天酸改性沸石對(duì)污泥調(diào)理的影響

摘要：實(shí)驗(yàn)研究了酸改性沸石在剩余污泥調(diào)理中的應(yīng)用。采用單因素法,以比阻作為主要參數(shù),分別從酸濃度、酸浸時(shí)間和沸石粒度等方面來(lái)確定沸石酸改性的最佳條件。最佳的改性沸石在酸濃度為3 mol/L,酸浸時(shí)間為5 h,沸石粒徑為150 μm的條件下獲得。利用改性沸石來(lái)調(diào)理污泥,考察改性沸石投加后污泥沉降和脫水性能的變化以及對(duì)污泥上清液中COD、氨氮的去除效果。

結(jié)果表明,沸石可以有效的調(diào)理污泥,減小污泥的比阻,且改性后的沸石調(diào)理效果更好。當(dāng)改性沸石投量為30%(污泥含固量計(jì))時(shí),污泥的比阻由原來(lái)的3.0×1013 m/kg降到1.39×1013 m/kg,濾餅的含水率由原來(lái)的92%降到64%。沸石改性前后顆粒的電鏡掃描圖說(shuō)明其強(qiáng)化污泥調(diào)理的機(jī)理主要是吸附架橋作用。

污水處理廠采用活性污泥法處理廢水時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的剩余污泥。若不及時(shí)處理，污泥中的有害成分如病原體，有機(jī)污染物等，會(huì)影響城市的環(huán)境衛(wèi)生。剩余污泥的含水率很高（約99%），為了減少污泥的體積及運(yùn)輸費(fèi)用，必須對(duì)污泥進(jìn)行脫水處理。污泥脫水處理是城市生活污水、水廠排泥水、工農(nóng)業(yè)廢水處理中的重要環(huán)節(jié)，經(jīng)濃縮脫水后的污泥，體積大為縮小，可以為污泥資源化利用創(chuàng)造極有利的條件。就污泥本身性質(zhì)而言，其膠質(zhì)絮體結(jié)構(gòu)分散，孔隙率高，絮體顆粒中包含著較高的間隙水和吸附水，較難脫水，因而在進(jìn)行污泥機(jī)械脫水前常常投加各種化學(xué)藥劑來(lái)調(diào)理污泥。

目前在各種污泥的調(diào)理方法中，化學(xué)方法是較為簡(jiǎn)單且應(yīng)用較廣的方法。常用的化學(xué)調(diào)理劑包括無(wú)機(jī)混凝劑（如石灰、氯化鐵、三氯化鋁、鋁鹽等）和高分子有機(jī)混凝劑（如殼聚糖、聚丙烯酰胺等）。由于無(wú)機(jī)混凝劑用量較大，會(huì)導(dǎo)致濾餅的體積增大，不利于污泥的處理處置和運(yùn)輸。而有機(jī)高分子混凝劑雖投加量�。ㄒ话銥槲勰喔芍氐�0.1%~0.5%），絮凝效果好，但其價(jià)格昂貴，有些由于其單體存在毒性（如聚丙烯酰胺），會(huì)造成環(huán)境的二次污染，從而增加污泥脫水的成本。

因此就目前來(lái)說(shuō)，這些常用的絮凝劑在工程使用中均存在一定的缺點(diǎn)和不足，探索尋找高效、低成本的污泥調(diào)理劑，成為現(xiàn)在的熱點(diǎn)。沸石是一種架狀鋁硅酸鹽礦物，其在地殼中分布廣泛，成本低，儲(chǔ)量大，具有較大的比表面積、優(yōu)良的離子交換性能和吸附性，因而在環(huán)保領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。

一些研究者發(fā)現(xiàn)，沸石在處理廢水的工程中，同樣對(duì)污泥的脫水性能及沉降性能也有所改善。但由于沸石的吸附能力有限，因而常常將沸石浸在酸中或是其他溶液中進(jìn)行改性來(lái)提高其處理效果。故本文主要嘗試用酸改性后的沸石來(lái)調(diào)理污泥，利用沸石的吸附能力來(lái)調(diào)理污泥，考察其對(duì)污泥脫水性能的影響。并對(duì)污泥的調(diào)理機(jī)理進(jìn)行了分析，對(duì)于污泥調(diào)理技術(shù)的研究和實(shí)際運(yùn)用具有較好的借鑒和參考價(jià)值。

1實(shí)驗(yàn)材料和方法

1.1實(shí)驗(yàn)材料

污泥：該實(shí)驗(yàn)中所用的污泥來(lái)自湖南省長(zhǎng)沙國(guó)禎水處理有限公司，將取回來(lái)的污泥作為污泥樣品存儲(chǔ)在4°C的冰箱中。在進(jìn)行污泥調(diào)理和脫水之前，將樣品污泥放置在常溫水浴中約1h。污泥含水率（95加減0.6）%；PH為7.0加減0.19，濾餅含水率（90.00加減0.30）%，MLSS為（9.62加減0.20）g/L。

沸石來(lái)源于湖南省長(zhǎng)沙市某工廠工業(yè)排放的廢棄沸石粉；98%濃硫酸（分析純）。

1.2污泥的調(diào)理方法

1.2.1沸石的改性

原沸石于105°C烘箱中烘2h-備用。在該實(shí)驗(yàn)中以硫酸作為改性劑，采用單因素法，以比阻作為主要參考指標(biāo)，通過(guò)查閱文獻(xiàn)，可知酸濃度、酸浸時(shí)間，沸石粒度是反應(yīng)進(jìn)行的重要影響因素，故分別從酸濃度、酸改時(shí)間和沸石粒度等方面來(lái)確定沸石的最佳改性條件，每個(gè)因素設(shè)計(jì)5個(gè)水平。具體參見(jiàn)http://www.yiban123.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

改性操作步驟為'量取若干份天然沸石，分別置于250mL的玻璃燒杯中，在室溫下將不同濃度的硫酸與沸石混合反應(yīng)，在反應(yīng)中用六聯(lián)攪拌器攪拌，攪拌速度控制在30r/min，設(shè)定不同的反應(yīng)時(shí)間，反應(yīng)后將混合物過(guò)濾，并用蒸餾水洗滌濾渣數(shù)次以去除表面的酸溶液，在烘箱中于105°C下烘3h，粉碎，過(guò)篩，得到不同改性條件下的沸石。

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