【摘要】：本研究采用表面活性劑和雙氧水(H_2O_2)聯(lián)用的方式調(diào)理污水廠的剩余污泥,目的是改善污泥的脫水效果,表面活性劑選擇了以下三種:十六烷基三甲基氯化銨(CTAC)、十二烷基硫酸鈉(SDS)以及烷基糖苷(APG 0810)。通過(guò)對(duì)比試驗(yàn)篩與H_2O_2聯(lián)用時(shí)的最佳表面活性劑,研究了最佳表面活性劑CTAC和雙氧水聯(lián)用時(shí)各影響因素對(duì)污泥脫水效果的影響以及影響強(qiáng)弱,并確定了兩者聯(lián)用時(shí)改善污泥脫水的最佳試驗(yàn)條件,還從污泥絮體的ζ電位、粒徑、顯微形態(tài)結(jié)構(gòu)和胞外聚合物(EPS)等角度分析了CTAC和雙氧水聯(lián)用時(shí)改善污泥脫水的機(jī)理。通過(guò)對(duì)比單獨(dú)投加表面活性劑CTAC、SDS和APG 0810改善原泥的沉降和脫水效果,發(fā)現(xiàn)CTAC的改善效果最佳,另外,在酸性條件下投加表面活性劑的改善效果更好。CTAC、SDS和APG 0810與雙氧水聯(lián)用試驗(yàn)表明,陽(yáng)離子表面活性劑CTAC與雙氧水聯(lián)用處理污泥的效果最好,而且聯(lián)用調(diào)理可以減少CTAC和H_2O_2投加量,聯(lián)用時(shí)最佳的污泥調(diào)理方式為先投加CTAC后投加H_2O_2,最佳調(diào)理?xiàng)l件為污泥初始pH=3,CTAC投加量為73.2 mg/g TS,H_2O_2投加量為1 mL/L,氧化時(shí)間為60 min,此時(shí)污泥的泥餅含水率降至64.3%,污泥比阻降至5.92×10~(11)m/kg。通過(guò)正交試驗(yàn)確定了CTAC和H_2O_2聯(lián)用調(diào)理污泥時(shí),各影響因素對(duì)污泥泥餅含水率和污泥比阻的影響強(qiáng)弱順序?yàn)?pH值㧐CTAC投加量㧐H_2O_2投加量㧐H_2O_2的氧化時(shí)間。通過(guò)對(duì)污泥絮體ζ電位、粒徑、顯微形態(tài)結(jié)構(gòu)和EPS含量的測(cè)定進(jìn)一步分析了CTAC和雙氧水聯(lián)用時(shí)改善污泥脫水效果的機(jī)理。在酸性條件下單獨(dú)投加H_2O_2和CTAC都能改善污泥絮體的ζ電位,先加CTAC后投加H_2O_2時(shí)ζ電位平均值改善至-0.58mV;通過(guò)粒徑分析試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)污泥中原泥的絮體粒徑最小,累計(jì)體積百分?jǐn)?shù)Dx(90)為128.4μm,H_2O_2調(diào)理后的污泥絮體結(jié)合更緊密,粒徑變大,Dx(90)為155.2μm,CTAC調(diào)理后污泥絮體明顯增大,Dx(90)為230.5μm,兩者聯(lián)用時(shí)的絮體粒徑又開始減小,Dx(90)為176.1μm。另外,通過(guò)觀察污泥絮體的顯微形態(tài),光學(xué)顯微鏡下的原泥絮體結(jié)合松散,加藥調(diào)理后的污泥絮體結(jié)合更加緊密;在電子顯微鏡下觀察,投加CTAC時(shí)污泥絮體結(jié)合最為緊密,兩種藥劑聯(lián)用時(shí)污泥絮體破碎,污泥絮體間存在大量微小孔隙。污泥經(jīng)H_2O_2處理后,EPS的濃度明顯的增大,說(shuō)明H_2O_2可以破壞細(xì)胞壁,釋放胞內(nèi)的物質(zhì);經(jīng)CTAC處理后,污泥中S-EPS的含量上升,總EPS的含量明顯降低,說(shuō)明CTAC可以促進(jìn)污泥中EPS的增溶釋放,使得溶液中的EPS含量升高,降低了LB-EPS的含量,污泥脫水效果較好,而兩種藥劑聯(lián)用時(shí),與僅投CTAC相比,LB-EPS含量增幅較小,TB-EPS含量增幅較大,使得TB-EPS和LB-EPS的質(zhì)量比增大,污泥脫水性能進(jìn)一步改善。
【圖文】：

污泥中的水分分布

污泥中EPS的分布
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：X703

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2688764