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热碱处理对污水处理厂污泥特性的影响研究

2017-02-17 10:55来源:环境科学作者:杨世东 陈霞关键词:污水处理污泥处理热碱处理收藏点赞

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图 3 污泥SS、 VSS减少率随各因素的变化

2.3 不同热碱处理条件对污泥形态特征的影响

热碱处理能破坏污泥絮体结构,改变污泥表观形态,减小污泥粒径,并提高污泥的ξ电位,从而影响污泥的形态特征. 污泥形态特征可以用粒径和分形维数表示. 分形维数是一个很重要的参数,它影响了絮体的密度,分形维数的提高说明污泥絮体由松散型向致密型过渡. 采用激光粒度仪测定污泥粒径,并根据光散射法计算污泥絮体的分形维数,试验结果如表 2所示,其极差及方差分析见表 5. 从中可知,粒径及分形维数的极差大小均为:pH>温度>时间>污泥浓度. 结合方差分析结果可知,这4个因素对污泥粒径的影响是显著的,显著性顺序为:pH>温度>时间>污泥浓度. 而只有pH值对分形维数的影响是显著性的,其它3个因素均不显著.


表 5 污泥粒径及分形维数正交试验极差及方差分析 1)

根据表 2中的试验结果,可以得到污泥粒径及分形维数随4个因素的变化(图 4). 从图 4中可知,粒径和分形维数随温度的升高或处理时间的延长均呈先降低后升高的趋势. 而污泥浓度、 pH值对粒径和分形维数的影响有区别,其中粒径随污泥浓度或pH值的升高均呈先增大后减小的趋势,然而分形维数几乎不受污泥浓度影响,但随pH的升高而降低. 刘金凤等[27]研究表明热碱处理能促使污泥固体溶解和水解,减小污泥粒径和分形维数,提高污泥厌氧消化性能. 因此,粒径和分形维数越小表明污泥热碱处理效果越好. 图 4表明,在本试验条件下,4个因素对热碱处理减小污泥粒径和分形维数的最佳组合条件为:污泥浓度36.55 g ˙L-1、 pH 12.5、 温度175℃和处理时间45 min.


图 4 污泥粒径及分形维数随各因素的变化

3 结论

通过正交试验研究了污泥热碱处理对污水处理厂污泥特性的影响. 结果表明,研究的4个因素—污泥浓度、 pH、 温度和处理时间均会影响污泥特性,这些特性包括SCOD、 污泥浓度、 粒径和分形维数. 4个因素对单位污泥释放SCOD和污泥浓度污泥影响显著性顺序为pH>温度>时间>污泥浓度,最佳组合条件为:污泥浓度36.55 g ˙L-1、 pH 12.5、 温度175℃和处理时间60 min. 而对于粒径和分形维数影响的显著性顺序则为pH>温度>时间>污泥浓度,最佳组合条件为:污泥浓度36.55 g ˙L-1、 pH 12.5、 温度175℃和处理时间45 min.

原标题:热碱处理对污水处理厂污泥特性的影响研究
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