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。     

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。     

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。     

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。     

电解-脱硫灰-FeCl_3联合调理对污泥脱水性能的影响

通过测定毛细吸水时间(CST)、滤饼含水率(Wc)、胞外聚合物(EPS)、Zeta电位和FTIR,探究电解-脱硫灰-Fe Cl_3联合调理对污泥脱水性能的影响及其作用机理。结果表明,电解-脱硫灰-Fe Cl_3联合调理污泥的效果明显好于电解单独作用,当电解条件为Ti/Ru O_2电极、极间距4 cm、搅拌速度100 r/min、0.100 mol/L Na Cl、电压20 V、投加300 mg/g脱硫灰和60 mg/g Fe Cl_3、电解40 min后,污泥的CST和Wc分别由1 239.5 s和83.69%降至106.5 s和70.50%,脱水速度提高92.08%,脱水程度提高15.66%。电解能促进紧密粘附胞外聚合物(TB-EPS)剥落,剥落的TB-EPS中,部分被转化为溶解性胞外聚合物(S-EPS)和松散粘附层胞外聚合物(LB-EPS),部分EPS被分解为氨基酸和脂肪酸等小分子物质,释放了部分表面吸附水和内部结合水。     

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。     

改性给水污泥协同FeCl3调理污泥深度脱水

以改性给水污泥(MS)协同FeCl3调理污泥,考察其对脱水效果的影响。结果表明,MS/FeCl_3调理污泥脱水效果较好,体系中引入的阳离子使上清液浊度和溶解性化学需氧量(SCOD)大大降低,有一定的应用前景。以污泥干重(DS)计,在30%MS和60 mg/g FeCl_3条件下,污泥比阻(SRF)和毛细吸水时间(CST)分别减少70.8%和60.2%,污泥净产率(Y_N)增加62.1%;在50%MS和60 mg/g FeCl_3条件下,泥饼含水率(W_c)降至64.9%,胞外聚合物(EPS)中多糖和蛋白质分别降低26.0%和37.1%,压缩系数(s)降低46.0%。     

阳离子表面活性剂CTMAB对污泥脱水的影响研究

考察了阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)浓度、添加量、调理时间和温度对活性污泥脱水和沉降性能的影响。结果表明,使用1 m L浓度1%的CTMAB调理污泥效果最佳,重力沉降的滤液体积最大。在最佳用量下,搅拌2 h,搅拌温度60℃时污泥的脱水性能最好,毛细吸水时间为8. 7 s,泥饼含水率下降了25%。通过SEM观察了原污泥和CTMAB调理后的污泥微观形态。     

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。     

阳离子表面活性剂CTMAB对污泥脱水的影响研究

考察了阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)浓度、添加量、调理时间和温度对活性污泥脱水和沉降性能的影响。结果表明,使用1 m L浓度1%的CTMAB调理污泥效果最佳,重力沉降的滤液体积最大。在最佳用量下,搅拌2 h,搅拌温度60℃时污泥的脱水性能最好,毛细吸水时间为8. 7 s,泥饼含水率下降了25%。通过SEM观察了原污泥和CTMAB调理后的污泥微观形态。     

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。     

硝酸钙投加量对污泥生物调理效果的影响

在接种了反硝化细菌的剩余污泥中投加Ca(NO_3)_2,利用反硝化细菌的作用降低污泥胞外聚合物的含量,调理改善污泥脱水性能。在以硝酸根浓度分别为50、100、150、200 mg/(g TS)的不同投加量下对污泥进行调理,结果表明,当投加量为100 mg/(g TS)时,污泥的脱水性能最佳。其中CST较对照组降低了43.6%,SRF降低了55.9%,Zeta电位更趋于电中性,泥饼含水率有明显下降。同时,污泥S-EPS和LB-EPS中蛋白质含量有显著的降低,分别从13.87 mg/L和12.47 mg/L降低到2.37 mg/L和2.65 mg/L,从而脱水性能得到了明显的改善。     

蛋白酶/热压力处理对污泥脱水性的影响

比较不同处理方式对污泥脱水性能及蛋白质提取效率的影响。通过热压力、蛋白酶、热压力-蛋白酶3种方式对机械脱水污泥进行处理。结果表明,在65℃、75℃热压力（3MPa、6MPa、9MPa）下,与原污泥相比蛋白质提取量平均增加41.74%、65.64%;热压力处理后污泥脱水性改善不明显。胃蛋白酶添加量为0.04g/g TSS时,蛋白质提取量最高为108.52mg/g TSS,污泥毛细吸水时间（CST）为最小值154s。65℃热压力（3MPa、6MPa、9MPa）-胃蛋白酶、中性蛋白酶处理后,蛋白质提取量与热压力污泥相比分别提高了38.5%和35.8%;75℃、85℃热压力（3MPa、6MPa、9MPa）-木瓜蛋白质酶处理后,蛋白质提取量均达到220mg/g TSS以上;热压力-胃蛋白酶在75℃,6MPa脱水效果最好,毛细吸水时间为170s。     

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。     

污泥中胞外聚合物（EPS）的研究进展

本文介绍了污水处理厂剩余污泥中胞外聚合物（Extracellular Polymeric Substances,EPS）的产生和组成（多糖、蛋白质、DNA、腐殖酸等）;通过对影响EPS的因素研究发现：基质类型、溶解氧（DO）、污泥停留时间（SRT）和有机负荷率是最主要的影响因素;胞外聚合物在污泥处理系统中对污泥的絮凝性能、沉降性能、脱水性能及重金属吸附性能的影响,及其本身的生物降解性。胞外聚合物在废水生物处理中发挥着重要作用。     

CPAM及与FeCl3联用改善污泥脱水性能的研究

以上海某污水厂剩余污泥为研究对象,通过测定污泥毛细吸水时间(CST)、沉降性能及含水率等参数研究了不同相对分子质量的CPAM及CPAM与FeCl_3联用对污泥的脱水性能的影响。实验结果表明,在30 mg/L相对分子质量为8×10~6的CPAM(CPAM-B)调理下,污泥脱水性能最好;若污泥所受强剪切作用时间较长,可采用测定CST由减小至增大的转折点的方法,确定最适宜的CPAM-B投加量;CPAM-B与FeCl_3联用的污泥脱水效果优于CPAM-B单独调理。     

城市污水污泥深度脱水性能的表征指标

通过分析毛细吸水时间和比阻用于预判污泥深度脱水效果的可行性,研究了高含固率污泥深度脱水性能指标的表征方法。研究结果表明:对于含固率较高的污泥,通过稀释后测定毛细吸水时间(CST)来判断污泥脱水性能是可行的,且对于不同含固率的污泥,也可稀释至相同含固率以便于比较脱水性能;与比阻相比,CST与深度脱水泥饼含水率之间的相关性更好,且具有测定简单、操作方便、可重复性好等特点,更适合用于表征污泥深度脱水性能。     

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。