陽離子表面活性劑與沸石對城市污泥的調(diào)理及機(jī)理研究.pdf

1、隨著城市生活污水和工業(yè)廢水的日益增加，在采用活性污泥法處理時(shí)常常伴隨產(chǎn)生大量的剩余污泥。在污泥處理處置過程中，污泥脫水既是重要一環(huán)也是技術(shù)瓶頸，而目前應(yīng)用最廣泛的脫水方式是機(jī)械脫水。剩余污泥中通常含有大量的有機(jī)物質(zhì)和微小膠體顆粒，這些物質(zhì)使得污泥脫水變得不易，所以常在機(jī)械脫水前對活性污泥進(jìn)行調(diào)理來提高污泥的脫水性能?；瘜W(xué)調(diào)理法由于操作簡便，已被廣泛地應(yīng)用于污泥的調(diào)理中，但常用的化學(xué)藥劑存在成本較高、調(diào)理效果不佳與二次污染的問題。因此，尋

2、求價(jià)格低廉、能有效改善污泥特性，提高污泥脫水性能的調(diào)理劑已成為目前研究的一個(gè)熱點(diǎn)。
　　本文以城市剩余污泥為研究對象，分別用陽離子表面活性劑CTAB聯(lián)合沸石和陽離子表面活性劑CTAB改性后的沸石對污泥進(jìn)行調(diào)理，并初步探討了各自對污泥調(diào)理的影響及其作用機(jī)理。
　　將陽離子表面活性劑CTAB聯(lián)合沸石運(yùn)用于污泥調(diào)理，其實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：陽離子表面活性劑CTAB與沸石聯(lián)用調(diào)理污泥時(shí)存在協(xié)同效應(yīng)，其對污泥脫水沉淀的改善效果要好于各自單一調(diào)

3、理。在陽離子表面活性劑投加量為10％DS(干污泥重量)、沸石投加量為60%DS時(shí)，污泥凈生產(chǎn)率YN和過濾時(shí)間TTF分別達(dá)到2.73kg·(m2·h)-1和41s。通過測定濾液中蛋白質(zhì)和多糖含量、污泥Zeta電位、可壓縮性以及對調(diào)理前后污泥的顯微照片的分析，聯(lián)合作用主要的機(jī)理是通過表面活性劑破壞污泥絮體結(jié)構(gòu)，溶解絮體中胞外聚合物，中和部分污泥表面電荷，釋放出污泥中的間隙水；再通過以沸石為骨架提供堅(jiān)硬的剛性結(jié)構(gòu)，促進(jìn)孔隙多、通透性好并且壓縮

4、性低的泥餅結(jié)構(gòu)的形成，通過這種聯(lián)合作用使污泥脫水性能得到改善。
　　陽離子表面活性劑CTAB改性沸石調(diào)理污泥的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：以表面活性劑濃度、反應(yīng)溫度及反應(yīng)時(shí)間為影響因素進(jìn)行正交試驗(yàn)得出改性沸石的最佳條件為CTAB濃度30mmol·L-1，反應(yīng)溫度30℃，反應(yīng)時(shí)間12h。相較于原沸石，經(jīng)改性沸石調(diào)理的污泥其脫水性能和沉降性能都有較大提高。當(dāng)改性沸石投加量為90%（干污泥重）時(shí)，污泥凈生產(chǎn)率達(dá)到最大值1.95 kg·(m2·h)-1