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城市污水厂运行产生的大量活性污泥是当前生活污水处理面临的最大难题,深度脱水是实现污泥减量化的关键措施。目前芬顿试剂联合氧化钙调理技术在实现污泥深度脱水已取得显著的效果,但由于投加量大、反应时间长和成本过高等缺陷难以应用在实际污泥脱水。研发经济实用型的能实现污泥深度脱水的污泥调理技术已成为行业内的迫切需要。本论文选取广州市有代表性的某污水处理厂二沉池中剩余污泥作为研究对象,采用一种新颖的方法短期中温厌氧消化预处理联合芬顿试剂与氧化钙调理污泥,研究调理条件以及污泥中有机化合物对污泥脱水性能的影响并分析联合作用的机理;在最佳调理条件的基础上,采用新型高压板框压滤设备研究污泥样品在高压条件下的脱水特征及脱水深度。短期中温厌氧消化预处理联合芬顿试剂与氧化钙对污泥脱水性能影响的试验结果表明:短期中温厌氧消化预处理联合芬顿试剂与氧化钙显著改善污泥脱水效果,污泥比阻降低96.53%,更好实现污泥深度脱水。试验得到最佳调理条件,建立了污泥有机质(VSS/TSS)与污泥脱水性能的关系。短期中温厌氧消化预处理联合芬顿试剂与氧化钙对污泥改性作用的机理探究试验结果表明:影响污泥脱水性能的主要因素是胞外聚合物(Extracellular Polymeric Substances,简称EPS)。污泥VSS/TSS与污泥EPS含量有密切的正相关关系,污泥EPS的分布和含量对污泥脱水性能有着显著影响。经联合调理后,厌氧消化预处理改变EPS的分布,并且有效地去除了部分EPS,减少了污泥颗粒粒径,Zeta电位趋向于中性,散乱的颗粒重新絮凝,同时后续的芬顿氧化联合氧化钙调理促进铁盐水解产物与硫酸钙等在颗粒表面形成刚性骨架,使污泥脱水性能进一步提高。探索EPS中主要有机化合物(类蛋白、多糖、腐殖类物质等)的分布与含量对污泥脱水性能的影响以及建立相关性。中温厌氧消化-芬顿氧化-氧化钙-高压压滤一体化技术工艺试验结果表明:联合调理技术高效地改善污泥的机械压滤脱水性能(包括泥饼含水率、过滤速度、压滤时间),压滤后的泥饼含水率低于50wt%,过滤速度显著提高,压滤耗时降低,药剂成本低于300元/t DS。中温厌氧消化-芬顿氧化-氧化钙-高压压滤一体化技术能经济可行地实现污泥的深度脱水,具有良好的应用前景。