污泥脱水的新型高级处理法研究课件

污泥脱水的新型高级处理法研究 学 生 ： 夏晨娇 指导老师： 严莲荷 傅佳骏 南京理工大学硕士开题报告答辩 第一部分第一部分 课题背景的介绍课题背景的介绍 第二部分第二部分 城市污泥的高级处理城市污泥的高级处理 一、课题背景介绍 城市污泥现状分析 污泥的产生、对环境的影响 污泥处理处置的基本流程 污泥的调理 污泥调理在污泥处理中的作用 传统的调理方法 污泥产量（万吨，干重） 欧盟欧盟 美国美国 中国中国：20032003年年 180180万吨万吨 2010 2010年年 880880万吨（预计）万吨（预计） 650 890890 10001000 690 760 820 污泥性质、对环境的影响 BACK 含水率极高(通常在99%以上) 结构松散，形状不规则， 比表面积与孔隙率极高，具有分形结构 含大量有机质、重金属、病源微生物、 以及放射性核素等难降解物质 污泥处理处置的基本流程 （处理）（处置） 处理 浓缩 调理 脱水 稳定 处置 农用 填埋 焚烧 投海 BACK 污泥调理的作用 有效改善污泥的自身特性，提高污泥的脱水性，以便后续处理和最终处置 传统的污泥调理法 投加絮凝剂 静电中和 吸附架桥 卷扫凝聚 胶体、悬浮物质 改善泥水 分离速度 大颗粒 缺 点 BACK 无机絮凝剂 有机高分子絮凝剂 投加量大，增加了污泥重量， 减少了污泥的热值 把金属带进了污泥的最终产物中 价格昂贵，有些单体有毒性 只能增加泥水分离速度， 不能提高污泥可脱水程度 二、污泥的高级处理 高级处理法及作用 新型高级处理法 物理法：热处理等 化学法：酸碱、化学氧化等 表面活性剂法 酶试剂法 降解有机物 、瓦解细胞 破坏絮体结构 提高脱水性能 物理法 热处理、冷冻热熔等 化学法 化学氧化、酸碱处理等 投资大 运行费用高 操作复杂 给处理设备带来不良影响 BACK 机理 不足 方法一：表面活性剂处理 表面活性剂结构特点 方法的确定依据 研究思路、内容 结构特点 阳离子表面活性剂阴离子表面活性剂 显著降低两相间界面张力 润湿、乳化、破乳、起泡、消泡、 增溶、分散与絮凝、抗静电、润滑等 BACK 表面活性剂法 的确定依据 目前的研究 理论依据 laplace-young方程 改变胞外聚合物 （EPS）的分布 污泥脱水领域研究现状 o化学污泥脱水： o城市污泥脱水： BACK Singh等人用于处理煤矿污泥 Besra等人用于处理铁矿石污泥 Huang、Chu等人用于处理明矾污泥 Pearse 、 Allen等人用于处理矿物污泥 同济大学陈银广等人 理论依据 Laplace-Young 方程 lg : 气/液界面张力 sl : 固/液界面接触角 r : 毛细半径 : 液体密度 h : 毛细压力产生的毛细吸水高度 作用: 降低污泥滤饼含水量 BACK 途径 1、降低气/液界面张力 2、增大固/液界面接触角， 颗粒表面从亲水性向疏水 性转变 胞外聚合物EPS Extracellular polymeric substances 1、EPS介绍 2、表面活性剂对EPS的作用 污泥中的胞外聚合物EPS 作为活性污泥中的主 要成分之一，对脱水 性能有着重要的影响 。 有机物 胞外聚合物（EPS） 活性污泥中大量的有机物聚集成生物膜或絮体的形式 表面电荷 疏水性 絮凝性能 脱水性能 约占 80 与其它EPS提取方法比较： BACK 作用途径： 离心法、高温法、蒸煮法、 高压法、搅拌法、电场法等 氢氧化铵、氢氧化钠、 酸、阳离子、EDTA 等 难以用机械作用 去除的水分 主要成分为：亲水 性的多糖、蛋白质 释放结合水 降低污泥滤饼含水量 提取大量的EPS 研究路线 取自生活污水处理厂 的活性污泥 污泥絮体结构特征 发生改变 化学组成 1.胞外聚 合物(EPS) 2.无机盐类 (钙离子等) 物理性质 1.絮凝能力 2.污泥表面性质 3.污泥流变学性质 4.污泥稳定性能 形态学性质 1.污泥絮体 粒径大小 2. 污泥分形 维数 微生物菌落 1.细菌 2.丝状菌 3.原生动物 过滤性能脱水性能沉淀性能 添加各种表面活性剂 研究内容 单独处理 与聚电解质 联合处理 作用机理 药剂的选取 投加方式 投加量 投加方式 絮体结构 有机物EPS 细菌活性 单独处理 药剂的研究： CTAB等 SDS等 处理方式的研究： 处理时间 药剂投加量 最终确定： 最佳药剂 最佳处理时间 最佳投加量 评价指标滤饼含水率、沉降速度、污泥比阻等 BACK 与聚电解质 联合处理 投加量的研究： 表面活性剂 聚电解质 处理方式的研究： 药剂投加次序 处理时间 最终确定： 最佳投加次序 最佳处理时间 最佳投加量 评价指标滤饼含水率、沉降速度、污泥比阻等 BACK 作用机理 絮体结构 有机物EPS提取量 细菌数的变化 溶出的DNA含量变化 细胞的影响 溶出的蛋白质、 糖类含量变化 粒径大小的变化 BACK 酶试剂处理法（应用于厌氧消化工艺中） 二、酶试剂的特点 一、厌氧消化工艺 三、该领域研究现状 高效、无污染 水解有机物、 杀灭病原微生物、产生沼气 国外Azize Ayol 等人 研究内容 工艺的设计酶试剂的选择处理效果评价作用机理 厌氧