电渗透/Fe-过硫酸盐氧化协同强化污泥深度脱水

利用电渗透和高级氧化技术,采用自制实验装置对城市污水处理厂的脱水污泥进行了脱水研究,系统研究了过硫酸盐投加量、铁盐与过硫酸盐比例、电压梯度、脱水时间和污泥厚度对污泥脱水的影响。结果表明,电渗透-高级氧化复合技术可以改善污泥的脱水性能,在污泥样品为140 g、过硫酸盐投加量为100(mg·g DS)~(-1)、Fe~(2+)与过硫酸盐比例为1:1、机械压力为17.59 k Pa、控制初始电压为11 V·cm~(-1)时,污泥的含水率可以降低至60%以下,与单独使用电渗透技术相比,泥饼具有更好的均匀性,便于后续的运输和安置。     

电渗透-过硫酸铵氧化协同强化污泥深度脱水

利用电渗透和过硫酸铵氧化技术,采用自制实验装置对市政污水处理厂的脱水污泥进行了深度脱水研究,系统考察了电压梯度、机械压力、污泥厚度和过硫酸盐投加量对污泥脱水的影响。采用表面响应法以污泥含水率降低率为响应值,通过Box-Benhnken中心组合设计,对污泥脱水工艺参数进行了实验优化,并且研究了污泥胞外聚合物的组成及分布对污泥电渗透脱水行为的影响。结果表明,电渗透-过硫酸铵氧化协同技术可以改善污泥的脱水性能,污泥厚度与电压梯度、投药量的交互作用呈现出高度显著,在电压梯度为24.97V/cm、机械压力为35.95k Pa、投药量为39.81mg/g DS、污泥厚度为2.35cm时,泥饼含水率可以降至40%以下,污泥胞外聚合物中蛋白质含量与电渗透脱水后污泥最终的含水率呈显著相关。     

过硫酸盐氧化-骨架构建体协同污泥脱水研究

以市政污水处理厂的浓缩污泥为研究对象,研究了活化过硫酸盐高级氧化-骨架构建体复配对污泥比阻和脱水污泥含水率的影响。结果表明,在过硫酸盐投加量120 mg/g,硫酸亚铁量30 mg/g,石灰量400 mg/g,粉煤灰量300 mg/g时,脱水泥饼含水率可以降至54.3%。     

过硫酸盐氧化-骨架构建体协同污泥脱水研究

以市政污水处理厂的浓缩污泥为研究对象,研究了活化过硫酸盐高级氧化-骨架构建体复配对污泥比阻和脱水污泥含水率的影响。结果表明,在过硫酸盐投加量120 mg/g,硫酸亚铁量30 mg/g,石灰量400 mg/g,粉煤灰量300 mg/g时,脱水泥饼含水率可以降至54.3%。     

过硫酸盐-骨架构建体对污泥脱水性能的影响

采用过硫酸盐和骨架构建体协同对市政污水厂的剩余污泥进行深度脱水,研究了过硫酸盐投加量、Fe~(2+)与过硫酸盐比例、骨架构建体投加量对污泥脱水性能的影响。在此基础上利用响应曲面法,以污泥含水率降低率为响应指标,对污泥脱水的参数进行了优化。结果表明,过硫酸盐和骨架构建体协同可以改善污泥的脱水性能,在活化过硫酸盐投加量为833.04 mg·g~(-1)DS,生石灰投加量为341.44 mg·g~(-1)DS,粉煤灰投加量为435.21 mg·g~(-1)DS时,污泥含水率可以降至60%以下。     

电渗透-过硫酸铵协同污泥脱水过程中胞外聚合物的变化

为了研究电渗透-过硫酸盐协同污泥深度脱水的机制,利用自制装置对市政污水处理厂的污泥进行了脱水研究,系统研究了在过硫酸铵投加量、电压梯度、污泥厚度和机械压力的操作条件下,污泥中胞外聚合物的组分（蛋白质和多糖）变化情况及对污泥脱水效果的影响。结果表明,在过硫酸铵投加量为30mg/gDS、电压为25V/cm、污泥厚度为2.0cm、机械压力为23.1kPa条件下,污泥含水率可以降低至57.4%。不同脱水条件均会造成胞外聚合物组分变化,其中过硫酸铵加量和电压是影响胞外聚合物组分以及污泥脱水效果的主要因素。     

基于Fenton高级氧化-骨架构建体的污泥深度脱水研究

以城市污水处理厂的浓缩池污泥作为研究对象,研究了基于Fenton高级氧化技术-骨架构建体组合对污泥脱水性能的影响。结果表明,Fenton高级氧化和骨架构建体组合能够显著改善污泥的脱水性能,当pH约为5,Fe~(2+)投加量为45 mg/g,H_2O_2投加量为315 mg/g,生石灰和粉煤灰投加量均为500 mg/g时,复合调理污泥的脱水性能最佳,脱水污泥含水率为51.52%。     

电芬顿调理污泥脱水性能影响因素研究

采用电芬顿技术对市政剩余污泥进行调理，以毛细吸水时间(CST)、污泥比阻(SRF)和污泥含水率为指标，研究了电芬顿调理污泥的主要影响因素(包括H₂O₂投加量、电压和反应时间)。结果表明，增大H₂O₂投加量和电压、延长反应时间均能有效改善污泥脱水性能。电芬顿调理污泥最佳条件为H₂O₂投加量0.12 mol/L，电压8 V，反应时间60 min。调理后污泥含水率下降18.8%。而过多的H₂O₂投加量、高电压和过长的反应时间均不利于改善污泥脱水性能。     

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。     

无机调理剂与表面活性剂联合调理对污泥脱水性能的影响

研究了CaO、PAFC联合表面活性剂预处理对污泥脱水性能的影响。以污泥滤饼含水率和比阻（SRF）作为评价污泥脱水性能的指标,通过测定污泥调理过程中胞外聚合物（EPS）含量、Zeta电位的变化来阐明污泥脱水性能的变化。实验结果表明,十二烷基二甲基苄基氯化铵（1227）的加入导致上清液中EPS含量发生变化,有效降低了SRF和滤饼含水率,提高污泥脱水性能。CaO、PAFC和表面活性剂的联合调理污泥比单独使用表面活性剂的效果更好,CaO、PAFC的投加不仅改善污泥脱水性能,并有助于减少表面活性剂的用量。污泥上清液中EPS及其各组分含量与污泥滤饼含水率、SRF均有较高的相关性,对污泥的脱水性能有重要贡献。实验中确定的最佳污泥调理条件是CaO投加量为66.67 mg·（g DS）^-1、PAFC投加量为33.33 mg·（g DS）^-1和表面活性剂投加量为56.25 mg·（g DS）^-1,污泥滤饼含水率和SRF分别降至69.41%、0.294×10¹³ m·kg^-1。     

污泥深度脱水技术研究进展

随着经济的发展和国民生活水平的提高,污水污泥的排放量逐年增加,环境问题愈发严重,污泥的处理处置成为焦点问题,污泥脱水是制约污泥处置处理进一步发展的关键。本文针对目前污泥深度脱水技术开展,首先简述了不同来源污泥的分类及其基本特性,然后重点阐述了不同污泥预处理技术,分析了各污泥深度脱水技术作用机理,并对各自脱水效果及优缺点进行比较分析。结果表明,物理法中水热预处理对污泥的可脱水程度提升最大。较低声强、短时间的超声波处理对污泥脱水性能有着明显的改善。化学法在污泥过滤性能以及脱水速率方面有很大优势,酸碱处理后污泥zeta电位上升,污泥过滤性能及脱水速率得到改善。高级氧化法处理后污泥脱水效果高于酸碱处理,微生物细胞被溶解释放出有机物,可脱水程度改善。生物法处理污泥除改善污泥脱水性能外,还有对环境污染小等特点,但耗时较长。最后对污泥的后续脱水工艺进行综述,介绍了现存的主流脱水工艺,包括机械脱水、热干化技术、水热脱水工艺等;并针对不同的污泥后续利用方法,选取合适的预处理技术,提出相应优化的污泥处理工艺流程。     

Fe(Ⅱ)活化过硫酸盐氧化破解剩余污泥

采用 Fe(Ⅱ)活化过硫酸盐,产生强氧化性硫酸根自由基(SO₄^-·),以污泥释放的溶解性COD(SCOD)、相对疏水性(RH)和污泥比阻(SRF)为表征,考察了SO₄^-·氧化破解剩余污泥强化脱水的影响因素,并解析了机理。结果表明:当初始pH为4.5,n(S₂O₈^2-)=2.2 mmol·(g VSS)^-1,n(Fe²⁺)=1.32 mmol·(g VSS)^-1,常温下反应3 h后,SCOD由66.5 mg·L^-1增加到472.3 mg·L^-1,RH由26.9%升高到41.1%,SRF由24.9×10⁸ S²·g^-1降低至4.5×10⁸ S²·g^-1;在此基础上利用响应面法,根据Box-Benhnken中心组合试验设计,以SRF为响应指标,优化条件为pH 4.27,n(S₂O₈^2-)=2.6 mmol·(g VSS)^-1,n(Fe²⁺)=1.59 mmol·(g VSS)^-1时,SRF为3.8×10⁸ S²·g^-1,泥饼含水率为72.7%。镜检发现,破解后污泥变为颗粒碎片状;傅里叶红外光谱显示污泥表面官能团对应的特征吸收峰强度有一定程度的减弱;热重分析表明无明显物理吸附水失重区。证实了在SO₄^-·作用下,污泥菌胶团结构破坏,溶胞释放了有机物,使表观疏水性更强,与水结合力明显减弱,脱水性得到了较大提高,有利于污泥减量化应用。     

热活化过硫酸盐降解水中卡马西平

以典型抗癫痫药物卡马西平为目标污染物, 研究热活化过硫酸盐(thermally activated persulfate, TAP)技术对其的降解效果。此外, 还考察了过硫酸盐初始浓度、温度和零价铁投加量等对降解效果的影响。结果表明, 随着过硫酸盐初始浓度的增加, 降解速率常数提高, 不同温度下卡马西平降解速率常数与过硫酸盐初始浓度表现出良好的线性关系。提高系统温度能够提高卡马西平的降解速率。TAP氧化卡马西平符合拟一级动力学, 反应活化能E_a为(120.4±2.6)kJ·mol^-1。在TAP系统中加入少量零价铁能够显著地提高卡马西平的降解速率和矿化度。当温度为60℃时, 零价铁的最佳投加量为0.05 g·L^-1。硫酸自由基易于对卡马西平分子结构中氮杂卓环的烯烃双键进行攻击, 主要生成羟基化卡马西平、环氧卡马西平、吡啶类醛和酮等中间产物。     

改性膨润土对污泥脱水性能的影响

以改性膨润土为絮凝剂对城市生活污水处理厂二沉池剩余活性污泥进行预处理。研究了改性膨润土用量、粒径、不同改造剂投加量等因素对污泥脱水性能的影响。结果表明,改性膨润土投加量增加到一定程度时,污泥脱水性能好;改性膨润土粒径越小,污泥脱水性能越好;改造剂投加量为4 mL/100 mL污泥(即0.22 g/100 mL污泥)时,改性膨润土对污泥脱水性能较佳,最佳处理效果为66.43%(污泥含水率)。     

污泥调理剂与有机高分子絮凝剂联合作用对污泥脱水性能影响的研究

结合污泥调理剂和有机高分子絮凝剂在调理活性污泥中体现出的优缺点,将两者联合用于活性污泥的调理。先后投加不同量的调理剂和絮凝剂于活性污泥中,研究其对污泥絮体特征和脱水性能的影响。结果表明,当两者投加量分别为1%和0.5%时,污泥泥饼含水率降到最低,为75.41%,且污泥过滤性能得到较好的改善。这是由于调理剂的投加改变了污泥絮体结构,导致胞外聚合物（EPS）的分布发生变化,改善了污泥的脱水性能,絮体颗粒粒径减小,而投加有机高分子絮凝剂使得污泥絮体重新絮凝,从而提高脱水速度。     

Mn2+催化臭氧氧化活性污泥强化溶胞

研究了不同浓度活性炭、活性焦和Mn²⁺催化作用下臭氧氧化污泥碳源释放情况,发现Mn²⁺为较佳催化剂。本文进一步对比考察了不同Mn²⁺投加量对催化臭氧化污泥溶胞释放有机物的影响以及反应前后污泥特性的差异,探究了Mn²⁺催化臭氧化促进溶胞作用的机理。结果表明,在臭氧氧化污泥时添加Mn²⁺能促进污泥碳源的释放,其中当Mn²⁺投加量为1.5mmol/L时,污泥碳源的释放效果较佳,溶解性化学需氧量的变化值（ΔSCOD）质量浓度为76mg/L,约为单独臭氧氧化（O₃组）的4倍;污泥絮体胞外聚合物溶解性蛋白和腐殖质含量较原泥（空白组）和O₃组相比均有显著增加,分别为2倍和2.3倍,证实了Mn²⁺催化氧化促进了活性污泥胞内有机物的溶出。进一步的机理探究得出,O₃+Mn²⁺组·OH产量为O₃组的1.15～1.74倍,说明Mn²⁺催化氧化促进了反应过程中活性自由基尤其是·OH的生成。Mn²⁺催化臭氧氧化活性污泥在强化污泥破胞的同时,对污泥的理化性质影响较小,基本与单独臭氧氧化维持在同一水平,后续将其应用于基于臭氧旁路处理的污泥原位减量连续工艺有较大的可行性和实际意义。     

污泥脱水预处理技术综述

随着城市化进程的不断加快,城市污水处理的规模和质量不断提高,所产生的剩余污泥作为固体废弃物的处理与处置也越来越成为制约污水处理效果的关键问题。由于污泥混合体的架构复杂且含有微生物组成的细胞和胞外聚合物(EPS)等亲水性物质,污泥脱水困难。污泥预处理作为强化污泥脱水和后续稳定化处理的关键技术能够有效改变污泥组成形态、促进污泥中细胞水和结合水向自由水的转变,是提高污泥脱水效率的主要方法。当前,主要的污泥脱水预处理主要包括:物理法、化学法和上述两种方法的组合等方式。文中主要讨论了不同预处理方法对污泥脱水性能的影响。     

基于FNA处理污泥实现城市污水部分短程硝化

为实现城市污水短程硝化厌氧氨氧化生物脱氮,以去除有机物的实际污水为研究对象,考察了游离亚硝酸盐(FNA)处理污泥实现城市污水部分短程硝化的可行性。 结果表明,FNA处理活性污泥后,亚硝酸盐氧化菌(NOB)的亚硝酸盐氧化速率下降程度大于氨氧化菌(AOB)的氨氧化速率,且在0～0.75 mg HNO₂-N·L^-1范围内随着FNA浓度的增加抑制作用增强。接种实际污水厂活性污泥后,系统亚硝酸盐(NO₂^--N)积累率仅为1%,即为全程硝化。在控制污泥龄约为15 d的条件下,采用FNA处理污泥可使系统亚硝酸盐积累率增加至90%以上。水力停留时间调至2.5 h时,实现了部分短程硝化,且出水NO₂^--N/NH₄⁺-N平均值为1.24,可满足厌氧氨氧化脱氮反应的要求。因此采用FNA处理污泥,结合水力停留时间和污泥龄控制可实现城市污水部分短程硝化。     

贡湖湾淤泥干化技术的研究

河湖淤泥干化处理一直是难以解决的技术,各国都进行了几十年的试验研究,特别是对处理大量淤泥的干化工程,始终没有找到行之有效的科学方法.无锡市退渔还湖项目实验研究表明,在具备干化场地和时间的条件下,干化处理大量淤泥的干化池,应采用类似建筑用土建造或具备自渗性结构的渗排水系统干化池;需时间短速度快来干化大量淤泥的干化池,应采...