冷融技術(shù)及其聯(lián)合化學調(diào)理對城市污水廠污泥脫水性能的研究.pdf

1、近年來，城市污水污泥的處理與資源化已經(jīng)成為世界注目的環(huán)境問題，世界各國對污泥處置問題給予了高度重視，制定了相關(guān)的污泥處理、處置和資源化政策、法規(guī)和標準，使污泥處理處置按規(guī)范進行。本實驗利用冷融技術(shù)結(jié)合化學處理的方法對污水廠的活性污泥進行調(diào)理脫水，取得較好的效果。實驗期間的泥樣均采自廣州市番禺區(qū)某污水廠。實驗研究的主要內(nèi)容分為以下二個部分：
　　 一是在常溫條件（25℃）下考察陽離子表面活性劑（CTAC）對污泥脫水效果的影響及其機

2、理。采用實驗室模擬的方法考察了陽離子表面活性劑和陽離子聚丙烯酰胺（CPAM）對污泥脫水性能的影響。結(jié)果表明，它們都有助于改善污泥的脫水性能和沉降速度，CPAM的最佳投藥量為0.0106g/100mL污泥，表面活性劑投藥量約為0.738g/100mL污泥，分別使污泥濾餅含水率降至80.28％，68.73％。為了探討表面活性劑對污泥的作用機理，實驗通過觀察表面活性劑處理前后污泥的電鏡掃描照片（SEM）和粒徑分布，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過表面活性劑處理的污泥

3、原絮團被破壞，污泥表面呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；占體積分數(shù)90％的顆粒粒徑都在52μm以下，較原泥明顯減小。實驗表明，表面活性劑主要是通過破壞污泥結(jié)構(gòu)釋放內(nèi)部結(jié)合水和溶出EPS來改善污泥脫水性能。
　　 二是進一步考察采用冷融技術(shù)聯(lián)用常規(guī)化學調(diào)理對污泥脫水效果的影響。實驗對比了常溫下陽離子聚丙烯酰胺（CPAM）、FeCl3/CaO、加酸及陽離子表面活性劑（CTAC）4種處理方式對污泥的調(diào)理效果。結(jié)果表明，CTAC對污泥的調(diào)理效果最好，可使污泥

4、濾餅含水率降至68％。在0℃時，未經(jīng)處理（原泥）、CPAM、FeCl3/CaO、加酸處理條件下污泥脫水效果較常溫時都有不同程度的提高，效果最好的為未經(jīng)處理（原泥）和pH=2的條件下的泥樣；-15℃時，CTAC條件下濾餅含水率較常溫下降了約6％，達到62.8％。污泥胞外聚合物（EPS）含量和污泥絮體結(jié)構(gòu)對污泥脫水性能有一定影響。EPS測定發(fā)現(xiàn)，EPS的溶出提高了絮體可壓縮性，使污泥絮體內(nèi)部結(jié)合水流出，從而改善污泥的脫水性能。電鏡掃描（SE

5、M）和粒徑分析結(jié)果表明，經(jīng)過FeCl3/CaO、加酸、CTAC和冷融處理后污泥表面結(jié)構(gòu)和顆粒大小變化明顯，脫水效果較原泥均有不同程度的提高。
　　 實驗結(jié)果為冷凍/融化技術(shù)進一步應(yīng)用于污泥處理提供一定的理論依據(jù)。冷融技術(shù)屬于物理調(diào)理，是無二次污染的清潔技術(shù)，利用冷能（自然冷能和人工冷能）進行污泥預處理，不僅可以有效改善污泥脫水性能，減少其體積數(shù)量，而且利用冷能處理污泥方法簡單、易于控制，解決利用其他方法（微波處理、熱處理等）所帶