WFRL-AO辽宁省抚顺市地埋式一体化医疗污水处理设备

潍坊日丽环保闫雪为您简介城市污水处理厂污泥处理技术

城市污水厂污泥具有**物含量高、高度亲水性的特点，容易与水分子以不同方式结合在一起，使水分难以去除，必须采取一定的调理措施改善污泥的脱水性能，其中化学调理法是较常用的技术手段。在化学调理过程中，影响污泥脱水性能的因素十分复杂，包括污泥类型、污泥中水分的存在形式、污泥表面特性、絮体大小和固体浓度等，并且这些因素互相关联〔2〕。污泥来源不同，污泥性质存在明显差异。在实际工艺操作中，对于不同来源污泥的化学调理，一般需要通过试验确定调理剂的投加剂量和使用条件。因此，笔者分别对5种不同来源的城市污水厂污泥进行化学调质处理，分析污泥性质对调理效果的影响，并进一步考察污泥胞外聚合物（EPS）中多糖、蛋白质与束缚水、Zeta电位（ZP）之间的关系，旨在为不同来源污泥的化学调质处理提供依据。

1 材料与方法

1.1 污泥取样与分析
选取了5种不同来源的污泥：曝气池污泥A采自上海华东理工大学污水处理站，该处理站采用SBR工艺，在曝气阶段取样；二沉池污泥B1、B2分别采自上海松江某污水处理厂、上海徐汇某污水处理厂，两处理厂均为A/A/O工艺；浓缩池污泥C1、C2同样采自上述两污水处理厂。

胞外聚合物的提取采用阳离子交换树脂法〔3〕，多糖与蛋白质含量的测定分别采用苯酚-硫酸法和Folin-酚试剂法〔4〕；采用灼烧法测定**质含量，恒重法测定含水率〔5〕，污泥浓度MLSS采用标准方法测定〔6〕。ORP采用美国哈希HQ11d测定仪测定，pH采用pHS-25S测定仪测定。采用Zetasizer Nano-ZS分析仪（英国马尔文公司）测定污泥ZP。

1.2 污泥化学调理
采用聚合氯化铝（PAC）作为调理剂，对污泥进行化学调质处理。取一定量的污泥样品投入相应剂量的PAC，在六联搅拌器上快速搅拌（270 r/min、 5 min），再慢速搅拌（100 r/min、10 min），沉降30 min，取调理后的污泥分别测定SRF、束缚水含量和ZP，并进行平行试验。每种污泥混合均匀后在48 h内完成试验测定。

1.3 比阻测定
比阻（SRF）是表示污泥过滤特性的综合性指标，它的物理意义是：单位质量的污泥在一定压力下过滤时在单位过滤面积上的阻力。见式

1.4 束缚水含量测定
束缚水含量采用膨胀测定法〔7〕。该方法中束缚水是指污泥在特定温度下（通常选用-20 ℃）仍不冻结的水，通过测定给定污泥样品的膨胀度（自由水凝结成冰）可计算得到自由水含量，束缚水则为总水分含量与自由水含量的差值。

2 结果与讨论

2.1 不同来源污泥的PAC较优投加量
SRF、污泥毛细吸水时间（CST）和过滤时间（TTF）是3种较常见的描述污泥脱水性能的参数。

有研究表明SRF比CST能更灵敏地反映污泥性质的变化，且不受污泥浓度的影响〔8, 9〕。因此笔者以 SRF为依据，确定污泥的PAC较优投加量

2.4 胞外聚合物与束缚水、ZP、较优投加量的关系
胞外聚合物（EPS）是细菌和其他微生物产生的用于自我保护和相互黏附的****物，其主要组成为多糖、蛋白质及少量DNA、脂肪和腐殖酸等。EPS中的蛋白质和糖类会吸附一部分自由水，同时糖类和蛋白质中的羟基和羧基等带负电基团会影响污泥颗粒表面的ZP〔16〕。

对于5种不同来源的污泥，在化学调理前多糖和蛋白质含量大小顺序为曝气池污泥A<二沉池污泥（与污泥A相比其多糖为1.2倍，蛋白质为1.7倍）<浓缩池污泥（与污泥A相比多糖为1.7~1.8倍，蛋白质为2.0~2.5倍）。可见，不同来源污泥中EPS含量差异很大，导致污泥的束缚水含量和ZP也存在差异。

考察EPS对束缚水和ZP的影响，发现污泥的束缚水含量随EPS含量的增大而上升，ZP则随EPS含量的增大而下降。即EPS中的多糖和蛋白质与污泥中的束缚水含量表现出正相关性，与ZP之间表现出负相关性。这是由于：一方面污泥表面离子化聚合物的浓度和性质决定了污泥表面的电荷量，EPS含量过高会导致污泥表面电负性增强〔17〕；另一方面EPS从细胞表面伸展出来，会阻碍细胞之间的亲密接触，形成密实的凝胶，阻止束缚水从凝胶的微孔挤出，不利于束缚水含量下降〔18〕。

在多糖、蛋白质与束缚水含量的变化曲线中，多糖的斜率明显大于蛋白质的斜率，是蛋白质的4.1倍。在多糖、蛋白质与ZP的变化曲线中，多糖的斜率**值是蛋白质的4.8倍。可见，多糖含量的变化对束缚水和ZP的影响更大。朱睿等〔19〕研究浓缩污泥中胞外聚合物组分与脱水性的关系，指出多糖与CST有显着的线性关系，多糖可能是影响厌氧消化中浓缩污泥脱水性的主要因素。

胞外聚合物的多糖、蛋白质与PAC较优投加量之间存在线性关系：y=0.071 2x-0.322；y=0.012 5x-0.168 1，随着多糖、蛋白质含量的增加，PAC较优投加量增大，相关系数R2分别为0.98、0.78，且多糖斜率是蛋白质的5.7倍，表明PAC较优投加量对多糖含量的变化更敏感。总之，污泥的EPS在污泥化学调理中起着至关紧要的作用。

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