Fenton氧化对污泥脱水性能和溶解性物质作用效果的研究.pdf

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1、环境工程２０１２年第３０卷增刊５７３Ｆｅｎｔｏｎ氧化对污泥脱水性能和溶解性物质作用效果的研究＊黄中林１２２，３２宫常修蒋建国杨世辉（１．深圳市下坪固体废弃物填埋场，深圳５１８００１２．清华大学环境学院，北京１０００８４；３．固体废物处理与环境安全教育部重点实验室，北京１０００８４）摘要：研究了Ｆｅｎｔｏｎ氧化技术在改善污泥脱水性能方面的效果，以污泥比阻和毛细吸水时间来表征污泥的脱水性能，探讨了体系的ｐＨ和反应时间对污泥脱水性能的影响以及Ｆｅｎｔｏｎ氧化对污泥溶解性物质（ＳＣＯＤ＋多聚糖＋蛋白质）含量的影响研究表明，Ｆｅｎｔ

2、ｏｎ氧化能够明显改善污泥的脱水性能。在体系的ｐＨ＝３时，反应１ｈ后，Ｆｅｎｔｏｎ氧化处理后污泥的ＣＳＴ从处理前的１３０．９ｓ减少到１９．７ｓ，降幅８５％；污泥ＳＲＦ从处理前的３．５８×１０８ｓ２／ｇ降低到１．０５×１０７ｓ２／ｇ，降幅９７％。同体系处理污泥ＳＣＯＤ、上清液中多聚糖和蛋白质的含量分别增加了３．７倍、２．６倍和１．５倍。关键词：污泥；Ｆｅｎｔｏｎ氧化；脱水性能；溶解性物质ＥＦＦＥＣＴＳＯＦＦＥＮＴＯＮＯＸＩＤＡＴＩＯＮＯＮＳＬＵＤＧＥＤＥＷＡＴＥＲＩＮＧＰＥＲＦＯＲＭＡＮＣＥＡＮＤＳＯＬＵＢＬＥＳＵＢＳＴＡＮＣ

3、ＥＳ１２２，３２ＨｕａｎｇＺｈｏｎｇｌｉｎＧｏｎｇＣｈａｎｇｘｉｕＪｉａｎｇＪｉａｎｇｕｏＹａｎｇＳｈｉｈｕｉ（１．ＸｉａｐｉｎｇＭｕｎｉｃｉｐａｌＳｏｌｉｄＷａｓｔｅＬａｎｄｆｉｌｌ，Ｓｈｅｎｚｈｅｎ５１８００１，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ＴｓｉｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８４，Ｃｈｉｎａ；３．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏｒＳｏｌｉｄＷａｓｔｅＭａｎａｇｅｍｅｎｔａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＳａｆｅｔｙ，ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００

4、０８４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＤｅｈｙｄｒａｔｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＦｅｎｔｏｎｏｘｉｄａｔｉｏｎｗａｓｓｔｕｄｉｅｄ，ｗｉｃｈｗａｓｒｅｆｌｅｃｔｅｄｂｙｃａｐｉｌｌａｒｙｓｕｃｔｉｏｎｔｉｍｅ（ＣＳＴ）ａｎｄｓｌｕｄｇｅｓｐｅｃｉｆｉｃｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ（ＳＲＦ）．ＥｆｆｅｃｔｏｆｐＨａｎｄｒｅａｃｔｉｏｎｔｉｍｅｏｎｄｅｈｙｄｒａｔｉｏｎｗａｓｅｖａｌｕａ－ｔｅｄ；ａｎｄｔｈｅｉｍｐａｃｔｏｆＦｅｎｔｏｎｏｘｉｄａｔｉｏｎｏｎｓｏｌｕｂｌｅｓｕｂｓｔａｎｃｅｓｉｎｔｈｅｓｌｕｄｇｅｗａｓａｌｓｏｓ

5、ｔｕｄｉｅｄ．Ｆｅｎｔｏｎｏｘｉｄａｔｉｏｎｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｉｎｃｒｅａｓｅｄｔｈｅｄｅｗａｔｅｒｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｓｌｕｄｇｅ．ＣＳＴｉｎｔｈｅｓｌｕｄｇｅｗａｓｄｅｃｒｅａｓｅｄｂｙ８５％ｆｒｏｍ２／ｇｔｏ１．０５×１０７２／ｇａｆｔｅｒ１ｈｏｆＦｅｎｔｏｎｔｒｅａｔｍｅｎｔｗｈｅｎ１３０．９ｓｔｏ１９．７ｓａｎｄＳＲＦｂｙ９７％ｆｒｏｍ３．５８×１０８ｓｓｔｈｅｐＨｏｆｔｈｅｒｅａｃｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｗａｓ３．ＣｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆＳＣＯＤ，ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅａｎｄｐｒｏｔ

6、ｅｉｎｉｎｔｈｅｓｕｐｅｒｎａｔａｎｔｗａｓｉｎｃｒｅａｓｅｄｂｙ３．７，２．６ａｎｄ１．５ｔｉｍｅｓｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｅｗａｇｅｓｌｕｄｇｅ；Ｆｅｎｔｏｎｏｘｉｄａｔｉｏｎ；ｄｅｈｙｄｒａｔｉｏｎｂｅｈａｖｉｏｒ；ｓｏｌｕｂｌｅｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ２＋催化下，产生活泼的０引言Ｆｅｎｔｏｎ氧化是Ｈ２Ｏ２在Ｆｅ剩余污泥是城市污水处理过程中最主要的固体废羟基自由基（ＯＨ·），从而引发和传递链反应，加快有［７］弃物，传统活性污泥法过程不可避免会产生剩余污机物和还原物质的氧化反应。Ｆｅｎｔｏｎ试剂的氧化

7、［１］泥，体积庞大以及成分复杂制约着剩余污泥的减量处理可以破坏污泥结构，使污泥中的水分和有机物释化和资源化，剩余污泥的脱水性能是决定污泥减量化放出来，同时Ｆｅｎｔｏｎ试剂可以氧化降解水中潜在的有［２］的关键问题。剩余污泥产量巨大（２００９年中国城市毒有机污染物和还原性的恶臭物质，杀灭病原菌，稳定污水处理厂产生的含水率８０％的污泥达２３３６万［８］２＋化污泥。有研究比较了Ｆｅ离子浓度（１０００～６０００［３］ｔ），含水率高且不易脱水，有机物含量高容易腐化发ｍｇ／Ｌ）和Ｈ２Ｏ２浓度（２０００～６０００ｍｇ／Ｌ）对污泥比阻臭。因

8、此，如何对污泥进行减量化、无害化、资源化处和毛细吸水时间的影响，结果表明，高浓度Ｆｅ２＋和［４－６］理与处置成为国内外学者普遍关注的问题。Ｈ２Ｏ２的Ｆｅｎｔｏｎ试剂处理后污泥脱水性能更好，当２＋的浓度为５０００ｍｇ／Ｌ、Ｈ的浓度为６０００ｍｇ／Ｆｅ２Ｏ２＊国家水体污染控制与治理科技重大专项（２０１２ＺＸ