壳聚糖絮凝剂对污泥脱水性能影响的研究

论文摘要

污泥最大的特点就是含水率高,可达总质量的95%～99%,如果能够高效地脱除污泥中的水分,则可以大大减小污泥的体积,降低管理、运输、处理成本,便于后序处理处置。有效的预处理可以改善污泥的脱水性能,投加絮凝剂是目前最常用的污泥调理方法,然而这些絮凝剂在经济、质量和环境效益上都存在着一些缺点,因此本文主要研究的是来源广、无毒害、可降解壳聚糖对污泥脱水性能的影响及其机理,得到的结论如下:活性污泥的CST是9.8s,消化污泥的CST是41.6s,消化污泥的脱水性比活性污泥差,其原因是消化过程导致了污泥固体中EPS的降解,并释放到溶液中。对活性污泥和消化污泥中EPS含量的分析也证明,消化污泥中溶解性EPS的含量要高于活性污泥中溶解性EPS的含量,污泥固体中EPS的含量要低于活性污泥固体中EPS的含量。用壳聚糖絮凝剂预处理污泥,并将其处理后污泥的脱水性与聚丙烯酰胺相比较发现:当壳聚糖和PAM的用量为其自各最佳剂量时,对于活性污泥,可得到大致相当的调理效果,但此时壳聚糖的用量约是PAM用量的1.7倍;对于消化污泥,PAM可以以比壳聚糖少44.2%的剂量使消化污泥达到更好的脱水效果;对于柠檬酸污泥,壳聚糖的调理可以使离心脱水后的污泥达到更高的含固率,但此时壳聚糖的用量约是PAM用量的两倍。壳聚糖作为弱阳离子型有机高分子聚合物,分子中所带有的羟基和氨基使其在絮凝时兼有静电中和和吸附架桥的作用,可改善污泥的脱水性能。然而,与PAM相比,壳聚糖的相对分子质量和电荷密度均较小,因此在絮凝时形成的絮体较小、结构较松散。

论文目录

• 摘要
• 英文摘要
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 污泥脱水技术
• 1.2.1 污泥的含水率
• 1.2.2 污泥脱水的机理
• 1.2.3 污泥脱水技术
• 1.2.4 污泥调理
• 1.3 壳聚糖在污泥脱水中的应用
• 1.4 研究目的与内容
• 第二章 活性污泥与消化污泥的脱水特性和结构特征
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 材料
• 2.1.2 污泥的脱水性的测定
• 2.1.3 EPS的提取及分析
• 2.1.4 污泥絮体结构观察
• 2.1.5 生物相特征
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 污泥的脱水性
• 2.2.2 EPS提取成分分析
• 2.2.3 污泥絮体结构特征
• 2.3 本章小结
• 第三章 壳聚糖絮凝剂对活性污泥和消化污泥脱水性的影响
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 材料
• 3.1.2 絮凝条件实验
• 3.1.3 壳聚糖与PAM絮凝效果比较
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 壳聚糖絮凝条件的确定
• 3.2.2 两种絮凝剂对活性污泥和消化污泥脱水效果的影响
• 3.3 本章小结
• 第四章 壳聚糖絮凝剂对柠檬酸废水污泥脱水性的影响
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 材料
• 4.1.2 絮凝条件实验
• 4.1.3 壳聚糖与PAM絮凝效果比较
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 壳聚糖絮凝条件的确定
• 4.2.2 两种絮凝剂对柠檬酸污泥脱水效果的影响
• 4.3 本章小结
• 第五章 壳聚糖絮凝剂改善污泥脱水性的机理初探
• 5.1 絮凝机理概述
• 5.2 壳聚糖改善污泥脱水性的机理
• 5.3 本章小结
• 第六章 结论与建议
• 6.1 结论
• 6.2 建议
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间发表论文
• 学位论文评阅及答辩情况表