联合Fenton法对印染污泥理化性质及脱水性能的影响研究

【摘要】印染污泥属典型的大宗工业固体废物,含水率较高,成分复杂。此外污泥中菌胶团结构的大量存在,导致了污泥脱水困难。因此污泥脱水已成为污泥处理的主要瓶颈。Fenton反应目前已被应用于改善污泥脱水的研究,然而由于H202利用率偏低,且反应需在pH<3的强酸条件下进行,制约了Fenton反应的实际应用。因此,寻求将Fenton反应与其它处理手段进行联用的方法,以克服Fenton反应的缺陷,成为了当前的研究热点。本文利用生物淋滤联合Fenton法、超声协助Fenton法处理印染污泥,并探索了污泥破解程度与脱水性能的关系。主要研究成果如下：采用生物淋滤联合Fenton法对印染污泥脱水性能进行了研究。结果表明,生物淋滤过程中pH下降速率随着硫粉添加量增加而变快,经生物淋滤处理后污泥的脱水性能在一定程度上得到了改善。对生物淋滤后的污泥进行了Fenton氧化处理,获得的最佳反应条件为反应时间2h,H2O2和Fe2+添加量分别为6g/L和0.5g/L。在该条件下,污泥上清液中总有机碳(TOC)由20.8mg/L增加到356.6mg/L;污泥比阻(SRF)和滤饼含水率分别由5.98x1011s2/g和88.75%减少至1.26x1011s2/g和82.85%。生物淋滤-Fenton氧化法在污泥破解程度和脱水性能改善方面均优于单独Fenton氧化法。采用超声协助Fenton法(US/Fenton)对印染污泥理化性质进行了研究。污泥粒径、总有机碳(TOC)、胞外聚合物(EPS)和污泥破解程度(DDSCOD)这些指标用于表征处理前后污泥理化性质的变化情况。实验结果表明,US/Fenton处理过的污泥相比于单独Fenton处理的污泥,污泥破解程度更为显著。声能密度0.12-0.16W/mL以及较低的pH(<3)是适宜处理条件,该条件下US/Fenton能有效释放污泥絮体中的有机物质,从而增加溶解性TOC含量。US/Fenton处理过程中,污泥脱水与污泥破解密切相关,EPS和DDSCOD含量分别为90-100mg/L和4-6%时,污泥脱水效果较好。经过10mm的Fenton和US/Fenton处理,羟基自由基(-OH)分别为2.71μmol/L和2.9μmol/L,US/Fenton处理存在协同效应。
【作者】陈泓；
【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；生物淋滤；超声；Fenton；污泥破解；脱水性能；

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