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    污泥脫水性能改善需要選擇哪些藥劑

    2021-05-28 11:22:03

    污水生化處理過程中會產生大量的剩余污水,這些污泥的含水率通常超過99%。由于高的污泥含水率常伴隨著大的污泥體積,導致污泥的運輸費用高、污泥運輸難度大、占用大量的處理場地。因此,污泥高效脫水技術的開發成為眼下我國環保工作者研究的重要課題之一。一般來講,污泥中的水分包括游離水(約占70%)、間隙水(約占20%)、吸附水(約占7%)和結合水(約占3%)等。



    污泥的化學組成是決定其脫水性的關鍵因素。其中,胞外聚合物(Extracellular Polymeric Substances,EPS)占到污泥總量的60%~80%,且EPS分布和組成對污泥的脫水性的影響最為顯著.J.I.Houghton的研究表明,污泥中EPS的含量決定著污泥的脫水性,每種污泥脫水性達到最佳時都有其對應的胞外聚合物含量。同時,EPS含量決定著污泥的帶電量、過濾后干固體的含量和絮體的穩定性等.研究認為,EPS中蛋白質和多糖的比例影響著污泥的脫水性。相比多糖,有些研究認為蛋白質對污泥脫水性的影響更為顯著,高結合蛋白質的含量不利于污泥脫水。同時,Murtgy等(1999)的研究也表明,污泥脫水性隨著EPS中蛋白質含量的增加而惡化。


    傳統的化學調理藥劑如PAC、FeCl3和PAM等主要是通過電中和和架橋作用促使污泥顆粒絮凝來改善污泥脫水性,而其它一些方法,諸如氧化、酸堿、熱處理等破壞污泥絮體結構,能夠促使EPS溶解,從而使結合水轉化為自由水,降低脫水污泥的含水率.已經研究的技術主要有光Fenton/Fenton氧化技術、酸堿處理、熱處理等.高鐵酸鹽是一種強氧化劑,同時其可以被還原為鐵離子或氫氧化鐵,從而起到混凝劑的作用。作為一種綠色的水處理藥劑,高鐵酸鉀(K2FeO4)被廣泛用于飲用水、生活污水和工業水處理工程中.K2FeO4在污泥調理方面的研究已有報道發現,目前,在pH值為3的條件下,K2FeO4調理可以強化污泥脫水性,而當pH值為4~8時,處理后污泥脫水性反而惡化。同時,疏松型EPS(LB|EPS)的總量及其蛋白質和多糖的含量隨著K2FeO4投加量的升高而增加,緊密結合型EPS的變化與LB|EPS相反。


    以往的研究側重于K2FeO4對污泥脫水效率的影響,然而并未采用先進分析技術深入探索K2FeO4對污泥EPS組成和分布的影響。因此,本文研究了pH值對活性污泥脫水性及EPS組成和分布的影響,并采用常規化學分析、三維熒光光譜和高效體積排阻色譜等方法分析K2FeO4處理后污泥不同EPS組分(溶解性和結合型EPS)的變化特征,從而深入了解K2FeO4污泥調理的作用機制。

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