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。     

冻融处理对预脱水净水污泥脱水性能的影响

针对净水污泥含水率高、脱水性能差的问题,采用具有良好脱水效果的冻融法调理,并进一步调理经过预脱水的低含水率污泥,以期提高脱水效能。考察冷冻温度、时间和初始含水率对冻融调理的影响,并分析污泥各方面的变化,探究冻融作用机理。结果表明,净水污泥经冻融调理后脱水性能有明显提升,在-12 ℃下冷冻 12 h 后,其污泥比阻（SRF）、泥饼含水率和污泥沉降比(SV₃₀)分别可降至 1.57×10¹²m/kg、59.9% 和 20.2%。而预脱水污泥的冻融调理效果相较于原泥直接冻融有进一步提升,且初始含水率越低（80% 以上）,脱水效果越好,最佳冻融条件下（含水率82%,-12 ℃,6 h）,其泥饼含水率、SRF 分别为 46.5% 和 1.51×10¹¹m/kg,相较于原泥降低了 50.8% 和 99.5%。而冻融改善污泥脱水性能的可能机理为在生长冰晶的不断作用下破坏了污泥原有的絮体结构,并相互团聚成大颗粒污泥,同时增强了污泥增溶性和疏水性,使自由水以不可逆的方式显著增加。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

污泥深度脱水分析和全自动压滤机应用实践

从过滤速率方程可见，影响污泥深度脱水的主要因素有污泥性质(r、μ)、压力、泥饼厚度和时间。通过污泥调理、增加压力、降低泥饼厚度可以改善污泥的脱水效率和脱水后泥饼含水率，但要同时考虑经济性、安全性和污泥减量化、稳定化、无害化和资源化的需要。滤布行走式全自动压滤机，可以实现无人辅助卸泥全自动运行，单一调理剂聚合硫酸铁有效投加量占绝干污泥的比例为1.47%～2.1%,泥饼含水率50.15%～53.45%。     

基于过一硫酸盐的高级氧化技术调理市政污泥脱水性能的影响研究

采用基于过一硫酸盐(PMS)的高级氧化技术对市政剩余污泥进行调理,以污泥比阻(SRF)和泥饼含水率作为评价指标,研究了过PMS投加量、四氧化三铁(Fe₃O₄):PMS的摩尔比例、AC投加量、反应时间、反应体系初始pH等因素对污泥脱水性能的影响。结果表明,当PMS投加量为500 mg/L、AC投加量为400 mg/L、Fe₃O₄:PMS的摩尔比为0.8、反应时间为10 min、体系初始pH为7时,污泥的含水率和SRF最低,分别为74.45%和1.83。基于过一硫酸盐的高级氧化技术可以有效改善污泥的脱水性能。     

叠氏污泥脱水技术处理炼油厂“三泥”

分析了炼油厂“三泥”性质和脱水预处理对策,介绍了叠氏污泥脱水机特点原理及处理炼油企业“三泥”的典型应用实例.当处理罐底泥时,进料含水率在86.7％～90.2％时,经叠氏污泥脱水机脱水后泥饼含水率降为54.2％～55.9％;当处理剩余活性污泥时,进料含水率在95.5％～97.5％时,经叠氏污泥脱水机脱水后泥饼含水率降为78.0％～79.0％;当处理浮渣时,进料含水率在90.5％～92.0％时,经叠氏污泥脱水机脱水后泥饼含水率降为67.9％～68.7％.所处理物料的脱水泥饼的含水率均低于80％,满足污泥迸一步处理前的脱水需求,与离心机相比节电在1/10以上.     

污泥深度脱水调理剂对污泥干化过程中含硫气体释放的影响

采用5种复合调理剂改善污泥脱水性能,制得深度脱水泥饼。通过检测N₂气氛下,不同干化温度（100℃、200℃）,停留时间（30 min、60 min）时,不同调理脱水污泥含水率的变化情况,以及含硫气体的种类和释放量,探讨不同调理剂对干化过程中含硫气体释放特性的影响。结果表明,提高温度、延长时间都可以有效降低污泥的含水率;原污泥干化过程释放的主要含硫气体为H₂S和SO₂,其总量占含硫气体的82.4%;FeCl₃+CaO和H₂SO₄+FeSO₄+H₂O₂+CaO复合调理剂调理脱水泥饼在干化过程中SO₂释放量占原污泥释放量的40.3%和40.6%,H₂S则基本没有释放;H₂SO₄+FeSO₄+H₂O₂+CaO调理脱水污泥在100℃和200℃干化过程中的总硫释放量分别占原污泥总释放量的75.0%和45.6%,该复合调理剂在有效提高污泥脱水性能的基础上,能最大限度地抑制含硫气体的释放。     

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(11) s²/g降至2.76×102/g降至2.76×10⁽¹⁰⁾ s(10) s²/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3.57×102/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(10) s²/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。     

改性壳聚糖对处理污泥脱水性能影响的研究

研究了聚合氯化铝、壳聚糖和3种羧甲基壳聚糖(N-羧甲基壳聚糖、N,O-羧甲基壳聚糖和O-羧甲基壳聚糖)絮凝剂对污泥的脱水性能作用。实验结果表明,羧甲基壳聚糖作为絮凝剂对污泥进行脱水时,形成的絮体强度大,不易破碎,对污泥脱水的效果明显好于普通絮凝剂。在3种所研究的羧甲基壳聚糖中,N-羧甲基壳聚糖对污泥的脱水效果最好,污泥比阻抗最低,与未加絮凝剂时相比,含水率从99.1%下降到73%,污泥的体积减少为原来的1/30,热值提高为原来的40倍。     

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。     

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。     

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。     

脱硫灰调理对污泥脱水性能的影响

利用脱硫灰调理生活污水剩余污泥并探讨了其作用机理,结果显示,脱硫灰可明显改善污泥脱水性能,单独用脱硫灰调理污泥,投加量为3 g·L^-1时,污泥沉降体积最大为519.5 ml,比阻有效降幅达47.56%;脱硫灰使污泥中胞外聚合物(EPS)脱离并释放出结合水,脱硫灰与聚丙烯酰胺(PAM)联用处理污泥可得到比单独投加PAM更好的脱水效果;通过对比脱硫灰处理前后污泥的粒径分布和扫描电镜照片(SEM)发现,经过脱硫灰处理后,污泥絮体粒径较原泥明显减小,污泥絮体细孔的骨架结构被改变,形成更结实致密而具有较大孔径的絮体,使污泥中的水分更容易脱除,PAM有较好的吸附桥连作用,使已脱稳的污泥絮体迅速形成更大的絮体,更易固液分离,从而提高污泥脱水性能。     

城市生活污水剩余污泥深度脱水研究

通过污泥沉降比和泥饼含水率及脱水率的测定,分析絮凝剂和助凝剂对城市生活污水剩余污泥深度脱水性能的影响。对三氯化铝、阳离子聚丙烯酰胺、壳聚糖以及壳聚糖-阳离子聚丙烯酰胺复合絮凝剂的絮凝效果进行比较。结果表明,30 mg/L壳聚糖-阳离子聚丙烯酰胺复合絮凝剂的污泥絮凝效果最好。同时,在壳聚糖-阳离子聚丙烯酰胺条件下,对石灰、粉煤灰、十二烷基苯磺酸钠和硅藻土的脱水效果进行比较研究,结果表明,30 mg/L壳聚糖-阳离子聚丙烯酰胺复合絮凝剂,15%石灰、10%粉煤灰、pH为3,污泥含水率降低至51.36%。     

基于机器学习的河湖底泥机械脱水效果试验

为研究河湖底泥含水率、加药量和泥浆污泥比阻对河湖底泥脱水固化的影响，文章分别利用BP神经网络和符号回归方程方法，建立了泥浆含水率、加药量、泥浆污泥比阻表达的泥饼含水率之间的预测模型。结果发现：两种机器学习方法得到的预测模型相关性良好，均能够达到80%以上，基于4种常用的误差评价指标(MAE、MRE、MSE、RMSE)比较之下，BP神经网络预测结果准确度更优，误差均小于4%,且两种模型中输入参数中泥浆含水率、污泥比阻对最终泥饼含水率贡献程度相似且较大，占比均能够达到80%以上。研究建立的相关模型为河湖底泥机械脱水固化提供了可靠的预测和分析工具。