溶菌酶和金屬鹽類絮凝劑聯(lián)用強(qiáng)化污泥脫水性能的研究.pdf

1、本文以強(qiáng)化污泥沉降性能與脫水性能為目標(biāo)，從金屬鹽類絮凝劑中篩選出硫酸鋁與溶菌酶聯(lián)用調(diào)理污泥，確定了溶菌酶和硫酸鋁的最佳投加量、最優(yōu)加藥方式，研究了溶菌酶與硫酸鋁聯(lián)用時(shí)各因素的影響。實(shí)驗(yàn)通過(guò)Zeta電位、絮體結(jié)構(gòu)和表面特征、EPS含量和三維熒光光譜分析以及污泥中鋁的分布和形態(tài)分析對(duì)溶菌酶和硫酸鋁聯(lián)用時(shí)污泥脫水性能的機(jī)理進(jìn)行了初步的探討。
　　通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)和響應(yīng)曲面法優(yōu)化確定了溶菌酶的最佳投加量為0.10g/gTS，硫酸鋁的投加量為

2、0.10g/gTS，加藥順序?yàn)橄仁褂萌芫刚{(diào)理再使用硫酸鋁調(diào)理，在此條件下，初期沉降速度達(dá)到2.24mL/min（前5min），最終的沉降體積下降至66.2mL，污泥泥餅含水率與比阻分別下降至低至最低的71.84％和0.68×1012m/kg，比原泥分別下降了20.82％和2.92×1012m/kg。進(jìn)一步通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究久了聯(lián)用時(shí)實(shí)驗(yàn)條件的影響:在10～50℃范圍內(nèi)，溫度升高，污泥沉降性能和脫水性能得到提高;在10000～30000mg/

3、L范圍內(nèi)，污泥濃度越低時(shí)污泥沉降性能越好;在酸性條件下污泥脫水程度提高，而污泥脫水速度和沉降性能較中性時(shí)惡化，堿性條件下，污泥脫水性能和沉降性能急劇惡化。綜合考慮認(rèn)為，在一般條件下，即污泥濃度為15000～25000mg/L、溫度為30℃、pH=7時(shí)污泥已經(jīng)可以取得較好的調(diào)理效果，因此在該條件下反應(yīng)較為合理。
　　通過(guò)對(duì)Zeta電位、絮體形態(tài)結(jié)構(gòu)及表面特征以及EPS含量和三維熒光光譜等的研究發(fā)現(xiàn)，溶菌酶由于其較高的等電點(diǎn)，在溶液中

4、一般帶正電，可以與帶負(fù)電污泥顆粒發(fā)生電性中和，一定程度上降低|ζ|電位值;鋁離子及其水解羥基絡(luò)合物的電荷密度更高，能顯著降低污泥的|ζ|電位值;溶菌酶和硫酸鋁聯(lián)合調(diào)理后，|ζ|電位平均值為0.18左右，能較好地促進(jìn)污泥的脫穩(wěn)和絮凝，在改善污泥脫水性能同時(shí)又保持了較好的沉降性能。硫酸鋁調(diào)理污泥后可以形成大而且較為密實(shí)的污泥絮體，先使用溶菌酶調(diào)理對(duì)后續(xù)硫酸鋁污泥絮體形成影響較小，污泥絮體形態(tài)和表面結(jié)構(gòu)仍然較好，而先使用硫酸鋁調(diào)理后加溶菌酶調(diào)

5、理時(shí)會(huì)對(duì)絮體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定破壞，使絮體變得松散且表面孔隙增加，可能導(dǎo)致污泥脫水性能惡化。原泥S-EPS及LB-EPS中主要物質(zhì)為色氨酸(Ex/Em=280/350，Ex/Em=230/350)和海洋類腐殖質(zhì)(Ex/Em=290/370)為主，TB-EPS中還出現(xiàn)了可見類富里酸的熒光峰(Ex/Em=330～340/440～460)。溶菌酶調(diào)理污泥后，使污泥內(nèi)細(xì)胞壁水解，胞內(nèi)物質(zhì)釋放，各EPS組分含量增加，各熒光強(qiáng)度也相應(yīng)升高;使用硫酸鋁調(diào)理

6、后，污泥中EPS含量顯著降低，尤其是LB-EPS含量的降低有利于污泥絮凝性能和脫水性能的改善。溶菌酶與硫酸鋁聯(lián)用時(shí)，S-EPS和TB-EPS中蛋白質(zhì)含量較硫酸鋁單獨(dú)調(diào)理時(shí)有所升高，而LB-EPS含量明顯降低，說(shuō)明硫酸鋁仍然有較好的調(diào)理效果，污泥脫水性能的到進(jìn)一步提高。硫酸鋁調(diào)理以及溶菌酶與硫酸鋁聯(lián)用調(diào)理污泥時(shí)，液相中鋁離子含量較少，大部分鋁分布在固相污泥中，而污泥中的鋁形態(tài)主要以殘?jiān)鼞B(tài)為主，性質(zhì)較為穩(wěn)定，較難遷移釋放至環(huán)境中，因而對(duì)環(huán)境