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表面活性剂和双氧水联用改善污泥脱水效果的研究

发布时间:2020-05-30 21:39
【摘要】:本研究采用表面活性剂和双氧水(H_2O_2)联用的方式调理污水厂的剩余污泥,目的是改善污泥的脱水效果,表面活性剂选择了以下三种:十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)、十二烷基硫酸钠(SDS)以及烷基糖苷(APG 0810)。通过对比试验筛与H_2O_2联用时的最佳表面活性剂,研究了最佳表面活性剂CTAC和双氧水联用时各影响因素对污泥脱水效果的影响以及影响强弱,并确定了两者联用时改善污泥脱水的最佳试验条件,还从污泥絮体的ζ电位、粒径、显微形态结构和胞外聚合物(EPS)等角度分析了CTAC和双氧水联用时改善污泥脱水的机理。通过对比单独投加表面活性剂CTAC、SDS和APG 0810改善原泥的沉降和脱水效果,发现CTAC的改善效果最佳,另外,在酸性条件下投加表面活性剂的改善效果更好。CTAC、SDS和APG 0810与双氧水联用试验表明,阳离子表面活性剂CTAC与双氧水联用处理污泥的效果最好,而且联用调理可以减少CTAC和H_2O_2投加量,联用时最佳的污泥调理方式为先投加CTAC后投加H_2O_2,最佳调理条件为污泥初始pH=3,CTAC投加量为73.2 mg/g TS,H_2O_2投加量为1 mL/L,氧化时间为60 min,此时污泥的泥饼含水率降至64.3%,污泥比阻降至5.92×10~(11)m/kg。通过正交试验确定了CTAC和H_2O_2联用调理污泥时,各影响因素对污泥泥饼含水率和污泥比阻的影响强弱顺序为:pH值㧐CTAC投加量㧐H_2O_2投加量㧐H_2O_2的氧化时间。通过对污泥絮体ζ电位、粒径、显微形态结构和EPS含量的测定进一步分析了CTAC和双氧水联用时改善污泥脱水效果的机理。在酸性条件下单独投加H_2O_2和CTAC都能改善污泥絮体的ζ电位,先加CTAC后投加H_2O_2时ζ电位平均值改善至-0.58mV;通过粒径分析试验,发现污泥中原泥的絮体粒径最小,累计体积百分数Dx(90)为128.4μm,H_2O_2调理后的污泥絮体结合更紧密,粒径变大,Dx(90)为155.2μm,CTAC调理后污泥絮体明显增大,Dx(90)为230.5μm,两者联用时的絮体粒径又开始减小,Dx(90)为176.1μm。另外,通过观察污泥絮体的显微形态,光学显微镜下的原泥絮体结合松散,加药调理后的污泥絮体结合更加紧密;在电子显微镜下观察,投加CTAC时污泥絮体结合最为紧密,两种药剂联用时污泥絮体破碎,污泥絮体间存在大量微小孔隙。污泥经H_2O_2处理后,EPS的浓度明显的增大,说明H_2O_2可以破坏细胞壁,释放胞内的物质;经CTAC处理后,污泥中S-EPS的含量上升,总EPS的含量明显降低,说明CTAC可以促进污泥中EPS的增溶释放,使得溶液中的EPS含量升高,降低了LB-EPS的含量,污泥脱水效果较好,而两种药剂联用时,与仅投CTAC相比,LB-EPS含量增幅较小,TB-EPS含量增幅较大,使得TB-EPS和LB-EPS的质量比增大,污泥脱水性能进一步改善。
【图文】:

表面活性剂和双氧水联用改善污泥脱水效果的研究


污泥中的水分分布

表面活性剂和双氧水联用改善污泥脱水效果的研究


污泥中EPS的分布
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:X703

【参考文献】

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本文编号:2688764

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