论文部分内容阅读
城市污泥脱水性能差,常用的调理方法成本较高、有二次污染且甚少考虑对脱水泥饼后续处置的影响。针对这些缺陷,本文考察了低成本的无机混凝剂或生物质粉末(以木屑为基本原料)与安全无毒的壳聚糖(CTS)复合调理污泥以改善污泥脱水性能的效果,并对各自作用机理进行了分析和探讨。以沉降比、污泥比阻(SRF)、滤饼含水率为评价指标,对CTS调理污泥的条件进行优化。结果表明,CTS浓度、投量及污泥体系的p H和温度均对调理效果存在影响。在最佳条件下当CTS投量为3.0 mg·(g DS)-1时,SRF值降低了83.13%,滤饼含水率降至78.37%,此时脱水效果最好。同时通过测定滤液浊度、Zeta电位、EPS和SCOD含量的变化以及对调理后污泥絮体微观形态的分析,探讨了CTS的作用机理。CTS能够发挥吸附架桥、电中和和水化作用,形成了具有起伏不平链网状结构的大的絮体,增强絮体凝聚力,降低污泥颗粒表面的基团数量从而使脱水性能得到改善。以SRF值和滤饼含水率为评价指标,对不同无机混凝剂进行筛选,选出单一调理效果最佳的无机混凝剂与CTS复合调理改善污泥脱水性能的效果。结果表明,聚合氯化铝铁(PAFC)脱水效果较好,PAFC与CTS复合调理后污泥的脱水效果明显优于相同条件下单一混凝剂调理,且先投加PAFC再投加CTS有更好的脱水效果。当PAFC投量为60 mg·(g DS)-1,CTS投量为3.0mg·(g DS)-1时,SRF值降低了90.28%,滤饼含水率降至76.45%,此时脱水效果最好。同时通过测定滤液浊度、EPS和SCOD含量以及对调理后污泥絮体微观形态的分析,探讨其复合调理机理。对复合调理后泥饼的重金属总量和形态分析,该泥饼重金属污染属于低风险,可考虑污泥农用。以SRF值、滤饼含水率和净污泥产率(YN)为评价指标,考察了不同粒径的生物质粉末对污泥的调理效果,并选出最佳粒径的生物质粉末与CTS复合调理改善污泥脱水性能的效果。结果表明,小粒径的生物质粉末更有利于改善污泥的脱水效果。先投加生物质粉末再投加CTS更有利于污泥脱水。当生物质粉末投量为60%DS,CTS投量为3.0mg·(g DS)-1时,SRF值降低了92.8%,YN值升至4.82kg·(m2·h)-1,滤饼含水率低至72.11%,此时脱水效果最好。通过测定滤液浊度和可压缩性以及对调理后污泥絮体微观形态的分析,探讨了复合调理机理,其是基于“骨架”和“絮凝”的协同增效作用。复合调理后滤饼干基热值达14965k J·kg-1,可将其作为燃料焚烧处置。