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目前我国大部分污水厂生化出水的总磷含量很难达到国家一级A排放标准,必须使用化学除磷才能勉强实现,提标改造迫在眉睫。另外,城镇给水厂污泥也一直没有可持续处置的方法,大多直接排放会对环境造成严重影响。本文提出将给水厂污泥作为污水处理厂剩余污泥脱水除磷的调质剂,既实现给水厂污泥资源化利用,又为污水厂尾水除磷开辟了新路径。论文的主要研究成果如下:(1)预试验结果论证了给水厂污泥用于剩余污泥脱水除磷的可行性,试验结果表明给水厂污泥投加量显著影响脱水和除磷效果,上清液总磷(TP)去除率和脱水效果随之呈线性升高,离心时间和离心机转速仅影响脱水效果,其中离心时间对脱水起到关键影响。(2)分别以含PAM和不含PAM给水厂污泥进行正交试验,结果表明给水厂污泥PAM调理与否对污水厂剩余污泥脱水除磷效果无影响。使用含PAM给水厂污泥进行实验后得脱水除磷最佳工况为:给水厂PAM调理后污泥投加量300 g/L,离心时间10 min,离心机转速3233.4 r/min,此时上清液TP最大去除率为92.07%,脱水后污泥含水率降低到69.6%,相对于脱水前减少17.9%,模型预测值的误差分别为1.9%和0.89%。使用不含PAM给水厂污泥进行实验后得出脱水除磷最佳工况为:给水厂污泥投加量297.41 g/L,离心机转速3729.66 r/min,离心时间10.6 min,此时TP最大去除率为97.43%,脱水后污泥含水率降低到69.32%,相对于脱水前减少18.18%,模型预测值的误差分为1.95%和2.11%,预测较好。(3)分别对给水厂污泥用于剩余污泥脱水和除磷的机理进行了试验研究,脱水机理试验结果表明剩余污泥中投加给水厂污泥后VSS/TSS、粘度、CST均得到大幅度下降,验证了给水厂污泥对剩余污泥脱水的效果具有改善作用。且投加给水厂污泥后剩余污泥pH在6.67,污泥比阻值最小,脱水性能最好。另外,经检测投加给水厂污泥脱水后滤液重金属含量可知,回流上清液中重金属含量远低于国家一级A排放标准限值。除磷机理试验结果表明铁铝离子的库伦吸引力为主,给水厂污泥无机颗粒和活性炭颗粒吸附作用为辅是给水厂污泥混掺污水厂污泥除磷的主要机制。(4)中试单因素连续运行试验结果表明,中试条件下给水厂污泥最佳投加量为100 g/L时,上清液TP去除率和含水率能稳定达到98.5%和62.8%。在投加量为100 g/L的条件下连续运行一个月,装置运行稳定后,上清液TP的去除率最高能达到99.3%左右,上清液TP含量由319 mg/L降低到2.24 mg/L左右,脱水后污泥含水率能达到62.8%左右。(5)经过效益核算,将给水厂污泥用于污水厂剩余污泥脱水除磷的联合化处置方案可以有效的降低污水厂处理污水运行成本658.69元/天·万吨,且能降低污水处理厂出水总磷含量0.021 mg/L,相当于每天处理每万吨污水削减210 g总磷。