fs复合调理剂对市政污泥脱水性能影响的研究

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1、AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringInfluenceofF-SCompositeConditioneronDewateringPerformanceofSewageSludgeCandidate:LiuHuanMajor:EnvironmentalEngeeringSupervisor:Prof.YangJiakuanHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuha

2、n430074,P.R.ChinaFebruary,2012独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授

3、权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在_____年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打―√‖）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要市政污泥是污水处理的副产物，由于其具有高度的亲水性，因此能否实现深度脱水对后续处置至关重要。本论文研究了芬顿试剂与骨架构建体（简称F-S复合调理剂）对污泥脱水性能的影响规律及机理，主要包括以下内容：1.F-S复合调理剂的初步筛选及优化实验研究以比阻

4、为过滤性能的评价指标进行系列单因子实验，同时考查相应的沉降性能。在此基础上，以CST、脱水泥饼含水率为评价指标，进行表面响应法（RSM）系统优化实验。结果表明，选用水泥、石灰作为骨架构建体的F-S复合调理剂能明显改善污泥的过滤性能，一定程度上改善污泥的沉降性能，降低各组份投加量。基于RSM的小试脱水实验模型相关性好，泥饼含水率最低可达49.5%±0.5%，此时优化投加量2+为：Fe33.8mg/gDS（DrySolids，即污泥干基质量），H2O240.3mg/gDS，水泥2+350.0mg/gDS，石灰450.0mg/gDS。Fe、H2O

5、2、水泥、石灰投加量之间存在交互作用，且四个因素对含水率的线性效应均显著。2.F-S复合调理剂对污泥改性作用的机理探讨将污泥进行真空抽率脱水，原污泥（未经任何调理）中90%的有机物残留在泥饼中；而采用F-S复合调理剂调理后，80%左右的有机物残留在泥饼中；芬顿试剂、水泥、石灰都能有效降低原污泥的COD含量。对原污泥及F-S复合调理污泥进行了蛋白质、多糖含量、粒径分布、TEM、SEM、光学显微镜等对比分析测试研究。实验结果表明，原污泥以菌胶团形式存在，表面呈板片状，絮体被包裹成团；经芬顿氧化后，有机物被破坏，胞外聚合物（Extracellul

6、arPolymericSubstances，简称EPS）溶解、大面积板片状结构消失，出现孔洞，污泥絮体分散成较小的颗粒，且表面凹凸不平；再经水泥及石灰调理后，微生物细胞衰老死亡明显，无机物质的水化产物形状不规则，镶嵌、刺入微生物细胞中，促进絮体进一步减小的同时，在泥饼中形成刚性骨架结构。F-S复合调理剂中强氧化性的芬顿试剂及坚硬的骨架构建体在污泥调理过程中有效地破坏了胞外聚合物的絮体I华中科技大学硕士学位论文结构，改变了细胞水的结合状态，对提高污泥脱水性能具有较好的协同作用。3.F-S复合调理剂应用的初步经济、环境效益分析通过经济成本、环境

7、效益估算，F-S复合调理剂价格一般低于80元/t含水率80%的污泥，具有经济可行性。采用污泥深度脱水处理处置一体化技术，对于处理量为1043×10m/d的污水处理厂而言，每日COD排放减量可达5.52t，若采用焚烧后续处理，则日碳排放量可减少26.06t，若采用填埋后续处理，日碳排放量可减少5.61t。即本技术有利于COD及CO2的减排，具有良好的环境效益。综上所述，F-S复合调理剂能显著改善污泥脱水性能。本论文对其作用机理的探讨成果充实了污泥深度脱水的理论体系。论文中提出的低成本、低排放的污泥深度脱水、处置一体化技术对实际工程运用具有一定

8、的指导和借鉴意义。关键词：市政污泥；芬顿试剂；骨架构建体；脱水性能；表面响应法II华中科技大学硕士学位论文AbstractSewagesludgeisaby-productofw