高铁酸钾—微波耦合对印染污泥脱水性能的影响研究

【摘要】印染污泥含水率高,成分复杂多变,含有染料、浆料、助剂等,具有较大的生物毒性,对环境有很大的危害性,属于广东省严控废物。印染污泥在产生、处理处置过程中均有可能给环境带来严重危害。印染污泥处理的难度在于含水率高,通过提高污泥脱水性能,降低污泥含水率,使污泥减容减量,对污泥后续处理处置具有重大意义。微波具有热效应和非热效应,加热速度快、过程易于控制、有特殊的灭菌功能,是一种能够有效提高污泥脱水性能的方法。高铁酸钾是一种绿色高效的强氧化剂,具有强氧化性,有效降解污泥中的胞外聚合物(ExtracellularPolymerciSubstances,简称EPS),溶解释放胞内有机物。高铁酸钾在水中氧化分解后,会生成氢氧化铁胶体,该胶体具有良好的絮凝和助凝作用。关于高铁酸钾的研究大多在水处理领域,工业污泥处理方面则很少。本研究采用高铁酸钾耦合微波预处理印染污泥,拓宽了高铁酸钾在污泥处理中的应用,能够为后续的工业污泥处理提供参考。主要研究结果如下：采用高铁酸钾试剂对印染污泥脱水性能的研究结果表明,单独高铁酸钾预处理对印染污泥脱水性能的作用不明显。当加入0.2651g/gSS高铁酸钾时,污泥的沉降速率(SV30)从初始的100mL下降到97mL；粘度从初始的18.83mPa·s下降到17.96mPa·s;毛细吸水时间(CST)从初始的63.3下降到58.8s；滤饼含固率从初始的8.78%上升到9.03%。采用微波辐射对印染污泥脱水性能的研究结果表明,适宜的微波辐射可以改善印染污泥脱水性能。2320W/L、3240W/L和4000W/L微波辐射改善污泥脱水性能最适宜的时间分别是140s、100s和80s。污泥的SV30较原污泥分别减少4%、4%、5%。污泥比阻(SRF)较原污泥分别降低13.62%、18.89%、20.43%。粘度较原泥分别减少16.57%、35.05%、36.17%。当微波时间超过一定时间时,污泥脱水性能恶化。随着微波辐射功率增大和处理时间增长,上清液总有机碳(TOC)含量持续上升。可见,适当的污泥破解能促进污泥脱水。采用高铁酸钾-微波耦合法处理对印染污泥脱水性能进行了研究。当3240W/L、100s微波处理时,高铁酸钾最佳投加量为0.1767g/gSS。污泥的SV30、CST、粘度相比原污泥分别降低13.5%、51.18%、40.79%。滤饼含固率比原污泥增加14.58%。微波耦合高铁酸钾处理印染污泥时,高铁酸钾起主要的脱水作用。在0.1767g/gSS高铁酸钾投量,3240W/L、100s微波处理条件下,SV30和粘度相对于单独微波处理(3240W/L、100s)时,分别降低9.9%、8.83%。随着高铁酸钾投量增加,污泥上清液的蛋白质含量持续增加,多糖含量则先上升后降低。
【作者】林颐；
【导师】宁寻安；
【作者基本信息】广东工业大学，环境科学与工程，2014，硕士
【关键词】印染污泥；微波；高铁酸钾；脱水性能；

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