污泥脱水研究现状与新认识-第2页-北极星水处理网

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污泥的脱水与软土的固结排水在本质上有异曲同工之处，已有人关注到软土固结排水过程中其微观结构的变化特征，而在污泥中此类研究还处于空白，从而导致对污泥脱水及其淤堵机理理解不够深入，这也是真空预压法广泛用于软土地基处理，而极少用于污泥脱水的原因。实际上，污泥脱水是一个污泥中的水在外力驱动下克服淤堵从排水通道排出的过程，简化模型如图2所示(便于讨论，认为污泥固体颗粒为球状且不可压缩，将污泥中的水分为自由水和结合水)。

随污泥脱水的进行(阶段1→2→3)，自由水不断排出，同时排水通道也在不断变化，相应地，每个阶段的淤堵机制也不一样。阶段1：排出的水主要为自由水，颗粒之间呈连通状态的自由水作为排水通道;阶段2：颗粒之间的自由水不再相互连通，排水通道的形成需要突破结合水的束缚，脱水难度较阶段1增大，该阶段有少量的结合水随自由水排出;阶段3：污泥中只剩下结合水，结合水的排出不仅要克服自身的束缚，还受固体颗粒的影响。虽然实际情况并不能完全由上述的简化模型说明，但该模型表明污泥脱水的微观研究不能将固体颗粒和水分隔开来，而应该以排水通道为“纽带”将之视为一个整体。

目前，研究者们往往将焦点集中在污泥絮体的特征、水的分布特征及含量测试、通过污泥调理改性手段降低结合水的含量等，缺乏对污泥脱水过程中污泥颗粒和水(尤其是结合水)的整体微观分析及脱水机理探讨，如脱水过程中排水通道的变化、脱水过程中的淤堵机理及改善途径等。导致许多学者在研发新型脱水技术或设备时，往往只注重宏观上的脱水程度和脱水效率，缺乏基于污泥中固体颗粒与水微观分析的淤堵机理研究，没有从本质上解决污泥脱水难的问题。

进入21世纪后，围绕“污泥深度脱水”这一主题，机械脱水技术得到不断完善和改进，电渗脱水技术进一步发展，基于物理、化学及生物技术的污泥调理改性手段成为研究热点。在该时期，多技术的联合使用受到关注，形成了许多以机械脱水为核心的多手段联合技术。

Mahmoud等人在室内污泥机械脱水装置上施加电场，结果发现由于电场的作用，污泥中水分的去除率提高了10%～24%。Marcin和Bien等人研究了电磁场和化学调理后污泥的脱水性能，结果表明，二者联合调理污泥的效果要优于单独调理，说明磁场对污泥脱水性能有改善。Stolarski等人则利用滤饼模型从理论上分析了磁场和压滤改善固-液分离效果的机理，并指出磁场增强压滤这一技术具有很大的应用潜力。

国内一些学者研究了不同污泥调理改性技术的联合使用，如超声波与絮凝剂、冷融调理与化学调理等。邓立新利用真空桶对污泥进行脱水，并在污泥周围和中部分别安置放电电极以形成环形电场，初步论证了真空预压联合电渗脱水污泥的优势。

原标题：污泥脱水研究现状与新认识

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