精品ppt表面活性剂对污泥沉降及脱水性能影响课件

表面活性剂对污泥沉 降及脱水性能的影响 吴桂标, 杨海真, 陈银广, 顾国维 (同济大学环境科学与工程 学院,上海200092) 制作小组成员名单： 陈帼敏 曾彩剑 吴晓嬿 杨玉玲 摘 要 研究了表面活性剂对污泥沉降及脱水性能的 影响,结果表明,表面活性剂的加入不但加快了 污泥的沉降速度,而且降低了脱水污泥的含水 率。当加入量为0.12/100时,污泥的初 始沉降速度最快;当加入量为0.4/100时, 脱水污泥的含水率比不加表面活性剂时降低 了约5%。进一步的研究显示,表面活性剂能使 污泥颗粒表面的蛋白质和释放出来。 污泥在用过滤或离心的方法机械脱水时,通常要进行 预处理,即通过向污泥中投加各种凝聚剂,使污泥颗粒 絮凝、结构增强以利于机械脱水。一般脱水污泥的 含水率可达80%左右,但要使污泥的含水率降到更低 的水平比较困难,必须开发其他的预处理方法。 1 材料与方法1 1 材料除了牛血清白蛋白和为生化试剂外, 其他的化学药品均为分析纯试剂。表面活性剂:由同 济大学合成的一种两性表面活性剂。污泥试样:上海 曲阳污水厂剩余活性污泥,含水率为99.5%,=6.8, =6.1/;浓缩污泥的=12.4/( 自然沉降24得到)。 主要仪器:621型定时变速搅拌机, 型离心机,750分光光度计,3便携 式计。脱水装置:真空过滤装置由真空抽滤装置 与真空水力泵相连;离心脱水在型离心机 上进行。 1 2 分析方法污泥含水率测定:见文献1。蛋白质 含量测定:酚法。以牛血清白蛋白为标 准蛋白,标准曲线的测定是在相应污泥脱水试验的相 同外界条件下进行。含量测定:二苯胺显色法 。以小牛胸腺脱氧核糖核酸为标准,标准曲线 的测定是在相应污泥脱水试验的相同条件下进行。 1 3 污泥沉降试验向100未经浓缩的污泥中加 入一定量的表面活性剂,快速搅拌1,慢速搅拌5 ,倒入100量筒中,记录不同时间的污泥体 积。 1 4 污泥脱水试验 1 4 1 真空过滤脱水将100经沉降浓缩24的污 泥加入到250的烧杯中,再加入一定量的表面活 性剂,快速搅拌1,慢速搅拌5后,加入经 计量的三氯化铁(以浓度为20%的水溶液加入)和氧化 钙(以浓度为10%的水溶液加入),再快速搅拌1, 慢速搅拌5后,倒入脱水装置的布氏漏斗中,在 50真空度下脱水,测定滤饼的含水率。 1 4 2 离心脱水操作同过滤脱水,只是将化学药剂处 理过的污泥倒入离心筒中,在2000/下离心1 ,测定上清液的体积。 1 5 蛋白质及测定取200浓缩污泥,加入 经计量的表面活性剂后搅拌,在不同时间段取样、离 心后测定上清液中蛋白质及的含量。 2 结果与讨论 2 1 表面活性剂对污泥 沉降性能的影响表1是 开始沉降30内污 泥体积随时间的变化。 当表面活性剂的加入量 0.12/100时,污 泥沉降速度随表面活性 剂加入量的增加而加快 。因此,为得到较快的污 泥沉降初始速度,加入表 面活性剂的量应适宜。 沉降时间 ( ) 污泥体积() 不加0.090.120.18 0100100100100 1099.29895.996.2 2097.896.792.893.6 30969590.392 表1 污泥的沉降体积随表面活性剂加 入量的变化 图1是24内表面活性剂的加入量对 污泥沉降速度的影响 图1 表面活性剂加入量对污泥沉降速度的 影响 图1表明,表面活性剂的加入能提高沉降速度, 因而可缩短污泥的沉降时间。与表1比较后发 现,虽然在开始的30内,不同表面活性剂 加入量的沉降速度不同,但经过一段时间的沉 降后,沉降污泥的体积基本相同。因此用自然 沉降的方法浓缩污泥时,只需加入极少量的表 面活性剂就能缩短污泥沉降到一定浓度所需 的时间。 2 2 表面活性剂对污泥离心脱水的影响污泥 中只加入表面活性剂进行离心脱水时,加入量 对污泥体积的影响如图2。 图2 表面活性剂加入量对污泥体积 的影响 由图2可以看出,当加入量为0.12/100时, 污泥的体积最小;超过此值后,污泥体积随表面 活性剂加入量的增加而增加。在此基础上,又 研究了表面活性剂与其他调理剂联合使用时 对污泥机械脱水性能的影响。考虑到三氯化 铁和石灰水因价格便宜而使用较多,遂研究了 离心脱水过程中,用三氯化铁和氧化钙对污泥 进行调理时表面活性剂加入量对污泥体积的 影响(如图3),其中三氯化铁和氧化钙的加入量 分别为污泥干重的10%和20%。 图3 三氯化铁和氧化钙调理时表面 活性剂加入量对污泥体积的影响 图3表明,离心后污泥的体积随表面活性剂加 入量的增加而减少。但当加入量0.09 /100以后,污泥体积减小的幅度有所减 弱。 2 3 表面活性剂对污泥过滤脱水的影响三 氯化铁和氧化钙的加入量分别为污泥干重 的10%和20%、脱水时间为15时,表面 活性剂加入量对污泥过滤脱水的影响见图4 。 图4 三氯化铁和氧化钙调理时表面 活性剂加入量对污泥过滤脱水的影 响 很显然,在表面活性剂加入量0.4/100时,污泥 的脱水效果随表面活性剂加入量的增加而提高。当 加入量为0.4/100时,含水率比不加表面活性剂 时降低了5%。 2 4 表面活性剂对蛋白质和的影响一般认为, 污泥的沉降脱水性能与细菌的胞外聚合物有关2,而 蛋白质和是胞外聚合物的组分。因此,对加入 表面活性剂后的离心脱水上清液中蛋白质和 含量的变化进行了研究。 在污泥中加入不同量的表面活性剂,经离心脱水后,上 清液中的蛋白质和含量的变化如图5所示。 图5 离心上清液中蛋白质及含量随表面 活性剂加入量和时间的变化 从图5可知,随着表面活性剂加入量的增加, 有更多的蛋白质和从污泥表面释放 到外界环境中;在一定时间范围内,随着时间 的延长,蛋白质和的释放量增加。结 合上述试验结果可认为:表面活性剂的加入, 能使污泥所含蛋白质和量减少,它是 引起污泥沉降和脱水性能改变的一个原因 。 结论 1、污泥自然沉降时,表面活性剂的加入可以加快污 泥的沉降速度。当表面活性剂加入量为0.12/100 时,污泥的初始沉降速度最快。但经过较长时 间的沉降后,表面活性剂的不同加入量所形成的沉 降污泥的体积基本相同。 2、用离心的方法进行污泥脱水时,表面活性剂的加 入能够降低脱水污泥的含水率。用三氯化铁和氧 化钙调理时加入0.4/100的表面活性剂,脱水 污泥的含水率比不加表面活性剂的降低了5%。 3、进一步的研究显示,污泥沉降或脱水时,表面