物理调理技术改善污泥脱水性能的研究进展

污泥是污水处理过程中的主要副产物,其独特的絮状结构具有很强的亲水性,表现出比阻大、脱水性能差的特点。基于目前污泥脱水技术的现状,介绍了污泥脱水性能与脱水机理,重点阐述了加热调理、冷冻融化调理、超声波调理以及微波调理4种物理调理技术,分析了作用机理,阐明了影响因素,比较了各自的优缺点与可行性。结果表明：加热调理操作简易、使用范围广,在150～180℃时对污泥的脱水性有显著提升,优于其他3种技术;低温、低速率下的冷冻技术可改善污泥脱水性能,但使用范围受限;低声强、小功率、短时间的超声波调理对污泥脱水性能有着明显的改善,但需把技术成本考虑在内;微波调理在适宜的微波辐射与停留时间下脱水性能良好,但辐射对人体造成的伤害问题亟待解决。     

脉冲电促催化氧化对剩余污泥脱水性能影响

以双氧水为氧化剂、铁板为电极,研究高频脉冲电对污泥脱水性能及成分的影响.考察污泥pH值、双氧水投加量以及电解时间、电流密度、脉冲电频率等因素对污泥比阻、滤饼含水率、滤液COD值的影响;利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)对污泥进行表征,对比处理前后污泥热值、总氮和主要重金属含量的变化.结果表明:在脉...     

化学调理改善污泥脱水性能的研究进展

污泥是污水处理厂的附产品,其含水量高且脱水困难,污泥脱水是污泥减量处置的重要手段.国内外污泥脱水的技术有化学调理脱水技术、电渗析脱水技术、干化脱水技术、超声波脱水技术等,其中化学调理脱水技术成本低、操作简单、脱水效果好,是一种有效且常用的污泥脱水技术.比较分析了酸碱调理法、絮凝调理法、氧化剂氧化法、芬顿氧化法等常规化学调理方法的优缺点及适用性,对选择合适的污泥脱水方法有一定的借鉴意义.同时介绍了芬顿试剂联用两性高分子法、改性天然高分子材料法、酶法和无机絮凝联合法等新型的联合化学调理法,分析表明联合化学调理法能够取长补短,更加高效地促进脱水.     

南宁味精厂废水处理工程剩余污泥脱水实验及工程试运行

采用加热和絮凝等方法对南宁味精厂废水处理工程剩余污泥进行调理，研究各种方法对其脱水性能的影响。结果表明，絮凝和加温的方法均能提高污泥的脱水性能，其中絮凝方法效果更为明显。水浴加热试验中，温度升到60℃时滤速达到35mL／h；微波加热试验中，只需加热50s滤速就可达到35mL/h。絮凝试验中，聚丙烯酸钠最佳投药量为50mg／L，此时滤速为5．2mL／min。从技术经济角度考虑，在实际工程运行中，采用加温(60℃左右)与投加絮凝剂(聚丙烯酸钠投量为O．2‰)相结合的方法，可使污泥脱水效果得到提高，经压滤后污泥含水率可降至60％～65％。     

污泥调理技术研究进展

分析了污泥调理的必要性和迫切性,阐述了污泥调理的作用,介绍现行主要污泥调理技术：物理调理、化学调理、微生物调理和联合调理的调理方法。探讨了调理原理和研究进展,对其各自的优势和局限性进行了详细的论述;并对污泥调理技术的未来发展方向进行了展望。     

温度与污泥浓度对剩余污泥水解及脱水性能的影响

污泥碱性水解产生短链脂肪酸, 可应用到污水脱氮除磷中, 但会使其脱水性能恶化.为考察温度和污泥浓度对剩余污泥水解及脱水性能的影响, 试验研究了20 d内剩余污泥在pH=10、温度25和35℃、不同总悬浮固体(total suspended solids, TSS)下厌氧水解和脱水性能的变化, 对溶解性化学需氧量(soluble chemical oxygen demand, SCOD)和毛细管吸收时间(capillary suction time, CST)进行了分析.试验表明:25℃时污泥脱水性随ρ(TSS)升高先恶化后变化不大, 各发酵时间SCOD均升高后变缓;35℃时污泥脱水性随ρ(TSS)升高先恶化后略提高, SCOD变化与25℃时一致.SCOD变化情况与CST显著正相关;较高温度SCOD溶出更多, 脱水性能稍有恶化;TSS对污泥脱水性能的影响较温度更显著.     

高分子混凝剂对污泥脱水性能的影响

城市污水处理厂每天产生大量的污泥，为了减少最终处置的污泥体积，污泥脱水是重要的处理环节。通过对不同性质的污泥进行性质分析，并选用几种高分子混凝剂对污泥进行调理试验，通过比较试验测得的污泥比阻抗值和观察试验中的矾花生成现象，以及对比滤液中的TP、COD浓度变化，确定最佳混凝剂及其投量，从而达到改善污泥脱水性能的目的。     

污泥脱水性能指标表征体系的构建

为了解决调理污泥在测定过程中过滤速度过快导致的测定误差增加的问题,研究了比阻测定过程中过滤体积、过滤阻力以及调理之后污泥高速搅拌预处理操作与否对比阻测定的影响。研究结果表明:在过滤体积为100 mL、过滤阻力为1层滤纸时,比阻数据可靠性更高,与毛细吸水时间(CST)、粒径和滤液过滤时间(TTF)的相关性更好;同时,未经搅拌的调理污泥脱水指标数据波动很大,变化趋势与污泥调理的实际规律不相吻合,而高速搅拌后的调理污泥脱水指标数据波动较小,说明调理之后污泥的搅拌预处理操作能够提高测定结果的可靠性和精确性,泥性测定更能反映实际规律。     

剩余污泥自絮凝特性及关键影响因素作用分析

为解决污泥减量化处理过程中药耗或能耗过高、污泥量增加等问题,提出利用污泥自身胞外聚合物(EPS)产生的自絮凝调理来促进其脱水性能,通过正交实验和单因素实验考察污泥质量浓度、搅拌强度和搅拌时间对污泥自絮凝特性的影响,分析污泥毛细吸水时间(tCST)、污泥容积指数(SVI)、污泥粒径和Zeta电位的变化规律.结果表明,自絮凝可增大污泥粒径,提高污泥疏水性,减少絮体表面Zeta电位的影响,从而改善污泥脱水性能和沉降性能.在最佳参数(污泥质量浓度18 g·L-1、搅拌强度200 r/min、搅拌时间3.5 min)条件下,自絮凝后污泥体积平均粒径增加11.4%,Zeta电位升高19.0%,tCST降低17.1%,SVI降低8.1%,效果显著.所考察的因素对自絮凝作用的影响程度依次为:污泥质量浓度搅拌时间搅拌强度.较高的污泥质量浓度、搅拌强度和搅拌时间均有利于提高自絮凝效果,而当污泥质量浓度、搅拌强度或搅拌时间大于最佳参数时,自絮凝效果则逐渐减弱.研究成果提供了利用污泥自身特性进行调理的新思路,可为优化污泥调理方式、降低调理药耗和减少污泥产量提供技术支持.     

有机高分子污泥脱水絮凝剂研究

对近年来广泛研究和使用的有机高分子污泥脱水絮凝剂进行了综述,有机高分子污泥脱水絮凝剂按合成方法分为聚合型和天然改性型;聚合型根据电荷类型分为了阳离子型、阴离子型、非离子型和两性型;天然改性型又可分为碳水化合物类和壳聚糖类。同时对污泥脱水絮凝剂的絮凝机理进行归纳阐述。对这六类污泥脱水絮凝剂的优缺点和应用现状进行了论述,并对高分子污泥脱水絮凝剂的发展前景进行了展望。     

醚化阴离子聚丙烯酰胺在再生纸污泥脱水中的应用

本文研究了在再生纸污泥脱水中用阴离子聚丙烯酰胺代替阳离子聚丙烯酰胺的可能性。探讨了阴离子聚丙烯酰胺的加入量，醚化剂的加入量，停留时间，pH值等因素对污泥脱水性能的影响。实验室工作和中试证明；经过改进，加入适量醚化剂，采用缓冲的方法，用阴离子聚丙烯酰胺可以达到和阳离子聚丙烯酰胺十分接近的效果，这样可以大大节约成本，取得较好的经济效益。综合经济因素和污泥脱水效果因素，本实验确定了阴离子聚丙烯酰胺的最佳用量，醚化剂和阴离子聚丙烯酰胺用量的最佳配比，最佳停留时间，pH值等因素。     

响应面法优化光聚合CMCTS-g-CPAM及其污泥脱水性能

以羧甲基壳聚糖（CMCTS）为主链模板、丙烯酰胺（AM）和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DMC）为共聚单体,通过紫外光引发聚合法制备新型阳离子絮凝剂CMCTS-g-CPAM。采用响应曲面法（RSM）得到CMCTS-g-CPAM的最佳制备条件：光照时间为2 h、光引发剂质量分数为0.04%、pH值为8。接枝共聚物CMCTS-g-CPAM的红外光谱（FT-IR）和核磁共振（¹H-NMR）表征表明AM、DMC和CMCTS已成功聚合。污泥脱水实验验证其具有良好的污泥脱水性能：在絮凝剂投加量和pH值分别为30 mg/L和10时,污泥比阻（SRF）由9.10×10¹³ m/kg降至1.96×10¹³ m/kg,滤饼含水率（FCMC）从90.15%降至79.28%,其污泥脱水效果和经济效益均优于市售CPAM。同时,此研究在污泥脱水中的应用为污泥脱水领域的絮凝处理和改性壳聚糖提供了一定参考。     

纤维素酶对废纸浆废水生化污泥脱水性能的影响

采用纤维素酶处理废纸浆废水生化污泥,讨论了其影响因素.通过单因素实验和正交试验得到最佳工艺条件:酶用量为2.25U·g-1,温度为55℃,反应时间为75min,其处理后污泥的沉降性能得到很大程度的改善.红外光谱图和电镜扫描分析表明:经酶处理后污泥化学性质发生改变,细小颗粒污泥均匀分布,其污泥的结构紧密易实现固液分离,从而提高了污泥脱水性能.     

温度与颗粒大小对污泥干燥特性的影响

4种不同质量等级的污泥颗粒在100～200 ℃下进行恒温干燥实验.结果表明,污泥干燥过程包括不稳定加热阶段、恒速干燥阶段、第一降速干燥阶段、第二降速干燥阶段4个阶段.在100～120 ℃时,污泥为弱强度干燥,临界含水质量分数受温度和颗粒大小影响不明显;在140～200℃时为高强度干燥,临界含水质量分数随温度升高或颗粒变大而增大.污泥干燥速率不仅取决于温度,还取决于污泥颗粒表面单位面积上实际用于蒸发水分的热量;减小污泥颗粒不仅可以增大比表面积,而且可以提高单位面积的干燥速率;而污泥的干燥时间与温度呈二次方关系,与污泥的表面积呈线性关系．     

过氧乙酸破解和化学重絮凝改善活性污泥过滤脱水性能

活性污泥中的胞外聚合物(EPS)高度亲水,破坏EPS结构是促使结合水释放的必要过程.为此,研究利用过氧乙酸(PAA)预氧化破解污泥和化学絮凝过程以同步实现污泥减量和脱水性改善,深入解析组合调理过程中污泥絮体形态特征及EPS分布和组成的变化特征.结果表明:PAA处理污泥对其过滤特性影响不大,但有效降低滤后泥饼的含水率;PAA能够有效破解污泥,破坏EPS中蛋白质类有机物,促使结合水释放;随着p H的降低,PAA对污泥脱水性的改善效果更佳,这主要是因为酸性环境有效提高了PAA对污泥EPS的氧化效率;高剂量PAA处理污泥后未见到有完整结构的絮体.投加聚合氯化铝(PAC)和氯化铁后,污泥絮体重新形成,同时污泥更容易过滤且脱水性随之提高.由于具有更强的吸附架桥能力,PAC在改善脱水性方面的效果优于氯化铁.     

无机盐对工业废水常规活性污泥生化处理法的影响

提出了无机盐氯化钠和硫酸钠对常规活性污泥生化处理法的活性污泥法的污泥活性质量和系统处理效率的影响，实验结果表明：当NaCl,Na2SO4的浓度分别达到3．5％和4．5％时，常规活性污泥生化处理系统的COD去除率要小于％，系统失去处理意义，同时，还表明系统耐Na2SO4的能力高于NaCl，从而，为常规活性法在工程应用中提供了理论依据。     

活性污泥生物吸附性能的研究

探讨了活性污泥生物吸附作用的影响因素。吸附性能随温度升高而降低,在20~30min之间,可达到吸附平衡,且温度越高,达到吸附平衡的时间越长;活性污泥对悬浮性有机物的吸附性能高于对溶解性和胶体性有机物的吸附;对高浓度污水吸附性能高于低浓度污水的吸附性能;抑制剂对污泥的吸附作用有影响。