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随着我国污泥产量的逐年增加,以及污泥的含水率高、脱水性能差等原因,造成污泥后续处理处置的难度与费用剧增。因此,提高污泥脱水性能,降低污泥含水率,成为一个重要的研究课题。 本文针对有机物含量较高(BOD/COD为60%,易生物处理)江苏的某污水处理厂1中的污泥,选育、培养和优化微生物絮凝剂产生菌,并提取优质的微生物絮凝剂,通过微生物絮凝剂的使用及它与其他化学絮凝剂的复合使用对污泥脱水调理的效果进行研究,形成适合于当地污泥的微生物絮凝剂调理工艺,降低污泥脱水后的含水率;针对污泥有机含量低的江苏某污水处理厂2,结合其污泥的理化特性,开展实验室小型实验研究,筛选改善污泥脱水性能的高效PAM(Polyacrylamide,PAM,聚丙烯酰胺),探讨PAM单独及与Fenton试剂复合使用时对污泥脱水性能的影响,确定各种操作参数,结合技术指标要求,确定示范工程实施方案,并进行了现场示范。 通过一系列的实验研究,得出以下结论: 1.对于污水处理厂1的污泥 (1)利用查氏培养基从污泥精制样品中培养及筛选微生物絮凝剂产生菌,得到一株能使高岭土悬浊液絮凝活性高达90%以上的菌株,命名为C11。对C11菌株进行初步鉴定,为克雷伯氏杆菌属,在发酵培养66h时发酵液的絮凝活性最高,其C11菌的絮凝活性主要集中于胞外培养液,提取方法为有机溶剂沉淀法,提取出的微生物絮凝剂命名为MBFC11。每升发酵液中含有微生物絮凝剂MBFC11粗品1.28g,且该絮凝剂主要组分为杂多糖,主要由糖醛酸和葡萄糖胺组成。 (2)对C11菌适合生长的碳源、氮源、pH和温度进行了研究,结果表明该菌的最佳碳源为蔗糖,最佳氮源为硝酸钠,pH值为6,温度为35℃时,絮凝率最大为93.58%。 (3)从C11菌培养液中提取出微生物絮凝剂MBFC11,并将其应用于污泥脱水性能的调理。结果表明:MBFC11单独调理时,絮凝剂投加量为40mg/L且pH为8时污泥脱水效果最好,此时离心后的污泥含水率(76.16%)比不加絮凝剂就进行离心的污泥含水率(82.73%)降低了6.57%。 (4)以有机絮凝剂PAM对该厂污泥进行絮凝调理脱水,结果表明最佳pH为8,最佳投加量为60mg/L,此时含水率最低为77.32%,比不加絮凝剂就进行离心的含水率(82.73%)降低5.41%。以Al2(SO4)3为絮凝剂时,最佳pH为8,最佳投加量为0.6g/L,此时含水率最低为80.02%,比不加絮凝剂就进行离心的含水率(82.73%)降低2.71%。 (5)以微生物絮凝剂MBFC11与无机絮凝剂硫酸铝复合作用对污泥进行调理脱水研究,正交实验结果表明:污泥pH、快转和慢转的转速比及MBFC11与硫酸铝絮凝剂的投加比为主要因素,污泥脱水的最佳组合为:pH为9;MBFC11与硫酸铝投加比为1:45快转和慢转的转速比为400:50,投加方式为次要因素,选取先投加硫酸铝,搅拌2min后投加MBFC11,再搅拌2min即可,此时污泥的含水率为75.12%。 2.对于污水处理厂2的污泥 (1)筛选出3种合适的化学絮凝剂,其絮凝效果为Lu608PAM>Al2(SO4)3。处理1t绝干污泥,使用微生物絮凝剂MBFC11(总费用为1746.4元)比PAM总费用(1763.8元)可减少17.4元,比硫酸铝总费用(2003.2元)可减少256.8元。 (2)针对江苏某污水处理厂2,处理1t绝干污泥,使用CH5015(总费用为1980.23元)比Lu608型PAM总费用(2222.25元)可减少242.02元。