高分子絮凝剂特性对污泥调理和脱水效果的影响及在线絮凝检测技术应用研究

高分子絮凝剂品种及特性对污泥调理及脱水效果有很大影响,试验结果表明絮凝剂的相对分子质量是决定性因素,电荷特性影响较小。利用一种在线絮凝检测技术可连续检测污泥调理工艺中污泥颗粒絮凝过程,从而形成了一种全新的污泥絮凝检测方法,为污泥调理和脱水工艺的过程控制提供了可能性。     

过硫酸钾-PAM-硅藻土改善污泥的脱水性能研究

采用过硫酸钾-聚丙烯酰胺(PAM)-硅藻土联合调理污泥，研究联合调理对污泥脱水性能的影响。以污泥比阻(SRF)为脱水性能评价指标，通过响应曲面优化法(RSM)确定联合预调理时各药剂的最佳用量。结果表明，在单位质量的绝干污泥(DS)中，过硫酸钾用量为60.3 kg/t、PAM用量为4.2 kg/t、硅藻土用量为150.8 kg/t时，SRF最低可降至4.84×10¹² m/kg，污泥脱水性能明显改善。对其脱水机理进行分析，表明过硫酸钾能氧化破坏污泥的胞外聚合物(EPS)，改变污泥中有机物的种类和含量，PAM发挥吸附絮凝作用，硅藻土起到骨架作用，建立良好的脱水通道，三者共同作用下改善了污泥脱水性能。     

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。     

含磷废水化学污泥的脱水研究

高速的磷化工发展带来大量的含磷污泥排放,污泥脱水是污泥治理的重点.为解决含磷废水化学污泥脱水难的问题,本研究选取酸碱调理法、絮凝沉淀法和超声法对污泥进行预处理,以期改善污泥的脱水效果和沉降性能.结果表明,加入PAM预处理的污泥具有最佳的沉降性能,沉降1 h后污泥的SV值为29.38％;采用超声法预处理的污泥脱水后含水率...     

树叶粉对污泥脱水性能的影响研究

城市污水处理厂通常采用聚丙烯酰胺或铁盐作为污水处理后污泥的脱水调理剂,然而大量化学絮凝剂的使用不利于后期污泥的资源化利用。本研究首次采用树叶粉作为新型"物理调理剂",探究树叶粉及树叶粉-Fe_2(SO_4)_3、树叶粉-PAM联合调理,对污泥脱水性能的影响规律。结果表明,使用树叶粉调理能够在一定程度改善污泥的脱水性能;树叶粉与化学絮凝剂联合调理污泥,能够充分发挥协同作用,脱水效果优于单独使用树叶粉或絮凝剂的调理效果。     

物理调理法改善污泥脱水性能研究进展

采用活性污泥法处理城市废水和工业废水时会产生大量剩余污泥,其中含有病原体、重金属、有机污染物等有毒物质,如未经适当处置可能会产生严重的环境风险。脱水作为污泥处理的重要步骤,在减少污泥体积、方便运输、提高热值、减少垃圾填埋场渗滤液产生等方面发挥了重要作用。物理调理技术通过加入非化学调理剂或输入能量等方式改善污泥脱水性能,经济性好,应用广泛。而探寻高效物理调理剂与方法对于提升脱水效率至关重要。详细分析了物理调理技术的种类,归纳了典型物理调理技术,如多孔材料调理、超声波、热处理、冻融和电处理方法改善污泥脱水性能的作用机理。总结了不同物理调理方法的影响因素及其耦合增效作用对污泥脱水的影响,并对未来的研究工作进行展望。该领域未来的研究重点为采用物理法和化学法协同调理处理城镇污泥,结合使用混凝、生物分解、高温加热、冷冻和化学氧化,用硅藻土、人造纤维和石膏等为骨架颗粒与化学絮凝剂或药剂联合调理污泥。     

污泥物理调理技术的比较与选择

污泥是污水处理的副产物,具有亲水性的胶团结构,因此脱水性能差,严重影响后续的脱水与焚烧处理过程,对其进行调理提高其脱水性能是提高焚烧过程经济性的重要保证。物理调理是通过物理的方法破坏污泥中的微生物细胞,改变污泥的结构,降低污泥与水的结合作用,从而释放出部分内部水的污泥调理方法。本文对国内外污泥物理调理技术的现状和研究进展进行了综述,以期为提高污泥的脱水性能提供一定的指导。     

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。     

污泥化学调理技术的现状与研究进展

污泥是污水处理的副产物,具有亲水性的胶团结构,因此脱水性能差,严重影响后续的脱水与焚烧处理过程,对其进行调理提高其脱水性能是提高焚烧过程经济性的重要保证。化学调理是通过向污泥中投加一定量的调理剂,在污泥胶体颗粒表面起化学反应,中和污泥颗粒的电荷,破坏污泥胶体颗粒的稳定性,增大凝聚力,使分散的小颗粒相互聚集成大颗粒,从而促使水从污泥颗粒表面分离出来的一种污泥调理方法。本文对国内外污泥化学调理技术的现状和研究进展进行了综述,以期为提高污泥的脱水性能提供一定的指导。     

溶菌酶辅助壳聚糖调理对活性污泥脱水性能的影响及其机理

通过测定真空抽滤泥饼含水率、污泥比阻、污泥ζ电位，研究溶菌酶辅助壳聚糖调理对活性污泥脱水性能的影响，并通过提取污泥絮体形态学特征进行二维分形维数(D₂)分析，深入剖析污泥脱水机理。结果表明，溶菌酶辅助壳聚糖调理后泥饼含水率下降了约21.3%,污泥比阻下降了约94.5%,活性污泥脱水性能得到显著提高。分析调理前后的污泥ζ电位和絮体形态，发现污泥双电层被压缩，污泥|ζ|电位降至0.28 mV,同时污泥絮体密实程度增加，D₂值提高到1.748,说明溶菌酶辅助壳聚糖调理活性污泥可以促进污泥胶体的脱稳、絮凝，压缩絮体颗粒间孔隙并释放部分间隙水。     

基于CiteSpace的絮凝作用改善污泥脱水性能研究进展

为了解近10年来絮凝作用对污泥脱水性能的影响,以2011～2022年Web of Science收录的SCI论文为数据源,采用可视化分析工具CiteSpace绘制相关图谱进行分析。结果表明,近10年来该领域发文量和被引频次逐年上升,中国处于领先地位;中国科学院、同济大学等在发文机构中排名靠前;主要刊发在Bioresource Technology、Water Research等高水平期刊上。研究集中在絮凝作用对活性污泥脱水性能影响、作用机理以及实际应用方面;污泥脱水方法的联合使用是未来研究的热点。总结了絮凝作用改善污泥脱水性能研究现状、学术影响与研究热点,为今后的研究提供参考。     

生物壳粉与CPAM联用改善污泥脱水性能的研究

随着我国经济的发展和城镇化进度的加快,污水处理行业也在快速发展。污泥是污水处理过程的产物,具有发臭、水分高、有机物含量高、结构复杂等特点,且含有大量有毒有害物质,需及时处理,否则会对环境造成二次污染。污泥脱水是污泥处理过程的关键环节。而生物壳粉末作为污泥调理剂可以有效提高污泥的脱水性能。采用两种生物壳粉末（蛋壳粉及贝壳粉）进行单独调理污泥、阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）单独调理污泥、贝壳粉联合CPAM调理污泥的脱水试验,试验结果表明：与蛋壳粉相比,贝壳粉更适于污泥调理;贝壳粉与CPAM联合调理后污泥的脱水效果要优于贝壳粉或CPAM单独调理时的脱水效果。优化了贝壳粉和CPAM联用的投加条件,当贝壳粉添加量为污泥干质量的15%、CPAM投加量为10 mg/L、投加顺序为先添加贝壳粉后添加CPAM时,与未经调理的污泥相比,污泥比阻降低了58.6%,泥饼含水率降低了17.3%。     

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。     

壳聚糖絮凝剂的投加量对污泥脱水性能的影响

通过污泥比阻的测定,分析絮凝剂剂量对污泥脱水性能的影响。同时对三氯化铝、阳离子聚丙烯酰胺、壳聚糖以及复合絮凝剂的絮凝效果进行比较。结果表明,无论是无机絮凝剂和有机絮凝剂都存在最佳剂量,小于或大于最佳投加量,絮凝效果都不好。阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)、壳聚糖、三氯化铝的最佳投加质量浓度分别为0．2g/L、10g/L、35g/L。与三氯化铝相比,阳离子聚丙烯酰胺的药剂消耗量要低得多。壳聚糖与CPAM相比,在达到相同的絮凝效果时,壳聚糖的用量大于CPAM的用量。将壳聚糖与氯化铝复合,用两段法应用于污泥调理,研究这种复合絮凝剂的脱水性能,实验表明壳聚糖和三氯化铝复合,能大大提高污泥的脱水性能。     

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。     

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。     

联合调理技术在生化污泥调理中的应用

本文对联合调理技术在生化污泥调理中的应用进行了综述。主要介绍了药剂联合调理、化学调理和物理调理联用技术以及污泥联合调理技术,并展望了联用调理技术在污泥调理中的发展方向。     

炼油废水生化污泥絮凝处理试验

针对炼油废水生化污泥含水率高、脱水困难等问题,进行了污泥絮凝处理试验研究。试验结果表明阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)是炼油废水生化污泥处理的理想絮凝剂。生化污泥经絮凝处理后,污泥具有良好的沉降性能和脱水性能,过滤脱水后,污泥的含水率可从94%~99.8%降低到70%~85%,降低了污泥的含水率和体积,便于运输和最终处置。     

生物质材料用于污泥深度脱水的研究进展

污泥深度脱水是实现污泥资源化及能源利用的关键,更是国家实现低碳发展目标的迫切需要。生物质材料来源广,具有多孔结构和高热值等特性,有利于污泥后续干化、焚烧及资源化利用,近年来在污泥深度脱水中的应用日益广泛。基于此,分析了基于骨架构建的污泥脱水机制,介绍了近年来用于污泥调理的生物质材料,包括农林废弃物、生物质炭材料和改性生物质材料,提出了影响污泥脱水效果的因素有生物质材料的投加量、粒径以及生物质材料与其他药剂的投加顺序,总结了生物质材料对污泥中重金属浸出毒性的降低作用、对污泥滤液水质的改善作用和对后续处理的影响。在此基础上,对生物质材料在污泥调理中的应用前景进行了展望,提出可以寻找更多的生物质材料的改性方法和联用方法,以及可以考虑将生物质材料调理与后续污泥资源化利用相结合,以进一步增强污泥调理效果,并推动其在实际工程中的应用。