生活污泥调质研究

1、生活污泥调质工艺的研究【摘要】本文以泉州市宝洲污水处理厂的污泥为研究对象，研究在污泥中分别加入脱硫石膏、石灰、活性氧化镁、碳酸钠、硫酸铝这五种化学物质进行调质后的脱水率。实验测定了用脱硫石膏、石灰、活性氧化镁、碳酸钠、硫酸铝这五种化学物质调质后的污泥脱水率，从而确定最佳化学调质物质为脱硫石膏，调质物质与污泥的最佳配比为100g污泥加入4g脱硫石膏。【关键词】污泥化学调质；污泥脱水率；最佳化学调质物质；化学调质物质与污泥的最佳配比引言随着我国经济的快速发展，生活水平迅速提高，人们对于环境的要求也越来越高了，所以出现了城市污水处理厂的大批建成和投产，污水处理率得到了进一步的提高，但同时也产生了大量

2、的污泥。大多数污水处理厂在建设期间主要考虑解决污水处理的问题，受资金、技术标准、政策等因素的影响，污泥最终处置方案并不确定，一般拟定为填埋、绿化、农用等方向，实际运行时多以填埋处置为主。生活垃圾填埋场污染控制标准(GB 16889-2008)实施以后，填埋场不再接收含水率高于60的污泥。因此，城市污水处理厂污泥的最终处置已成为亟待解决的问题1。污水处理厂产生的污泥中一般都含有大量病原菌、寄生虫、多种重金属元素等难降解有毒有害物质，会对环境及人类健康造成较大的危害。城市污水处理厂都会要求对产生的污泥经脱水处理后进行无害化甚至资源化处置。但由于污泥颗粒的特殊絮体结构及高度亲水性，直接进行脱水处理有

3、较大的难度，需要投加絮凝剂进行化学调质以改变其特性，来增强污泥脱水效果2，污泥的调质。构成污泥的固体颗粒一般都很细小，而且常常带负电荷，形成一种稳定的胶体悬浮液，使污泥脱水比较困难。为了提高污泥脱水效率，需要对污泥进行调质，以改变污泥的理化性质，使凝聚力增强，颗粒变大。污泥调质是污泥脱水过程中不可缺少的工艺过程。可使用的絮凝剂种类很多，因为有机高分子絮凝剂投加量少，不会增加泥饼量，不会降低热值，也无腐蚀性，并且絮凝效果好，形成的絮体大，强度高，不易破碎，故使用有机高分子絮凝剂3。存在污泥中水分大致有3种形式：存在于污泥颗粒间隙中的水为游离水、间隙水，约占污泥水分的70左右；存在于颗粒间的毛细管

4、中，称为毛细水约占20左右；存在于污泥颗粒内部的内部水和黏附于表面的附着水，约占10左右。一般情况下，游离水、间隙水可以通过重力沉降和自然脱水等重力浓缩脱水方法脱除，而毛细结合水如果不施以更大的离心力和压力，是去除不了的。另外，在固体内部的保留水，用一般的机械操作也难以去除，而固体表面的吸附水，空隙部分的间隙水分别残留着，它们都与粒子群表面的化学结合力很强，无法用机械方法去除。因此研究污泥脱水，应将重点放在对毛细水和附着水的去除上，有效改变污泥的化学、生化学、物理特性是去除着两部分水的重要方法。现在常用的方法有物理调质和化学调质两大类。物理调质有淘洗法、冷冻法及热调质等方法，而化学调质则主要向

5、污泥中投加化学药剂，改善其脱水性能。以上调质方法在实际中都有应用，但以化学调质为主，原因在于化学调质流程简单，操作不复杂，且调质效果很稳定4。 结合我国特殊的国情，我国在环境保护方面起步较晚，污泥的处理没有得到足够的重视，没有形成成熟的配套污泥处理技术，与国外差距较大。但随着国家环保形势的发展，各污水处理厂已经意识到污泥无害化处理势在必行。经过近几年的探索、研究和引进消化，使我国的污泥处理技术有了相应发展，特别是污泥化学调质这一方面有了很大的进步，现在国内常用的化学调质方法为投药调质，对污泥进行化学预处理，从而降低污泥的比阻，使其易于脱水，常用的方法有：石灰处理、酸处理、碱处理，高分子絮凝剂处

6、理等5。但是相对于国外，国内污泥处理技术还是显得简陋和不配套，国外由于发展的较早和环保政策的严格，在污泥处理技术和工艺方面比较成熟，而且配套齐全，具有比较丰富的设计和运行管理经验，因此值得我们借鉴，现在国外污泥化学调质、机械脱水技术已相当成熟。在污泥化学调质上，发展了新型高效的高分子絮凝剂。并且根据污泥的性质选择不同的絮凝剂，在脱水时应用了硅藻土石灰石等物质作为助滤剂，从而提高污泥脱水性能6。本文以泉州市宝洲污水处理厂的污泥为研究对象，研究在污泥中分别加入脱硫石膏、石灰、活性氧化镁、碳酸钠、硫酸铝这五种化学物质进行调质后的脱水率。实验测定了用不同化学物质调质污泥的脱水率，从而确定最佳化学调质物

7、质以及最佳化学调质物质与污泥的最佳配比。1.实验部分1.1 主要仪器与试剂电子天秤（BS224S型，北京赛多利斯仪器有限公司）;电热恒温鼓风干燥箱（DHG-9076A型，上海精宏实验设备有限公司）;100ml烧杯（天津玻璃仪器厂生产）；泉州市宝洲污水处理厂污泥；PH精密试纸（上海三爱思试剂有限公司）；脱硫石膏（莆田湄洲湾火力发电厂）；碳酸钠（天津市致远化学试剂有限公司）；硫酸铝（天津市大茂化学试剂厂）；石灰，活性氧化镁，称量纸。1.2 污泥含水率的测定 本文研究的污泥是泉州市宝洲污水处理厂的污泥,污泥黏稠，半固体，臭味极大。 污泥含水率的测定方法:分别取三只洁净的100ml烧杯，称重，记录数据

8、，再分别称取50g左右污泥，编号1.2.3，称重，记录数据，放到烘箱在105度的条件下烘8小时，再称重，记下数据，再烘8小时，再称，记下数据，反复烘干直到称得的重量不变，称为达到恒重。原重-恒重=水分重。水分重/原重*100%=含水率。 表1-1污泥含水率测定实验数据编号烧杯/g污泥+烧杯/gM1/gM2/gM3/gM4/gM5/g50.63101.1282.9964.4164.3764.3364.3358.04108.4987.1871.7271.6971.6671.6645.4495.9874.9458.9958.9658.9358.93由表1-1可计算出污泥的含水率为：73.06%1.3

9、 污泥pH值的测定污泥pH值的测定方法：污泥与蒸馏水按1:1的比例进行搅拌混匀，静置几小时后用PH试纸测其pH值。称取30.56g污泥于洁净的100ml烧杯中，加入31ml的蒸馏水，静置8小时后，用PH试纸测得其pH值为：7.0-7.5之间。1.4 实验方法 本实验分为两部分，第一部分为探索污泥与脱硫石膏、石灰、活性氧化镁、碳酸钠、硫酸铝这五种化学调质物质的最佳配比范围，第二部分为确定最佳化学调质物质以及污泥与最佳化学调质物质的最佳配比。第一部分： 实验分为五组进行，分别为污泥+脱硫石膏调质、污泥+石灰调质、污泥+活性氧化镁调质、污泥+碳酸钠调质、污泥+硫酸铝调质。1.4.1污泥+脱硫石膏调质

10、取9只洁净干燥的100ml烧杯，将其编号为19。分别称取100g污泥于9只烧杯中，再称取质量分别为5g、10g、15g、20g、25g、30g、35g、40g、45g的脱硫石膏于9只烧杯中，然后倒在平板上用手搅拌混匀。搅拌混匀后分别取适量于称量纸上，编号为19，再分别于电子天平上称量质量，记录第一次质量m1,把9份样品放在自然条件下干燥。早晚各称取一次质量，计算脱水率。污泥+石灰调质、污泥+活性氧化镁调质、污泥+碳酸钠调质、污泥+硫酸铝调质的实验步骤与上述的污泥+脱硫石膏调质的方法一致。第二部分：由第一部分的实验可确定，污泥加入上述五种化学物质调质的最佳配比范围都为100g污泥+1-5g化学调

11、质物质，所以第二部分实验为确定最佳的化学调质物质和污泥与最佳化学调质物质的最佳配比。1.4.2污泥+脱硫石膏调质取5只洁净干燥的100ml烧杯，将其编号为15。分别称取100g污泥于5只烧杯中，再称取质量分别为1g、2g、3g、4g、5g的脱硫石膏于5只烧杯中，然后倒在平板上用手搅拌混匀。搅拌混匀后分别取适量于称量纸上，编号为15，再分别于电子天平上称量质量，记录第一次质量m1,把5份样品放在自然条件下干燥。早晚各称取一次质量，计算脱水率。污泥+石灰调质、污泥+活性氧化镁调质、污泥+碳酸钠调质、污泥+硫酸铝调质的实验步骤与上述的污泥+脱硫石膏调质的方法一致。2.结果与讨论2.1第一部分实验结果

12、分析：2.1.1 污泥+脱硫石膏调质实验结果讨论表2-1污泥+脱硫石膏调质实验数据编号脱硫石膏加入量/gm1/gm2/gm3/gm4/gm5/gm6/gm7/gm8/gm9/gm10/g546.5943.0641.6239.8838.7735.9634.1932.5429.3426.801054.8250.9249.1447.2045.9842.6840.5138.6635.3132.251561.7657.5855.6953.5652.2348.8946.5044.6441.0137.632061.6657.5155.8253.6852.3249.0146.6744.8141.9937.45

13、2564.4859.9557.9555.7654.3750.9848.5446.4542.6139.103061.3957.0355.2953.2752.0048.8946.6344.7441.1337.763562.8958.6056.2554.0452.4449.4147.0245.0041.0737.514069.9565.5263.2760.9459.3956.1853.7151.5947.5643.814563.1759.1156.9954.8853.4650.1547.7545.6941.7438.34 表2-2 污泥+脱硫石膏调质后脱水率脱硫石膏加入量/g510152025303

14、54045脱水率/%42.4841.1739.0739.2639.3638.4940.3637.3739.31图2-1 污泥+脱硫石膏调质后脱水率与脱硫石膏投加量的关系曲线Figure 2-1 sludge + FGD gypsum quenched after dehydration rate of FGD gypsum dosage curve 由表2-2与图2-1可知，刚开始时，随着脱硫石膏加入量的增加，脱水率较高且下降趋势明显。当脱硫石膏加入量增大到一定程度时，脱水率开始趋于平稳。曲线大致呈开始下降趋势明显，后趋于平稳的状态，但又具有一定的跳跃性，其原因分析如下：脱硫石膏是热电厂采用湿

15、式石灰石 (石灰 )石膏法烟气脱硫时产生的副产品,由烟气中的SO2与脱硫剂CaCO3发生反应而形成。脱硫石膏的主要化学组分为二水硫酸钙。在污泥中加入脱硫石膏调质是由于较细的脱硫石膏与污泥中的少量活性SiO2、A l2O3反应形成水化产物钙矾石及单硫型的硫铝酸盐，该水化产物不断填充孔隙并相互搭接促进结构不断地致密。针状的晶体以分子力或化学力把各颗粒结合在一起形成坚硬的致密体,污泥表面不断地溶解形成A l2O42-、SiO32-离子，这些离子与SO42-、Ca2 +作用形成钙矾石和水化硅酸钙产物, 其化学反应式为A l2O42-+6Ca2 +3 SO42-+31H2OC3A·3CaSO4

16、·31H2O A l2O42-+ 4Ca2 + SO42-+ 12H2OC3A·CaSO4·12H2O 自由水反应变成结合水，随着水化反应不断的进行，Al2O42、SiO32离子不断的被消耗，污泥颗粒不断的被溶解。形成的水化产物的量不断增加针状钙矾石、不规则的单硫型水化硫铝酸钙、板状的氢氧化钙与局部形成的C - S - H凝胶粒子,以及未水化的污泥颗粒相互穿插。污泥与脱硫石膏反应形成的主要水化产物为钙矾石、水化硅酸钙、单硫型水化硫铝酸盐以及氢氧化钙，表现出较高的胶凝性能，从而有利于污泥的脱水7。通过观察实验现象随着脱硫石膏加入量的增加，污泥的表面也会出现硬化的现象

17、，不利于污泥的脱水及后续的资源化使用。综上所述：探索出污泥+脱硫石膏调质的最佳配比范围为100g污泥+1-5g脱硫石膏，此时的脱水率较高、而且成本较低。2.1.2污泥+石灰调质实验结果讨论表2-3污泥+石灰调质实验数据编号石灰加入量/gm1/gm2/gm3/gm4/gm5/gm6/gm7/gm8/gm9/gm10/g547.4945.3341.6540.0638.1637.0834.1932.4530.9228.871030.6329.2426.8625.8424.6123.9122.0520.9319.6718.661546.744.5740.8539.4037.4736.5233.7832

18、.1030.5528.492058.9456.2951.4849.9147.0145.8642.4140.3938.5335.942555.0252.7648.8747.3045.3044.2341.1639.2437.3934.953056.1253.8649.8748.3246.4645.3342.2440.0738.2735.743559.4756.8952.3350.5948.5447.3744.1741.7539.9437.004070.2367.5062.8761.0858.8357.6454.2651.7649.7046.784572.4969.6865.2363.7661.50

19、60.4156.6954.0051.8648.54表2-4污泥+石灰调质后脱水率石灰加入量/g51015202530354045脱水率/%39.2139.0838.9939.0236.4836.3137.7833.3933.04图2-2污泥+石灰调质后脱水率与石灰加入量的关系曲线Figure 2-2sludge + lime quenched, dehydration rate and lime added to the amount of curve由表2-4与图2-2，可知，刚开始时，随着石灰的加入量的增加，脱水率较高且趋于平稳。当石灰加入量增大到一定程度时，脱水率开始下降。曲线大致呈开始

20、趋于平缓，后下降的状态，但又具有一定的跳跃性，其原因分析如下：石灰作为助凝剂从以下几个方面改变污泥的脱水性能：第一，提高pH提高絮凝作用；第二，通过与污泥中腐殖酸的作用形成多网格状的骨架，增强絮体的强度，降低可压缩性；第三，石灰会破坏以蛋白质为基础的细胞壁和酶、酸性RNA、碳水化合物的细胞组织和油质，释放污泥颗粒中的细胞水1。向污泥中加入石灰后，钙和污泥中固体粒子作用，使污泥结构发生变化，脱水性能得以提高，污泥和石灰作用后，污泥变成Ca粘土。污泥中Ca-粘土粒子易相互聚合成团粒，生成聚合状土粒，这些粘土粒子呈坚固的针状，使用压滤机脱水时易于脱水干化8。石灰调质污泥，生成Ca(OH)2，此时污泥

21、的碱性增强，强碱性环境能使蛋白质变性并聚沉。但随着石灰加入量的增加，体系的碱性逐渐增强，达到一定程度时，污泥表面就出现硬化、密闭，不利于脱水，所以随着石灰加入量的增加，污泥的脱水率会降低，但是到了石灰加入量为35g时，脱水率突然升高，这是由于污泥表面硬化程度较低、而且里面蓬松结构较强，有利于脱水，所以会出现一个突点。刚析出的蛋白质颗粒较小，呈胶体状，胶体在絮凝沉淀的过程中会吸附周围的蛋白质分子。当体系中氢氧化钙达到饱和时，氢氧化钙存在溶解沉淀平衡，会以沉淀的形式析出，由于周围存在大量的蛋白质分子，蛋白质分子便以新析出的氢氧化钙为胶核，形成大颗粒蛋白质沉淀。当生石灰过量时，依然会有少量蛋白质析出

22、，但速度渐渐减缓。考虑成本的因素，生石灰加入量要适当，不宜过多。还有处理后污泥中的水一部分被结合成固体物质氢氧化钙，还有一部分被蒸发。氧化钙与水反应所生成的氢氧化钙，会与污泥中的其他物质发生进一步的反应，如氢氧化钙与空气中C02的反应，进一步增加了固体物的总量，所产生的热量也可以进一步蒸发一定的水分，进而增加处理后污泥的含固率。综上所述：探索出污泥+石灰调质的最佳配比范围为100g污泥+1-5g石灰，此时的脱水率较高、而且成本较低。2.1.3污泥+活性氧化镁调质实验结果讨论表2-5污泥+活性氧化镁调质实验数据编号活性氧化镁加入量/gm1/gm2/gm3/gm4/gm5/gm6/gm7/gm8/

23、gm9/gm10/g546.7544.0540.2338.7436.7135.8232.8331.1329.5627.491058.3556.0851.4550.6548.4447.4143.9641.7139.7036.981552.4750.0847.2745.7743.8142.7839.4937.3535.5333.132060.0157.4753.5651.8149.6248.4744.9742.7640.6338.222560.1057.6353.5951.7049.3048.1644.7842.6741.0339.163064.3661.7957.6955.7553.3852.2

24、249.0246.6944.7742.523566.1863.5359.4457.3755.1353.9150.6348.2946.4744.444071.3068.7464.8262.9260.5059.2155.7053.3151.4149.364575.1772.0367.5665.5263.9961.7158.5156.1654.5452.73表2-6污泥+活性氧化镁调质后脱水率活性氧化镁加入量/g51015202530354045脱水率/%41.2036.6236.8636.3134.8433.9332.8530.7729.85图2-3 污泥+活性氧化镁调质后脱水率与活性氧化镁加入量

25、的关系曲线Figure 2-3 sludge + active magnesium oxide quenched after dehydration rate with active magnesium oxide addition amount of curve由表2-6与图2-3，可知，刚开始时，随着活性氧化镁加入量的增加，脱水率较高且下降很快。当活性氧化镁加入量增大到一定程度时，脱水率下降速度开始趋于平稳。曲线大致呈开始快速下降，后下降的趋势趋于平稳，但又具有一定的跳跃性，其原因分析如下：活性氧化镁的性质：活性氧化镁，分子式MgO，相对分子质量40.30。其化学组成、物理形态等指标与普通

26、氧化镁没有太大的区别，但活性氧化镁的部分指标与普通氧化镁要求不同；如要有适宜的粒度分布，平均粒径<2 &micro;m（2000nm）；微观形态为不规则颗粒或近球形颗粒或片状晶体；用柠檬酸（CAA值）标示的活性为1225s（数值越小活性越高）；用吸碘值表示的活性为8012（mgI2/100gMgO）；比表面在520m3/g之间，视比容68.5mL/g之间。此外，由于这种氧化镁的活性较高，容易吸水。 活性氧化镁调质污泥，生成Mg(OH)2，此时污泥的碱性增强，强碱性环境能使蛋白质变性并聚沉。随着活性氧化镁加入量的增加，体系的碱性逐渐增强，但是很容易观察到，加入活性氧化镁污泥表面都变

27、成灰白色，而且很快就硬化，表面结块板结，不利于脱水，所以脱水率会明显的降低。 综上所述：探索出污泥+活性氧化镁调质的最佳配比范围为100g污泥+1-5g活性氧化镁，此时的脱水率较高、而且污泥表面硬化程度较低，有利于污泥后续的资源化使用，成本也较低。2.1.4 污泥+碳酸钠调质实验结果讨论表2-7污泥+碳酸钠调质实验数据编号碳酸钠加入量/gm1/gm2/gm3/gm4/gm5/gm6/gm7/gm8/gm9/gm10/g554.2551.7249.7947.4746.2243.7541.5339.6537.0336.161045.2152.6141.1539.4038.5135.9434.333

28、2.9230.9930.411546.7744.4643.3842.0241.4539.6038.3036.9435.2034.682051.5349.3148.2446.9246.3444.3742.9941.5639.6839.172543.7041.7340.6139.5639.1338.0236.7835.2633.5633.113035.8533.6732.9532.4132.2631.4230.7130.0329.0228.813541.8440.3540.1239.6239.4338.9338.3637.6836.6336.424044.0443.1743.0743.0243.0

29、242.7342.0041.4640.7340.634546.0344.8544.8044.7644.6744.2743.5342.9842.1742.07表2-8污泥+碳酸钠调质后脱水率碳酸钠加入量/g51015202530354045脱水率/%33.3432.7425.8523.9724.2319.6412.957.748.60图2-4污泥+碳酸钠调质后脱水率与碳酸钠加入量的关系曲线Figure 2-4 sludge + sodium carbonate quenched after dehydration rate with sodium carbonate added to the a

30、mount of curve 由表2-8与图2-4，可知，刚开始时，随着碳酸钠的加入量的增加，脱水率较高且趋于平稳。当碳酸钠加入量增大到一定程度时，脱水率开始下降。曲线大致呈开始趋于平缓，后下降速度增快的状态，但又具有一定的跳跃性，其原因分析如下：碳酸钠的性质：碳酸钠属于盐，不属于碱。因为碳酸钠的水溶液呈碱性，碳酸钠易溶于水，碳酸钠是一种强碱盐，溶于水后发生水解反应(碳酸钠水解会产生碳酸氢钠和氢氧化钠），使溶液显碱性。长期暴露在空气中能吸收空气中的水分及二氧化碳，生成碳酸氢钠，并结成硬块。吸湿性很强，很容易结成硬块。碳酸钠调质污泥，生成NaOH，此时污泥的碱性增强，强碱性环境能使蛋白质变性并聚

31、沉。随着碳酸钠加入量的增加，体系的碱性逐渐增强，但是很容易观察到，随着碳酸钠加入量的增加，污泥的脱水率下降很快，而且加入量达到30g以上时脱水率明显降低，而且偏低，主要是因为碳酸钠长期暴露在空气中能吸收空气中的水分及二氧化碳，生成碳酸氢钠，并结成硬块。吸湿性很强，很容易结成硬块。所以随着碳酸钠加入量的增加，污泥里面含有的碳酸钠量增多，碳酸钠吸收空气中的水分及二氧化碳，生成碳酸氢钠，并结成硬块，所以污泥表面硬化而且生成很多的碳酸氢钠，使污泥的重量增加。 综上所述：探索出污泥+碳酸钠调质的最佳配比范围为100g污泥+1-5g碳酸钠，此时的脱水率较高、而且污泥表面硬化程度较低，生成的碳酸氢钠较少，有

32、利于污泥后续的资源化使用，成本也较低。2.1.5 污泥+硫酸铝调质实验结果讨论 表2-9污泥+硫酸铝调质实验数据编号硫酸铝加入量/gm1/gm2/gm3/gm4/gm5/gm6/gm7/gm8/gm9/gm10/g542.9041.8339.7937.4935.5332.7731.9530.1427.9425.741037.4636.4834.4732.6030.9128.5227.7926.2524.3522.541551.6850.3447.2644.9342.9340.0439.2437.3135.1532.992050.9249.7746.7744.6342.7540.2239.513

33、7.8035.8933.982538.3436.6733.9432.1730.5928.5427.9926.6725.1323.593050.8048.3044.7442.6440.4438.2037.5435.9934.2532.523540.8739.0735.4033.8632.2230.3129.8628.5827.2926.004051.2550.2146.9644.9843.2241.0140.5439.2537.7336.214548.5447.5244.6442.8141.0539.1838.6937.5536.1534.75表2-10污泥+硫酸铝调质后脱水率 硫酸铝加入量/g

34、51015202530354045脱水率/%40.0039.8336.1633.2738.4735.9836.3829.3528.41图2-5 污泥+硫酸铝调质后脱水率与硫酸铝加入量的关系曲线Figure 2-5sludge dewatering rate + aluminum sulfate quenched aluminum sulfate added to the amount of curve.由表2-10与图2-5，可知，刚开始时，随着硫酸铝加入量的增加，脱水率较高且呈下降的趋势。当硫酸铝加入量增大到一定程度时，脱水率上升后又开始下降。曲线大致呈下降、上升、下降的趋势，具有一定的跳跃

35、性，其原因分析如下：硫酸铝的性质用途：硫酸铝溶于水后能使水中的细小微粒和自然胶粒凝聚成大块絮状物，从而自水中除去，故用作供水和废水的混凝剂。在污泥调质过程中，铝盐、铁盐等无机调质剂主要起电性中和的作用，无机高分子絮凝剂和有机高分子絮凝剂主要起吸附架桥作用，其中阳离子有机高分子絮凝剂同时具有电性中和与吸附架桥的作用。有机高分子絮凝剂其相对分子质量大小比其所带电荷类型、电荷密度更为重要9。常用的无机调理剂主要有铁盐和铝盐两种，铁盐主要包括：氯化铁(FeCl，·6H20)、硫酸铁Fe2(SO4)3·4H2O、硫酸亚铁(FeS04·7H2O)、聚合硫酸铁(PFS)。另外，

36、铝盐主要有：硫酸铝Al2(SO4)3·18H20、三氯化铝(A1C13)、碱式氯化铝Al(OH)2C1、聚合氯化铝(PAC)。投加无机调理剂后，可大大加速污泥浓缩作用，改善过滤脱水效果3.铝盐水解形成氢氧化铝，其密度与水接近，因此其含量影响污泥沉降性能。铝盐含量越高，污泥沉降性能越差，调质浓缩处理难度越大。所以我们观察曲线图可以观察到随着硫酸铝加入量的增加污泥的脱水率呈明显的下降趋势，当硫酸铝加入量达到25g时，污泥的脱水率呈上升的趋势，这是由于此时污泥的硬化结构较低，蓬松程度较高，所以脱水率会有明显的上升，但是相比较硫酸铝加入量为5g的污泥，硫酸铝加入量为25g的污泥的脱水率明显较

37、低，而且硬化程度较高，不利于后续的资源化使用以及节约成本。终上所述：探索出污泥+硫酸铝调质的最佳配比范围为100g污泥+1-5g硫酸铝，此时的脱水率较高、而且污泥表面硬化程度较低，有利于污泥后续的资源化使用以及节约成本。2.2第二部分实验结果分析：2.2.1污泥+脱硫石膏调质的实验结果讨论表2-11污泥+脱硫石膏调质实验数据编号脱硫石膏加入量/gm1/gm2/gm3/gm4/gm5/gm6/gm7/gm8/gm9/gm10/g147.0244.6742.6939.9237.9536.0633.9732.3030.2828.30247.9645.4543.2840.5438.1936.1734.

38、1732.5130.5128.51351.7849.3147.2044.4141.1938.3336.3334.5432.4230.54450.5148.1545.9742.6238.9536.6434.7032.8930.8628.81552.4249.9847.6844.2840.1738.6436.6434.8232.8130.82表2-12 污泥+脱硫石膏调质后脱水率脱硫石膏加入量/g12345脱水率/%39.8140.5641.0242.9641.20 图2-6污泥+脱硫石膏调质后脱水率与脱硫石膏投加量的关系曲线Figure 2-6 sludge + FGD gypsum quenc

39、hed after dehydration rate of FGD gypsum dosage curve 由表2-12和图26可知：污泥+脱硫石膏调质的最佳配比为:100g污泥+4g脱硫石膏。2.2.2污泥+石灰调质的实验结果讨论表2-13污泥+石灰调质实验数据编号石灰加入量/gm1/gm2/gm3/gm4/gm5/gm6/gm7/gm8/gm9/gm10/g154.9851.5648.7645.8743.9041.6639.8037.8335.8033.56250.0946.7943.9041.1539.0536.9335.2133.3431.5129.39350.9147.7444.96

40、42.1040.1537.7235.9133.9231.9129.63449.0445.6442.7639.4937.8635.7934.0632.1730.2528.18551.2247.7944.6841.7839.8637.7235.9634.0632.1529.87表2-14 污泥+石灰调质后脱水率石灰加入量/g12345脱水率/%38.9641.3341.8042.5341.69图2-7污泥+石灰调质后脱水率与石灰加入量的关系曲线Figure 2-7sludge + lime quenched, dehydration rate and lime added to the amoun

41、t of curve 由表2-14和图2-7可知：污泥+石灰调质的最佳配比为：100g污泥+4g石灰。2.2.3污泥+活性氧化镁调质的实验结果讨论表2-15污泥+活性氧化镁调质实验数据编号活性氧化镁加入量/gm1/gm2/gm3/gm4/gm5/gm6/gm7/gm8/gm9/gm10/g147.0144.3941.8038.4736.4434.8733.7531.1929.3427.66248.9946.3643.8840.4238.4035.7634.0232.2730.4828.50348.0545.2742.6139.2337.1734.6432.9331.7829.5627.6745

42、2.2849.3346.7543.0940.9738.2036.2334.1432.0729.75550.7347.7445.0741.4139.1836.4734.4732.4830.5028.19表2-16 污泥+活性氧化镁调质后脱水率活性氧化镁加入量/g12345脱水率/%41.1641.8242.4143.0944.43图2-8 污泥+活性氧化镁调质后脱水率与活性氧化镁加入量的关系曲线Figure 2-8 sludge + active magnesium oxide quenched after dehydration rate with active magnesium oxide

43、 addition amount of curve 由表2-16和图2-8可知：污泥+活性氧化镁调质的最佳配比为：100g污泥+5g活性氧化镁。2.2.4污泥+碳酸钠调质的实验结果讨论表2-17污泥+碳酸钠调质实验数据编号碳酸钠加入量/gm1/gm2/gm3/gm4/gm5/gm6/gm7/gm8/gm9/gm10/g146.9044.4641.9239.4537.4635.5334.2632.3330.4128.51241.2338.8936.5734.2632.4930.9329.5427.9326.3224.89345.0242.5039.9437.5035.6933.9932.4830

44、.8229.1627.58449.1846.6844.0941.6239.6237.6836.2434.4032.5730.99554.6851.7749.0746.4544.3642.5140.7438.8236.8634.99表2-18 污泥+碳酸钠调质后脱水率碳酸钠加入量/g12345脱水率/%39.2239.6338.7436.9936.01图2-9污泥+碳酸钠调质后脱水率与碳酸钠加入量的关系曲线Figure 2-9sludge + sodium carbonate quenched after dehydration rate with sodium carbonate added

45、to the amount of curve 由表2-18和图2-9可知：污泥+碳酸钠调质的最佳配比为：100g污泥+2g碳酸钠。2.2.5污泥+硫酸铝调质的实验结果讨论表2-19污泥+硫酸铝调质实验数据编号硫酸铝加入量/gm1/gm2/gm3/gm4/gm5/gm6/gm7/gm8/gm9/gm10/g152.0049.1946.4343.6741.5239.6038.3336.8235.0933.03257.1754.1751.1648.3446.1544.2842.4940.4338.3636.20353.8250.8748.0845.2043.1941.3939.6937.5935.5

46、233.30448.5545.3642.5839.5337.5935.7734.2832.6430.9929.14553.1950.1347.3144.6242.4840.5838.9937.1635.3333.28表2-20 污泥+硫酸铝调质后脱水率硫酸铝加入量/g12345脱水率/%36.4836.6838.1339.9837.43图2-10污泥+硫酸铝调质后脱水率与硫酸铝加入量的关系曲线Figure 2-10sludge dewatering rate + aluminum sulfate quenched aluminum sulfate added to the amount of

47、curve. 由表2-20和图2-10可知：污泥+硫酸铝调质的最佳配比为：100g污泥+4g硫酸铝。3.结论第一部分实验结论：图3-1污泥+各化学物质调质后脱水率与化学物质加入量的关系曲线Figure 3-1 sludge + curve of each substance quenched after the dehydration rate and chemical substances added in an amount由第一部分实验的结果分析我们可以观察到，污泥分别与脱硫石膏、石灰、活性氧化镁、碳酸钠、硫酸铝这五种化学物质进行调质后都能有效的提高污泥的脱水率，本文研究的污泥是泉州市宝

48、洲污水处理厂的污泥，含水率为：73.06%，pH值为7.0-7.5之间，添加这五种化学物质调质后，都能增强污泥的碱性，从而增强污泥的脱水效果,使污泥的含水率降到60%以下，符合污泥的填埋标准，也有利于污泥的后续资源化处置。通过图3我们可以明显的观察到，在污泥中分别加入脱硫石膏、石灰、活性氧化镁、碳酸钠、硫酸铝这五种化学物质进行调质后，污泥的脱水率有一定的差别，污泥+脱硫石膏调质的脱水效果最好，但脱水率最高的都是在化学调质物质加入量为5g时，而且随着化学调质物质加入量的增加，污泥的脱水效果都有明显的降低，所以由第一部分实验我们可以探索出污泥加入脱硫石膏、石灰、活性氧化镁、碳酸钠、硫酸铝这五种化学

49、物质进行调质的最佳配比范围为：100g污泥加入1-5g化学调质物质。第二部分实验结论：图3-2污泥+各化学物质调质后脱水率与化学物质加入量的关系曲线Figure 3-2 sludge + curve of each substance quenched after the dehydration rate and chemical substances added in an amount由图3-2和第二部分实验的结果分析，我们可以观察出污泥+脱硫石膏调质、污泥+石灰调质、污泥+活性氧化镁调质后污泥的脱水率相差不多，其中污泥+活性氧化镁调质后的脱水率略高，而污泥+碳酸钠调质和污泥+硫酸铝调质后

50、污泥的脱水率就明显的偏低。通过观察实验现象，也可以观察到污泥+碳酸钠调质和污泥+硫酸铝调质后污泥的渗透液较多，污泥呈粘稠状，而且除臭效果不明显，而污泥+脱硫石膏调质、污泥+石灰调质、污泥+活性氧化镁调质后的污泥几乎没有渗透液，而且除臭效果明显，但是三者的硬化、板结程度不一样，污泥+活性氧化镁调质后污泥的硬化、板结程度最高，其次是污泥+石灰的调质，最低是污泥+脱硫石膏的调质，而且污泥+脱硫石膏的调质除臭效果最明显。我们知道污泥的硬化、板结程度越高、越不利于污泥的后续处置，比如资源化的处置，污泥如果作为肥料铺洒在农作物上，硬化、板结程度高就不利于土壤的空气流通，这会增加污泥的后续处置成本。所以污泥+脱硫石膏调质的效果最佳，而且，污泥+脱硫石膏调质后硬化、板结程度最低，脱水率较高，除臭效果明显，有利于污泥的后续资源化处置。100g污泥+4g脱硫