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随着人类城市化进程的加快和工业的持续发展,废水处理量不断增加,处理废水后产生的污泥量亦日益加大。污泥的处理一直以来都是废水处理环节中的一个难题,目前污泥的处理是研究上的热点。污泥中含有大量的有毒金属离子、病原菌和寄生虫等物质,对环境危害很大。大多数污泥的颗粒都比较小且带有负电荷,亲水性比较强,含水率高、体积庞大,处理起来十分困难,造成处理污泥的费用占整个污水处理厂费用的20%~50%。污泥的脱水性调理是脱水前必不可少的工艺,而絮凝剂调理是最经济的方法,常用的无机絮凝剂投加量多大,残留量大;最为常用的有机絮凝剂聚丙烯酰胺其单体具有毒性,对环境造成潜在的威胁。
影响絮凝剂调理污泥脱水性能的因素主要有絮凝剂种类、投加量和污泥的性质等,本实验利用自制的一种新型两性有机高分子絮凝剂PDMDAAC-FA的一系列产品对城市生活污泥(氧化沟工艺)、生活与养殖混合污泥(SBR工艺)和工业污泥(SBR工艺)脱水性能调理效果与传统无机高分子絮凝剂对比的研究,并对有机絮凝剂调理污泥效果造成差异性的原因进行了分析,得到了以下的结论:
1新型两性有机高分子絮凝剂PDMDAAC-FA能有效调理城市生活污泥、生活与养殖混合污泥和工业污泥的脱水性能,且调理的效果比传统无机高分子絮凝剂效果好。
2这一系列有机高分子絮凝剂PDMDAAC-FA中第3#絮凝剂调理三种污泥的效果要优于其余3号絮凝剂。第3#絮凝剂能使城市污泥滤液体积多19.7mL、生活和养殖污泥多10.4mL、工业污泥多11.1mL;PDMDAAC-FA与PFS复配对调理污泥的脱水性能无明显的增强效果。
3两性有机高分子絮凝剂PDMDAAC-FA调理三种污泥的最佳投加量都是100mg/L,远远低于无机絮凝剂PFS的1000mg/L。
4在三种污泥中,两性有机高分子絮凝剂PDMDAAC-FA调理城市生活污泥的幅度要好于生活和养殖混合污泥、工业污泥两种。其中第3#絮凝剂可使城市生活污泥的滤液体积增加36.3%,优于生活和养殖混合污泥的16.8%和工业污泥的14.6%。
5从新型两性有机高分子絮凝剂PDMDAAC-FA合成的单体结构和红外光谱图的分析中发现存在可以使降低污泥表面亲水性能的官能团;合成配比中单体DMDAAC和FA的剂量大小是造成这一系列絮凝剂调理效果存在差异性的主要原因。