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污泥脱水性能改善需要选择哪些药剂2020-12-18 14:33:24

  污水生化处理过程中会产生大量的剩余污水,这些污泥的含水率通常超过99%.由于高的污泥含水率常伴随着大的污泥体积,导致污泥的运输费用高、污泥运输难度大、占用大量的处理场地.因此,污泥高效脱水技术的开发成为眼下我国环保工作者研究的重要课题之一.一般来讲,污泥中的水分包括游离水(约占70%)、间隙水(约占20%)、吸附水(约占7%)和结合水(约占3%)等.

  污泥的化学组成是决定其脱水性的关键因素.其中,胞外聚合物(Extracellular Polymeric Substances,EPS)占到污泥总量的60%~80%,且EPS分布和组成对污泥的脱水性的影响最为显著.J.I. Houghton的研究表明,污泥中EPS的含量决定着污泥的脱水性,每种污泥脱水性达到最佳时都有其对应的胞外聚合物含量.同时,EPS含量决定着污泥的带电量、过滤后干固体的含量和絮体的稳定性等.研究认为,EPS中蛋白质和多糖的比例影响着污泥的脱水性.相比多糖,有些研究认为蛋白质对污泥脱水性的影响更为显著,高结合蛋白质的含量不利于污泥脱水.同时,Murtgy等(1999)的研究也表明,污泥脱水性随着EPS中蛋白质含量的增加而恶化.

  传统的化学调理药剂如PAC、FeCl3和PAM等主要是通过电中和和架桥作用促使污泥颗粒絮凝来改善污泥脱水性,而其它一些方法,诸如氧化、酸碱、热处理等破坏污泥絮体结构,能够促使EPS溶解,从而使结合水转化为自由水,降低脱水污泥的含水率.已经研究的技术主要有光Fenton/Fenton氧化技术、酸碱处理、热处理等.高铁酸盐是一种强氧化剂,同时其可以被还原为铁离子或氢氧化铁,从而起到混凝剂的作用.作为一种绿色的水处理药剂,高铁酸钾(K2FeO4)被广泛用于饮用水、生活污水和工业水处理工程中.K2FeO4在污泥调理方面的研究已有报道发现,目前,在pH值为3的条件下,K2FeO4调理可以强化污泥脱水性,而当pH值为4~8时,处理后污泥脱水性反而恶化.同时,疏松型EPS(LB\|EPS)的总量及其蛋白质和多糖的含量随着K2FeO4投加量的升高而增加,紧密结合型EPS的变化与LB\|EPS相反.

  以往的研究侧重于K2FeO4对污泥脱水效率的影响,然而并未采用先进分析技术深入探索K2FeO4对污泥EPS组成和分布的影响.因此,本文研究了pH值对活性污泥脱水性及EPS组成和分布的影响,并采用常规化学分析、三维荧光光谱和高效体积排阻色谱等方法分析K2FeO4处理后污泥不同EPS组分(溶解性和结合型EPS)的变化特征,从而深入了解K2FeO4污泥调理的作用机制.


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