Fenton氧化破解城市污泥及生物淋濾處理河道底泥.pdf

1、城市生活污水處理廠剩余污泥體積龐大、成分復(fù)雜制約著污泥減量化和資源化，脫水是污泥減量的關(guān)鍵，其困難在于大量胞外聚合物(EPS)的存在。EPS是細(xì)菌細(xì)胞壁周圍用以保護(hù)細(xì)胞并阻止其脫水的水合膠囊或粘液的聚合體，決定污泥的理化性質(zhì)和生物特性，其質(zhì)量(包括其結(jié)合水)約占污泥固體質(zhì)量的80％，主要成分是具有親水性和粘性的多聚糖、蛋白質(zhì)、核酸、脂質(zhì)和DNA等高分子物質(zhì)。 利用Fenton試劑的強(qiáng)氧化性破解污泥中的EPS，并通過釋放出的多聚

2、糖、蛋白質(zhì)濃度以及SCOD的變化表征EPS的破解程度，重點(diǎn)考察pH、反應(yīng)時間、H2O2/Fe2+、溫度等條件對EPS破解的影響，旨在找出類Fenton試劑氧化污泥的適宜條件，并結(jié)合污泥粒度和顯微鏡觀察進(jìn)一步直觀說明EPS破解程度。結(jié)果表明，pH2.5，反應(yīng)時間90min，H2O2/Fe2+(質(zhì)量比)=8：1，溫度65～70℃為適宜反應(yīng)條件。該條件下經(jīng)Fenton氧化，污泥上清液中的SCOD、多聚糖和蛋白質(zhì)濃度分別由45.88mg/L、1

3、0.96mg/L和11.99mg/L，增加到684.93mg/L、382.17mg/L和302.62mg/L；污泥顆粒平均粒徑和中值粒徑分別由供試污泥的838.89μm和859.20μm減小到137.22μm和148.69μm。Fenton氧化可以有效調(diào)理污泥，破解EPS，提高污泥的穩(wěn)定性和無機(jī)化程度，有利于污泥的后續(xù)減量化和資源化。 隨著工業(yè)的發(fā)展和人們生活水平的提高，除了城市污泥外，河道底泥也不同程度地受到污染，尤其是重金

4、屬污染較為嚴(yán)重，生物淋濾常用來去除泥相中的重金屬。湘江株洲段霞灣港底泥堿度較高，重金屬污染十分嚴(yán)重，本研究嘗試將生物淋濾應(yīng)用于堿度較高、性質(zhì)復(fù)雜的河道底泥中，以期能有效去除底泥中大量存在的重金屬。 為保證菌種活性，實(shí)驗(yàn)從城市污水處理廠曝氣池取菌，培養(yǎng)加富后，接種到底污中馴化，將馴化成熟的菌種按不同比例(0.67、1、1.5、2、3、4)回流到3％的新鮮底污中啟動底泥重金屬生物淋濾實(shí)驗(yàn)，比較各回流比條件下重金屬去除效果的差別，并

5、分析淋濾前后泥樣中重金屬形態(tài)和形貌的變化，旨在找出最佳回流比，提高處理效率。經(jīng)過4～7d淋濾，回流比為1.5時4種金屬的去除率分別為Zn(87.2％)＞Cd(65.0％)＞Cu(53.7％)＞Pb(31.6％)，高于其他回流比時的去除率。五步連續(xù)萃取法分析重金屬的結(jié)果表明，淋濾后重金屬的總量減少，剩余重金屬大多以穩(wěn)定形態(tài)存在，底污重金屬毒性降低。掃描電鏡圖像表明，底泥結(jié)構(gòu)由原泥的松散絮狀變?yōu)榱転V后緊實(shí)的塊狀，這將大大改善底泥的脫水性能。