Fenton、光Fenton氧化處理剩余污泥研究.pdf

1、在用活性污泥法處理城市污水和工業(yè)廢水時(shí)往往會(huì)產(chǎn)生大量的剩余污泥,這些污泥的體積龐大,成分復(fù)雜,處理費(fèi)用也較高,其處理與處置已成為污水處理過程中的難題之一。剩余污泥的含水量高達(dá)95％～99.5％,因此,脫水成為了污泥減量中的關(guān)鍵一環(huán)。污泥中胞外聚合物(EPS)的大量存在給污泥脫水造成了一定的困難。EPS是細(xì)菌細(xì)胞壁外膜周圍保護(hù)細(xì)胞并阻止其脫水的水合膠囊或粘液的聚合體,它決定污泥的理化性質(zhì)及生物特性。EPS的質(zhì)量(包括其結(jié)合水)約占到污泥固

2、體質(zhì)量的近80％,主要由有親水性與粘性的多聚糖、蛋白質(zhì)、核酸、脂質(zhì)和DNA等高分子物質(zhì)組成。
　　 當(dāng)今應(yīng)用最多的減小污泥體積的方法是機(jī)械脫水。而化學(xué)調(diào)理法則廣泛應(yīng)用于改善剩余污泥的機(jī)械脫水性能。
　　 本研究利用Fenton試劑氧化破解剩余污泥,通過污泥過濾比阻(SRF)和毛細(xì)吸水時(shí)間(CST)表征污泥脫水性能的變化,重點(diǎn)考察pH、反應(yīng)時(shí)間、H202和Fe2+的投加量等條件對(duì)污泥脫水性能的影響,旨在找出Fenton試劑

3、氧化污泥提高其脫水性能的適宜條件,在此基礎(chǔ)上回調(diào)污泥pH值,考察SRF、CST和污泥沉降體積(SV30)等指標(biāo),研究污泥脫水性能的變化。結(jié)果表明,Fenton試劑處理污泥改善其脫水性能的效能明顯優(yōu)于酸處理。pH為2.5、反應(yīng)時(shí)間為60min、H2O2和Fe2+投加量分別為6g/L和4g/L為Fenton適宜反應(yīng)條件。該條件,SRF和CST分別由1.34×1010s2/g和69.6s下降至1.31×109s2/g和20.6s,污泥脫水性能

4、的到明顯改善。Fenton反應(yīng)氧化剩余污泥后,回調(diào)pH能明顯改善污泥的脫水性能,但是對(duì)污泥沉降性能的改善不明顯。
　　 利用紫外光-Fenton(光Fenton)氧化處理剩余污泥,通過上清液的SCOD、多聚糖以及蛋白質(zhì)濃度表征胞外聚合物(EPS)的破解情況,SRF和濾餅含水率表征污泥脫水性能的變化。結(jié)果表明,光Fenton反應(yīng)破解污泥EPS和改善污泥脫水性能的效能明顯優(yōu)于Fenton反應(yīng)和單獨(dú)紫外光照射處理。pH為3,反應(yīng)時(shí)間為

5、2 h,H202投加量為4 g/L和Fe2+投加量為0.6 mg/L是處理試驗(yàn)污泥的適宜條件。在適宜反應(yīng)條件下,污泥上清液中的SCOD、多聚糖和蛋白質(zhì)濃度分別由67.46 mg/L、12.53 mg/L和8.62 mg/L增加到568.12 mg/L、448.62 mg/L和292.94 mg/L,；SRF和濾餅含水率分別由2.4×109 s2/g和88.52％下降至5.26×108 s2/g和76.36％。光Fenton反應(yīng)在有效破解