随着我国人口数量不断增加,人们需水量的增加导致净水厂的数量也在不断增多,每年产生的污泥量呈现指数型上升的趋势,如果将污泥简单的进行传统的填埋处理不仅会严重占用我国的土地资源,同时也会污染环境,造成能源的浪费。净水厂的废弃铁铝污泥作为净水厂的副产物,不仅价格低廉,同时可以对水体中的磷有很好的吸附效果。将净水厂的污泥制备成颗粒状吸附剂,处理生活污水,不仅可以节约污泥处理费用和土地资源,还可以降低污水的处理成本,对推进水环境可持续发展具有重要意义。本文利用净水厂的废弃铁铝泥,通过摇摆式造粒机和挤压干化造粒法两种不同方式,制备出三种不同粒径的颗粒(3mm颗粒、5mm颗粒和7mm干化大颗粒)。前期首先对净水厂水处理的工艺信息以及污泥处理的信息进行调研、收集汇总。然后利用现代分子技术对水厂污泥的物理性质、化学性质进行表征并对其除磷性能进行研究。分别采用两种不同的连续流装置对污泥颗粒进行了磷的动态吸附性能研究,并且对不同形态磷的去除效果进行了分析,并对污泥颗粒吸附除磷技术的经济性展开了讨论。首先对净水厂水处理的工艺信息以及污泥处理的信息进行调研、收集汇总。然后利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线荧光光谱分析法(XRF)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、比表面积和孔径分析等分析手段对净水厂污泥的表面形貌、元素组成、物相结构、比表面积等进行表征,同时对三种不同粒径颗粒的硬度和颗粒稳定性进行了分析。结果表明,不同季节水厂运行中混凝剂的投量会发生变化,净水厂投加的Fe盐量高于Al盐,夏季混凝剂的投量较少,冬季投加的混凝剂较多,理论上冬季污泥除磷效果优于夏季污泥。水厂污泥的比表面积都在100m2/g以上,最高值达190m2/g,因此水厂污泥的比表面积较大,可以很好地吸附水中的氮磷。污泥的孔径分布在2.0-16 nm之间,污泥孔隙主要为介孔,三种颗粒的硬度和稳定性差距不大。分别对三种粒径的颗粒进行静态除磷性能实验,对吸附饱和的污泥颗粒进行再生并探究影响污泥颗粒吸附除磷的因素。结果表明,污泥颗粒吸附动力学模型符合伪二级动力学模型,对于磷的吸附等温线可分别用Freundlich和Langmuir等温线描述,25℃时3mm颗粒、5mm颗粒和干化大颗粒的饱和吸附容量随着粒径的增大而逐渐减小,分别为12.39mg/g、7.88mg/g和6.29mg/g。污泥颗粒对初沉池出水中各种形态磷的去除率总体表现出先慢后快的特点,一定时间后,吸附反应速率下降,在溶液中磷浓度和吸附剂表面吸附点位数量下降的双重影响下,反应进行到8h时,3mm颗粒基本达到平衡状态,反应平衡时溶解态活性磷的去除率可达到93%。溶液中磷的去除率会随着p H值的升高而降低,静态吸附试验污泥颗粒吸附剂的投加量为10g/L。污泥颗粒的脱附再生性能好,当使用质量分数为2%的Na OH溶液为再生液时,3mm颗粒三次再生后吸附量能保持初始吸附量的78%左右。最后采用两种不同的连续流装置对污泥颗粒进行了磷的动态吸附性能研究,对不同形态磷的去除效果进行了分析,并对污泥颗粒吸附除磷技术的经济性展开了讨论,结果表明该厂各种形态磷含量的分布规律为可溶性总磷大于可溶性活性磷酸盐大于颗粒态磷大于其他溶解性磷。3mm粒径污泥颗粒由于颗粒较小,更适合装入金属网带中悬挂吸附,以防止颗粒的流失。在连续流在吸附8h后,总磷、可溶性总磷、可溶性活性磷酸盐的去除率可达到为60%、85%和90%。污泥颗粒在反应器中吸附32h以后,应及时更换滤料,保证出水磷浓度。干化大颗粒更适用于在滤柱中进行吸附,空床停留时间应控制在30 min左右,有效滤层高度为11.5 cm,反应器运行至135h后,认为达到饱和,需要及时更换滤料。污泥制备成颗粒用于污水处理中可以有效降低净水厂的污泥后续处理费用,同时也可以降低污水厂后续工艺中絮凝剂的投加量,从而减少污水水厂的运行成本,达到污泥资源化利用的目的。由此可见,污泥颗粒用于初沉池污水吸附除磷是可行的,具有良好的应用前景。