微生物絮凝剂的污泥脱水性能研究

采用酱油曲霉发酵制备的微生物絮凝剂对广州市猎德污水处理厂浓缩污泥的脱水性能进行研究,实验结果表明,酱油曲霉分泌的微生物絮凝剂对浓缩污泥有较好的脱水效果,调理后的污泥比阻可降至8.9×1011m·kg-1,显著地改善了污泥的脱水性能,与对照样相比,脱水率提高了7%,含水率降低了6%,当絮凝剂的投加量为污泥体积的5%、干重质量浓度为5.8mg·l-1时,污泥的脱水效果最佳,污泥脱水率从75.6%提高到82.6%,污泥含水率从82.4%降到76.4%.微生物絮凝剂和聚丙烯酰胺(PAM)复合使用有助于改善污泥的脱水性能,当10mL116mg·l-1微生物絮凝剂和6mL 1g·l-1PAM复合使用时,污泥的脱水率为82.9%,脱水后污泥的含水率为76.1%.     

双频超声改善剩余污泥的脱水性能研究

为了探索双频超声预处理对剩余污泥脱水性能的影响,选择单独频率17、33 k Hz和双频17+33 k Hz,进行单位总固体(TS)不同超声能量水平(0~12 000 k J·kg~(-1))下的序批式实验,通过测定污泥比阻和泥饼含水率来表征污泥可过滤性和离心脱水性能的变化。结果表明,在低能量水平下,双频超声对污泥脱水性能的改善效果远优于单频超声,17、33和17+33 k Hz 3种频率下污泥比阻较原泥最大降低44.67%、57.30%和80.41%。在双频、超声能量1 000 k J·kg~(-1)条件下泥饼含水率较原泥最大降低20.62%。随着超声能量的增加,污泥平均粒径不断下降,污泥降解度不断增加,表明污泥胞外聚合物和细胞中的有机质不断从固相向液相转移。双频较单频的能量利用效率高,使得双频在更低的能量条件下达到更好的脱水效果,这为超声预处理技术在实际应用中的推广提供了科学支撑。     

Fenton氧化对印染污泥脱水性能的影响

采用Fenton氧化法对印染污泥进行预处理,研究印染污泥中TSS、VSS、CST、SRF等脱水性能指标的变化规律.结果表明,当pH值为2.0,H2O2和Fe2+投加量分别为428 mg.g-1(干泥)和42.8 mg.g-1(干泥),反应时间1.5 h、反应温度80℃时,Fenton氧化后印染污泥的脱水效果最佳.在该条件下,TSS由18.66 g.L-1下降至4.82 g.L-1,去除率为74.17%;CST和SRF分别由98.6 s和6.03×1011s.2g-1下降至18.9 s和8.42×1010s.2g-1;污泥的平均粒径和中值粒径分别由53.8μm和42.9μm下降至19.8μm和16.2μm.     

无机复合调理剂对污泥脱水性能的影响

针对污泥的固化填埋或建材化利用等后续处置方式,采用FeCl3与生石灰、粉煤灰两种骨架构建体为主要成分的无机复合调理剂对市政污泥进行调理.通过污泥真空抽滤、离心脱水及比阻测定实验,分别确定FeCl3、生石灰、粉煤灰的优化投加量为2.0 g.L-1、20.0 g.L-1、30.0 g.L-1.在优化投加量下,污泥比阻可降到...     

微波辐射对净水厂污泥脱水性能及分形结构的影响

对净水厂污泥在2450MHz微波作用下的调质效果进行了研究,结果表明,污泥比阻随着微波功率的增大和辐射时间的增长而下降,700W微波辐射10min能使500ml含水率为98%的污泥比阻下降73%,经微波调质(700W,5min)后,污泥颗粒变得粗大化,30-50μm范围内的污泥颗粒数增多,平均粒径由30.73μm增加至33.29μm;污泥颗粒的分形维数由1.712提高到1.724.     

氧化-絮凝调理改善污泥脱水性能的研究进展

预氧化处理和絮凝剂因能有效改善污泥脱水性能,且操作简单、反应迅速,受到研究者的关注,在污泥减量化等领域具有重要价值。本文主要回顾了各种基于氧化的污泥调理技术的脱水原理、絮凝剂的种类和处理效果,并分析比较了各种脱水方法的优缺点,为污泥减量化的可持续发展提供理论依据和技术参考。     

调理脱水污泥的热解特性及动力学分析

利用TGA(Thermogravimetric analysis)热分析技术对污水处理厂原始污泥及调理脱水污泥进行了实验研究,获得了不同升温速率下污泥的TG(Thermogravimetric)和DTG失重曲线.实验发现,不同调理脱水污泥热解特性复杂,且热解动力学在不同转化率下对应的动力学反应也不同.并利用M-KAS(Kissinger-AkahiraSunose)模型和Discrete DAEM(Discrete distribute activation energy model)模型对不同调理污泥进行了动力学参数研究.结果表明,污泥的非等温热解过程包含3个失重阶段;升温速率影响污泥热解特征温度,随着升温速率的提高,失重曲线向高温区滑移.利用上述模型计算的动力学参数变化趋势表明所采用的Fenton及赤泥复合调理对污泥热解特性有很大影响,Fenton调理有助于污泥EPS(Extracellular polymeric substances)破坏,影响热解反应中的形核过程,进而影响热解动力学变化趋势;赤泥调理后,赤泥更容易与破坏的污泥细小颗粒结合,增加了污泥热解反应数量,影响整个污泥热解过程.从计算结果可以看出污泥热解由多步反应组成,整个热解过程动力学参数不断变化.     

阳离子表面活性剂对污泥脱水性能的影响和作用机理

采用实验室模拟的方法研究了十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)和四甲基溴化铵(TMAB)对活性污泥脱水性能的影响.结果表明,相比污泥原样,经两种表面活性剂调理的污泥脱水性能均有一定程度的改善;在同样的投加量下,CTMAB比TMAB能更有效地改善污泥的脱水性能.实验数据显示:与TMAB相比,投加约为泥样干重25%的CTMAB可以释放出更多污泥胞外聚合物总量,其值约为231mg·l-1;污泥毛细吸水时间(CST)可缩短为73s左右;当TMAB和CTMAB的投加量大于泥样干重的15%时,真空抽滤后,污泥比阻达到易脱水范围;CTMAB和TMAB对污泥沉降性能的改善不是非常明显.     

不同深度脱水污泥的热解特性及动力学分析

选用4种利于深度脱水的复合调理剂(FeCl3/CaO、FeCl3/CaO/煤粉、芬顿试剂(Fe2+和H2O2组成体系)/CaO、芬顿试剂CaO/煤粉)来改善污泥的脱水性能,所得泥饼的含水率为43.7%—56.1%,满足深度脱水的要求.CaO和煤粉的添加能改变污泥的灰分和挥发分含量.与传统聚丙烯酰胺(PAM)脱水污泥的热重分析对比结果表明,由于复合调理剂对EPS的破坏溶解作用,因此对污泥热解性质有较大影响,不仅能前移水分失重峰,还使得热重主要反应阶段峰个数变少.热解动力学计算表明,反应级数在1—2范围内.表观活化能差异表明4种复合调理剂处理后脱水污泥更容易发生热解反应.     

阳离子表面活性剂与石灰联合调理对污泥脱水性能的影响

以污泥比阻(SRF)、污泥毛细吸水时间(CST)和脱水率为评价指标,研究了两种阳离子表面活性剂(A:松香基双-三甲基氯化铵、B:乙撑基双十二烷基二甲基溴化铵)与石灰联合调理对剩余污泥脱水性能的影响.结果表明:(1)两种表面活性剂与石灰联合调理均能产生良好的协同作用,当表面活性剂A、B的投量分别为9 g/100 g干基污泥(DS),石灰投量为15 g/100 g DS时,污泥SRF分别降低为原泥的17.7%和23.0%;污泥CST降至52.3 s和70.5 s,脱水率分别达到了86.9%和84.2%,明显改善了污泥脱水性能;(2)表面活性剂和石灰联合调理对污泥絮体及胞外聚合物产生明显的影响,随着投加量的增加,使得污泥滤液中蛋白质及多糖含量呈增加趋势,联合调理改善了污泥脱水性能.     

生物沥浸联合类Fenton作用对污泥脱水性能的改善

为了解生物沥浸促进下的类Fenton调理对污泥脱水性能的影响,采用序批式恒温培养法,以比阻(SRF)、毛细吸水时间(CST)、过滤时间(TTF)和上清液中胞外聚合物(EPS)组分含量等指标,比较生物沥浸、Fenton氧化以及生物沥浸联合类Fenton氧化3种调理方法对污泥脱水速率和脱水程度的影响,并探讨其调理机制.结果表明,污泥经过生物沥浸联合类Fenton氧化调理后,比阻和毛细吸水时间分别从14.0×10~(12) m/kg和24 s下降到0.178×10~(12) m/kg和7.7 s,脱水性能较单独生物沥浸提高80.0%,与单独Fenton相比提高90.6%.此外,H_2O_2投加量对污泥的脱水效果具有重要影响,在本研究条件下最佳H_2O_2投加量是20 mg/g DS(干物质).因此,生物沥浸联合类Fenton作用可显著改善污泥脱水性能,EPS释放、Fe~(3+)絮凝和大量结合水转化为自由水是促进污泥脱水的主要原因.     

十二烷基苯磺酸钠(SDBS)-氢氧化钠耦合污泥脱水技术研究

研究了十二烷基苯磺酸钠(SDBS)-氢氧化钠(NaOH)耦合预处理对污泥特性的影响,分析了不同预处理条件下污泥溶解性化学需氧量(SCOD)、挥发性悬浮物(VSS)、总悬浮物(TSS)和有机酸溶出率随时间的变化规律,并进一步探讨了其对污泥脱水性能的影响.结果表明,SDBS-NaOH耦合作用时能有效地加速VSS和TSS的溶解,提高污泥水解相SCOD的浓度,当SDBS和NaOH的投加量分别为0.02g·g-1污泥(污泥干基,下同)和0.1g·g-1污泥时,VSS溶解效率高达64.0%,此时TSS含量最低,仅为23.2mg·l-1;另外,当SDBS和NaOH添加量分别为0.02和0.25g·g-1时,污泥的脱水性能良好,脱水后污泥的含水率可降到72%左右,而未预处理的污泥其含水率高达84%。     

不同环境温度条件对脱水污泥堆肥效果的影响研究

为明确不同环境温度对脱水污泥堆肥效果的影响,试验采用双层反应器进行水浴保温模拟不同环境温度,分别设置10℃(CT10)和25℃(CT25)两个处理并运行30 d,通过分析污泥堆肥过程中温度、pH、总氮、C/N比值、腐殖酸含量等指标变化特征,比较两个处理的污泥腐熟效果。结果表明:CT25堆肥处理进入55℃高温期并维持8 d,较CT10处理提前3 d达到高温期并多维持3 d;两个处理堆体的pH值变化范围为7.10~7.91,呈先升后降趋势,且CT25处理pH值的升高、降低幅度更大;两种堆肥处理有机质和总氮含量呈降低趋势,且同一时期CT25处理低于CT10,其中18 d取样时两处理有机质含量呈显著性差异(P0.05),两处理总氮在堆肥各时期没有呈现显著差异(P0.05);整个运行期间,堆体腐殖酸含量呈增加趋势,堆肥结束时,CT25处理的腐殖质含量达24.18%,较CT10处理提高5.52%;通过T值(T=(C/N)终/(C/N)始0.6)判断两处理的污泥腐熟程度,结果显示,第18天时CT25处理的T值为0.59,堆体达到腐熟,CT10处理在第30天时才达到腐熟。上述结果表明,利用该反应器进行脱水污泥堆肥,较高温度启动可以实现污泥更快速、充分腐熟。通过对脱水污泥堆肥反应器启动温度的控制,可为低温条件下脱水污泥的快速腐熟控制提供参考。     

阳离子聚丙烯酰胺联合稻壳粉调理城市污泥脱水的研究

实验研究了阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)联合稻壳粉在污泥调理脱水中的应用。以污泥比阻(SRF)和污泥净产率(YN)作为污泥脱水性能的主要参考指标,优化CPAM与稻壳粉联合调理污泥的投加顺序以及投加量。结果表明,当CPAM的投加量为5.01 g/kg污泥干重,稻壳粉的投加量为50%污泥干重时,污泥的脱水性能达到最优,与单独投加CPAM相比,污泥比阻由原来的13.3×10~9m/kg降低为4×10~9m/kg,污泥净产率由原来的65.96 kg/(m^2·h)升高为226.95 kg/(m^2·h)。通过污泥滤液Zeta电位、污泥泥饼微观结构以及可压缩性系数分析CPAM联合稻壳粉调理污泥的机理,表明稻壳粉本身不具有电荷中和作用,其主要作用在于改变污泥泥饼的微观结构,使污泥内部形成一个多孔和多通道的骨架结构,从而有效提高污泥的脱水性能。     

生石灰与微波协同作用对污泥脱水的影响

采用生石厌与微波协同作用,对广州市猎德污水厂浓缩污泥脱水的影响进行了实验研究.结果表明,单独投加生石灰,加入量为40 g·L-1时,污泥比阻由原来的4.72×1013m·kg-1降至1.9×1013m·kg-1,降低了约96%;单独使用微波调理污泥,在800W功率微波下辐射100s,可使污泥比阻由原来的4.72×101...     

接枝型阳离子淀粉絮凝剂在污泥脱水中的应用与机理研究

混凝/絮凝是目前污水处理厂普遍采用的一种经济有效的污泥调理技术.针对传统混凝剂/絮凝剂存在的安全隐患问题,本文以来源广泛、廉价易得的一种天然高分子——淀粉为原材,采用醚化反应及接枝共聚技术,分别以3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵(CTA)和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为醚化剂及接枝共聚单体,制得一系列不同DMC...     

污泥中活性铝的溶出及形态分布

利用KCl,NH4Ac,HCl,NaOH四种化学浸提液将污水厂初沉污泥中的活性铝溶出,根据不同的溶出机理,得到铝的委员长中化学形态,进行定量测定,得到污泥中活性铝的形态分布,为污泥的合理利用提供一些信息。     

油田含油污泥热解产物分析及性能评价

选择高含油的孤岛采油厂联合站堆放场含油污泥进行热解处理研究,采用正交实验对热解工艺进行了优化;采用ICP-MS、元素分析仪、气相色谱仪、EPS-MS对热解气体产物和残渣进行分析;热解残渣经过后续处理进行了烟气脱硫性能评价.正交实验结果表明热解最佳工艺条件为:N2保护下,热解温度600℃,热解时间4h,升温速率5℃.min-1,此时苯吸附值为47.04mg.g-1,热解残渣含油量为0.21%.最佳工艺条件下,热解油产率可达11%左右,回收率约75%,热解油的品质较好,产生的不凝气体可以作为洁净燃料气或合成气原料;热解残渣经过处理后可用于脱除烟气中的SO2,吸附脱硫能力较好,并具有进一步改进和提高的潜力.     

污泥基生物炭中重金属的形态分布及潜在生态风险研究

重金属是城市污泥资源化利用的限制因子。炭化是污泥处理处置的重要途径。本研究中采用Tessier序列提取方法研究城市污水处理厂污泥及不同温度制备(300~700℃)的污泥基生物炭中重金属的形态分布,并运用Hakanson方法评价污泥及污泥基生物炭的潜在生态风险。结果表明:污泥和污泥生物炭中重金属含量最高的均为Zn和Cu。污泥及污泥基生物炭中重金属含量总体的次序规律是:ZnCuNiAsPbCd。随着热解温度增加,重金属更多的转化到残渣态中。600~700℃制备的污泥基生物炭中的重金属主要分布残渣态中,除Ni之外。热解温度为700℃时,污泥基生物炭中Cu、Zn、Pb、Cd、Ni和As的残渣态分别占到95%、53%、71%、59%、57%和58%。根据单个重金属的潜在生态指数(E_r)可知,污泥及污泥基生物炭中的主要风险因子是As﹑Cd和Zn。当热解温度为700℃时,污泥基生物炭的潜在风险指数(RI)从原污泥的489.32降低至73.27。可见,污泥基生物炭中重金属的潜在生态风险显著降低。因此,从重金属环境风险的角度考虑,污泥基生物炭制备的合适温度在600~700℃。