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摘 要

本文介绍了污泥脱水前的常用预调理方法和影响污泥脱水性能的因素，最终选用Fenton-表面活性剂法对污泥进行调理，研究各个单因素对污泥脱水性能的影响情况，确定最佳反应条件。通过测定污泥比阻（SRF）来表征污泥脱水性能的变化，分别考虑了反应时间、反应温度、溶液pH值、Fe² 和H₂O₂的投加比、铁离子的投加量、表面活性剂投加量对污泥脱水性能的影响。结果表明， Fenton-表面活性剂法调理污泥的最佳条件为：反应时间为50min、反应温度为42.5℃、溶液pH值为3.5、Fe² /H₂O₂的投加比为1：4、Fe² 的投加量为22mg/gDS、表面活性剂投加量为15mg/gDS，此时，污泥比阻为1.48×107,降低率为97.74%；对污泥离心上清液中胞外聚合物（EPS）含量的研究表明，Fenton-表面活性剂法调理后污泥滤液中蛋白质和多糖含量有大幅升高，说明Fenton试剂能有效氧化破解EPS，从而提高污泥絮凝性，改善污泥的脱水性能。

关键词：Fenton-表面活性剂法、污泥脱水

Effect of Fenton surfactant method on the dewatering performance of sludge

Abstract

In this paper, the pretreatment methods and the factors affecting the performance of the sludge dewatering are introduced.Finally,the Fenton-surfactant was chosen to the sludge conditioning,and the effect of single factor on the dehydration performance is studied to find the best reaction conditions.

The specific resistance to filtration (SRF) of sludge were measured to examine change of sludge dewatering performance. The effects of reaction time ,temperature ,initial pH of sludge, Fe² /H₂O₂ ratio and H₂O₂ dosage, on sludge conditioning were investigated. The optimal condition for sludge conditioning was determined as follows:reaction time was 50 min, temperature T=42.5 ℃,pH=3.5, Fe² /H₂O₂ratio (mass ratio)=1:4,Fe² dosage of filtration and centrifugal dehydration was 22mg/g DS and dosage of surfactant was 15mg/gDS. The research of EPS content in sludge supernatant showed that the protein and polysaccharide content significantly increased after conditioning by Fenton-surfactant , and it demonstrated that Fenton oxidation could effectively break EPS and improve the flocculation and dewatering performance of sludge. After Fenton-surfactant , sludge particle size became smaller and the surface area increased.

Key words:Fenton-surfactant;sludge conditioning

目 录

摘 要 1

Abstract 2

第一章 绪论 4

1.1污泥脱水的处理技术进展 5

1.1.1化学处理 5

1.1.1.1表面活性剂处理 5

1.1.1.2氧化剂处理 5

1.1.2物理处理 5

1.1.3生物处理 5

1.2Fenton法的特性及研究进展 5

1.3表面活性剂法的研究进展 6

1.4研究主要内容、方法及意义 6

1.4.1论文研究主要内容 6

1.4.2课题研究方法 6

1.4.3课题研究意义 6

第二章 实验内容和分析方法 6

2.1实验仪器及试剂 6

2.1.1实验仪器 6

2.1.2实验试剂 7

2.2实验及分析方法 8

2.2.1污泥含水率的测定 8

2.2.2稀释污泥 8

2.2.3污泥SV30的测定 9

2.2.4COD的测定 9

2.2.5污泥比阻的测定 9

2.2.6多糖的测定 10

2.2.7蛋白质的测定 10

2.3 原始污泥性质测定结果 11

第三章 传统Fenton法对污泥脱水性能的影响 11

3.1反应时间对污泥比阻的影响 11

3.1.1实验方法 11

3.1.2实验结果与分析 12

3.2反应温度对污泥比阻的影响 12

3.2.1实验方法 12

3.2.2实验结果与分析 12

3.3 pH值对污泥比阻的影响 13

3.3.1实验方法 13

3.3.2实验结果与分析 13

3.4Fe² /H₂O₂对污泥比阻的影响 14

3.4.1实验方法 14

3.4.2实验结果与分析 14

3.5H₂O₂投加量对污泥比阻的影响 14

3.5.1实验方法 14

3.5.2实验结果与分析 15

3.6正交实验 15

3.6.1实验方法 15

3.6.2实验结果与分析 16

第四章 Fenton-表面活性剂法对污泥脱水性能的影响 18

4.1反应时间对污泥比阻的影响 18

4.1.1实验方法 18

4.1.2实验结果与分析 18

4.2反应温度对污泥比阻的影响 18

4.2.1实验方法 18

4.2.2实验结果与分析 19

4.3pH值对污泥比阻的影响 19

4.3.1实验方法 19

4.3.2实验结果与分析 19

4.4Fe² 和H₂O₂的投加比对污泥比阻的影响 20

4.4.1实验方法 20

4.4.2实验结果与分析 20

4.5H₂O₂投加量对污泥比阻的影响 21

4.5.1实验方法 21

4.5.2实验结果与分析 21

4.6表面活性剂投加量对污泥比阻的影响 22

4.6.1实验方法 22

4.6.2实验结果与分析 22

4.7正交实验 23

4.7.1实验方法 23

4.7.2实验结果与分析 25

第五章 结论与展望 27

5.1结论 27

5.2展望 27

参考文献 28

致 谢 30

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