Fenton試劑與骨架構(gòu)建體復(fù)合調(diào)理劑對污泥脫水性能的影響
摘要：將Fenton試劑與骨架構(gòu)建體聯(lián)用作為復(fù)合調(diào)理劑開展了污泥調(diào)理及脫水試驗.結(jié)果表明,赤泥與水泥作骨架構(gòu)建體調(diào)理后,污泥脫水性能和脫水液pH均優(yōu)于石灰與水泥調(diào)理污泥.以污泥比阻(SRF)為評價指標,開展了Fenton反應(yīng)時間、初始pH及調(diào)理劑投加量對污泥脫水性能影響的單因素試驗.當Fenton反應(yīng)時間為90min,初始pH為5,水泥、赤泥、Fe2+和H2O2的投加量(以污泥干固體質(zhì)量計)分別為300、300、40和32mg·g-1時,污泥比阻降低率可達94.25%±0.21%.在此基礎(chǔ)上,以泥餅含水率為響應(yīng)指標,利用表面響應(yīng)法對調(diào)理劑投加量進行優(yōu)化.結(jié)果表明,水泥、赤泥、Fe2+和H2O2的投加量分別為287、287、46和37mg·g-1,泥餅含水率可降至47.7%±0.8%.調(diào)理后污泥的粒徑減小,比表面積增大,粘度減小,Zeta電位由負變正,說明該復(fù)合調(diào)理劑能有效地破解胞外聚合物(EPS),提高污泥脫水性能.
關(guān)鍵詞：市政污泥，脫水性能，F(xiàn)enton試劑，骨架構(gòu)建體，赤泥，水泥
市政污泥產(chǎn)量巨大，脫水困難，因而污泥處理與處置的難度較大．污泥的高有機物含量和胞外聚合物（ＥＰＳ）形成的親水性絮體結(jié)構(gòu)是制約污泥脫水的主要障礙.因此，如何解決有機物的可壓縮性問題及如何破壞ＥＰＳ，對污泥脫水效果至關(guān)重要.
Ｆｅｎｔｏｎ試劑作為強氧化劑越來越多地被用于氧化有機物，破壞ＥＰＳ，改善污泥的脫水性能，但單獨使用時面臨投加量大、成本過高、泥餅壓縮性強的問題．骨架構(gòu)建體一般為石灰、粉煤灰、石膏等無機惰性材料，能在泥餅中形成高滲透性的剛性網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，降低泥餅的可壓縮性，其在污泥脫水方面的應(yīng)用受到了廣泛研究，但單獨使用時投加量（以污泥干固體質(zhì)量計）一般高達１００％～３００％，泥餅增容較大．國內(nèi)外學者對骨架構(gòu)建體的研究以石灰居多．石灰除作骨架構(gòu)建體外，堿化和升溫作用也能在一定程度上破壞ＥＰＳ，減少有機物．課題組前期的研究中，將石灰、水泥作骨架構(gòu)建體與Ｆｅｎｔｏｎ試劑聯(lián)用，顯著地提高了污泥的脫水性能，比阻（ＳＲＦ）降低率達到９５％．然而，石灰用作污泥調(diào)理劑存在資源不可再生、成本較高、污泥脫水液ｐＨ過高的問題，近年來越來越難以被污泥處理處置行業(yè)所接受．赤泥是制鋁工業(yè)提取氧化鋁時排出的廢渣，我國每年赤泥產(chǎn)量高達２０００～３０００萬ｔ．赤泥大面積堆存不僅侵占了大片的土地，而且會對環(huán)境造成嚴重的污染，因此，赤泥的綜合利用對于我國乃至世界鋁工業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展具有重要意義．近年來赤泥的環(huán)保功能受到了極大的關(guān)注，被用于廢水、廢氣治理及土壤修復(fù)，然而有關(guān)赤泥用于污泥調(diào)理的研究鮮見報道．如果能用赤泥代替石灰作為污泥調(diào)理劑中的骨架構(gòu)建體，可較好地克服石灰的上述問題.
本文通過對比赤泥、石灰分別作為骨架構(gòu)建體與Ｆｅｎｔｏｎ試劑聯(lián)用的調(diào)理效果，研究赤泥代替石灰作為骨架構(gòu)建體的可行性，在此基礎(chǔ)上開展赤泥同水泥一起作骨架構(gòu)建體與Ｆｅｎｔｏｎ試劑聯(lián)用的污泥調(diào)理單因素試驗，并利用表面響應(yīng)法對調(diào)理劑投加量進行優(yōu)化，最后對比分析污泥調(diào)理前后的粒徑、比表面積、粘度和Ｚｅｔａ電位，對調(diào)理效果和機理進行初步探討．
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”
如果需要了解更加詳細的內(nèi)容，請點擊下載 
201403171052259251.rar
下載該附件請登錄，如果還不是本網(wǎng)會員，請先注冊
