酸碱与农业生物质骨料对污泥脱水效能的影响

第51卷第2期2019年2月哈尔滨工业大学学报JOUＲNALOFHAＲBININSTITUTEOFTECHNOLOGYVol.51No.2Feb．2019DOI:10．11918/j．issn．0367-6234．201710062酸碱与农业生物质骨料对污泥脱水效能的影响郭绍东1，梁恒2，瞿芳术2，朱雷1，汪恂1，李圭白2(1．武汉科技大学城市建设学院，武汉430000;2．城市水资源与水环境国家重点实验室(哈尔滨工业大学)，哈尔滨150090)摘要:为改善污泥脱水性能，在不同pH条件下考察3种农业生物质即小麦秸秆粉末(WSP)、玉米秸秆粉末(CSP)及稻壳粉末(ＲHP)对污泥脱水的影响．采用毛细吸吮时间(CST，tCS)及污泥比阻(SＲF，FSＲ)等表征污泥脱水性能，用粒径和Zeta电位考察污泥性质的变化，通过离心液浊度，胞外聚合物质(EPS)含量、束缚水和泥饼结构来解释协同作用机制．实验结果显示，当pH控制在3时，污泥脱水效果最好，深度脱水后泥饼含水率下降到61．5%;分别投加WSP、CSP及ＲHP时，污泥FSＲ分别下降到7．32×108，7．41×108及8．29×108s2/g．pH小于2或pH从8升高到11时tCS和FSＲ都显著升高;在投加0．75g/gDSWSP、CSP及ＲHP后，也不能改善污泥脱水效果．pH低于2或者碱性条件使污泥释放更多有机物质和浊度，污泥脱水效果恶化严重．酸及生物质改善污泥脱水性能的机理为酸(pH=3)促进污泥分解EPS释放束缚水，而生物质作为骨料提供水分孔道．关键词:污泥脱水;农业生物质;酸碱条件;骨料中图分类号:TU992.3文献标志码:A文章编号:0367－6234(2019)02－0016－06EffectsofacidandalkaliandagriculturalbiomassasskeletonbuilderonsludgedewaterabilityGUOShaodong1，LIANGHeng2，QUFangshu2，ZHULei1，WANGXun1，LIGuibai2(1．UrbanConstructionInstitute，WuhanUniversityofScienceandTechnology，Wuhan430000，China;2．StateKeyLaboratoryofUrbanWaterＲesourceandEnvironment(HarbinInstituteofTechnology)，Harbin150090，China)Abstract:Threeagriculturalbiomasses，wheatstalkpowder(WSP)，cornstalkpowder(CSP)，andricehuskpowder(ＲHP)wereusedtoenhancesludgedewaterabilityatdifferentpHvalues．Capillarysuctiontime(tCS)，filtrationresistance(SＲF，FSＲ)，etc．wereusedtocharacterizesludgedewateringperformance．SludgeparticlesizeandZetapotentialwereinvestigatedtoreflectthechangesofsludgeproperties．Turbidity，extracellularpolymericsubstance(EPS)，boundwater，andsludgecakestructurewereusedtoexplainthemechanismofsynergisticeffect．TheresultsshowedthattheoptimumsludgedewateringperformancewasachievedwhenthepHvaluewas3withadewateredsludgecakemoisturecontentof61．5%under2MPapressure．WhenWSP，CSP，andＲHPweredosedseparately，FSＲdecreasedto7．32×108，7．41×108，and8．29×108s2/g，respectively．SludgetCSandFSＲincreasedremarkablywithpHvalueslowerthan2orrangingfrom8to11，and0．75g/gDSbiomasscouldnotimprovesludgedewaterability，especiallyunderstrongalkaliconditions．Strongacidityandalkalimadesludgerel