污泥水热液相大分子物质组成对聚集介质特性的影响

采取适宜的方式将城市污水中的有机物回收并转化为有价值的产品,可推进污水厂的资源回收与可持续发展.前期研究证实以污泥水热液相大分子物质(HL-MMP)为原料并通过接枝共聚法改性,制备出具备捕获生活污水中有机物能力的絮凝材料,即聚集介质,可经济有效地去除污水中的有机物,并将其以污泥的形式富集以便于回收利用.本文通过改变水热条件调控HL-MMP的组成特性,包括官能团、分子量及蛋白质、多糖含量等,在相同改性条件下,探讨HL-MMP不同组成特性对聚集介质特性,如电荷特性、分子量特性等的影响,进而分析其作用机制.结果表明,HL-MMP主要由蛋白质类、类腐殖质两大类物质组成.HL-MMP中酚羟基与多糖含量呈正相关;羧基、分子量与蛋白质类和类腐殖质物质含量呈正相关;不饱和基团与还原糖、蛋白质类和类腐殖质含量呈正相关.120~160℃,10~30 min水热条件下,HL-MMP主要来源于污泥中生物体的溶解、水解反应;180℃水热条件下,其主要来自于溶解、水解产物的再聚合.聚集介质电荷特性主要与HL-MMP的酸性基团(酚羟基、羧基)呈正相关,引发剂引发酸性基团产生自由基,结合DMC,使其携带正电荷;聚集介质分子量特性主要与HL-MMP分子量、不饱和基团呈正相关性,引发剂引发不饱和基团产生自由基,发生均聚反应,使其分子量增大.