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我国污水处理产生的污泥量不断增加,对环境造成严重影响,目前,污泥的减量化处理是工程应用主流。现阶段污泥的调理方法药耗和能耗较高,效果欠佳,对后期脱水效果改善有限。本研究在国家自然科学基金51278143E0804支持下,在PAC和Fe Cl3调理污泥的基础上,研究搅拌参数对污泥性质和脱水性能的影响,阐明污泥调理过程中絮体结构的变化和水分转移规律,建立污泥性质指标、脱水性能指标与搅拌参数和投药量之间的相关性模型。论文通过单因素实验考察一级搅拌强度和时间、二级搅拌强度和时间对污泥内在性质、脱水性能、沉降性能的影响。结果表明,PAC和Fe Cl3调理时,四个搅拌参数对污泥絮体结构和水分均可产生显著影响。一级和二级搅拌强度对污泥理化性质和脱水性能的影响规律具有相似性,随搅拌强度增大,污泥絮体颗粒粒径均逐渐增大至最大值后反而变小,自由水含量先增大后降低,CST与SVI均先减小后升高。说明各级搅拌强度均有其最佳值,过小或过大均不利于污泥絮凝沉降。一级和二级搅拌时间增加,污泥絮凝程度不断增强,当时间达到一定程度继续增大时,污泥絮凝反而恶化,造成絮体粒径减小,自由水含量降低,CST和SVI升高。PAC最佳搅拌参数下调理,污泥脱水性能指标CST较原泥降低50.14%,SVI降低9.39%,粒径升高338.39%,自由水含量升高2.47%。Fe Cl3最佳搅拌参数下调理,污泥脱水性能指标CST较原降低37.48%,SVI降低10.21%,粒径升高68.85%,自由水含量升高2.26%。所以PAC调理对污泥的脱水性能改善强于Fe Cl3,沉降性能的改善略低于Fe Cl3。PAC和Fe Cl3调理,采用响应曲面法,建立CST、SVI与四个搅拌参数间的回归模型。PAC和Fe Cl3在各自最佳投药量下调理时,各搅拌因素对CST和SVI的影响的重要程度较为一致:一级搅拌强度>一级搅拌时间>(二级搅拌时间、二级搅拌强度)。PAC调理4个最佳搅拌参数分别为200rpm,40s,60rpm,9min。Fe Cl3调理4个最佳搅拌参数分别为250rpm,90s,100rpm,3min。实验发现污泥EPS中LB-EPS大幅低于TB-EPS,但LB层中蛋白质对污泥的脱水性能有重要影响,LB层中蛋白质含量越低,脱水、沉降性能越好。论文对药剂投药量、污泥理化性质指标、污泥脱水沉降性能指标之间建立回归模型。污泥性质指标选择粘度、自由水含量、粒径,污泥脱水性能指标采用CST、SVI。PAC调理时,污泥性质指标、脱水沉降性能指标关于投药量相关性均较强。综合多项指标,PAC最佳投药量为0.36g/L。Fe Cl3调理时,粘度、自由水含量、粒径、CST与投药量的相关性较强,SVI与投药量的相关性欠佳。综合多项指标,Fe Cl3最佳投药量为1.50g/L。PAC调理时污泥CST、SVI与粘度、自由水含量、粒径相关性较强;Fe Cl3调理时,污泥CST与粘度、自由水含量、粒径相关性较强;SVI与粘度、自由水含量、粒径相关性欠佳。论文成果深入分析了调理过程中絮体变化及水分转移,完善了投药量、污泥理化性质、脱水性能三者之间的相关性分析,给出了松花江水专项污水处理厂污泥调理的药剂优化,对提高污泥脱水性能,降低调理药耗具有重要意义,为未来污泥减量化处理提供了理论依据。