类芬顿试剂对污泥减量化处理研究

含水率是影响污泥的处理效果和处理成本的重要因素,本文通过污泥的含水率、离心脱水性能、污泥的总固体数(TS)、污泥的总悬浮固体量(TSS)等指标,研究了类芬顿试剂对污泥污泥减量化处理的影响。投加三价铁离子60 mg/g、过氧化氢0.025 m L/g,污泥含水率大幅降低,再经过投加絮凝剂、机械脱水等联用技术对污泥的脱水效果的改善作用,含水率就能降到74%左右。     

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%。     

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%和2.94×1012m·kg-1。     

无机混凝剂与壳聚糖联合调理对污泥脱水的影响

研究了无机混凝剂(PAFC和PAC)与壳聚糖(CTS)联合调理对污泥脱水效果的影响。结果表明:联合调理污泥脱水效果明显优于单一混凝剂调理。当无机混凝剂PAFC和PAC投加量(以干污泥量计)分别为60 mg/g,CTS投加量(以干污泥量计)为3.0 mg/g时,PAFC+CTS、PAC+CTS调理污泥比阻比原泥分别降低了87.90%和84.93%,滤饼含水率降到76.3%和76.9%,污泥平均粒径从原来的8.70μm分别增大至59.07μm和54.69μm。相同投加量下,PAFC+CTS联合调理的污泥脱水效果优于PAC+CTS联合调理。     

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。     

化学调理剂对污泥脱水性能影响的研究

研究了表面活性剂TTAB、聚合氯化铝、阳离子聚丙烯酰胺对污泥脱水性能的影响,实验结果表明,它们都有助于改善污泥的脱水性能,表面活性剂TTAB、PAC和CPAM的投加量为0.28 g/L、4.5 g/L和90 mg/L时,污泥的沉降性能和脱水性能分别达到最佳,经表面活性剂调理后的污泥滤饼含水率可以达到70.33%,较PAC和CPAM调理的污泥脱水程度大幅提升,此外,还初步探讨了表面活性剂对污泥的作用机理,研究结果表明,表面活性剂主要通过分散污泥絮体的结构释放污泥絮体内部的结合水和溶出EPS来改善污泥的脱水性能。     

Fe~0/H_2O_2类芬顿法提高污泥脱水性能及机理分析

以污泥比阻降低率和泥饼含水率为评价指标,采用Fe~0/H_2O_2类芬顿法提高污泥脱水性能,研究初始pH、Fe~0投加量、H_2O_2投加量对污泥脱水性能的影响,并探究其调理机理。结果表明,当初始pH为2. 5,Fe~0、H_2O_2投加量分别为750、20mg/g TS时,污泥比阻降低率为93. 7%,泥饼含水率为73%,零价铁回收率为98. 3%。Fe~0重复利用10次后,比阻降低率仍能保持在90%以上。类芬顿法能够有效降解污泥胞外聚合物,破坏其絮体结构,导致污泥粒径减小,并释放部分结合水,从而有效改善污泥脱水性能。     

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。     

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。     

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。     

超声波联合高分子絮凝剂对污泥的调理研究

试验以毛细吸水时间(CST)和离心后污泥含水率作为污泥脱水性能指标,探讨了超声波与高分子絮凝剂阳离子瓜尔胶(CGG)及聚丙烯酰胺(PAM)联合作用对污泥脱水性的影响。结果表明,单独超声波调理污泥,当超声频率为20 Hz,功率为60 W时,最佳作用时间为20 s;超声波与CGG联合调理污泥,当CGG投加量为900 mg/L时,CST由原污泥的470 s降低到76 s,污泥离心含水率由原污泥的88.3%降低到75.3%;超声波与CGG+PAM联合调理污泥,当CGG和PAM投加量分别为300、120 mg/L时,CST和污泥离心含水率均明显降低,分别降低到18 s和58.8%。     

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。     

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。     

改性粉煤灰强化SBR工艺处理污水实验研究

采用SBR工艺处理污水,研究投加改性粉煤灰(MFA)对SBR工艺的影响,考察MFA投加量及其对各基质(COD、TP和氨氮)去除率和污泥性能影响。结果表明,静态实验MFA投加量为1 g/L时,污水COD、TP和氨氮去除率分别为30%,56%和48%。投加MFA的SBR(MFA-SBR)对污水COD、TP和氨氮平均去除率分别提高20%,16%和36%,污泥平均MLSS和SOUR分别增加426 mg/L和3.7 mgO_2/(g MLSS·h),平均SVI降低22 mg/L。MFA-SBR工艺运行时,微生物以MFA为载体而富集,改善了污泥性能,强化了对各基质的去除。     

改性粉煤灰强化SBR工艺处理污水实验研究

采用SBR工艺处理污水,研究投加改性粉煤灰(MFA)对SBR工艺的影响,考察MFA投加量及其对各基质(COD、TP和氨氮)去除率和污泥性能影响。结果表明,静态实验MFA投加量为1 g/L时,污水COD、TP和氨氮去除率分别为30%,56%和48%。投加MFA的SBR(MFA-SBR)对污水COD、TP和氨氮平均去除率分别提高20%,16%和36%,污泥平均MLSS和SOUR分别增加426 mg/L和3.7 mgO_2/(g MLSS·h),平均SVI降低22 mg/L。MFA-SBR工艺运行时,微生物以MFA为载体而富集,改善了污泥性能,强化了对各基质的去除。     

生物沥浸法改善污泥脱水性能及反应参数优化

在微生物功能菌定量条件下探讨不同污泥含量条件下营养剂投加量对生物沥浸改善剩余污泥脱水性能的影响,并采用响应面分析法对生物沥浸改善剩余污泥脱水性能的反应参数进行优化设计。结果表明,在生物沥浸过程中,不同污泥含量、不同营养剂投加量条件下系统pH均呈现出先下降后保持稳定的趋势,污泥比阻在反应初期显著减小,然后逐渐回升。随着营养剂投加量的增加,反应后期污泥脱水性能恶化越严重。响应面分析法得出,当污泥的质量浓度为20 g/L、营养剂投加量为2 g/L、生物沥浸功能菌质量浓度为0.25 g/L,即污泥、营养剂投加量和功能菌量的质量比为80:8:1,反应时间为1 d时,生物沥浸法改善污泥的脱水性能为佳。     

典型表面活性剂对污泥脱水性能的影响研究

研究了十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)对焦化污泥脱水性能的影响和作用机理。结果表明,CTAB的加药量为300 mg/L时污泥比阻(SRF)从1.04×10~(11) s~2/g降至2.76×10~(10) s~2/g,抽滤泥饼含水率(W_C)从83.97%降至77.91%;SDBS加药量为600 mg/L时,SRF只降至3.57×10~(10) s~2/g,W_C为79.80%,SDBS改善污泥的脱水性能不如CTAB。经过表面活性剂调理后的污泥明显疏松。     

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。     

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5.033×10~6 s~2/g降低至2.688×10~6 s~2/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1.652×10~6 s~2/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。