污泥的改性调理压榨脱水研究进展

污泥深度脱水可以大大减小污泥的体积,降低管理、运输、处理成本,便于后续脱水污泥的资源化利用。污泥的化学及物理调理是改善污泥脱水性能最有效、最常用的方法。本文介绍了压榨脱水几种技术,并对污泥改性调理情况进行探讨。     

典型污泥化学调理脱水实验研究

以印染厂、造纸厂、给水厂、城镇污水厂水处理产生污泥为研究对象,先对典型污泥的性质进行了探究,然后分别投加FeCl3、聚丙烯酰胺(PAM)调理剂,经抽滤和压滤实验,综合考察污泥滤饼的含水率、比阻、浊度等指标。结果表明,造纸污泥的比阻(SRF)最高(为3.51×109s2/g),束缚水含量和滤饼含水率最低,分别为13.3 g/g干泥和79.6%,比阻决定了脱水速率,含水率与束缚水含量呈负相关;污水厂污泥、印染污泥、造纸污泥最佳FeCl3投加量分别为10%、9%、8%,压滤后含水率分别为65.4%、60.9%、62.7%。最佳PAM投加量分别为0.2%、0.4%、0.3%,压滤后含水率分别为63.1%、59.6%、62.1%。污水厂污泥含水率最高,说明纯生化污泥一般较难脱水,污水厂污泥经复合调理(PAM、FeCl3投加量降至0.15%、4%),含水率降至60.3%,说明复合调理效果较好,且单一药剂的投加量减小。     

冷融技术联合化学调理对污泥脱水性能的影响及其机理

实验对比了常温(25℃)下阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)、FeCl3/CaO、加酸及阳离子表面活性剂(CTAC)4种处理方式对污泥的调理效果.结果表明,CTAC对污泥的调理效果最好,可使污泥滤饼含水率降至68%.0℃时,未经处理(原泥)、CPAM、FeCl3/CaO、加酸处理条件下污泥脱水效果较常温时都有不同程度的提高,效果最好的为未经处理(原泥)和pH=2条件下的泥样;-15℃时,CTAC条件下滤饼含水率较常温下降了约6%,达到62.8%.污泥胞外聚合物(EPS)含量和污泥絮体结构对污泥脱水性能有一定影响.测定发现,EPS的溶出提高了絮体可压缩性,使污泥絮体内部结合水流出,从而改善污泥的脱水性能.电镜扫描(SEM)和粒径分析结果表明,经过FeCl3/CaO、加酸、CTAC和冷融处理后污泥表面结构和颗粒大小变化明显,脱水效果较原泥均有不同程度的提高.     

丝状真菌调理对柠檬酸污泥脱水性能的影响

利用实验室分离的丝状真菌Aspergillus niger SS5对柠檬酸污泥进行了污泥脱水前的生物调理.结果表明,菌液浓度和调理时间是影响污泥脱水性能的主要因素,调理后污泥的脱水性能、沉降性能均有明显改善,调理后的污泥负电荷减少,粒径显著增大,结合水含量比未投加菌液的空白对照降低了近40%.同时,真菌调理显著降低了上清液COD及污泥各EPS层的蛋白质和多糖含量,EPS中蛋白质的降解与污泥结合水含量、D₅₀和Zeta电位显著相关,是影响柠檬酸污泥脱水性能改善的重要因素,且有机物的降解并未导致污泥pH值的显著变化,这和柠檬酸污泥拥有较大的酸碱缓冲容量有关.采用20mL/g DS的Aspergillus niger SS5调理柠檬酸污泥,调理3d可使泥饼含水率降至71.98%,且调理过程无化学药剂加入,更有利于柠檬酸等食品发酵类工业污泥的后续资源化综合利用.     

污泥调理对其脱水性能的实验研究

以南京某污水处理厂的污泥为研究对象,采用化学调理法及热水解法对污泥进行调理,来改善污泥的脱水性能,从而达到污泥减量化的目的。考察了几种调理剂(Fe2(SO4)3、Al Cl3、PAM)与氧化钙(Ca O)同时作用对污泥的调理效果,确定了各自的最佳投加比例:Fe2(SO4)3与Ca O最佳投加比例为0.4,Al Cl3与Ca O的最佳投加比例为1.3,PAM与Ca O的最佳投加比例为0.27,其中Fe2(SO4)3与Ca O组合调理对污泥脱水性能的改善最好。研究了热水解对污泥脱水性能的影响,表现随着热水解温度的升高,污泥的脱水性能不断得到改善。     

污泥机械脱水技术发展现状及前景

主要介绍了污泥机械脱水技术的应用现状及近些年发展起来的新型污泥机械脱水技术,分析了城镇污水处理、石油石化、电镀及造纸行业所产生的污泥特性及主要处理方法。在此基础上,根据国家的相关政策以及未来的污泥处理处置需求,对污泥机械脱水技术的未来发展前景进行了分析,并对技术改进提出了建议。     

不同调理方法强化污水厂污泥脱水性能的对比

以上海某生活污水厂浓缩污泥为研究对象,以泥饼含水率和毛细吸水时间(CST)为评价指标,系统对比研究了芬顿(Fenton)、超声波-聚合硫酸铁(PFS)、十二烷基磺酸钠(SDS)-氢氧化钠(NaOH)、溶菌酶和蛋白酶K共5种污泥调理方法对污泥脱水性能的强化效果。研究结果表明:5种调理方式中Fenton调理的脱水效果最好,调理后污泥泥饼含水率和CST分别为64.8%、43.3 s,但其产生的强酸性废水和污泥可能会影响后续的处理处置;技术经济综合分析发现,超声波-PFS联合调理是相对最优的污泥调理方式,超声波作用时间为30 s,PFS投加量为15.0 mg/g时,污泥的泥饼含水率可达到70.51%;蛋白酶K的调理效果明显优于溶菌酶;然而,研究发现SDS-NaOH联合调理会导致污泥脱水性能恶化。     

化学法调理生化污泥脱水效果研究

针对城市污水处理厂的生化污泥含水量较高不利于后续处理的问题,采用次氯酸钠氧化法、芬顿(Fenton)氧化法及Fenton+氧化钙(CaO)联合法,通过单因素分析法优化工艺条件,对污泥进行脱水处理试验研究。结果表明:在优化工艺条件下,使用次氯酸钠对生化污泥进行氧化后,污泥含水率可由89.90%降至78.44%,产生滤液的质量约为污泥质量的50%;在Fenton氧化体系中,污泥的含水率可由89.90%降至65.32%,产生滤液的质量约为污泥质量的60%;而在使用Fenton+CaO联合法调理后,污泥的含水率可降至51.06%,产生滤液的质量约为污泥质量的56%。在Fenton氧化体系中加入CaO促进了铁离子的水解,氢氧化铁-硫酸钙与过量的硫酸钙结晶析出晶体,构成的刚性骨架在污泥中形成大量透水通道,提高生化污水的脱水性能。综合考虑污泥脱水效果和药剂成本,确定污泥脱水的最佳调理方法为Fenton+CaO联合法。     

水力空化-酸化调理增强污泥脱水性能分析

研究了水力空化-酸化调理作用于污泥脱水的机理。以污泥比阻（specific resistance to filtration,SRF）、污泥含水率和污泥毛细吸水时间（capillary sunction time,CST）作为主要的评价指标,测定污泥胞外聚合物（extracellular polymeric substances,EPS）中多糖、蛋白含量并进行了污泥酸化程度、污泥电子显微图像分析。结果表明:经水力空化-酸化调理污泥,污泥含水率和SRF分别从83.1%和5.12×1011 m/kg下降到69.8%和2.41×1011 m/kg,CST由50 s下降至20.8 s,各EPS组分含量下降明显,酸化作用通过影响污泥的溶解型胞外聚合物（S-EPS）和松散结合型胞外聚合物（LB-EPS）中的多糖及蛋白含量改变污泥的脱水性,pH=3时污泥脱水效果最好。综上所述,水力空化-酸化调理能大大增强污泥的脱水性能,在实际工程中具有很大的应用价值。     

城市污水厂污泥深度脱水中试研究

佛山镇安污水处理厂污泥原采用离心机脱水方式,脱水后污泥含水率为80%左右,难以满足填埋要求。为解决该问题,开展了污泥深度脱水中试,将浓缩污泥经化学调理后,再用厢式压滤机压滤脱水。中试试验表明:采用有机絮凝剂—无机絮凝剂—生石灰联合调理方法,脱水效果最好,脱水泥饼含水率最低可达33%,无侧限抗压强度可达62.5kPa,抗剪切强度可达46.5 kN/m2。脱水污泥可满足混合填埋和垃圾填埋场覆盖土材料的要求。     

壳聚糖絮凝剂在活性污泥调理中的应用

研究了自制的壳聚糖絮凝剂在活性污泥调理中的应用,通过污泥比阻、上清液剩余浊度、泥饼含水率及沉降性能等的测定,重点分析了活性污泥脱水的pH范围、絮凝剂投量和壳聚糖分子量及其脱乙酰度对调理效果的影响,并与絮凝剂聚丙烯酰胺(PAM)和聚合氯化铝(PAC)作了比较,在此基础上还进行了双絮凝剂两段法处理污泥的初步探索。研究发现,壳聚糖作为活性污泥调理剂,投量(干污泥质量百分比)在0.8％～1.2％,pH值在5～8时即有较好的调理效果,与PAM效果基本相当,接近于8％～16％的PAC;壳聚糖相对分子量在30×10~4左右,脱乙酰度在70％左右时有较好的调理效果;双絮凝剂两段法处理污泥,在同等用量时效果好于单絮凝剂一段法。     

污泥脱水中PAC与PAM联合使用的试验研究

利用正交试验作单因素分析,对PAC与PAM的投加量、投加方式等因素对污泥脱水效果的影响进行了研究。结果表明:PAC,PAM用量分别为240mg·L-1,60mg·L-1,配制溶液的百分比例分别为4%,0.1%时,投加方式为先加PAC,搅拌后再加PAM,污泥脱水效果较好,形成的泥饼含固率达到22%,且药剂费比单独使用PAM经济。     

高稳定活性硅酸SPSA在污泥脱水应用中的研究

以NaO·3．2SiO₂、H₂SO₄和Al₂(SO₄)₃为原料,制备出高稳定活性硅酸絮凝剂SPSA,研究了它在污泥脱水应用中的絮凝特性。实验结果表明,向生化处理产生的剩余活性污泥中投加相对于污泥量2．0％的SPSA,在5×104Pa真空度下过滤脱水,污泥含水率由99．4％下降为70．0％,污泥体积降为原体积的1／50,燃烧热值增大50倍,污泥比阻下降,并且所得滤液澄清,透光率高。      

PAM在污泥脱水中的筛选研究

污泥的处理与处置是城镇生活污水处理系统中的重要组成部分.在机械脱水过程中,采用投加药剂提高污泥脱水效果,根据不同污泥组成,选择不同类型高分子聚丙烯酰胺.本文以某城市生活污水处理厂污泥为处理对象,考察污泥含水率、污泥沉降性能等指标,通过实验室小试,对8种聚丙烯酰胺(WS1-WS8)的溶解性能、粘度性能和脱水效果进行对比试验研究,优选出2种PAM及其配比浓度,以离心脱水一体机为脱水设备,进行上机应用试验,并通过对比泥饼含水率,确定最佳絮凝剂为WS7.     

基于煤粉的污泥调质与机械脱水的实验研究

基于煤粉具有疏水性能强、热值高等特点,采用真空抽滤脱水实验法考察了煤粉投加量、粒度对污泥调质与机械脱水效果的影响。通过测试污泥调质前后的比阻及其分子结构,初步探讨了基于煤粉的污泥调质与机械脱水的机理。结果表明:当煤粉粒度为150~425μm、煤粉投加量为2.5 g/100 m L污泥时,污泥经机械脱水后滤饼含水率由调质前的75.22%降至56.60%,抽滤时间从调质前的300 s降至120 s,污泥比阻值从调质前的2.65×106s2/g降至6.37×105s2/g,污泥热值从调质前的8.04 MJ/kg提高至17.92 MJ/kg;煤粉改善污泥机械脱水性能的机理主要表现在煤粉能显著降低污泥比阻并增强污泥疏水性能。可见,基于煤粉的污泥调质不仅能显著地改善污泥的机械脱水性能,还能提高污泥的热值,为污泥的能源化利用创造了条件。     

某污水处理厂活性污泥沉降脱水性能的研究

以污泥沉降特性的参数及各参数之间的规律为研究目标,结果表明当活性污泥的SVI和MLSS分别在110-150,1500-2000mg/L时,污泥沉降速度在2-6min内有很明显的峰值,污泥界面高度变化明显.且在维持污泥沉降性能的前提下,随着污泥SVI(污泥指数)的增大,污泥的MLSS(污泥浓度)值呈递减趋势.具有相同污泥...     

不同调理方案下污泥脱水性能评价指标的相关性研究

污泥脱水性能评价指标选取不同导致目前调理剂难以进行比选.以聚丙烯酰胺（PAM）、FeCl3及无机复合物等几种常用的调理剂为例,通过测定调理后污泥比阻（SRF）、毛细吸水时间（CST）、污泥沉降性能、泥饼含水率及污泥脱水率5个常用评价指标,探讨了各种指标之间的相关性.结果表明,当分别使用不同种类和不同投加量的调理剂时,SRF与CST具有良好的正线性相关性（R2分别为0.96、0.93）.SRF及CST均能准确地反映污泥板框压滤脱水性能,但不能很好地预测离心脱水效果.污泥的沉降性能与SRF、CST大致呈现出相同的变化规律.由于泥饼含水率与脱水率存在一定的相关性,但不存在对应性,因此优选调理剂时,建议综合考虑泥饼含水率和脱水率.     

聚合硫酸铁对污泥脱水性能研究

采用聚合硫酸铁作为化学调理剂,对浓缩池污泥进行调理.以污泥比阻为主要指标考察了投药量、调理剂浓度、pH值和搅拌强度对污泥过滤脱水性能的影响;同时,考察了污泥经过沉降后上清液的浊度变化.调理实验结果表明,PFS的适宜调理参数为:投加量1mL,浓度6％,pH为7(未调节),快速搅拌速度120 rpm,慢速搅拌速度50 rpm.污泥经PFS调理后,比阻降低到1.56×10-14 m/kg,显然,调理剂影响污泥调理脱水效果和它们的种类、浓度和投加量等条件相关.     

聚合氯化铝对污泥脱水性能研究

采用聚合氯化铝(PAC)作为化学调理剂,对浓缩池污泥进行调理.以污泥比阻为主要指标考察了投药量、调理剂浓度、pH值和搅拌强度对污泥过滤脱水性能的影响;同时,考察了污泥经过沉降后上清液的浊度变化.调理实验结果表明,PAC的适宜调理参数为:投加量25 mL,浓度6％,pH为7(未调节),快速搅拌速度130rpm,慢速搅拌速度50 rpm.污泥经PAC调理后,比阻降低到3.2×1014 m/kg.     

磁场对活性污泥脱水性能的影响

研究了磁场对城市污水处理厂活性污泥脱水性能的影响,结果表明:磁场能够降低污泥比阻、降低污泥颗粒表面电极电位(zeta电位)、提高污泥离心脱水性能,改善了污泥脱水性能.考察了磁化时间和磁场强度对污泥比阻和污泥颗粒表面电极电位的影响,结果表明:3#磁场磁化30　min污泥的脱水性能得到最有效的改善;在磁场作用下,污泥滤液ρ(COD_Cr)和ρ(NH₄＋)都在短时间内升高,随后降低并趋于稳定(ρ(COD_Cr)的最大变化率为60%;ρ(NH₄＋)的变化率仅为5%).比较了3＃磁场不同位型对污泥的影响,结果表明,平行磁化效果明显优于垂直磁化,其对电极电位的影响较大(降幅达46.5%),但对比阻影响较小.通过不同药剂(FeCl₃,PAM)与磁场联用的方法调理污泥发现,FeCl₃和磁场联用时,污泥离心脱水速率(1 800 r/min,离心2 min)和离心脱水程度(4 800 r/min,离心30 min)较仅使用FeCl₃时有显著的提高;但是磁场作用下FeCl₃与PAM混用时,其作用效果不佳.