冷融技術(shù)及其聯(lián)合化學(xué)調(diào)理對(duì)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(guó)對(duì)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(biāo)準(zhǔn)，使污泥處理處置按規(guī)范進(jìn)行。本實(shí)驗(yàn)利用冷融技術(shù)結(jié)合化學(xué)處理的方法對(duì)污水廠的活性污泥進(jìn)行調(diào)理脫水，取得較好的效果。實(shí)驗(yàn)期間的泥樣均采自廣州市番禺區(qū)某污水廠。實(shí)驗(yàn)研究的主要內(nèi)容分為以下二個(gè)部分：
　　 一是在常溫條件（25℃）下考察陽離子表面活性劑（CTAC）對(duì)污泥脫水效果的影響及其機(jī)

2、理。采用實(shí)驗(yàn)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(duì)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(duì)污泥的作用機(jī)理，實(shí)驗(yàn)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(tuán)被破壞，污泥表面呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；占體積分?jǐn)?shù)90％的顆粒粒徑都在52μm以下，較原泥明顯減小。實(shí)驗(yàn)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(jìn)一步考察采用冷融技術(shù)聯(lián)用常規(guī)化學(xué)調(diào)理對(duì)污泥脫水效果的影響。實(shí)驗(yàn)對(duì)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(duì)污泥的調(diào)理效果。結(jié)果表明，CTAC對(duì)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(shí)，未經(jīng)處理（原泥）、CPAM、FeCl3/CaO、加酸處理?xiàng)l件下污泥脫水效果較常溫時(shí)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(shí)，CTAC條件下濾餅含水率較常溫下降了約6％，達(dá)到62.8％。污泥胞外聚合物（EPS）含量和污泥絮體結(jié)構(gòu)對(duì)污泥脫水性能有一定影響。EPS測(cè)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(shí)驗(yàn)結(jié)果為冷凍/融化技術(shù)進(jìn)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(jìn)行污泥預(yù)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(jiǎn)單、易于控制，解決利用其他方法（微波處理、熱處理等）所帶