污泥调理中添加剂对污泥脱水性能及粘滞特性的影响研究

摘要

改革开放三十年来，我国经济发展迅速，随着工业化进程加快，污水排放量日益增长。经污水处理产生的剩余污泥中含有大量致病菌、重金属等有害物质，未经合理的处理处置，容易对土壤、水体、大气等造成污染，对人类健康和环境安全造成巨大威胁。污水处理厂产生的剩余污泥含水率过高，无法满足污泥处置的要求，因此在对污泥进行处置之前，需对剩余污泥进行机械脱水，甚至热干化，使污泥含水率降到一个较低水平。由于污泥的粘滞特性，在污泥的脱水过程中，容易发生粘壁和结团现象，从而增加机器的运行负荷，使能耗升高，效率降低，同时也容易带来一定的安全隐患。
　　本文研究了化学调理中添加剂对污泥脱水性能和粘滞特性的影响，选取了三种常用调理剂，分别为无机小分子凝聚剂三氯化铁，无机高分子凝聚剂聚合三氯化铁和有机高分子絮凝剂聚丙烯酰胺。在脱水性能实验中，从离心污泥含水率、上清液zeta电位和污泥絮体粒度三个方面研究了添加剂的影响；粘滞特性实验中，设计了一种可用来测量污泥粘结力和粘附力的实验装置，并对添加了不同浓度凝聚剂和絮凝剂的污泥进行粘结力和粘附力测试，以研究添加剂对污泥粘滞特性的影响。
　　结果表明，无机凝聚剂用于污泥调理时用量大于有机高分子絮凝剂，对污泥絮体颗粒的表面电荷有明显的中和作用，本实验中采用的聚丙烯酰胺为非离子型有机高分子絮凝剂，因此对污泥絮体颗粒表面电荷影响较小，但随絮凝剂添加量的增加，能有效增大絮体颗粒粒径，促进污泥絮凝。在脱水实验中，离心污泥含水率受到调理剂的影响，经过无机阳离子凝聚剂调理的污泥在zeta电位绝对值较低时含水率较低，经过有机高分子絮凝剂调理的污泥含水率随添加量的升高先降低后升高，由此可分别确定无机阳离子凝聚剂和有机高分子絮凝剂的最优添加量。
　　在粘滞特性测试实验中，无机阳离子凝聚剂和有机高分子絮凝剂均对污泥粘滞特性有较大影响，粘附力随凝聚剂和絮凝剂添加量的升高而降低，粘结力则随凝聚剂和絮凝剂添加量的升高先降低后升高，为降低污泥的粘结力和粘附力，可选择最优添加量。经与脱水实验对比可知，提高污泥脱水性能的最优添加量与降低污泥粘滞力的最优添加量相似，合理选择凝聚剂和絮凝剂的添加量可在提高污泥脱水性能的同时降低污泥粘滞力。

目录

声明

致谢

1 绪论

1.1 引言

1.2 污泥的产生及危害

1.3 污泥的处理处置技术

1.4 污泥调理

1.5 污泥脱水性能和粘滞特性

2 本课题研究内容及方法

2.1 研究目的及内容

2.2 实验材料

2.3 实验主要测量指标和仪器

3 污泥脱水特性实验研究

3.1 引言

3.2 实验方法

3.3 实验结果与分析

3.4 小结

4 污泥粘滞特性实验研究

4.1 引言

4.2 实验方法

4.3 实验结果与分析

4.4 小结

5 全文总结和展望

5.1总结

5.2 创新点

5.3 展望

参考文献

作者简历及攻读硕士期间科研成果