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在活性污泥的处理处置过程中,脱水是关键的一步,机械脱水是最常用的脱水方式。通常在机械脱水之前需要调理活性污泥,改善其脱水性能。相对于物理调理和生物调理,化学调理在操作、成本和适用范围方面具有综合优势。本文研究了不同化学调理剂及其组合对活性污泥脱水性能的改善作用,阐述了调理剂的作用机理,在中试的基础上初步分析了工艺的经济性。Fenton(Fe2+/H2O2)、壳聚糖(CTS)、聚丙烯酰胺(PAM)、FeCl3、CaO、十六烷基三甲基澳化铵(CTAB)均能明显减小活性污泥毛细吸水时间(CST), Fenton+PAM. CTS+PAM、FeCl3+CTS、CTS+CTAB、FeCl3+PAM、PAM+CTAB、FeCl3+CaO的联合调理具有更好的降低活性污泥CST的效果。以CST为参数,筛选出改善活性污泥脱水效果较佳的CTS+PAM、FeCl3+CTS、FeCl3+PAM和FeCl3+CaO四组调理剂组合,优化的投加量分别为(2.0+2.0)、(30.0+3.0)、(40.0+3.5)和(30.0+150.0) mg/g干固体(DS),此时活性污泥的CST由420.0s分别降至19.9、28.7、18.8、21.8s。中试研究表明,活性污泥经上述四组调理剂调理、板框压滤之后(0.6MPa、7.0h),滤饼含固率由20.13%分别升高至23.76%、23.62%、27.15%、37.57%。经过FeCl3+CaO (30.0+150.0mg/g DS)调理后,活性污泥机械脱水可得到较高的滤饼含固率,该组合药剂成本为180.0元/t DS。在Na2S2O8、K2S2O8、K2Fe04和H2O2四种氧化剂中,Na2S2O8联合FeSO4·7H2O改善活性污泥脱水性能的效果最佳,优化的投加量为50.0+62.5mg/g DS,对应的抽滤时间(TTF)为3.5min。FeSO4·7H2O+Na2S2O8结合100.0mg/g DS CaCl2能使TTF进一步降低至3.0mmin。而CTS+PAM (2.0+2.0mg/g DS)、FeCl3+CTS (30.0+3.0mg/g DS)、FeCl3+PAM (40.0+3.5mg/g DS)和FeCl3+CaO (30.0+150.0mg/g DS)调理活性污泥时的TTF分别为15.0、10.5、10.0和4.0min,可以看出FeSO4·7H2O+Na2S2O8+CaCl2对活性污泥脱水性能的改善作用优于此四组调理剂组合。中试表明,活性污泥经FeSO4·7H2O+Na2S2O8+CaCl2(62.5+50.0+100.0mg/g DS)调理、板框压滤脱水(0.6MPa、6.0h),滤饼含固率为24.37%,比原活性污泥机械脱水后含固率(10.57%)提高了13.80%,优于FeCl3+CaO (30.0+150.0mg/g DS)处理时滤饼含固率的提高值(9.38%)。FeSO4·7H2O+Na2S2O8+CaCl2(62.5+50.0+100.0mg/g DS)的药剂成本为338.0元/t DS。经过上述6组调理剂(CTS+PAM、FeCl3+CTS、FeCl3+PAM、FeCl3+CaO、FeSO4·7H2O+Na2S2O8和FeSO4·7H2O+Na2S2O8+CaCl2)调理的活性污泥,絮体发生聚集、粒径和溶解性化学需氧量(SCOD)增大,其中CTS+PAM组合调理后的活性污泥粒径最大、絮体聚集最明显；FeSO4·7H2O+Na2S2O8+CaCl2组合调理后的SCOD增加幅度最大。这说明调理剂能够聚集活性污泥絮体,从而改善活性污泥脱水性能,而FeSO4·7H2O+Na2S2O8的作用主要体现在氧化分解活性污泥组分,释放内部水分。研究还表明,TTF与滤饼含固率存在负相关性,甚至在一定范围内呈现线形负相关,而CST与两者无明显联系。因此,TTF比CST更适合用来表征活性污泥的脱水性能。最后,筛选出两组效果较优的调理剂：FeCl3+CaO (30.0+150.0mg/g DS)和FeSO4·7H2O+Na2S2O8+CaCl2(62.5+50.0+100.0mg/g DS),其药剂成本分别为180.0和338.0元/t DS。中试时经其调理的活性污泥滤饼含固率分别提高了13.80%和9.38%。