市政污泥氧化破解及高壓壓濾深度脫水技術(shù)研究.pdf

1、市政污水處理廠剩余污泥產(chǎn)生量巨大，含水率高。目前應(yīng)用最廣泛的投加有機(jī)高分子絮凝劑輔以機(jī)械脫水的處理方法僅可將污泥含水率降至80％左右，脫水深度難以提高。污泥胞外聚合物(EPS)形成的親水性絮體結(jié)構(gòu)可束縛大量水分，被認(rèn)為是限制污泥脫水效果的主要原因。本文利用氧化劑對(duì)污泥EPS進(jìn)行破解，釋放更多被束縛水分，再結(jié)合高壓壓濾脫水技術(shù)，以期實(shí)現(xiàn)污泥的深度脫水。
　　本研究先以污泥比阻(SRF)、污泥毛細(xì)吸水時(shí)間(CST)、污泥上清液中總有機(jī)

2、碳(TOC)、蛋白質(zhì)、多糖以及DNA濃度為評(píng)價(jià)指標(biāo)，初步探究了4種氧化劑(KMnO4、NaClO2、 Ca(ClO)2和Fenton試劑）與氯化鐵和石灰聯(lián)合調(diào)理對(duì)污泥的脫水性能的影響。結(jié)果表明，氧化劑對(duì)污泥有一定的破解作用，其上清液中TOC、多糖和DNA濃度都呈增大趨勢(shì)，但前三種氧化劑中只有投加KMnO4的污泥SRF隨投加量增大逐漸減小，10mg/g KMnO4與40mg/g FeCl3/、100mg/g CaO聯(lián)合調(diào)理時(shí)污泥SRF減小

3、率可達(dá)90.7％，經(jīng)高壓壓濾后的泥餅含水率可降至62.1％。KMnO4氧化反應(yīng)產(chǎn)物具有吸附絮凝作用，使破解后的污泥碎片重新絮凝，改善污泥脫水性能。Fenton試劑與CaO聯(lián)用的初步探究試驗(yàn)也顯示出良好的處理效果，污泥SRF減小率可達(dá)94.8％，經(jīng)高壓壓濾后泥餅含水率降至58.4％，脫水效果相對(duì)更好。
　　基于上述試驗(yàn)結(jié)果及目前Fenton處理污泥技術(shù)的不足，本研究嘗試開發(fā)一種快速實(shí)用的Fenton氧化污泥脫水技術(shù)。在有效改善污泥脫

4、水性能的前提下將Fenton反應(yīng)時(shí)間縮短到5min。正交試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)pH為3，F(xiàn)e2+、H2O2和CaO投加量分別為50、30和50mg/g時(shí)，SRF減小率可達(dá)96.4％。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)Fe2+投加量是對(duì)污泥脫水性能影響最顯著的因素。在最佳Fenton處理方案下，污泥上清液中EPS的濃度最低，且污泥粒徑的變化表現(xiàn)出其破解與重新絮凝的過程，表明Fenton試劑既是一種強(qiáng)氧化劑，更是一種有效的污泥碎片混凝劑。對(duì)泥餅顯微結(jié)構(gòu)的觀察發(fā)現(xiàn)其表面呈相