F-S復(fù)合調(diào)理劑對(duì)市政污泥脫水性能影響的研究.pdf

1、市政污泥是污水處理的副產(chǎn)物,由于其具有高度的親水性,因此能否實(shí)現(xiàn)深度脫水對(duì)后續(xù)處置至關(guān)重要。本論文研究了芬頓試劑與骨架構(gòu)建體(簡(jiǎn)稱(chēng) F-S復(fù)合調(diào)理劑)對(duì)污泥脫水性能的影響規(guī)律及機(jī)理,主要包括以下內(nèi)容:
　　1.F-S復(fù)合調(diào)理劑的初步篩選及優(yōu)化實(shí)驗(yàn)研究
　　以比阻為過(guò)濾性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行系列單因子實(shí)驗(yàn),同時(shí)考查相應(yīng)的沉降性能。在此基礎(chǔ)上,以 CST、脫水泥餅含水率為評(píng)價(jià)指標(biāo),進(jìn)行表面響應(yīng)法(RSM)系統(tǒng)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明,選用

2、水泥、石灰作為骨架構(gòu)建體的F-S復(fù)合調(diào)理劑能明顯改善污泥的過(guò)濾性能,一定程度上改善污泥的沉降性能,降低各組份投加量?；?RSM的小試脫水實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ拖嚓P(guān)性好,泥餅含水率最低可達(dá)49.5％±0.5％,此時(shí)優(yōu)化投加量為:Fe2+33.8 mg/g DS(Dry Solids,即污泥干基質(zhì)量),H2O240.3 mg/g DS,水泥350.0 mg/g DS,石灰450.0 mg/g DS。Fe2+、H2O2、水泥、石灰投加量之間存在交互作用,

3、且四個(gè)因素對(duì)含水率的線(xiàn)性效應(yīng)均顯著。
　　2.F-S復(fù)合調(diào)理劑對(duì)污泥改性作用的機(jī)理探討
　　將污泥進(jìn)行真空抽率脫水,原污泥(未經(jīng)任何調(diào)理)中90％的有機(jī)物殘留在泥餅中;而采用F-S復(fù)合調(diào)理劑調(diào)理后,80％左右的有機(jī)物殘留在泥餅中;芬頓試劑、水泥、石灰都能有效降低原污泥的COD含量。
　　對(duì)原污泥及F-S復(fù)合調(diào)理污泥進(jìn)行了蛋白質(zhì)、多糖含量、粒徑分布、TEM、SEM、光學(xué)顯微鏡等對(duì)比分析測(cè)試研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,原污泥以菌膠

4、團(tuán)形式存在,表面呈板片狀,絮體被包裹成團(tuán);經(jīng)芬頓氧化后,有機(jī)物被破壞,胞外聚合物(Extracellular Polymeric Substances,簡(jiǎn)稱(chēng)EPS)溶解、大面積板片狀結(jié)構(gòu)消失,出現(xiàn)孔洞,污泥絮體分散成較小的顆粒,且表面凹凸不平;再經(jīng)水泥及石灰調(diào)理后,微生物細(xì)胞衰老死亡明顯,無(wú)機(jī)物質(zhì)的水化產(chǎn)物形狀不規(guī)則,鑲嵌、刺入微生物細(xì)胞中,促進(jìn)絮體進(jìn)一步減小的同時(shí),在泥餅中形成剛性骨架結(jié)構(gòu)。F-S復(fù)合調(diào)理劑中強(qiáng)氧化性的芬頓試劑及堅(jiān)硬的

5、骨架構(gòu)建體在污泥調(diào)理過(guò)程中有效地破壞了胞外聚合物的絮體結(jié)構(gòu),改變了細(xì)胞水的結(jié)合狀態(tài),對(duì)提高污泥脫水性能具有較好的協(xié)同作用。
　　3.F-S復(fù)合調(diào)理劑應(yīng)用的初步經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益分析
　　通過(guò)經(jīng)濟(jì)成本、環(huán)境效益估算,F-S復(fù)合調(diào)理劑價(jià)格一般低于80元/ t含水率80％的污泥,具有經(jīng)濟(jì)可行性。采用污泥深度脫水處理處置一體化技術(shù),對(duì)于處理量為10×104 m3/d的污水處理廠(chǎng)而言,每日 COD排放減量可達(dá)5.52 t,若采用焚燒后續(xù)處