◎楊春娣 郭尚 劉爽 馮博 姜卉然 張濱

近年來，隨著我國的水處理技術飛速發(fā)展，污水廠和其他污水集中處理構筑物的數(shù)量也在急劇上升，生物法處理水的污泥的產(chǎn)生量也大幅增加。根據(jù)相關研究結(jié)果，僅2016 年因污水生物處理所產(chǎn)生的含水量80%的污泥就有4000 多萬噸，多數(shù)污水處理廠因為污泥處理的成本問題而選擇委托處理。本文以污水廠中常用的PAM 絮凝劑對污泥進行初步的化學調(diào)理，再以CTMAB 復配膨潤土對某污水廠的剩余污泥進行脫水處理，為污泥“三化”處理提供技術參考。

一、實驗內(nèi)容

1.原污泥指標測定。

本研究所用污泥取自西安某污水廠的二沉池，經(jīng)測定，污泥得指標如下表所示：

表1 污泥性質(zhì)指標

2. 傳統(tǒng)絮凝劑PAM 與PAM 聯(lián)合CTMAB-膨潤土改性材料對污泥沉降性能的影響實驗。

設置12 組100ml 的實驗污泥分別投加PAM 的濃度0 mg/l、10mg/l、20 mg/l、30 mg/l、40 mg/l、60 mg/l 與PAM 聯(lián)合CTMAB-膨潤土的濃度為0、0.5%、1%、2%、3%、4%觀察其隨時間沉降性能的變化。

在室溫條件下，分別以傳統(tǒng)絮凝劑PAM 和PAM 聯(lián)合CTMAB- 膨 潤 土 處 理 水 樣 時 間：0min、5min、10min、20min、25min、30min 時取樣分別記錄污泥沉降性能的變化，結(jié)果如圖1所示：

圖1 兩種方案調(diào)理污泥沉降比較

圖1 對比結(jié)果可知在傳統(tǒng)絮凝劑PAM 投加量為40mg/L 時污泥沉降的效果最優(yōu)，當PAM 投加量為40mg/L 時污泥沉降性能最好時在30 分鐘時。沉降污泥體積由100ml，下降至63ml，污泥沉降比達到63%。PAM 聯(lián)合CTMAB-膨潤土投加中。當改性膨潤土投加濃度較低時，沉降性能較好，當改性膨潤土濃度為1%時，沉降性能最好，沉降污泥體積由100ml，下降至57 污泥沉降比達到57%。

1。3.傳統(tǒng)絮凝劑PAM 與PAM 聯(lián)合CTMAB-膨潤土改性材料對污泥比阻影響實驗。

使用不同濃度PAM 處理水樣：10mg/L、20 mg/L、30 mg/L、40 mg/L、60 mg/L 時，取樣記錄污泥比阻的變化，再將PAM 聯(lián)合質(zhì)量分數(shù)分別為0.5%、1%、2%、3%、4%的CTMAB-膨潤土處理，取樣記錄污泥比阻的變化，結(jié)果如表2 所示：

表2 兩種方案調(diào)理污泥SRF 比較

由表2 的結(jié)果可知，當PAM 投加量相同時，濃度較小時SRF 隨著PAM 濃度的增加呈現(xiàn)先下降后增加的趨勢，當濃度為PAM 的濃度為40mg/L 時，污泥SRF 達到最低，污泥SRF 從15.4×1011cm。g-1 降低至6.85×1011cm。g-1，降低了55.1%。本研究所配置比例中當CTMAB- 膨潤土和PAM 濃度分別為1%、20mg/L 時，污泥SRF 最低，為6.43×1011cm。g-1，污泥的SRF 降低了58%。但是PAM 的投加濃度為40mg/L 時是PAM 投加濃度為20mg/L 時的2 倍，實際生活中PAM 的價格要遠高于CTMAB-膨潤土，經(jīng)濟效益是生產(chǎn)應用中需要考慮。

1。4.傳統(tǒng)絮凝劑PAM 與PAM 聯(lián)合CTMAB-膨潤土改性材料對污泥含水率性能影響的對比實驗。

使用不同濃度傳統(tǒng)絮凝劑PAM 處理水樣：10mg/L、20 mg/L、30 mg/L、40 mg/L、60 mg/L 時取樣記錄污泥含水率的變化；再以PAM 聯(lián)合質(zhì)量分數(shù)為0.5%、1%、2%、3%、4%的CTMAB-膨潤土處理污泥，記錄污泥含水率的變化，結(jié)果如圖2 所示：

圖2 兩種方案調(diào)理污泥含水率比較

由圖2 的結(jié)果：復配材料處理后，污泥中剩余含水率為57%，相比于傳統(tǒng)PAM 絮凝劑處理含水率68%的效果好，圖2結(jié)果還表明，隨著復配材料的投入，在保持良好的脫水效果的同時，PAM 的投加量也可以適當減少。

2 結(jié)論

（1）完成了某污水處理廠污泥采樣點確定，并進行了采樣并測得污泥得沉降性能、污泥比阻和含水率得初始值；

（2）通過查閱文獻和調(diào)研污水廠的實際運行情況，確定了具體的實驗方案。在投加PAM 絮凝劑處理污泥得實驗中，獲得了PAM 最佳投加量，再以最佳投入量考察泥餅含水率和重力沉降指標被改變得情況，并在最優(yōu)投加量下尋找最佳的調(diào)理條件；

（3）以表面活性劑CTMAB 復配來源廣泛價格低廉膨潤土材料對污泥進行綜合脫水處理，再將實驗結(jié)果和PAM 單獨處理得結(jié)果進行比較，結(jié)果表明；PAM 聯(lián)合復配材料處理能明顯改變污泥的沉降、比阻和含水率。PAM 單獨處理和復配材料處理，SV30由63%降至57%；在PAM 投加濃度減小一半的情況下，污泥SRF 還能由6.85×1011cm。g-1，繼續(xù)降低至6.43×1011cm。g-1；相比于PAM 單獨處理，復配材料處理的污泥含水率由68%降至57%。

西安建筑科技大學華清學院“大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目”（Y201913679005）