殼聚糖—改性粉煤灰聯(lián)合調(diào)理改善污泥脫水性能及機理初探.pdf

1、針對城市污泥脫水性能差，常用的調(diào)理方法成本較高、效果不理想且存在二次污染等問題，考察了低成本的改性粉煤灰與安全無毒的殼聚糖單獨以及聯(lián)合調(diào)理污泥以改善污泥脫水性能的效果，并對各自的作用機理進行了初步探討。
　　 首先對某城市污水廠不同時期濃縮池污泥的性質(zhì)進行了調(diào)查和評價，并對污泥樣品的保存條件及保存過程中脫水性質(zhì)的變化進行了研究，為后續(xù)的污泥調(diào)理研究奠定基礎(chǔ)。結(jié)果表明，剩余污泥呈中性、有機質(zhì)含量高、易腐化發(fā)臭、含水率高、極易被壓縮

2、且不易脫水、是一個電負性較強的穩(wěn)定膠體體系;污泥樣品于4℃下保存5天，其基本性質(zhì)保持不變。
　　 采用布氏過濾實驗和量筒沉降實驗，以污泥比阻、過濾時間、濾餅含水率以及污泥沉降比為主要指標，從不同的角度考察分析了殼聚糖、粉煤灰改性液、改性粉煤灰3種物質(zhì)單一調(diào)理、殼聚糖與粉煤灰改性液聯(lián)合、殼聚糖與改性粉煤灰聯(lián)合2種聯(lián)合調(diào)理，共5種不同的調(diào)理方式改善污泥脫水性能的效果。結(jié)果表明，經(jīng)5種調(diào)理方式調(diào)理后，污泥比阻降低、過濾時間縮短、濾餅含

3、水率降低、污泥的沉降速度加快，脫水性能得到大大改善。采用殼聚糖調(diào)理污泥時，殼聚糖的濃度、投加量以及污泥體系的pH值均對調(diào)理效果存在影響，在最佳條件下其可將污泥比阻降低89.2％，濾餅含水率為84.5％。采用粉煤灰改性液調(diào)理污泥，改性液的投加量和反應(yīng)時間對調(diào)理效果存在影響，在最佳條件下改性液可將污泥比阻降低79.5％，濾餅含水率為71.8％。采用改性粉煤灰調(diào)理污泥時，其投加量是重要的影響因素，最佳條件下改性灰可將污泥比阻降低90.4％，濾

4、餅含水率為72.8％。采用粉煤灰改性液與殼聚糖聯(lián)合調(diào)理污泥，先將污泥用改性液預處理后再采用殼聚糖調(diào)理，最佳條件下改性液與殼聚糖聯(lián)合應(yīng)用可將污泥比阻降低80.3％，濾餅含水率為69.1％。采用改性粉煤灰與殼聚糖聯(lián)合調(diào)理污泥時，殼聚糖和改性灰的投加順序和投加量均對調(diào)理效果存在較大的影響，在最佳條件下該方法可使污泥比阻降低98.7％，濾餅含水率為69.0％。五種調(diào)理方法均能使污泥的脫水速率和脫水程度大大提高，并且兩種聯(lián)合調(diào)理的效果均優(yōu)于相同情

5、況下單一調(diào)理的效果。
　　 文章對殼聚糖、粉煤灰改性液、改性粉煤灰、殼聚糖與粉煤灰改性液聯(lián)合、殼聚糖與改性粉煤灰聯(lián)合5種污泥調(diào)理方法的作用機制進行了分析和探討。殼聚糖用于污泥調(diào)理促進脫水的機理主要通過靜電中和作用和吸附架橋作用使污泥絮體顆粒的穩(wěn)定性降低，凝聚力增強，從而構(gòu)建大尺寸的絮凝體使脫水性能改善;其中靜電中和作用較弱，吸附架橋作用在調(diào)理中占主導地位。粉煤灰改性液調(diào)理污泥主要是通過破壞污泥絮體結(jié)構(gòu)，溶解污泥中的胞外聚合物，降

6、低污泥的電負性并釋放包裹鍵合在污泥絮體中的水分，從而使污泥脫水性能改善。改性粉煤灰則通過靜電吸附污泥絮體顆粒，降低其穩(wěn)定性，同時，作為骨架為污泥泥餅提供持久堅固的結(jié)構(gòu)，促進多孔、通透性好、低壓縮性的濾餅形成，從而改善污泥的脫水性能。改性粉煤灰與殼聚糖聯(lián)合調(diào)理基于各自單一調(diào)理的機理，并發(fā)揮改性粉煤灰與殼聚糖之間的協(xié)同交互作用。
　　 最后對污泥調(diào)理過程中重金屬的釋放問題進行了研究。采用改性粉煤灰調(diào)理污泥存在一定的重金屬釋放，這一問