摘 要

污泥一般来源于水处理工艺过程中，成分复杂，危害环境及人体健康。污泥含水率高，污泥脱水是污泥处理的一个重要环节。本课题以城市污泥作为研究对象，在污泥脱水中加入聚合硫酸铁（PFS）、聚丙烯酰胺(PAM)、CaO以及CaO分别与PFS和PAM联用后，研究污泥脱水的变化效果。实验结果表明，单独使用絮凝剂聚合硫酸铁、聚丙烯酰胺、CaO时PAM的脱水性能最好，其污泥上清液中的蛋白质、多糖含量相比空白样提高64.5%、51.5%，CST提高10.8s，比阻由原污泥的4.97m/㎏降为2.06m/㎏,而使用CaO作为助凝剂分别与PAM、PFS联用污泥脱水效果优于单一絮凝剂的使用。CaO与PAM联用时，污泥上清液中的蛋白质、多糖分别增加156.2%、142.9%，CST减少18.9s,比阻降为2.29m/㎏,而当与PFS联用时，蛋白质与多糖减少123.9%、120.2%，CST减少15.5s,比阻降低为3.98m/㎏, CaO作为助凝剂与PAM联用效果优于与PFS联用。

关键词:污泥脱水 助凝剂 生石灰

Effect of lime as coagulant on sludge dewatering performance

Abstract

Sludge is generally derived from the water treatment process, the composition of complex, endangering the environment and human health. Sludge moisture content is high, sludge dewatering is an important part of sludge treatment. In this paper, municipal sludge is taken as the research object, (PFS), polyacrylamide (PAM), CaO and CaO were combined with PFS and PAM to study the effect of sludge dewatering. Experimental results show, The use of flocculant polymerization of ferric sulfate alone, polyacrylamide, CaO PAM when the best dehydration, The content of protein and polysaccharide in the supernatant of sludge increased by 64.5% and 51.5% compared with the blank, and the CST increased by 10.8 s, Than the resistance from the original sludge 4.97 × 10 ^ 13m / kg down to 2.06 × 10 ^ 13m / kg, The use of CaO as coagulant and PAM, PFS combined with sludge dewatering effect is better than the use of a single flocculant. CaO and PAM in combination, the sludge supernatant in the protein, polysaccharides were increased by 156.2%, 142,9%, CST reduced by 18.9s, than the resistance of 2.29 × 10 ^ 13m / kg, When combined with PFS, the protein and polysaccharide decreased by 123.9%, 120.2%, CST decreased by 15.5s, the specific resistance decreased to 3.98 × 10 ^ 13m / kg, CaO as a coagulant combined with PAM is superior to PFS.

Key words: Sludge; dewatering ;coagulant

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 文献综述 1

1.1引言 1

1.2污泥的来源及特性 1

1.3污泥中的水分及脱水性能指标 2

1.3.1游离水 2

1.3.2表面吸附水 2

1.3.3毛细水 2

1.3.4内部结合水 3

1.3.5污泥脱水性能指标 3

1.4污泥调理 4

1.4.1生物调理 4

1.4.2物理调理 4

1.4.3化学调理 5

1.5絮凝剂在污泥脱水中的应用 5

1.6助凝剂在污泥脱水中的应用 6

1.7本课题的研究目的和意义 7

第二章 实验材料与方法 8

2.1污泥脱水性能的实验设计 8

2.2污泥来源及基本性质 8

2.3实验仪器及试剂 8

2.4分析方法 10

2.4.1原始污泥基本理化性质测定 10

2.4.2不同絮凝剂对污泥脱水性能影响的测定 10

第三章 实验结果及分析 16

3.1污泥的理化性质 16

3.2污泥调理前后各项性能对比 16

3.2.1TS 16

3.2.2 VS 17

3.2.3蛋白质含量 18

3.2.4多糖含量 19

3.2.5污泥CST 20

3.2.6污泥比阻的测定 20

第四章 结论 22

参考文献 23

致谢 26

第一章 文献综述

1.1引言

污水处理过程中会分离和截流出污泥^[1]，其含水率高、占地面积大、内部包含大量污染物，对人们的日常生存环境和身体健康有着不容忽视的伤害，而且因为污泥最大的问题就是其中含有大量水分，所以需要尽可能的脱除其中的水分，让污泥从流动的液体状态过渡为固体状态。

构成污泥的组分和形成的内部结构复杂，排布无序而且密集，导致水存在的位置也不同，大部分主要在胶粒的间隙流动、还有部分因为高密度的孔隙造成毛细水的形成、少量水以氢键形式存在以及粘附于颗粒表面的水^[2]，因为水存在于污泥的不同位置、颗粒之间的相互作用等都会影响污泥的脱水性能，污泥中游离水、毛细水和表面吸附水在一定条件下可以借助外力脱除，但是以氢键形式存在的内部结合水难以依靠这些外力脱除。可以在一定条件下对污泥进行不同方式的调理，改变其黏性、减小比阻、增大体积等使泥水分离变得容易。

物理调理主要通过高温高压、冻融、微波等物理方法破坏胶体结构使污泥颗粒絮凝^[3]，稀释污泥碱度去除污泥中的固体颗粒等使得污泥脱水性能提高；化学调理通过投加絮凝剂聚丙烯酰胺（PAM）、聚合硫酸铁（PFS）等改变污泥组织结构，使其形成孔隙多、比表面积大、结构强的凝聚体，增大沉降速度，增强泥水分离能力；生物调理一般也是在污泥中投机絮凝剂，作用机理和化学调理相当，但加入的絮凝剂存在差别，对污泥进行调理后也可使污泥脱水能力提高。