殼聚糖和溶菌酶聯(lián)用強化污泥脫水性能研究.pdf

1、本文以強化活性污泥沉降及脫水性能為目標(biāo)，研究了殼聚糖和溶菌酶聯(lián)合調(diào)理污泥對污泥沉降性能、脫水速度以及脫水程度的影響，確定了殼聚糖和溶菌酶最佳投加量、最優(yōu)加藥方式及最優(yōu)實驗條件。實驗通過測量污泥Zeta電位、分析和研究污泥絮體形態(tài)結(jié)構(gòu)以及污泥上清液SMP的EEM光譜，對污泥脫水機理進行了初步探討。
　　殼聚糖作為弱陽離子型高分子絮凝劑，可以顯著改善污泥的沉降性能，聯(lián)用時可以克服溶菌酶調(diào)理污泥導(dǎo)致污泥沉降性能變差的缺點。通過單因素及正

2、交實驗確定了殼聚糖的最佳投加量為0.01g/gDS，溶菌酶最佳投加量為0.10g/gDS，最優(yōu)加藥次序為殼聚糖+溶菌酶聯(lián)用調(diào)理污泥。在此條件下，污泥初期沉降速度達到7.13mm/min左右，相比原泥提高將近14倍，真空抽濾泥餅含水率降至為71.3％，污泥比阻降至0.25×1012m/kg，比原泥分別下降了23.3%和95.8%。此外，通過實驗還進一步確定了殼聚糖和溶菌酶聯(lián)用調(diào)理污泥時的最優(yōu)實驗條件：污泥最佳濃度范圍為15000~2500

3、0mg/L，最佳調(diào)理溫度為30℃，最佳調(diào)理pH值為7。
　　通過觀測發(fā)現(xiàn)，污泥Zeta電位、絮體形態(tài)結(jié)構(gòu)、分形維數(shù)和EPS對污泥沉降及脫水性能具有重要影響。由于殼聚糖和溶菌酶分子均含有陽離子氨基基團，適量的殼聚糖和溶菌酶調(diào)理可以壓縮污泥雙電層，降低污泥|ζ|電位。0.01g/gDS殼聚糖+0.10g/gDS溶菌酶聯(lián)用時污泥|ζ|電位由原泥的4.23mV降低至0.28mV，促進了污泥脫穩(wěn)、絮凝。未經(jīng)藥劑調(diào)理的污泥絮體細小分散，二維分

4、形維數(shù)D2值僅為1.48；殼聚糖的絮凝作用使得污泥膠體絮凝形成碩大絮體，污泥絮體顆粒D2值升至1.69，但絮體結(jié)構(gòu)疏松，內(nèi)部存在較多孔隙；溶菌酶調(diào)理進一步壓縮污泥絮體，減少絮體內(nèi)部孔隙，因此兩者聯(lián)用調(diào)理時污泥絮體大而致密，D2值升至最大值1.74，污泥沉降、脫水速度變快。對污泥上清液溶解性有機物SMP的EEMs分析表明，SMP的主要成分為類蛋白質(zhì)、類腐殖質(zhì)和類富里酸，其熒光特征峰中心位置分別在（Ex/Em=280/350）、（Ex/Em

5、=290/370）、（Ex/Em=230/385、360/450）附近。污泥經(jīng)殼聚糖調(diào)理后類蛋白熒光峰強度變化不大，而經(jīng)殼聚糖+溶菌酶調(diào)理后類蛋白熒光峰強度相對原泥增加25.8%。實驗結(jié)果表明，殼聚糖調(diào)理主要對污泥膠體顆粒起脫穩(wěn)、絮凝作用，不會改變污泥溶液中的有機物質(zhì)成分；溶菌酶調(diào)理時，一方面通過溶胞作用致使大量與細胞分泌有關(guān)的色氨酸類蛋白質(zhì)溶出，同時胞內(nèi)水分也流出，另一方面改變了EPS成分組成和結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致EPS中的類蛋白物質(zhì)溶出并擴散