微波與CPAM聯(lián)用對污泥結構及其脫水性能的影響.pdf

1、城市污水處理廠產(chǎn)生的污泥數(shù)量巨大且含水量極高。因此，如何提高污泥的脫水性能，是一個重要的研究課題。目前應用最廣泛的預處理方法是添加陽離子聚丙烯酰胺(CPAM)，然而，CPAM的廣泛使用將對周圍的環(huán)境造成潛在的風險。
　　本研究采用微波輻射，CPAM調質以及微波與CPAM聯(lián)用這三種調質方法，從微觀角度出發(fā)，基于分形理論對微波調質和微波與陽離子聚丙烯酰胺聯(lián)合調質前后污泥的比阻(SRF)、濾餅含水率、污泥粒徑（d0.5）、分形維數(shù)(Df

2、)、絮體強度(FS)、絮凝能力(FA)、表面相對疏水性(RH)的變化規(guī)律進行分析，并研究各個參數(shù)的變化對污泥脫水性能的影響，以此探討調質污泥的機理。試驗結果如下：
　　適宜的微波輻射能夠明顯改善污泥脫水性能和結構。在不同的微波功率下，隨著微波輻射時間的延長，污泥比阻和含水率均呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢。不同功率的微波輻射均能夠增大污泥的粒徑，使其粗大化。隨著微波輻射時間的延長，污泥分形維數(shù)D3與D2以及絮體強度均呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢

3、，而污泥顆粒表面相對疏水性則是始終保持增長趨勢。同時，適量的微波調質可以使FA增大。
　　單獨采用CPAM時，CPAM的最佳投加量為80mg/L，此時污泥比阻和濾餅含水率較原污泥分別下降了81.60％和9.34％，而RH和FA分別增大至86.86％和38.36％。隨著CPAM投加量的不斷增加，D3逐漸減小，而D2值不斷增大，F(xiàn)S顯著增大。
　　采用微波絮凝聯(lián)合調質污泥可以使其脫水性能進一步提高，而微波輻射和CPAM聯(lián)合進行污

4、泥調質時，后者主要起到脫水作用。經(jīng)微波預處理再絮凝的污泥比單獨添加CPAM的污泥絮體粒徑小。與單獨微波調質不同，在同一投加量下，隨著輻射時間的延長，污泥絮體粒徑逐漸減小，分形維數(shù)D3與 D2逐漸增大。微波絮凝劑聯(lián)合調質后的污泥RH、FS、FA相比單獨微波輻射后的較大。
　　在微波調質下，較大的d0.5可以明顯提高污泥的脫水性能，密實的絮體結構有助于污泥脫水，同時增大的絮體強度也有利于真空過濾;對污泥比阻影響較大的因素主要有粒度、分

5、形維數(shù)和絮體強度。在微波與CPAM聯(lián)用調質下，污泥比阻和濾餅含水率隨d0.5增大而出現(xiàn)先減小后增大的趨勢。在相同作用時間下，隨著絮凝劑的投加量的增大，孔隙率逐漸增大，而D3和污泥比阻逐漸減小。絮體強度的增大有利于絮體過濾，但在最強絮狀結構下并未達到最優(yōu)脫水效率，而污泥比阻隨絮體強度的增大而減小。在微波與CPAM聯(lián)用調質下對污泥比阻影響較大的因素同樣也主要有粒度、分形維數(shù)和絮體強度。本文基于SPSS statistics17.0軟件建立污