热改性铁污泥除磷特性研究

对自来水厂含铁污泥进行高温热改性,得到热改性铁污泥(Thermally modified iron sludge:TMIS)吸附材料。试验研究了TMIS的最佳改性温度、吸附除磷最佳参数及其吸附除磷的动力学、等温线和热力学,进一步利用浸渍试验考察了吸附磷后TMIS对污染物的溶出效果。结果表明,TMIS最佳改性温度为400℃,在投加量为10 g/L,初始磷浓度为15 mg/L,pH为5,反应100 min时的条件下,磷去除率最佳,达到99.68%,吸附量为1.495 mg/g。TMIS对磷的吸附数据值符合Lagergren拟二级动力学模型与Langmuir等温吸附线模型,表明吸附是以化学过程为主的单层吸附。热力学分析表明此吸附为可自发进行的吸热反应。30 d浸渍试验结果表明,吸附磷后的TMIS体系中COD、氨氮及铁释放量均低于原污泥体系,磷释放量高于原污泥体系,但小于0.02 mg/L。

污泥炭负载Fe^(2+)活化过硫酸盐联合PAM调理污泥

为了改善污泥的脱水性能,采用污泥炭(SBC)负载Fe^(2+)活化过硫酸盐(PDS)联合聚丙烯酰胺(PAM)调理污泥。该文以污泥比阻(SRF)和污泥滤饼含水率(Wc)为指标,研究了反应时间、初始p H及PDS、Fe^(2+)-SBC和PAM投加量对污泥脱水的影响,并分析了其机理。结果表明:室温条件下,PDS投加量为200 mg/g TS(总固体含量),Fe^(2+)-SBC投加量为400 mg/g TS,初始反应p H为6.8,经Fe^(2+)-SBC/PDS调理20 min后,污泥SRF可下降82.7%,Wc可以降低到72.4%,在此基础上加入60 mg/L的PAM,Wc和SRF进一步降低,分别达到71.2%和0.9×10^(12)m/kg,经50 MPa压滤后Wc可进一步降低至56.7%,实现了污泥深度脱水。污泥粒径、可压缩系数及表面形貌分析表明,反应过程中污泥经历了氧化破解和重新絮凝2个过程,污泥粒径呈现先变小后增大,对应的表面形态也由原本紧密结合态变为具有孔洞和裂缝的小颗粒态,继而又重新固结变大;同时,残存的具有刚性结构与吸附性能的SBC大大降低了污泥可压缩系数(s),且PAM的重新絮凝作用可使s值进一步降低,在“氧化-骨架构建-重新絮凝”三者耦合作用下,污泥实现深度脱水。该研究结果可为改善污泥脱水性能提供一定的理论参考。

改性给水污泥协同FeCl3调理污泥深度脱水

以改性给水污泥(MS)协同FeCl_(3)调理污泥,考察其对脱水效果的影响。结果表明,MS/FeCl_(3)调理污泥脱水效果较好,体系中引入的阳离子使上清液浊度和溶解性化学需氧量(SCOD)大大降低,有一定的应用前景。以污泥干重(DS)计,在30%MS和60 mg/g FeCl_(3)条件下,污泥比阻(SRF)和毛细吸水时间(CST)分别减少70.8%和60.2%,污泥净产率(YN)增加62.1%;在50%MS和60 mg/g FeCl_(3)条件下,泥饼含水率(Wc)降至64.9%,胞外聚合物(EPS)中多糖和蛋白质分别降低26.0%和37.1%,压缩系数(s)降低46.0%。

紫外协同零价铁活化过硫酸盐调理污泥脱水研究

为了改善污泥的脱水性能,采用紫外协同零价铁活化过硫酸盐(UV/Fe^(0)/PDS)调理污泥,并与PDS、UV/PDS和Fe^(0)/PDS体系进行对比,以污泥毛细吸水时间(CST)、污泥比阻(SRF)和污泥滤饼含水率为表征指标,研究了反应时间、Fe^(0)∶PDS(物质的量之比)、PDS投加量和初始pH对污泥脱水的影响,并对机理进行解析。结果表明,UV可在一定程度上协同Fe^(0)活化PDS,进而提高污泥脱水性能;在室温、初始pH为4、Fe^(0)∶PDS为0.6、PDS投加量为200 mg/g(以TS计)的条件下,UV照射反应20 min,CST由61.5 s降至19.2 s,SRF由10.9×10^(12)m/kg降至2.2×10^(12)m/kg,滤饼含水率降至73.9%。EPS分析结果表明,SO_(4)^(-)·可将高亲水性的疏松结合型胞外聚合物(LB-EPS)和紧密结合型EPS(TB-EPS)转化为可溶性的黏液层EPS(S-EPS),并使EPS中不利于污泥脱水的蛋白质类物质减少;SEM与Zeta电位分析结果表明,经UV/Fe^(0)/PDS调理后,污泥絮体破碎,Zeta电位绝对值降低,这有利于污泥脱水。

热改性给水污泥联合酸提液调理促进剩余污泥脱水

为了改善剩余污泥的脱水性能,采用热改性给水污泥(HMS)联合其酸提液调理剩余污泥,研究了联合调理对污泥脱水性能的影响和机理。结果表明,当HMS投加量为30%(以干污泥DS计)、酸提液投加量为8 mg/g(以Fe/DS计)时,污泥毛细吸水时间(CST)和污泥比阻(SRF)分别降至10.3 s和0.83×10^(9)s^(2)/kg,较HMS联合FeCl_(3)的调理效果进一步降低了48.8%和37.3%,药剂使用量降低了约60%。调理过程中,HMS可作为骨架颗粒,使污泥压缩系数由1.39降至0.82,提高污泥的透水性;酸提液中的Fe、Al、Ca等金属阳离子有助于增大污泥絮体体积、使结构更密实,使得分形维数从1.29增至1.65;酸提液及HMS溶解出的阳离子可中和污泥表面的负电荷,使Zeta电位升至0.15mV,有利于污泥絮体团聚与脱水;在HMS和酸提液的共同作用下,胞外聚合物(EPS)总量降低(多糖降低了30.9%、蛋白质降低了36%),且伴随着紧密结合型EPS(TB-EPS)向疏松结合型EPS(LBEPS)和可溶性EPS(S-EPS)的转化,从而使得污泥的脱水性能得到较大提高。经HMS联合酸提液调理后,污泥上清液浊度及SCOD较原污泥分别降低了86.9%和73.2%,有利于后续处理。