双氧水溶胞和絮凝调理结合改善污泥脱水性能的研究

双氧水溶胞和絮凝调理结合改善污泥脱水性能的研究

我国城市污水处理厂排放的污泥量呈增长趋势,污泥的出路问题已经十分突出。如何实现污泥高效脱水是目前研究的热点,同时也是国内外重点关注的研究课题。

本文基于双氧水溶胞技术和絮凝调理技术,考察两者联用对污泥脱水性能的影响,以期开发更为有效的污泥脱水技术。本文基于双氧水化学溶胞技术,分别考察了不同种类的絮凝剂与双氧水联用改善污泥脱水性能,通过投加药剂的脱水效果以及药剂成本的比较,确定硫酸铝为与双氧水联用的最佳絮凝剂,最佳联用顺序为:先投加双氧水再投加硫酸铝。

通过单因素实验探索出各影响因素对污泥脱水性能的影响,并通过正交试验进一步确定各因素对污泥脱水性能影响的先后顺序:pH值>Al2(SO4)3投加量>H2O2投加量>H2O2的氧化时间。同时确定两者联用的最佳试验条件是:初始污泥PH=3,投加2ml/L(ARH2O2体积/湿污泥体积)的双氧水,调理60min,再投加0.2g/g的硫酸铝。

本文同时考察了将滤液回用至原泥(含水率80%)中对污泥脱水性能的影响,发现在最佳条件下污泥的脱水性能也能得到显著的改善,泥饼含水率和污泥比阻分别下降了 12.28%和.92%。同时解决了联合调理污泥时滤液pH值过低的问题,也减少了酸的投加量,减少了药剂成本。

为了进一步探讨双氧水和硫酸铝联用的机理,本文考察了 Zeta电位,污泥絮体结构以及EPS含量与污泥脱水性能的关系。可以发现,污泥脱水性能与污泥颗粒的Zeta电位是存在一定联系的。

H2O2和Al2(SO4)3都能降低污泥颗粒的Zeta电位,两者联用时,|ζ|的平均值为

1.17mv,污泥颗粒的ζ电位显著下降,改善了污泥的脱水性能。适量的硫酸铝投量,能够促进污泥颗粒脱稳和絮凝,改善污泥脱水性能,而过量的硫酸铝会使污泥颗粒带上正电荷,使得污泥絮凝能力变弱,污泥脱水性能变差。

污泥絮体的分形平均值(D2)由1.25增大到1.55,这也说明污泥的脱水性能与污泥絮体结构存在一定的联系,污泥絮体排列越密实,污泥颗粒间隙就越小,污泥的沉降性能和污泥的脱水速度就越好。污泥经过H2O2和Al2(SO4)3联合调理后,污泥中的EPS总量和LB-EPS含量都显著减小,同时LB-EPS/TB-EPS的比值也显著减小。

LB-EPS含量与污泥的絮凝能力有关,而LB-EPS/TB-EPS的比值也污泥脱水程度有关,降低LB-EPS含量以及LB-EPS/TB-EPS的比值,能改善污泥的脱水性能。