煤气化渣对污泥深度脱水性能的影响

市政污泥深度脱水是一个亟待解决的问题。研究了利用固体废弃物煤气化渣作为骨架构建剂,与市政泥混合进行机械脱水实现以废治废。实验结果表明,添加不同比例的粗渣、筛分渣和改性渣,能有效提高污泥的脱水率,脱水率提高到58.62%~82.01%。脱水效果与煤气化渣的粒径、比表面积、空隙结构和添加量有关。大颗粒会降低脱水效果,而丰富的空隙结构会增加脱水效果。随着添加量的增加,脱水效果经历了平缓、快速增加和饱和三个阶段。最佳添加量分别为污泥绝干量的三倍(筛分渣)和一倍(改性渣)。煤气化渣在污泥中构建了间隙通道和层间通道,提供了刚性支撑,使内部水在压力作用下经脱水通道排出。

湖泊淤泥脱水固化复合调理剂优化及其作用机制

针对湖泊淤泥脱水固化处置的难题,采用有机絮凝剂、无机絮凝剂与骨架构建剂组成的复合调理剂对湖泊淤泥进行改性调理,通过响应曲面法优化各组分的配比,并探讨复合调理剂的作用机制。结果表明:复合调理剂的最优组合为依次投加4.11 g/L聚合氯化铝(PAC)、0.18 g/L阴离子聚丙烯酰胺(APAM)和18.06 g/L低碱性淤泥固结剂(LAC);使用后污泥比阻降低87.6%,压滤脱水时间减少70.6%,尾水pH达到排放标准,脱水效率较生石灰提升5.9%。复合调理剂作用机制为PAC组分降低淤泥的Zeta电位绝对值9.5 mV,从而减少淤泥颗粒之间的静电斥力;后续加入的APAM发挥吸附-架桥的作用,聚集淤泥细颗粒为较大的絮体,利于淤泥颗粒间水分的排出;最后掺入的LAC则发挥了骨架构建剂的作用,在淤泥脱水压实过程中形成排水通道,提升了淤泥泥饼的孔隙度6.4%,进一步提升了脱水效果。研究成果可为湖泊淤泥的高效环保处置提供参考。

基于骨架构建的污泥脱水/固化研究进展

从现阶段污泥处理与处置存在的问题出发,通过介绍目前污泥可脱水性的研究现状,阐述了基于骨架构建体的污泥脱水及污泥固化技术在污泥处置方面应用的研究现状,提出了污泥调理脱水与固化处置一体化技术在污泥处理与处置方面的应用前景。

芬顿试剂及骨架构建体对污泥脱水性能的影响

针对污泥的固化填埋或建材化利用等后续处置方式,采用芬顿试剂及骨架构建体改善污泥脱水性能。骨架构建体分别由水泥、石灰、粉煤灰、菱镁矿、磷石膏两两复配而成。以调理污泥比阻、毛细吸水时间、沉降性能以及脱水泥饼含水率、脱水率为评价指标来考察芬顿试剂与骨架构建体组合而成的复合调理剂对污泥脱水性能的影响。结果表明,骨架构建体能强化芬顿试剂对污泥脱水性能的改善效果,实现污泥的深度脱水。复合调理后,污泥比阻最低可降至0.355×1012m/kg,降低率达93.14%;毛细吸水时间降至15.3 s,降低率达31.08%;分别采用离心和板框脱水方式,泥饼含水率可降至66.62%和39.3%,此时,脱水率分别达81.36%和93.95%。

无机复合调理剂对污泥脱水性能的影响

针对污泥的固化填埋或建材化利用等后续处置方式,采用FeCl3与生石灰、粉煤灰两种骨架构建体为主要成分的无机复合调理剂对市政污泥进行调理.通过污泥真空抽滤、离心脱水及比阻测定实验,分别确定FeCl3、生石灰、粉煤灰的优化投加量为2.0 g.L-1、20.0 g.L-1、30.0 g.L-1.在优化投加量下,污泥比阻可降到0.27×109 s.2g-1以下,降低率超过93%,脱水泥饼的含水率可降至73%左右,相应的脱水率为77%—79%.

基于骨架构建体污泥脱水及其固化土工性能研究

以含水率为98.5%的污泥为研究对象,添加粉煤灰、生石灰等无机复合调理剂进行改性处理,研究其对泥饼固化体的比阻、含水率、最大干密度、渗透系数和无侧限抗压强度等性能的影响。结果表明,添加的粉煤灰和石灰起到骨架构建体作用,处理污泥的比阻从原污泥的109 s2/g降至107 s2/g,显著改善了污泥脱水性能。在不外掺水泥等其他固化剂的条件下,脱水后的泥饼固化体7d无侧限抗压强度大于100kPa,具有优良的固化土工性能。

基于Fenton高级氧化-骨架构建体的污泥深度脱水研究

以城市污水处理厂的浓缩池污泥作为研究对象,研究了基于Fenton高级氧化技术-骨架构建体组合对污泥脱水性能的影响。结果表明,Fenton高级氧化和骨架构建体组合能够显著改善污泥的脱水性能,当pH约为5,Fe^(2+)投加量为45 mg/g,H_2O_2投加量为315 mg/g,生石灰和粉煤灰投加量均为500 mg/g时,复合调理污泥的脱水性能最佳,脱水污泥含水率为51.52%。

过硫酸盐氧化-骨架构建体协同污泥脱水研究

以市政污水处理厂的浓缩污泥为研究对象,研究了活化过硫酸盐高级氧化-骨架构建体复配对污泥比阻和脱水污泥含水率的影响。结果表明,在过硫酸盐投加量120 mg/g,硫酸亚铁量30 mg/g,石灰量400 mg/g,粉煤灰量300 mg/g时,脱水泥饼含水率可以降至54.3%。

基于骨架构建药剂真空预压法加固超软土试验

针对温州某工程中的高含水率超软土,通过添加不同药剂结合真空预压开展模型桶试验,对真空度、排水速率和含水率进行测试;选取工程实际中可行性较高的药剂开展模型池现场试验,探究不同药剂对土颗粒粒径及渗透性的影响.从两种试验可以得到如下结论:1)模型试验中,经固化剂或絮凝剂+固化剂结合真空预压处理废浆可以获得较好的加固效果.2)加入固化剂能够快速改变土体的界限含水率和抗压性能,通过胶结力生成骨架结构而增加了超软土渗透性,使真空排水阶段含水率降低120%.3)絮凝剂通过长链"架桥"吸附土颗粒生成链状体,絮凝脱水效果好,絮体含水率直接降低80%,但在真空阶段时渗透性较差,排水速率较慢;絮凝剂和固化剂组合添加不仅可以得到好的絮凝效果,而且由于固化剂的骨架构建作用使其在真空预压阶段具有良好的渗透特性.研究表明,基于骨架构建的药剂真空预压法加固超软土的效果十分显著.

核桃壳添加改善污泥压缩性能研究

污泥压缩阶段的高压缩性使得污泥脱水困难.物理调理剂可以作为骨架构建剂改善污泥的紧实性和压缩性,从而改善污泥的脱水性.本研究采用农业废弃物——核桃壳作为物理调理剂,对污泥进行预处理调节,以污泥比阻、泥饼含水率、压缩系数等为测定指标,研究了其对污泥的压缩性和脱水效果的影响.试验结果显示：核桃壳和阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）单独或者混合使用时,污泥比阻（SRF）和脱水后泥饼含水率相比于原泥都有所减小,改善了污泥的压缩性能,提高了污泥的脱水效果;此外,压缩系数的变化趋势进一步证实了污泥的压缩性确实得到改善.本研究中污泥压缩性改善的最佳条件是：核桃壳的投加比例（核桃壳与干污泥质量比）为3∶7、粒径为0.25-1mm、阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）的投加量为100mg/L,污泥压缩系数从原泥的1.576 8增加到调理后的1.997 8,抽滤后泥饼的含水率由原泥的80.59%降为73.23%.

过硫酸盐-骨架构建体对污泥脱水性能的影响

采用过硫酸盐和骨架构建体协同对市政污水厂的剩余污泥进行深度脱水,研究了过硫酸盐投加量、Fe^(2+)与过硫酸盐比例、骨架构建体投加量对污泥脱水性能的影响。在此基础上利用响应曲面法,以污泥含水率降低率为响应指标,对污泥脱水的参数进行了优化。结果表明,过硫酸盐和骨架构建体协同可以改善污泥的脱水性能,在活化过硫酸盐投加量为833.04 mg·g^(-1)DS,生石灰投加量为341.44 mg·g^(-1)DS,粉煤灰投加量为435.21 mg·g^(-1)DS时,污泥含水率可以降至60%以下。

酸碱与农业生物质骨料对污泥脱水效能的影响

为改善污泥脱水性能,在不同pH条件下考察3种农业生物质即小麦秸秆粉末(WSP)、玉米秸秆粉末(CSP)及稻壳粉末(RHP)对污泥脱水的影响.采用毛细吸吮时间(CST,tCS)及污泥比阻(SRF,FSR)等表征污泥脱水性能,用粒径和Zeta电位考察污泥性质的变化,通过离心液浊度,胞外聚合物质(EPS)含量、束缚水和泥饼结构来解释协同作用机制.实验结果显示,当pH控制在3时,污泥脱水效果最好,深度脱水后泥饼含水率下降到61. 5%;分别投加WSP、CSP及RHP时,污泥FSR分别下降到7. 32×10~8,7. 41×10~8及8. 29×10~8s2/g. pH小于2或pH从8升高到11时tCS和FSR都显著升高;在投加0. 75 g/g DS WSP、CSP及RHP后,也不能改善污泥脱水效果. pH低于2或者碱性条件使污泥释放更多有机物质和浊度,污泥脱水效果恶化严重.酸及生物质改善污泥脱水性能的机理为酸(pH=3)促进污泥分解EPS释放束缚水,而生物质作为骨料提供水分孔道.

工业石膏在自来水厂污泥调解和脱水中的作用

自来水厂污泥的处理和利用是一个至今没有得到完全解决的问题,通常的做法是将其直接排放或脱水后填埋.在实验研究的基础上,论述了采用工业石膏(CaSO4·2H2O)和有机聚合物对自来水厂污泥进行双重调解进而脱水的方法.实验结果表明,用1:1(工业石膏和有机聚合物的重量比)的投量对自来水厂污泥进行双重调解可明显改善污泥的过滤性能.脱水实验证明双重调解后的污泥经机械脱水,其泥饼含水率可比单纯有机聚合物调解后脱水的泥饼含水率低大约7个百分点.此项研究的意义在于探索自来水厂污泥脱水后农用及作为人工湿地填料的可能性,同时也为自来水厂污泥脱水后的最终处置探索新思路.

高温拜耳法赤泥制备高效活化剂及骨架构建体调理市政污泥的研究

以河南某氧化铝厂的高温拜耳法赤泥为基础材料,研究制备新型污泥高效活化剂和赤泥基骨架构建体,替代常规调理剂联合用于污泥深度调理脱水。经对赤泥基高效活化剂的红外光谱和SEM分析可知,大部分铝、铁已经嵌入活化剂的网状互联结构,且在红外光谱中呈现明显的峰值,但从XRD及盐基度测试看,仍有部分铝、铁以AlCl 3·6H 2O和FeCl 3的形式存在于活化剂中。使用赤泥基高效活化剂及骨架构建体的混合液调理市政剩余污泥,脱水滤饼含水率可较原污泥同条件下降低约16.1%,且滤饼及滤液的重金属含量均低于相关标准值。故采用高温拜耳法赤泥制取赤泥基高效活化剂及骨架构建体调理市政剩余污泥是可行的,达到了以废治废的效果。

基于“骨架构建体”的污泥板框脱水影响因素、改性机理及其节耗分析研究

分析了影响污泥板框脱水性能的关键因素以及基于"骨架构建体"的污泥调理改性机理,并结合宝山污水处理厂板框压滤脱水单元的现场实践,从运行角度对其展开节耗分析。论文认为:(1)今后应加强其他类型"骨架构建体"的理论与实践研究,以期为污泥脱水单元的节能降耗奠定基础;(2)该厂现状水质条件下,调整石灰投量、挤压脱水时间分别为0.24 kg/kgDS、35 min时可得到良好污泥脱水效果,同时节约污泥处理成本约21.4%。

基于骨架构建的污泥脱水调理技术研究进展

污泥调理是污泥深度脱水的关键步骤,基于骨架构建的污泥调理技术可以提高污泥滤饼的机械强度和过滤性,进而改善污泥脱水性能。从污泥脱水调理技术研究现状及其面临的挑战、污泥脱水骨架构建起源与发展、骨架构建材料、骨架构建的局限性及骨架构建方法等方面进行了系统阐述。现阶段,基于骨架构建的污泥脱水调理技术主要围绕“絮体分解-骨架构建-再絮凝”的污泥调理思路,设计了基于骨架构建的6种组合工艺,在污泥滤饼中形成骨架助滤剂、絮凝剂、污泥絮体的刚性结构,提高了污泥脱水性能。基于骨架构建的污泥脱水调理技术可以提高污泥过滤性能,但骨架助滤剂的使用受到污泥脱水方法、骨架助滤剂性质和污泥性质等因素的限制。建议今后主要从骨架材料选择、骨架材料改性、骨架构建机制、污泥滤饼结构与污泥脱水的构效关系等方面开展进一步的研究。

Fenton试剂与骨架构建体复合调理剂对污泥脱水性能的影响

将Fenton试剂与骨架构建体联用作为复合调理剂开展了污泥调理及脱水试验.结果表明,赤泥与水泥作骨架构建体调理后,污泥脱水性能和脱水液pH均优于石灰与水泥调理污泥.以污泥比阻(SRF)为评价指标,开展了Fenton反应时间、初始pH及调理剂投加量对污泥脱水性能影响的单因素试验.当Fenton反应时间为90 min,初始pH为5,水泥、赤泥、Fe2+和H2O2的投加量(以污泥干固体质量计)分别为300、30040和32 mg·g-1时,污泥比阻降低率可达94.25%±0.21%.在此基础上,以泥饼含水率为响应指标,利用表面响应法对调理剂投加量进行优化.结果表明,水泥、赤泥、Fe2+和H2O2的投加量分别为287、287、46和37 mg·g-1,泥饼含水率可降至47.7%±0.8%.调理后污泥的粒径减小,比表面积增大,粘度减小,Zeta电位由负变正,说明该复合调理剂能有效地破解胞外聚合物(EPS),提高污泥脱水性能.

核桃壳骨架构建剂对污泥脱水性能的影响

污泥最终处置的困难在于提高泥饼的含固量和降低其含水率。研究用核桃壳做骨架构建剂对污泥进行调理对污泥脱水性能改善的影响。通过测定污泥比阻(SRF),毛细吸水时间(CST)以及抽滤后污泥含水率,探究核桃壳骨架构建剂对污泥脱水性能的影响。结果表明,采用核桃壳做骨架构建剂调理污泥的最佳添加量为4∶6(核桃壳与污泥干重比),最佳粒径为<0.25 mm。用真空抽滤脱水,核桃壳调理后污泥的含水率明显降低。含水率为97.5%的原泥经过29 min真空抽滤后泥饼含水率降至70.52%;按核桃壳与污泥干重比4∶6,添加粒径<0.25 mm的核桃壳后,泥饼含水率降为63.57%,SRF由初始的3.73×1013m/kg,降为调理后的1.06×1013m/kg。

活化过硫酸盐-骨架构建体协同污泥深度脱水研究

以市政污水处理厂污泥为处理对象,以污泥含水率、污泥比阻和固、液两相中有机物含量作为表征指标,研究了Fe^(2+)活化过硫酸盐与骨架构建体协同对污泥脱水性能的影响,并对其机理进行分析。实验结果表明,在过硫酸盐投加量为320 mg/g,n(Fe^(2+))∶n(SPS)为1.5∶1,石灰投加量为400 mg/g,粉煤灰投加量为500 mg/g时,污泥含水率可降低至54.09%,同时,脱水污泥中的有机质含量减少,滤液中的蛋白质和COD含量升高,污泥的脱水性能得到显著改善。

三种基于骨架构建体污泥复合调理剂脱水泥饼土工性能研究

以含水率为97.3%的原污泥为对象,选择了3种基于不同骨架构建体的复合调理剂(F-L、F-S和S-F)进行污泥脱水试验,对脱水效果及脱水泥饼作为填埋处置的土工性能进行了研究。结果表明,3种体系中,添加无机调理剂起骨架构建体作用,污泥比阻和CST均有降低,可以显著改善污泥脱水性能。在不外掺其他固化剂的条件下,脱水泥饼固化体的无侧限抗压强度和黏聚力随养护龄期增加而增长,摩擦角变化不大,具有优良的固化土工性能。