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市政污泥具有有机物含量高,泥饼可压缩性强,亲水性强等特点,如何改善污泥脱水性能,提高脱水效率成为污水与污泥处理领域的共性难题。活化过硫酸盐(S2082-)高级氧化技术具有氧化性能稳定,受pH影响小等优点,能有效破坏污泥亲水性结构；工业固废磷石膏(PG)可形成骨架构建体解决污泥压缩性问题。据此,本文提出基于Fe2+/S2O82-与骨架构建体组合成的复合调理剂(简称S-P复合调理剂)用于污泥复合调理及深度脱水处理。主要研究内容如下：1、S-P复合调理剂组成及调理参数优化不同焙烧温度预处理PG作为骨架构建体的实验表明：105～300℃焙烧2h处理PG单独用于污泥调理时,调理污泥中存在大量的半水石膏(CaSO4·0.5H2O),而S-P复合调理体系中存在的大量离子能促进半水石膏快速发生水化反应生成条柱状或棒状的二水石膏相(CaSO4·2H2O),其中150℃焙烧预处理PG作为骨架构建体时条柱状晶体含量最高。当焙烧预处理温度≥400℃,条柱状晶体逐渐消失,具有细长针状结构的无水石膏相(CaS04)开始出现。选择150℃焙烧PG作为骨架构建体组成S-P复合调理剂,基于表面响应法得到其优化配方为：Fe2+=23.5mg/gDS (DS代表干基污泥量)、S2O82-=100.0mg/g DS、PG=300.0mg/g DS。在此条件下,泥饼含水率为45.7%,脱水效率达到91.7%。2、S-P复合调理作用机理研究三段式投加Fe2+有利于维持Fe2+/SPS体系具有较高的氧化电位。醇淬灭实验证实体系中存在大量S04··自由基,其对污泥絮体的破坏作用主要体现在：(1)造成蛋白质和多糖在滤液及可提取态LB-EPS (Loosely Bound-Extracellular Polymeric Substances)和TB-EPS (Tightly Bound-Extracellular Polymeric Substances)的含量发生明显变化。Fe2+/SPS调理使LB-EPS和TB-EPS中的蛋白质和多糖降低。S-P复合调理使LB-EPS中蛋白质增加了53.6%,多糖降低了30.8%,而TB-EPS中蛋白质和多糖分别降低了21.2%、20.5%。(2)促进污泥中结合水向自由水的转变,使结合水含量由原泥的2.60g/gDS降低至0.81g/gDS。(3)改变粒径分布,使污泥粒径有变小的趋势,造成3～40μm的粒径体积频率分数增加7.3%,40～130μm粒径体积频率分数降低了7.4%。(4)SRF和CST分别降低了91.6和88.4%。加入焙烧磷石膏作为骨架构建体后,Fe2+/SPS调理促进半水石膏快速生成具有规则棒状结构的二水石膏“填充”于污泥絮体中发挥骨架构建体的作用,使S-P调理污泥的孔分布在0.4～6.0μm,保持了水分的过滤通道,从而有利于提高污泥的脱水效果。3、S-P污泥复合调理对不同来源泥质适应性基于对武汉市5个不同污水处理厂4个季度的剩余污泥特性分析,运用S-P复合调理板框脱水研究表明：泥饼含固率与初始污泥的含固率正相关,与有机物负相关。当初始污泥含固率大于3%,有机物含量低于50%,更容易获得较好的脱水效果,能将泥饼含水率控制在60%以下。初步结果表明：S-P复合调理剂对于不同污水处理工艺、不同季节排放的不同泥质具有较好的调理与脱水适应性。4、S-P复合调理污泥深度脱水过程中氮、磷及重金属等转化规律建立了从污泥浓缩-调理-脱水全程自动化控制的污泥深度脱水中试示范线。选择4段保压进料(0.2MPa保压20min、0.4MPa保压20min、0.6MPa保压20min、0.8MPa保压30min)有利于提高脱水效果。中试脱水泥饼含水率降至49～65%,脱水效率达到93～98%,系统基本满足物料平衡。在S-P体系复合调理及深度脱水过程,污泥中95.4～97.1%的N和99.3～99.9%的P保留在泥饼中。重金属向滤液转移的倾向为Cd>Zn/Pb>Cr>Cu。S-P复合调理体系深度脱水滤液返回污水处理厂不会对原污水处理厂正常运行造成影响。基于S-P复合调理可直接实现污泥在污水处理厂内的深度脱水,有利于实现污泥深度脱水与后续处置技术相结合,为污泥脱水与处置一体化技术研究提供参考。