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。

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%。

骨架构建法进行污泥固化处理的试验研究

针对目前采用水泥固化处理污泥中存在的水泥用量大、强度低问题,提出采用废弃淤泥构建污泥骨架进行固化处理的思路。试验结果表明,添加淤泥后污泥固化强度得到了明显提高,能够满足填埋或资源化利用对强度的要求,并实现了以废治废的目标。为了获得最优的固化方案,建立了污泥固化处理的多目标优化设计模型,通过该模型可获得最优的水泥和淤泥掺入量。

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.

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。

空间位阻单元对两亲三元聚合物骨架构建及聚集行为的影响

合成出一系列含空间位阻单元和密集疏水侧链的新型两亲三元聚合物。采用稳态荧光、动态光散射(DLS)和透射电子显微镜(TEM)考察聚合物的聚集行为。结果表明:聚合物中两亲单元摩尔分数增加,聚集体微区极性和聚集体尺寸同时减小;空间位阻单元摩尔分数增加,聚集体微区极性不变但尺寸增大,尺寸增大程度随两亲单元摩尔分数增加而减小。

基于骨架构建污泥固化体收缩与开裂特性的研究

针对传统污泥固化方法中固化污泥体易收缩开裂等问题,基于骨架构造原理,用煤矸石作为骨料,加入水泥、生石灰、粉煤灰等固化材料,按照不同配比对污泥进行一系列的固化实验。考察了在28 d养护龄期污泥固化结实体的开裂与收缩特性。研究表明加入煤矸石作为骨料能有效地抑制固化污泥的收缩与开裂,生石灰能抑制开裂,粉煤灰对污泥固化体的收缩开裂特性影响较小。

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%。

基于双环化反应的氮杂环骨架构建方法研究进展

氮杂环化合物可用作缓激肽受体、5-HT_(6)R拮抗剂、三磷酸腺苷酶抑制剂等.双环化反应是构建氮杂环骨架的常用方法.文章从单组分、两组分和多组分三个方面对该类反应进行概括归纳,将为氮杂环化合物的合成创新提供全新的思路.

构建五元并七元杂环骨架的双环化反应研究综述

以吡咯并氮杂卓、呋喃并氧杂卓、氧杂卓并吡咯等为代表的五元并七元杂环衍生物具有重要的药理活性.探索省时绿色的五元并七元杂环骨架构建新方法,一直是化学合成的研究热点.为此,对双环化反应在五元并七元杂环骨架构建中方面取得的研究成果进行了梳理和总结,以期为后续杂环骨架的高效构建提供启发.

六元氮杂芳环构建方法及含能材料合成研究

综述了吡啶,哒嗪、嘧啶、吡嗪环、三嗪以及四嗪等六元氮杂芳环骨架构建方法,探讨了相应的六元氮杂芳环环化反应机理,概述了典型含能材料的物化与爆轰性能;重点从合成角度总结了缩合反应与环加成反应在构建六元氮杂芳环结构中的应用,讨论了在相应氮原子中心位点实现氮氧化或氮氨化反应的方式。其中,六元氮杂芳环氮氧化片段的引入主要包括两类途径:一是以氧化剂与氮杂芳环中氮原子中心发生反应,形成N-氧化物片段;另一类是利用环化反应,将相应的氮氧双键等结构转化为N-氧化物片段。附参考文献91篇。

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。

竹粉骨架构建体对污泥脱水性能的影响

污泥焚烧处置的难点在于如何降低污泥含水率和提高泥饼热值。为此,采用竹粉作为骨架构建体替代石灰,以阳离子型聚丙烯酰胺和Fe Cl3为协同化学药剂调理污泥。通过测定污泥比阻、毛细吸水时间及滤饼的有机物含量和含水率等,探讨竹粉及协同化学药剂对污泥脱水性能的影响。结果表明,竹粉主要发挥骨架构建体作用,在30%的最佳投加量条件下,可使污泥的压缩系数降低24.6%;相比石灰调理,泥饼的有机物含量从44.9%提高到65.6%,适宜污泥焚烧处置;竹粉协同化学药剂调理污泥时,污泥比阻、毛细吸水时间和泥饼含水率均明显降低。基于中试结果和运行成本分析,认为竹粉作为骨架构建体调理污泥的可行性较高。

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。