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污水处理厂会产生大量含水率在60%80%的剩余污泥,有些污泥中含有重金属、大肠杆菌以及其他有毒有害的化学物质,这些污泥排放到环境之前需要进一步的污泥处理与处置。将剩余污泥进一步脱水将方便污泥运输储存、处理与处置,并降低后继处置费用。高碘酸钠(NaIO4)是一种具有选择性氧化能力的高级氧化剂,本研究首次采用NaIO4作为氧化剂改善污泥脱水性,并探讨了NaIO4与絮凝剂改善污泥脱水作用机理,主要研究内容及结果如下:考察了NaIO4对污泥胞外聚合物(EPS)的氧化效果及使用NaIO4和阴离子聚丙烯酰胺(APAM)联合调理改善污泥脱水,实验结果表明NaIO4氧化污泥可以改变EPS中蛋白质和多糖的分布,NaIO4和APAM联合调理可以有效改善污泥脱水性能。通过向污泥中添加0176 mg/g DS(干重)的NaIO4后,可溶性EPS(S-EPS)中蛋白质和多糖的含量增加,松散结合型EPS(LB-EPS)中含量降低,同时引起S-EPS中的腐殖酸类物质含量降低。污泥中添加88 mg/g DS的NaIO4和2 mg/g DS的APAM,经过调理后污泥比阻从原污泥的12.94×1012 m/kg降低到4.82×1012 m/kg,含水率由原污泥的94%降低到抽滤后69.67%。经过NaIO4氧化后,污泥中值粒径降低,污泥絮体被氧化破坏以及污泥Zeta电位的负电性降低。研究了调节污泥pH和添加NaIO4对污泥EPS的氧化效果,结果表明氧化后EPS中有机物含量发生变化。随着污泥pH的降低,S-EPS中蛋白质含量升高,LB-EPS中蛋白质含量降低;随着NaIO4药剂量的增高,S-EPS中蛋白质含量先升高后降低,紧密结合型EPS(TB-EPS)中蛋白质含量降低。响应曲面法(RSM)实验结果表明,将污泥pH调节到6.5,NaIO4加入量为50 mg/g DS,APAM加入量为5 mg/g DS时,污泥比阻由原污泥的15.64×1012 m/kg降低到1.94×1012 m/kg,含水率由原污泥的94%降低到抽滤后79.56%,污泥脱水性得到显著改善。通过添加不同药剂调理组合深入研究了pH+NaIO4+APAM改善污泥脱水的机理,通过酸化,NaIO4预氧化污泥EPS及降解EPS中蛋白质等物质,随后APAM进行混凝使得污泥Zeta电位降低,并将污泥小颗粒凝聚成大颗粒,从而改善了污泥的脱水效果。经过污泥酸化及氧化后S-EPS中C-OH和C-O峰增强,污泥的Zeta电位负电性减小,结合水含量降低。污泥粒径由原污泥(59.60μm)氧化后破碎(53.86μm)又经过APAM的重絮凝后重新凝聚(88.87μm)。