽滤液化学需氧量（chemical oxygen demand,COD）由2120mg/L降低至1941.8mg/L,可有效减轻污水处理厂运行负担。     

改性咖啡渣生物炭提升污泥脱水性能的研究

生物炭来源广泛,具有多孔结构和高热值等特征,能够提升污泥脱水性能,同时有利于污泥后续干化和资源化利用。研究了咖啡渣生物炭投加量对污泥脱水性能的影响,确定了生物炭的最佳投加量为40%DS(污泥干重),此时脱水泥饼含水率为90.95%。为进一步提升生物炭调理污泥的脱水性能,利用3种药剂(FeCl₃、CaCl₂和AlCl₃)对生物炭进行改性。结果表明,经3 mol/L的FeCl₃和CaCl₂溶液,以及1 mol/L AlCl₃溶液改性的生物炭分别使污泥SRF下降了45.93%,50.58%和41.57%。胞外聚合物(EPS)成分分析表明,经改性生物炭调理后,与脱水性能密切相关的蛋白质含量明显降低。并且,调理污泥脱水泥饼在恒温热干燥过程的前3 min失水率均超过25%,干燥性能较原污泥有明显提升。此外,改性生物炭降低了污泥滤液的浊度、TSS以及VSS/TSS,有利于降低污泥滤液处理的难度。因此,改性生物炭在提升污泥脱水性能方面具有很大的应用潜力。     

酶-膜法提取纯化荔枝核中氨基酸

采用酶-膜法提取纯化荔枝核中氨基酸。使用X JT9503中性蛋白酶酶解辅助提取荔枝核中氨基酸,实验确定酶解的优化条件为:酶用量600 U/g、酶解温度50℃、pH=6.5、酶解时间90 m in,氨基酸得率为1.16%。采用水提法和酸解提取法氨基酸得率分别仅为0.41%和0.92%。实验表明,酶解提取法要优于水提法和酸解提取法。使用截留相对分子质量50 000的陶瓷超滤膜纯化酶解提取液,实验表明,膜通量随操作压力和料液温度升高而增加。在操作压力0.22 MPa,料液温度30℃的条件下,膜的平均通量为75.63 L/(m2.h),氨基酸的截留率仅为10.3%,蛋白质的截留率为98.1%,多糖的截留率为85.2%,氨基酸能够与蛋白质、多糖等大分子实现有效分离。     

碱性发酵污泥脱水性能的变化及其原因分析

通过控制温度在25℃和35℃,利用Ca(OH)₂和NaOH调节碱性发酵过程中pH至10,研究了碱性产酸发酵过程中碱性发酵液脱水性能的变化,并且分析了影响碱性发酵液脱水性能的因素。研究发现NaOH条件下得到的发酵污泥的脱水性能比Ca(OH)₂条件下得到的发酵污泥的脱水性能差,同种碱试剂条件下,35℃条件下的发酵污泥脱水性能比25℃条件下差。通过对溶解的蛋白和多糖含量的分析,得出在一定范围内,两者的含量与标准化CST(毛细吸水时间)存在较好的线性关系,并且单位多糖比单位蛋白更能引起发酵污泥脱水性能的恶化。通过对溶解的蛋白多糖结合Zeta电位、平均粒径分析,得出温度和Ca²⁺可能是引起碱性发酵污泥脱水性能差异的根本原因,Ca²⁺能中和胶体表面较多的负电荷,在污泥絮体之间起到良好的吸附架桥作用,从而不利于污泥的水解,抑制有机物的溶出,而有利于污泥的脱水。从脱水成本和产酸量综合分析,Ca(OH)₂比NaOH更适合作为碱试剂调节pH,25℃条件下更适合作为碱性发酵的温度。     

A Study for Development of Real-Scale Thermal Filter Press Dewatering (TFPD)

Real-scale thermal filter press dewatering equipment (plate size: 630 mm × 630 mm) was installed and operated at a waterworks for one year in an attempt to achieve sludge reduction. During the period, the dewaterability was evaluated according to the seasonal sludge properties in order to compare the dewaterability of thermal dewatering and mechanical dewatering, as well as to determine the economics of thermal dewatering. According to the results, the winter season sludge showed a 36% decrease in water content and a two-thirds reduction in dewatering velocity compared to the summertime sludge. In addition, the dewatered cakes of the thermal filter press dewatering equipment showed a lower specific cake resistance and water content in the dewatered cakes than the mechanical filter press dewatering equipment, indicating superior dewaterability. This was attributed to the easier removal of the filtrate remaining in the capillary tubes due to thermal dewatering. The energy consumption for thermal dewatering was 300 kJ/dry solids (DS) kg. A comparison of the sludge dryers indicated that it is possible to produce dewatered cakes that consume less energy and can be recycled. According to the performance evaluation results, the real-scale thermal filter press dewatering equipment had high adaptability to the changes in seasonal sludge, showing excellent dewaterability compared to the mechanical filter press dewatering equipment, and was economical due to the lower energy consumption.     

净水厂污泥冰冻-解冻调质影响因素研究

对净水厂污泥的冰冻-解冻调质的影响因素,包括冰冻温度、冰冻时间、污泥量以及初始含固率对污泥脱水性能的影响进行了研究。污泥过滤后的含固率随冰冻温度的降低、冰冻时间的延长、污泥量的减小而升高。各因素的作用大小依次为:冰冻时间、冰冻温度、污泥量。试验最佳组合条件为:冰冻时间为25h,冰冻温度为-20℃,污泥量为300mL。     

污泥深度脱水调理剂对污泥干化过程中含硫气体释放的影响

采用5种复合调理剂改善污泥脱水性能,制得深度脱水泥饼。通过检测N₂气氛下,不同干化温度（100℃、200℃）,停留时间（30 min、60 min）时,不同调理脱水污泥含水率的变化情况,以及含硫气体的种类和释放量,探讨不同调理剂对干化过程中含硫气体释放特性的影响。结果表明,提高温度、延长时间都可以有效降低污泥的含水率;原污泥干化过程释放的主要含硫气体为H₂S和SO₂,其总量占含硫气体的82.4%;FeCl₃+CaO和H₂SO₄+FeSO₄+H₂O₂+CaO复合调理剂调理脱水泥饼在干化过程中SO₂释放量占原污泥释放量的40.3%和40.6%,H₂S则基本没有释放;H₂SO₄+FeSO₄+H₂O₂+CaO调理脱水污泥在100℃和200℃干化过程中的总硫释放量分别占原污泥总释放量的75.0%和45.6%,该复合调理剂在有效提高污泥脱水性能的基础上,能最大限度地抑制含硫气体的释放。     

电石渣激发矿渣活性的研究

用电石渣掺量5％、9％、10％、11％、20％、25％、50％、75％制作成胶砂试块,研究电石渣对矿渣的活性激发作用。结果表明：最佳掺量比为电石渣和矿渣1：9,7d抗压强度为13.11MPa,28d抗压强度为16.29MPa。仅电石渣和矿渣掺舍时,最佳用水量为42.5g,28d抗压强度为20.71MPa。     

复合绝缘导热胶粘剂研究

以增韧的酚醛环氧树脂为基体树脂,氮化铝、氮化硼、氧化铝混杂粒子为导热填料制备了-新型绝缘导热胶粘剂。研究了填料用量对胶粘剂热导率、热阻、介电常数、体积电阻率等性能的影响,发现填料用量为40％时胶粘剂的热导率为O．99 W／mK,热阻为0．70℃／W,介电常数6,体积电阻率4．6×1012Ω·cm,20℃、200℃、250℃下的剪切强度分别为13．0MPa、10．0MPa、5．65MPa。研究结果表明该胶具备良好的电绝缘及力学性能,可以长期在150℃温度下使用,与不加导热填料的相同胶粘剂相比,具有良好的导热能力。     

Technology for Oil Sludge Disposal Based on Liquid and Supercritical Fluid Extraction with Propane–Butane Extractant

The results of using the processes of liquid and supercritical fluid extraction to separate petroleum products from oil sludge have been presented. A mixture that consists of 75 wt % propane and 25 wt % butane has been used as an extractant. The initial oil sludge is characterized by the absence of water and a content of mechanical impurities in the amount of 12.05 wt %. Extraction processes are carried out in the temperature range of 85–160°C and pressure interval of 5–50 MPa. The results of modeling the extraction process for the separation of petroleum products from oil sludge have been presented.     

微波辐射对脱水城市污泥穿透性和脱水性的影响

研究了频率2450 MHz、功率500 W的微波在脱水城市污泥中的穿透性及辐射过程中污泥脱水性的变化. 结果表明,微波的穿透深度为8.7 mm,适宜的辐射可显著提高污泥的脱水性. 微波辐射5 min,上层容器中污泥离心后含水率由80.61%降至75.09%. 当温度高于约60℃时,污泥中微生物细胞开始大量破碎,胞内水释出,离心后含水率随温度升高而降低;高于88℃时,胞外聚合物含量无明显增加而亲水性下降,污泥脱水性迅速改善.     

超临界CO_2萃取烟草中茄尼醇的工艺条件优化

采用超临界CO2萃取烟草中的茄尼醇,以茄尼醇的质量收率为考察指标,以萃取温度、萃取压力、萃取时间、夹带剂浓度、夹带剂流量为考察因素进行正交实验,优选最佳的萃取工艺条件。最佳的萃取工艺条件为:萃取温度40℃,萃取压力35MPa,萃取时间2h,夹带剂无水乙醇,夹带剂流量0.3mL·min-1。在此实验条件下,茄尼醇的平均质量收率为0.8288%。