市政污泥氧化破解及高压压滤深度脱水技术研究

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1、广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）市政污泥氧化破解及高压压滤深度脱水技术研究莫汝松■ｆ‘？二〇一五年五月１１８４５分类号：学校代号：：２１１１２０７０３１ＵＤＣ密级：学号：广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）市政污泥氧化破解及高压压滤深度脱水技术研究莫汝松指导教师姓名、职称：戴文灿副教授学科（专业）或领域名称：环境科学与工程学生所属学院：环境科学与工程学院论文答辩日期：２０１５年５月３０日ＡＤｉｓｓｅ

2、ｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉｔｔｅｄｔｏＧｕａｎｇｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｙｇｙｆｏｒｔｈｅＤｅｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｇ（ＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅ）Ｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｄｅｅｐｌｙｄｅｗａｔｅｒｉｎｇｏｆｓｅｗａｇｅｓｌｕｄｇｅｂｙ－ｏｘｉｄａｔｉｖｅｄｉｓｒｕｐｔｉｏｎａｎｄｈｉｇｈｐｒｅｓｓｕｒｅｆｉｌｔｒａｔｉｏｎＣａｎｄｉｄａｔｅ；ＭｏＲｕｓｏｎｇＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ

3、：Ｐｒｏｆ．ＤａｉＷｅｎｃａｎＭａｙ，２０１５ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｕａｎｇｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＧｕａｎｇｚｈｏｕ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ，５１０００６４＾摘要。市政污水处理厂剩余污泥产生量巨大，含水率高目前应用最广泛的投加有机高分子絮凝剂辅以机械脱水的处理方法仅可将污泥含水率降至＿８０％左右，脱水深度难以提高。污

4、泥胞外聚合物（ＥＰＳ）形成的亲水性絮体结构可束缚大量水分，被认为是限制污泥脱水效果的主要原因。本文利用氧化剂对污泥ＥＰＳ进行破解，释放更多被，束缚水分，再结合高压压滤脱水技术以期实现污泥的深度脱水。本研究先以污泥比阻ＳＲＦ、污泥毛细吸水时间ＣＳＴ）、污泥上清液中总有机碳（）（（ＴＯＣ）、蛋白质、多糖以及ＤＮＡ浓度为评价指标，初步探究了４种氧化剂（ＫＭｎ０４、ＮａＣｌＯｚ、ＣａＣ１０和Ｆｅｎｔｏｎ试剂）与氯化铁和石灰联合调理对污泥的脱水性能的影（）２响一。结果表明，氧化剂对

5、污泥有定的破解作用，其上清液中ＴＯＣ、多糖和ＤＮＡ浓度都呈增大趋势，但前三种氧化剂中只有投加ＫＭ１１Ｏ４的污泥ＳＲＦ随投加量增大逐渐减小，１０ｍｇ／ＫＭｎＣＵ与４０ｍｇ／ｇｅＣｌ；／、１００ｍ／ａＯ联合调理时污泥ＳＲＦｇＦｇｇＣ减小率可达９０．７％，经高压压滤后的泥饼含水率可降至６２．１％。ＫＭｎ０４氧化反应产物具有吸附絮凝作用，使破解后的污泥碎片重新絮凝，改善污泥脱水性能。Ｆｅｎｔｏｎ试剂与ＣａＯ联用的初步探究试验也显示出良好的处理效果，污泥ＳＲＦ减小率可达

6、９４％经高压压滤后泥饼含水率降至．。．８，５８４％，脱水效果相对更好基于上述试验结果及目前Ｆ一ｅｎｔｏｎ处理污泥技术的不足，本研究尝试开发种快速实用的Ｆｅｎｔｏｎ氧化污泥脱水技术。在有效改善污泥脱水性能的前提下将Ｆｅｎｔｏｎ２＋反应时间缩短到５ｍｉｎ。正交试验结果表明，当ｐＨ为３，Ｆｅ、Ｈ２Ｏ２和ＣａＯ投加２＋量分别为５０、３０和５０ｍｇ／ｇ时，ＳＲＦ减小率可达９６．４％。试验发现Ｆｅ投加量是对污泥脱水性能影响最显著的因素。在最佳Ｆｅｎｔｏｎ处理方案下，污泥上清液中ＥＰ

7、Ｓ的浓度最低，且污泥粒径的变化表现出其破解与重新絮凝的过程，表明Ｆｅｎｔｏｎ试剂一一既是种强氧化剂，更是种有效的污泥碎片混凝剂。对泥饼显微结构的观察发现其表面呈相对规则的海绵状团块结构，可使其在压滤脱水过程中保持高渗水性。高压压滤脱水中试结果表明，污泥经调理后压滤脱水性能大大提高，泥饼含水率可以一降至５５．１％。因此，快速Ｆｅｎｔｏｎ氧化结合高压压滤可以成为种前景广阔的市政污泥脱水技术。关键词：市政污泥；深度脱水；氧化破解；高压压滤Ｉ广东工业大学领士学位论文

8、ＡＢＳＴＲＡＣＴＴｈｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｍｕｎｉｃｉｐａｌｓｅｗａｇｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｌａｎｔｃｏｕｌｄｇｅｎｅｒａｔｅａｌａｒｇｅａｍｏｕｎｔｏｆｐｓｅｗａｅｓｌｕｄｅ．Ｉｔｉｓｄｉｆｆｉｃｕｌｔｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅｈｉｈｗａｔｅｒｃｏｎｔｅｎｔｏｆｓｅｗａｅｓｌｕｄｅｃａｕｓｉｎｇｇｇｇｇ，ｇａｌｏｔｏｆｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｒｏｂｌｅｍ．Ｔｈｅｍａｉｎｍｅｔｈｏｄｏｆｓｅｗａｇ