摘要：實(shí)驗研究了酸改性沸石在剩余污泥調理中的應用。采用單因素法,以比阻作為主要參數,分別從酸濃度、酸浸時(shí)間和沸石粒度等方面來(lái)確定沸石酸改性的最佳條件。最佳的改性沸石在酸濃度為3 mol/L,酸浸時(shí)間為5 h,沸石粒徑為150 μm的條件下獲得。利用改性沸石來(lái)調理污泥,考察改性沸石投加后污泥沉降和脫水性能的變化以及對污泥上清液中COD、氨氮的去除效果。
結果表明,沸石可以有效的調理污泥,減小污泥的比阻,且改性后的沸石調理效果更好。當改性沸石投量為30%(污泥含固量計)時(shí),污泥的比阻由原來(lái)的3.0×1013 m/kg降到1.39×1013 m/kg,濾餅的含水率由原來(lái)的92%降到64%。沸石改性前后顆粒的電鏡掃描圖說(shuō)明其強化污泥調理的機理主要是吸附架橋作用。
污水處理廠(chǎng)采用活性污泥法處理廢水時(shí)會(huì )產(chǎn)生大量的剩余污泥。若不及時(shí)處理，污泥中的有害成分如病原體，有機污染物等，會(huì )影響城市的環(huán)境衛生。剩余污泥的含水率很高（約99%），為了減少污泥的體積及運輸費用，必須對污泥進(jìn)行脫水處理。污泥脫水處理是城市生活污水、水廠(chǎng)排泥水、工農業(yè)廢水處理中的重要環(huán)節，經(jīng)濃縮脫水后的污泥，體積大為縮小，可以為污泥資源化利用創(chuàng )造極有利的條件。就污泥本身性質(zhì)而言，其膠質(zhì)絮體結構分散，孔隙率高，絮體顆粒中包含著(zhù)較高的間隙水和吸附水，較難脫水，因而在進(jìn)行污泥機械脫水前常常投加各種化學(xué)藥劑來(lái)調理污泥。
目前在各種污泥的調理方法中，化學(xué)方法是較為簡(jiǎn)單且應用較廣的方法。常用的化學(xué)調理劑包括無(wú)機混凝劑（如石灰、氯化鐵、三氯化鋁、鋁鹽等）和高分子有機混凝劑（如殼聚糖、聚丙烯酰胺等）。由于無(wú)機混凝劑用量較大，會(huì )導致濾餅的體積增大，不利于污泥的處理處置和運輸。而有機高分子混凝劑雖投加量�。ㄒ话銥槲勰喔芍氐�0.1%~0.5%），絮凝效果好，但其價(jià)格昂貴，有些由于其單體存在毒性（如聚丙烯酰胺），會(huì )造成環(huán)境的二次污染，從而增加污泥脫水的成本。
因此就目前來(lái)說(shuō)，這些常用的絮凝劑在工程使用中均存在一定的缺點(diǎn)和不足，探索尋找高效、低成本的污泥調理劑，成為現在的熱點(diǎn)。沸石是一種架狀鋁硅酸鹽礦物，其在地殼中分布廣泛，成本低，儲量大，具有較大的比表面積、優(yōu)良的離子交換性能和吸附性，因而在環(huán)保領(lǐng)域中得到了廣泛的應用。
一些研究者發(fā)現，沸石在處理廢水的工程中，同樣對污泥的脫水性能及沉降性能也有所改善。但由于沸石的吸附能力有限，因而常常將沸石浸在酸中或是其他溶液中進(jìn)行改性來(lái)提高其處理效果。故本文主要嘗試用酸改性后的沸石來(lái)調理污泥，利用沸石的吸附能力來(lái)調理污泥，考察其對污泥脫水性能的影響。并對污泥的調理機理進(jìn)行了分析，對于污泥調理技術(shù)的研究和實(shí)際運用具有較好的借鑒和參考價(jià)值。
1實(shí)驗材料和方法
1.1實(shí)驗材料
污泥：該實(shí)驗中所用的污泥來(lái)自湖南省長(cháng)沙國禎水處理有限公司，將取回來(lái)的污泥作為污泥樣品存儲在4°C的冰箱中。在進(jìn)行污泥調理和脫水之前，將樣品污泥放置在常溫水浴中約1h。污泥含水率（95加減0.6）%；PH為7.0加減0.19，濾餅含水率（90.00加減0.30）%，MLSS為（9.62加減0.20）g/L。
沸石來(lái)源于湖南省長(cháng)沙市某工廠(chǎng)工業(yè)排放的廢棄沸石粉；98%濃硫酸（分析純）。
1.2污泥的調理方法
1.2.1沸石的改性
原沸石于105°C烘箱中烘2h-備用。在該實(shí)驗中以硫酸作為改性劑，采用單因素法，以比阻作為主要參考指標，通過(guò)查閱文獻，可知酸濃度、酸浸時(shí)間，沸石粒度是反應進(jìn)行的重要影響因素，故分別從酸濃度、酸改時(shí)間和沸石粒度等方面來(lái)確定沸石的最佳改性條件，每個(gè)因素設計5個(gè)水平。具體參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
改性操作步驟為'量取若干份天然沸石，分別置于250mL的玻璃燒杯中，在室溫下將不同濃度的硫酸與沸石混合反應，在反應中用六聯(lián)攪拌器攪拌，攪拌速度控制在30r/min，設定不同的反應時(shí)間，反應后將混合物過(guò)濾，并用蒸餾水洗滌濾渣數次以去除表面的酸溶液，在烘箱中于105°C下烘3h，粉碎，過(guò)篩，得到不同改性條件下的沸石。
詳情請點(diǎn)擊下載附件：天酸改性沸石對污泥調理的影響
