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隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市化進(jìn)程的不斷加快，我國(guó)的污水處理行業(yè)迎來(lái)高速發(fā)展時(shí)期。污泥是污水處理后的產(chǎn)物，是一種由有機(jī)殘片、細(xì)菌體、無(wú)機(jī)顆粒、膠體等組成的極其復(fù)雜的非均質(zhì)體。污泥的主要特性是含水率高（可高達(dá)99%以上），有機(jī)物含量高，并含有大量病原體及微生物等有害生物，容易腐化發(fā)臭，顆粒較細(xì)，比重較小，呈膠狀液態(tài)，很難通過(guò)沉降進(jìn)行固液分離。若污泥不加穩(wěn)定處理而任意排放，會(huì)給環(huán)境造成嚴(yán)重的二次污染。如何合理處置大量污泥，已成為污水行業(yè)面臨著的巨大挑戰(zhàn)。

通常把污水廠(chǎng)污泥的穩(wěn)定和脫水（一般脫水至含水率達(dá)70%-80%）稱(chēng)作污泥的處理：將污泥的堆肥、填埋、干化和加熱處理及利用，稱(chēng)為污泥的處置。污泥處理和處置目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)污泥的減量化、穩(wěn)定化、無(wú)害化和資源化，而污泥減量化將是污泥后續(xù)處理的關(guān)鍵及污泥處置的重點(diǎn)。污泥脫水的主要目的是減少污泥中大量的水分，縮小其體積，減輕其重量，以利于污泥的運(yùn)輸和進(jìn)一步處理。對(duì)絕大多數(shù)污泥而言直接進(jìn)行有效脫水是難以實(shí)現(xiàn)的，必須采取一定的調(diào)理措施來(lái)改變污泥粒子表面的物化性質(zhì)和組分，破壞污泥的膠體結(jié)構(gòu)，減小與水的親和力，從而改善其脫水性能，而化學(xué)調(diào)理是其中常用的手段?；瘜W(xué)調(diào)理法因其操作簡(jiǎn)便、價(jià)格低廉、效果顯著已成為常用污泥調(diào)理方法之一。常用的化學(xué)調(diào)節(jié)劑有無(wú)機(jī)混凝劑、有機(jī)高分子混凝劑和生物混凝劑。

本文主要選用混凝劑為三氯化鐵（FC）、聚合氯化鐵（PFC）、聚合硫酸鐵（PFS）及聚合氯化鋁（PAC）對(duì)生活污泥進(jìn)行化學(xué)調(diào)理，研究不同混凝劑及其投加量對(duì)生活污泥脫水性能的影響，通過(guò)測(cè)定污泥比阻、污泥含水率、濾液pH、濾液色度及濁度，比較分析各混凝劑在污泥脫水應(yīng)用的優(yōu)缺點(diǎn)。

1 實(shí)驗(yàn)材料與方法

1.1 原料與藥劑

生活污泥：惠州市污水處理廠(chǎng)的濃縮后的污泥，含水率：90.86%，有機(jī)質(zhì)含量：35.61%，pH：7.14，比阻：12.74×1012m/kg。

混凝劑：三氯化鐵（FC）、聚合氯化鐵（PFC）、聚合硫酸鐵（PFS）、聚合氯化鋁（PAC），基本指標(biāo)如下：

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 污泥脫水實(shí)驗(yàn)

污泥比阻是表示污泥過(guò)濾特性的綜合性指標(biāo)，它的物理意義為單位質(zhì)量的污泥在一定壓力下過(guò)濾時(shí)在單位過(guò)濾面積上的阻力。

1.2.2 靜態(tài)壓濾實(shí)驗(yàn)

取100mL污泥，加入一定量混凝劑，攪拌均勻后，倒入壓濾試驗(yàn)裝置筒體中，手動(dòng)控制活塞施加定額壓力對(duì)筒體進(jìn)行壓濾?？刂仆搀w壓力為1.0MPa，保持壓濾時(shí)間為10min，待壓濾結(jié)束后，測(cè)定壓濾后污泥中含水率、濾液色度及濁度。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1 不同混凝劑及其投加量對(duì)污泥比阻的影響

取100mL污泥，按干污泥量15%，18%，21%，24%，27%，30%梯度分別加入混凝劑，進(jìn)行污泥脫水實(shí)驗(yàn)，測(cè)定污泥比阻，確定混凝劑的投加量對(duì)污泥脫水性能的影響。從測(cè)定結(jié)果可知，隨著混凝劑投加量增大，污泥比阻降低，污泥脫水性能逐漸變好。當(dāng)混凝劑投加量為干污泥的27%，其污泥脫水性能好；當(dāng)其投加量小于27%時(shí)，污泥比阻降低幅度較快，投加量大于27%時(shí)，污泥比阻的變化幅度較小。從污泥比阻值考慮，四種無(wú)機(jī)混凝劑對(duì)污泥的調(diào)理效果順序?yàn)椋篎C＞PFC＞PAC＞PFS。

2.2 不同混凝劑及其投加量對(duì)濾液pH的影響

取100mL污泥，按干泥量15%，18%，21%，24%，27%，30%梯度分別加入混凝劑，進(jìn)行污泥脫水實(shí)驗(yàn)，測(cè)定濾液pH。從測(cè)定結(jié)果可知，采用各混凝劑調(diào)理污泥，隨著混凝劑投加量增大，濾液pH逐漸降低。在投加量相同的條件下，F(xiàn)eCl3對(duì)濾液pH影響大，使濾液pH下降快，PFC與PFS對(duì)濾液pH影響相當(dāng)，PAC對(duì)濾液pH影響小。

2.3 不同混凝劑及其投加量對(duì)污泥含水率的影響

取100mL污泥，按干泥量15%，18%，21%，24%，27%，30%梯度分別加入混凝劑，進(jìn)行靜態(tài)壓濾實(shí)驗(yàn)，測(cè)定污泥中含水率。從測(cè)定結(jié)果可知，在靜態(tài)壓濾實(shí)驗(yàn)中，壓濾后污泥含水率與混凝劑投加量呈反比關(guān)系，隨著混凝劑加入量增大，污泥中含水率越低。通過(guò)混凝劑投加量對(duì)污泥含水率的影響，可得這四種混凝劑污泥脫水效果依次為FC＞PFC＞PAC＞PFS。

2.4 不同混凝劑及其投加量對(duì)濾液色度及濁度的影響

取100mL污泥，按干泥量15%，18%，21%，24%，27%，30%梯度分別加入混凝劑，進(jìn)行靜態(tài)壓濾實(shí)驗(yàn)，測(cè)定濾液色度與濁度。從測(cè)定結(jié)果可知，濾液色度隨各混凝劑投加量增加呈先減少后增大趨勢(shì)。在混凝劑投加量27%時(shí)，濾液色度去除效果好，鋁鹽對(duì)濾液色度去除效果優(yōu)于鐵鹽。按照混凝劑對(duì)濾液色度去除效果排序?yàn)椋篜AC＞FC＞PFS＞PFC。

各種混凝劑隨投加量增加，對(duì)濾液濁度去除率也會(huì)相應(yīng)增加，并且使用不同混凝劑對(duì)濾液的除濁效果是有差異的，鐵鹽對(duì)濾液濁度去除效果比鋁鹽較優(yōu)，其中FeCl3對(duì)濾液濁度去除率高，在投加量27%時(shí)，除濁效果好，PFC、PFS除濁效果較好，PAC濁度去除效果相對(duì)較低。

3 結(jié)論

本文采用不同混凝劑對(duì)污泥進(jìn)行調(diào)理，隨著混凝劑投加量的增大，污泥比阻、污泥含水率、濾液pH、濾液色度及濁度均呈下降趨勢(shì)，當(dāng)混凝劑投藥量為干污泥27%時(shí)，污泥脫水效果好。從降低污泥比阻及污泥含水率方面考慮，混凝劑對(duì)污泥的調(diào)理效果順序?yàn)椋篎C＞PFC＞PAC＞PFS；混凝劑對(duì)濾液pH維穩(wěn)效果排序?yàn)镻AC＞PFS＞PFC＞FC；混凝劑對(duì)濾液色度去除效果排序?yàn)?；PAC＞FC＞PFS＞PFC；混凝劑對(duì)濾液濁度去除效果排序?yàn)椋篎C＞PFC＞PFS＞PAC。