基于给水厂污泥特性的化学调理机制研究及综合利用
文献类型:学位论文
作者 | 李明霜 |
答辩日期 | 2021-06 |
文献子类 | 硕士 |
授予单位 | 中国科学院大学;中国科学院生态环境研究中心 |
授予地点 | 北京 |
导师 | 王东升 |
关键词 | 化学调理,给水厂污泥脱水,铝形态,Apam,污泥特性 chemical Conditioning, Drinking Water Treatment Sludge deWatering, Aluminum Speciation, Apam, Sludge Characteristic |
学位名称 | 工学硕士 |
学位专业 | 环境工程 |
其他题名 | Chemical conditioning mechanism and utilization based on drinking water treatment sludge properties |
英文摘要 | 随着经济的发展以及社会的进步,我国居民用水需求不断增长,相应的给水 厂产水量也不断增加,在这一过程中产生了大量污泥,关于这部分污泥的脱水及 进一步资源利用已成为当前研究的热点。给水厂污泥由于含水率高,污泥颗粒可 与其表面的水化层形成稳定的胶体悬浮液,难以在自然条件下自行沉降脱水,因 此需投加调理剂使其达到脱水效果。本文研究了不同调理剂对污泥脱水性能的改 善效果,着重探讨了不同调理药剂与污泥颗粒之间的作用机制,具体内容和结果 如下: 1. 分析了某给水厂原水性质和原泥性质与污泥脱水性能之间的相关性,得出进 水浊度、污泥粒径、污泥中有机物的含量对污泥脱水性能有较大的影响。进 水浊度越高,进入污泥中的悬浮颗粒越多,污泥固体浓度越高,污泥脱水性 能越差;污泥中有机物浓度越高,污泥颗粒表面水化层越难去除,污泥脱水 性能越差;污泥粒径越小,污泥粘度越大,污泥脱水性能越差。 2. 研究了两种铝系混凝剂 Al13 和 AlCl3 中的铝形态对污泥脱水性能的影响。结 果表明,随着投药量的增大,污泥 CST 逐渐下降,相对于 AlCl3,Al13在投加 量较少的情况下便可取得较好的脱水效果。Al13 在调理过程中形成的絮体较 小,但是对有机物的去除能力强。AlCl3 中的铝形态以 Ala 为主,Ala可通过络 合作用与有机物结合,但未能形成沉淀,Al13中的铝形态以 Alb 为主,Alb 可 作为核团与有机物形成絮体沉淀下来,因此 Al13 调理的污泥上清液有机物浓 度和余铝浓度均低于 AlCl3。 3. 研究了两种有机高分子调理剂 APAM 和 HCA 对污泥脱水性能的影响,结果 表明,APAM 的最佳投加量仅为 HCA 的一半,且 APAM 的调理效果占优。 APAM 调理的污泥絮体粒径远远大于 HCA,絮体粒径的增大有利于水通道的 形成进而促进污泥水分的释放,HCA 仅可释放毛细水,而 APAM 可释放污 泥的毛细水和表面吸附水。APAM 通过氢键的吸附架桥形成大块絮体以改善 污泥脱水性能,Zeta 电位的升高和有机物的变化显示出电中和及去水化作用 是 HCA 的主要调理机制。 4. 研究了 Al13 和 APAM 复合投加对给水厂污泥脱水性能的影响,结果表明, Al13 的加入可降低 APAM 的投加量,当 Al13 投加量为 0.35 g∙L -1 时可使 APAM 的投加量降低 40%。APAM 可通过吸附架桥作用使污泥颗粒聚集成大块疏松 絮体,Al13 能够中和污泥的负电使其进一步脱稳聚沉,并降低生物大分子的 浓度,同时 Al13 可以与 APAM 发生络合反应,形成疏松的网状絮体,有利于 污泥水分的脱出。 |
页码 | 90 |
源URL | [https://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/47016] |
专题 | 生态环境研究中心_环境水质学国家重点实验室 |
推荐引用方式 GB/T 7714 | 李明霜. 基于给水厂污泥特性的化学调理机制研究及综合利用[D]. 北京. 中国科学院大学;中国科学院生态环境研究中心. 2021. |
入库方式: OAI收割
来源:生态环境研究中心
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