城市剩余污泥的调理及脱水性能优化研究

摘要

城市剩余污泥是污水生物处理的副产物，数量极大。城市剩余污泥的另外一个显著特点是含水率非常高。高含水率直接影响了污泥的运输、处置、以及资源化。课题中采用了化学调理和高级氧化法进行污泥脱水。
　　化学调理是剩余污泥脱水的一个重要方法。通过投加调理剂，可以改善污泥的脱水性能。通过实验，确定剩余污泥的调理剂为絮凝剂CPAM；混凝剂PFC和PAFC的复合；助滤剂为G和Z的复合。通过投加调理剂后，剩余污泥沉降2.0 h，可沉降分离水层体积约2/5；过滤后，每100 g剩余污泥可过滤分离出水层的体积可达到90％左右；对于板框脱水，当CPAM的投加量为2.5‰，PFC和PAFC的投加量为10%，且PFC和PAFC的比例为1:9，G和Z的投加量为20%，且G和Z的比例为3:1时，剩余污泥的含水率从96.90%下降至85.24%。
　　高级氧化法是新兴的一种剩余污泥的脱水方法。采用了高级氧化法，破坏细胞膜结构，释放细胞水，再进行脱水。通过实验，确定高级氧化法使用的氧化剂为臭氧，催化剂为活性炭。对于含水率为99.19%的剩余污泥10 kg来说，按照高级氧化法，以50 L/h的流量通入臭氧氧化20 min，活性炭0.01份/重量份污泥，再投加调理剂，CPAM为1‰。PFC为1%，PAFC为9%，G为15%，Z为5%，通过板框脱水后，污泥泥饼的含水率降至79.07%。
　　剩余污泥经过浓缩和初次脱水之后，含水率可下降至90%左右。但是无论是污泥的运输、填埋、处理处置还是污泥的资源化利用，都提出了含水率进一步下降的需求。因此，以含水率为90%左右的污泥为原料，对污泥进行再脱水。污泥的再脱水投加调理剂为混凝剂PFC和助滤剂Z，当PFC的投加量为7.5%，Z的投加量为20%时，通过板框脱水，泥饼的含水率可低于80%，当Z的投加量增加至25%时，泥饼的含水率降至73.47%。研究发现，电厂废弃物粉煤灰也可应用于污泥脱水中作为助滤剂。当PFC的投加量为12.5%，且粉煤灰的投加量为20%时，通过板框脱水，泥饼的含水率可降至70%以下，达到69.72%，可达到较好的脱水效果，但是同样情况下，需要较多的PFC。

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第一章 绪论

1.1 污泥的概述

1.2剩余污泥处理处置现状

1.3剩余污泥脱水

1.4 剩余污泥脱水技术的进展

1.5 论文选题背景与研究内容

第二章 实验准备

2.1 污泥的来源

2.2 实验仪器和试剂

2.3 实验内容

2.4 实验方法

第三章 剩余污泥脱水研究

3.1 调理剂对剩余污泥脱水的研究

3.2 高级氧化技术对剩余污泥脱水的研究

3.3 高级氧化技术与调理剂联合应用处理剩余污泥

3.4 本章小结

第四章 剩余污泥脱水机理及再脱水研究

4.1 剩余污泥脱水机理研究

4.2 剩余污泥再脱水研究

4.3 本章小结

第五章 结论和建议

5.1 结论

5.2 建议

参考文献

致谢

附录A 攻读学位期间发表的论文及专利

附录B 研究生期间参与的科研课题