登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
1. 2 调理方法
分别量取 50 mL 污泥样品,对其先后进行不同方式的调理( 表 2) 。其中,Fenton 调理和 SDS-NaOH 联合调理实验将污泥样品置于磁力搅拌机上搅拌 1 h,超声波-PFS 联合调理实验时超声波频率为 40 kHz,溶菌酶调理和蛋白酶 K 调理实验将污泥样品恒温水浴并搅拌 1 h,取出后进行污泥泥饼含水率和 CST 的测定。
1. 3 污泥指标测定
泥饼含水率的测定: 将 30 mL 待测污泥倒入布氏漏斗,在-0. 1 MPa 恒压下真空抽滤,30 s 内无滤液滴落即认为抽滤脱水完成,采用 CJ/T 221—2005《城市污水处理厂污检验方法》测定脱水泥饼的含水率。CST 的测定: 取 10 mL 待测污泥,采用毛细吸水时间测试仪( DFC-10A 型) 测定 CST。
2 结果与讨论
2. 1 Fenton 调理对污泥脱水性能的影响
2. 1. 1 Fe2+投加量对污泥脱水性能的影响
一般 认 为 Fenton 试剂氧化的最佳 pH 为 2 ~4,本实验中调节污泥 pH 为 3。30%H2O2 投加量为 30. 0 mg /g 时,Fe2+投加量对污泥脱水性能的影响如图 1a 所示。随着 Fe2+投加量的增加,泥饼含水率和 CST 均先减小后增加,Fe2+ 投加量为 30. 0 mg /g时,泥饼含水率和 CST 达到最小值,分别为 65. 4%和33. 3 s。Fe2+离子在 Fenton 反应中作为催化剂促进·OH的产生,·OH 具有强氧化性,能够破解污泥絮体、胞外聚合物( EPS) 和细胞的结构,氧化分解 EPS等有机物,促进细胞内部水和结合水的释放,改善污泥脱水性能。同时,Fe2+被氧化生成的 Fe3+可以通过生成磷酸铁沉淀及 Fe3+水解聚合沉淀产物进一步强化污泥脱水性能。
Fe2+投加量过高时,会和有机物竞争·OH,且 Fe3+也能与 H2O2 发生反应,从而削弱 Fenton 试剂的氧化效果,不利于污泥脱水性能的提升。
2. 1. 2 H2O2 投加量对污泥脱水性能的影响
图 1b 是 Fe2+投加量为 30. 0 mg /g 时,H2O2 投加量对污泥脱水性能的影响。H2O2 投加量( 以 30%H2O2 计) 为 30. 0 mg /g 时,泥饼含水率和 CST 均达到最小值,分别为 64. 8%和 43. 3 s。反应体系中 H2O2投加量增大,使得 OH·的产生速率和产生量增大,氧化效率提高,但过量的 H2O2 会与·OH 反应生成氧化性较弱的 HO2·,也会导致 H2O2 分解及·OH 自身反应,使·OH 浓度下降,影响 Fenton 调理效果。
2. 2 超声波-PFS 联合调理对污泥脱水性能的影响
2. 2. 1 PFS 投加量对污泥脱水性能的影响
图 2a 所示为超声波作用时间 30 s 时,不同 PFS投加量下的污泥脱水性能。污泥泥饼含水率和 CST均随 PFS 投加量的增加而减小,表明 PFS 的联用有利于污泥脱水性能的进一步提升。PFS 投加量为15. 0 mg /g 时,污泥泥饼含水率下降至 70. 51%,CST下降至最小值 123. 9 s。而 PFS 投加量继续增加对污泥脱水性能的提升作用趋于饱和。PFS 能水解生成多核络合物等产物,对污泥中的胶体颗粒起到电中和、吸附架桥和网捕卷扫等作用,使胶粒脱稳聚沉并释放吸附水,提高污泥脱水性能。PFS 投加量过大时反而产生胶体保护作用,使污泥聚沉速率降低。
综合考虑强化效果、经济成本等因素,认为本实验污泥条件下 PFS 最佳投加量为 15. 0 mg /g。
2. 2. 2 超声波作用时间对污泥脱水性能的影响
PFS 投加量为 15. 0 mg /g 时,超声波作用时间对污泥脱水性能的影响如图 2b 所示。泥饼含水率和CST 均在超声波作用时间为 30 s 时达到最小值,分别为 70. 51%、123. 9 s。相关研究表明,超声波的空化、水力剪切作用能破坏污泥菌胶团及细胞结构,释放部分结合水,同时超声波产生的局部发热、界面破稳和振动作用都能加速固液分离,与 PFS 的联用则进一步强化污泥沉降性能。但过长的超声波作用时间可能会导致污泥颗粒被过度分解,污泥黏度增大,污泥脱水性能反而下降,不利于后续处理。
2. 3 表面活性剂( SDS) -碱( NaOH) 联合调理对污泥脱水性能的影响
2. 3. 1 表面活性剂( SDS) 投加量对污泥脱水性能的影响
SDS-NaOH 联合调理时,NaOH 投加量为 0. 5 g /g的条件下,不同 SDS 投加量对污泥脱水性能的影响如图 3a 所示。污泥的泥饼含水率随 SDS 投加量的增加而减 小,但均大于未经调理污泥的泥饼含水率( 82. 06%) ,且不同 SDS 投加量下 CST 均大于仪器显示范围( 999 s) ,表明投加 SDS 后污泥脱水性能出现恶化。分析认为: 阴离子表面活性剂 SDS 与同样带负电荷的污泥颗粒之间存在静电斥力,使 SDS 无法很好地吸附于污泥颗粒表面,也使污泥絮体处于不稳定悬浮状态,同时 SDS 的两亲结构和增溶作用使得EPS 脱落并溶解于水中,导致包裹于污泥絮体中的颗粒被释放,使污泥絮凝、过滤性能变差,CST 值较大。而随着 SDS 投加量的增加,污泥表面张力降低,且更多 EPS 脱落并溶解,使污泥结合水和间隙水减少,泥饼含水率有所下降。
2. 3. 2 pH 对污泥脱水性能的影响
SDS 投加量为 0. 20 g /g 时,pH 对污泥脱水性能的影响如图 3b 所示。可知: 污泥脱水性能在酸性条件下较好,在碱性条件下显著恶化,最优 pH 为 3,这与洪晨等的研究结果相似。相关研究也表明,酸性条件能促进 EPS 水解,减弱污泥表面电荷,促进结合水释放和污泥絮体进一步絮凝,从而提高污泥脱水性能。
2. 4 生物酶调理对污泥脱水性能的影响
根据相关研究,本实验选择溶菌酶和蛋白酶K 调理的反应温度分别为 37,55 ℃。pH = 6. 5 时,溶菌酶和蛋白酶 K 投加量对污泥脱水性能的影响分别如图 4a、b 所示。可知: 两种酶作用下,污泥泥饼含水率和 CST 均随酶投加量的增加而先减小后趋于稳定。由图 4a 可知: 溶菌酶的最佳投加量为 3. 0 mg /g,此时泥饼含水率和 CST 分别下降至 74. 34%、250. 6 s,溶菌酶投加量进一步提高至 6. 0 mg /g 时,污泥泥饼含水率回升至 75. 24%,CST 则进一步下降至 238. 7 s,表明溶菌酶对污泥脱水性能提升的效果趋于稳定。
由图 4b 可知: 蛋白酶 K 调理时,污泥泥饼含水率和CST 在蛋白酶 K 投加量为 0. 5 mg /g 时达到最低值,分别为 66. 57%、88. 1 s,而继续增加蛋白酶 K 投加量,污泥脱水性能不再有明显上升。
溶菌酶的等电点在 11 左右,在污泥溶液中带正电荷,能与呈电负性的污泥胶体颗粒相互作用而促进微生物细胞壁水解,释放结合水。但溶菌酶减弱了 EPS 与微生物间的黏附作用,破坏污泥絮体结构,使污泥沉降性能下降,污泥 CST 相对偏大。使用蛋白酶调理污泥时,蛋白酶能够催化裂解细胞结构,并水解细胞释放出的及污泥中原有的蛋白质,因而其对污泥脱水性能的强化作用优于溶菌酶。实验结果表明,过量的酶并不能提高污泥脱水性能,可能是由于酶促反应在此底物污泥浓度下达到“饱和”。
2. 5 不同调理方法强化污水厂污泥脱水性能的综合比较
图 5 对比了各调理方法在最优条件下所得污泥的泥饼含水率和 CST。可知: 各调理方法能不同程度地降低污泥的泥饼含水率和 CST,提高污泥的脱水性能。Fenton 调理的效果最为突出,泥饼含水率下降17. 26 百分点,CST 下降 520. 6 s,其次依次是蛋白酶K 调理、超声波-PFS 联合调理、SDS-NaOH 联合调理和溶菌酶调理。其中,SDS-NaOH 联合调理的最优pH 均为 3,NaOH 的协同作用反而使污泥脱水性能恶化。溶菌酶调理和蛋白酶 K 调理效果对比表明蛋白酶 K 更能促进污泥中水分的脱除,可能是由于蛋白酶 K 不仅能促进污泥中微生物细胞结构的水解,还能水解污泥中原有的和细胞破解后释放的有机物质。
表 3 总结了本研究涉及的 5 种污泥调理方法的脱水机理、应用条件、调理效果及应用特点,并根据市场价格计算各方法的经济成本。可知: Fenton 调理每吨干污泥的费用最低,其次是超声波-PFS 联合调理,费用最高的是 SDS-NaOH 联合调理。虽然溶菌酶和蛋白酶 K 的投加量相对较少,但其单价高导致每吨干污泥的处理费用较高,后续研究可以考虑探讨酶与混凝剂联合使用对污泥脱水性能和经济成本的影响。
超声波-PFS 联合调理的反应条件较温和且反应时间仅 30 s,有利于污泥处理和污水处理的衔接,同时超声波的协同作用能减少 PFS 的投加量,相应经济成本较低。因此可认为超声波-PFS 联合调理是最适合污水处理厂的污泥调理方式。
3 结 论
1) 本研究选用的 5 种污泥调理方式中,Fenton 调理对污泥脱水性能的改善效果最好,pH = 3,Fe2+和H2O2( 以 30%H2O2 计) 的投加量均为 30. 0 mg /g 时,污泥泥饼含水率和 CST 分别为 64. 8%、43. 3 s,且经济成本最低,但其强酸性条件可能会对设备运行和污泥后续处理处置和资源化利用带来困难。
2) 技术经济综合分析认为: 超声波-PFS 联合调理是相对最优的污泥调理方式,超声波作用时间30 s,PFS 投加量为 15. 0 mg /g 时,污泥的泥饼含水率平均为 70. 51%。
3) SDS-NaOH 联合调理后污泥的脱水性能发生恶化,原因可能在于碱性条件下污泥中过量的 EPS难以溶解。而在强酸性条件( pH = 3) 下,污泥脱水性能有所提升。与投加表面活性剂相比,pH 的变化对污泥脱水性能的影响更明显。
4) 两组酶处理中,蛋白酶 K 比溶菌酶更有利于污泥脱水性能的提升,可能归因于蛋白酶 K 能促进细胞壁中和细胞破碎后所释放蛋白质的水解。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
6月24日,海安恒发污水处理有限公司提标改造工程施工中标候选人公示发布,通州建总集团有限公司预中标该项目。公示显示,本项目有效投标人一共11家,中标候选人公示如下:第一候选人:通州建总集团有限公司,投标报价36499285.23元第二候选人:安徽水安建设集团股份有限公司,投标报价36910281.44元第
6月24日,福建漳浦县滨海新区污水处理厂及配套管网工程招标公告发布。该项目主要新建污水处理厂一座(土建规模2.5万m/d,设备规模1.25万m/d)及配套污水管网工程和提升泵站。招标控制价(即最高投标限价,下同):本项目预算审核价为人民币142905489.78元(含暂列金4500000元,暂估价1000000元)漳浦县滨
6月19日,广东台山工业新城水步污水处理厂二期工程设计施工总承包中标结果公示。(主)广东省建筑工程机械施工有限公司(成)中国华西工程设计建设有限公司联合体中标,中标价162687294.20元。台山工业新城水步污水处理厂二期工程,扩建1.5万m/d,建设配套污泥处理系统、配电间、加药间、鼓风机房、臭
6月17日,山东东明县餐厨垃圾及市政污泥处理特许经营项目中标候选人公示。第一中标候选人:山东科环新能源科技有限公司,餐厨废弃物处理费单价投标报价:235元/吨,市政污泥处置费单价投标报价:238元/吨;第二中标候选人:山东中海新科环境技术有限公司,餐厨废弃物处理费单价投标报价:232元/吨,市
6月10日,山西忻州经济开发区第一工业污水处理厂项目EPC总承包项目中标候选人公示。第一中标候选人:山西建投矿建集团有限公司、山西八建集团有限公司;第二中标候选人:山西四建集团有限公司、中国市政工程西南设计研究总院有限公司;第三中标候选人:龙建路桥股份有限公司、安徽省交通规划设计研究总
6月10日,四川蓬安县政府发布四川蓬安工业园区投资开发管理有限责任公司蓬安工业园区污水处理厂建设工程(一期)环境影响评价公众参与第二次征求意见公示。项目名称:蓬安工业园区污水处理厂建设工程(一期)建设单位:四川蓬安工业园区投资开发管理有限责任公53F8建设地点:蓬安县河舒镇河西社区建设
6月9日,山西忻州经济开发区第一工业污水处理厂项目EPC总承包(1标段)招标公告发布。忻州经济开发区第一工业污水处理厂总设计污水处理能力为30000m/d。详情如下:忻州经济开发区第一工业污水处理厂项目EPC总承包(1标段)招标公告(招标编号:E14090000G3001385001)招标项目所在地区:山西省忻州市忻州经
6月4日,广州增城高端电子信息新材料产业园配套工业污水处理厂工程设计施工总承包及运维(EPCO)招标公告发布。该项目新建污水厂工业废水处理规模4000m/d;主要建设内容包括新建细格栅及提升泵房、精细格栅、事故应急池、除氟高效澄清池、水解酸化池、固定床接触氧化池、深度除氟高效澄清池、加药间、
5月30日,四川天全县始阳镇污水处理厂扩建工程(项目名称)设计施工总承包/标段招标公告招标公告发布。羡慕在原有污水处理厂基础上进行改扩建,扩建规模为0.5万m/d,建成后项目总处理污水规模达到1万m/d。项目厂内工程主要包括:分配井、细格栅及旋流沉砂池、AA0池、二沉池、纤维转盘滤池、紫外线消毒渠
5月22日,湖北红安食品科技产业园污水处理厂建设工程(EPC+O)项目中标结果公示。红安县市政建设工程公司、武汉市给排水工程设计院有限公司、红安既济水务环境科技有限公司、红安城投建设工程有限公司、湖北金沙建筑工程有限责任公司中标,中标价:102372127.5元。建设规模:包括调节池及事故池、细格
日前,武汉盘龙城污水处理厂三期扩建项目工程总承包中标结果发布。武汉市水务建设工程有限公司,武汉市政工程设计研究院有限责任公司中标,中标价格:27953.121万元。该项目占地面积约63亩,设计规模为旱天4万m3/d,雨天6万m3/d,采用“预处理+AA0生物池+矩形二沉池+磁混凝沉淀池+精密过滤”工艺,
6月24日,海安恒发污水处理有限公司提标改造工程施工中标候选人公示发布,通州建总集团有限公司预中标该项目。公示显示,本项目有效投标人一共11家,中标候选人公示如下:第一候选人:通州建总集团有限公司,投标报价36499285.23元第二候选人:安徽水安建设集团股份有限公司,投标报价36910281.44元第
6月24日,福建漳浦县滨海新区污水处理厂及配套管网工程招标公告发布。该项目主要新建污水处理厂一座(土建规模2.5万m/d,设备规模1.25万m/d)及配套污水管网工程和提升泵站。招标控制价(即最高投标限价,下同):本项目预算审核价为人民币142905489.78元(含暂列金4500000元,暂估价1000000元)漳浦县滨
6月24日,安徽巢湖流域污水处理设施更新改造(一期)工程EPC招标公告发布。该项目为勘察设计施工总承包项目,对现状望塘污水处理厂、经开区污水处理厂(含调水泵站)、塘西河再生水厂、北涝圩污水处理厂、西部组团污水处理厂(一期)、蔡田铺污水处理厂共6座污水厂处理设施进行改造(单个最大污水厂设
6月24日,河北大厂县夏垫污水处理厂建设项目(二期)招标计划发布。项目总投资20340.72万元,招标估算额17514.03万元。计划于7月22日招标。本项目总占地面积为25555.68平方米,本期总建筑面积约为12589.55平方米,建设下沉式日处理1.5万吨污水处理厂,主要建设内容为新建生物池、二沉池、高效沉淀池、深
近日,中节能国祯中标望江县三座污水处理厂运营管理服务项目。该项目涵盖望江县污水处理厂(5万吨/日)、望江经开区污水处理厂(2万吨/日)、纺织印染产业中心污水处理厂一期(3万吨/日)三座污水厂运营管理服务,项目总处理规模达10万吨/日,运营期限5年,合同总金额7284.4万元。
6月22日,甘肃省通报第三轮中央生态环境保护督察移交问题追责问责情况。甘肃省通报第三轮中央生态环境保护督察移交问题追责问责情况2023年11月22日至12月22日,中央第四生态环境保护督察组对甘肃省开展了第三轮生态环境保护督察,2024年2月28日向我省反馈了督察意见,并将督察发现的5件生态环境损害责
6月24日,云南永善县城第二污水处理厂及配套管网建设工程(厂区项目特许经营招标)中标候选人公示。第一中标候选人:武汉天源集团股份有限公司,报价:2.09元/m;第二中标候选人:河南中兆建筑工程有限公司,报价:2.10元/m;第三中标候选人:云南泰富建设工程有限公司,报价:1.98元/m。该项目新建污
日前,惠安县城市污水处理厂三期扩建工程环境影响报告表公示。惠安县城市污水处理厂三期扩建工程建设单位为芳源环保(惠安)有限公司。该污水处理厂现状规模7.0万m/d,三期(本次)扩建工程为3.0万m/d,扩建后总规模为10.0万m/d,本次工程包括新建1座多级AAO生物池、1座二沉池、1座鼓风机房及配电间、1座
北极星水处理网获悉,6月23日,天门市城南片区污水处理综合提质升级工程EPC项目招标公告发布。公告显示,该项目招标人为天门市润泽环境水务有限公司,建设地点为湖北省天门市。本项目是以“污水管网提质增效,消除河湖污水直排口”为目标,对杨家新沟以北片区和杨家新沟以南片区,整个项目域内的污水管
北极星储能网获悉,6月23日消息,通辽市人民政府关于印发蒙东(通辽)绿色算力产业发展规划的通知,其中,打造绿色算力中心中提出,鼓励算力中心部署高效IDC设备,推广模块化UPS,支持算力企业探索利用共享储能、储氢、飞轮储能、锂电池等作为多元化储能和备用电源装置。优化算力中心能源、水资源、土
基本信息中文名称:2025深圳国际水务科技博览会(IWTE2025)英文名称:ShenzhenInternationalWaterTechnologyExpo2025展会时间:2025年11月24-26日展会地点:深圳会展中心(福田)展会规模:展览面积50000平米,展商1000余家,展位2000个,专业观众35000人次组织机构组织单位《给水排水》杂志社亚太建设科
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!