城市生活污水的高级处理方法.pptx

前言随着经济社会的高速发展，工业废水和城镇生活污水也迅速增长，为改善生态环境，促进水资源的可持续利用，我国城市污水处理厂的处理量和处理率也逐年提高。污泥的急剧增加已成为一个严重的环境问题。如何妥善处置污泥，使其减量化、安定化、无害化、资源化已成为全球关注的课题。一、污泥处理的相关背景1、污泥的有关性质污泥的有关性质含水率极高含水率极高(通常在通常在99%以上以上)结构松散，形状不规则结构松散，形状不规则比表面积与孔隙率极高，具有分形结构比表面积与孔隙率极高，具有分形结构含含大量有机质大量有机质、重金属、病源微生物、重金属、病源微生物、以及放射性核素等难降解物质以及放射性核素等难降解物质 2、污泥处理处置的基本流程污泥处理处置的基本流程（处理）（处理）（处置）（处置）3、调理的作用有效改善污泥的自身特性，提高污泥的脱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水性，以便后续处理和最终处置4、传统的污泥调理法传统的污泥调理法投加絮凝剂投加絮凝剂静电中和静电中和吸附架桥吸附架桥卷扫凝聚卷扫凝聚胶体、悬浮物质胶体、悬浮物质改善泥水改善泥水分离速度分离速度大颗粒大颗粒5、传统调理方法的缺点、传统调理方法的缺点无机絮凝无机絮凝投加量大，增加了污泥重量，投加量大，增加了污泥重量，减少了污泥的热值减少了污泥的热值把金属带进了污泥的最终产物中把金属带进了污泥的最终产物中有机高分子絮凝有机高分子絮凝价格昂贵，有些单体有毒性价格昂贵，有些单体有毒性同时絮凝同时絮凝只能增加泥水分离速度，只能增加泥水分离速度，不能提高污泥可脱水程度不能提高污泥可脱水程度二、污泥的高级处理二、污泥的高级处理表面活性剂法表面活性剂法酶试剂法酶试剂法（一）、表面活性剂法1、表面活性剂的特点2、表面活性剂调理活性污泥的实验过程3、污泥基本性质的测试方法4、表面活性剂对剩余活性污泥滤饼含水虑的影响5、表面活性剂对剩余活性污泥沉降性能的影响 1、结构特点结构特点阳离子表面活性剂阳离子表面活性剂阴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显著降低两相间界面张力润湿、乳化、破乳、起泡、消泡、润湿、乳化、破乳、起泡、消泡、增溶、分散与絮凝、抗静电、润滑等增溶、分散与絮凝、抗静电、润滑等BACK2、表面活性剂调理活性污泥的实验表面活性剂调理活性污泥的实验过程过程（1）阴离子表面活性剂阴离子表面活性剂SDS调理活性污调理活性污泥泥实验目的：应用阴离子表面活性剂SDS调理活性污泥，测定SDS对污泥含水率和污泥上清液中Ca2+、Mg2+含量的影响。第一天：第一天：（1 1）洗净）洗净2 2个坩埚，放入烘箱中（个坩埚，放入烘箱中（105105度）。度）。（2 2）取回污泥进行浓缩，然后测定污泥的基本性）取回污泥进行浓缩，然后测定污泥的基本性质：质：TSS(g/L)TSS(g/L)，MLSS(g/L)MLSS(g/L)，VSS(g/L)VSS(g/L)，pHpH。另外要作第二天实验的准备工作：洗净另外要作第二天实验的准备工作：洗净1010个小瓶，个小瓶，1010个平皿，烘干。个平皿，烘干。（3 3）配制表面活性剂溶液：）配制表面活性剂溶液：15g/L15g/L，即称取，即称取3.75g3.75g的的SDSSDS溶解于溶解于250mL250mL的容量瓶中。的容量瓶中。第二天：第二天：（1 1）关闭烘箱，待平皿冷却后取出，置于干燥器中，过）关闭烘箱，待平皿冷却后取出，置于干燥器中，过半小时称重记录。半小时称重记录。（2 2）在活性污泥中加入）在活性污泥中加入SDSSDS，开始调理，过程如下：，开始调理，过程如下：在在5 5个烧杯（个烧杯（500mL500mL）分别加入等体积（）分别加入等体积（400mL400mL）的活性）的活性污泥样品，随后依次加入适量的各种药剂，投加量依次为污泥样品，随后依次加入适量的各种药剂，投加量依次为0%0%，1%1%，2%2%，5%5%，10%10%，15%g/gTSS15%g/gTSS。将污泥样品置于程控搅拌机下以将污泥样品置于程控搅拌机下以270 r/min270 r/min的转速搅拌的转速搅拌10min10min，改变转速为，改变转速为35 r/min35 r/min再搅拌再搅拌50 min50 min，使药剂和活，使药剂和活性污泥充分混合。性污泥充分混合。（3 3）调理结束，各取）调理结束，各取50mL50mL的活性污泥进行离心，取得上的活性污泥进行离心，取得上清液保存在干净的小瓶子里（用于测溶液中清液保存在干净的小瓶子里（用于测溶液中Ca2+Ca2+、Mg2+Mg2+含量）。含量）。剩下的污泥各取剩下的污泥各取250mL250mL进行抽滤（滤纸先剪好大小，为防进行抽滤（滤纸先剪好大小，为防止破裂每次抽滤用止破裂每次抽滤用2 2张），抽到张），抽到30s30s不再有滤液滴下来为止，不再有滤液滴下来为止，取出泥饼放到平皿上，立即称重后放入烘箱。取出泥饼放到平皿上，立即称重后放入烘箱。第三天：（1）关烘箱，过一会取出烘箱中带泥饼的平皿，置于干燥器中，过半小时称重记录。（2）计算滤饼含水率的变化：（2）阳离子表面活性剂阳离子表面活性剂CTAB调理活性污调理活性污泥泥实验步骤与SDS相同。3、污泥基本性质的测试方法污泥基本性质的测试方法1 1、干污泥重量（、干污泥重量（、干污泥重量（、干污泥重量（TSSTSS）的测定）的测定）的测定）的测定TSSTSS的测定采用重量法。用已恒重样品的为的测定采用重量法。用已恒重样品的为m1m1（g g）的瓷坩埚在天平上称取体积为）的瓷坩埚在天平上称取体积为50ml50ml的样品，记为的样品，记为V V；将称有样品的瓷坩埚放在；将称有样品的瓷坩埚放在水浴锅上蒸，将其中水分蒸发近干，将其移水浴锅上蒸，将其中水分蒸发近干，将其移入烘箱内入烘箱内103103105105烘干烘干2h2h，取出放入干燥，取出放入干燥器内，冷却约器内，冷却约0.5h0.5h后称重，反复几次，直到后称重，反复几次，直到恒重为恒重为m2m2（g g）。即可计算）。即可计算TSSTSS的数值，计的数值，计算公式如下：算公式如下：2 2、有机物含量（、有机物含量（、有机物含量（、有机物含量（VSSVSS）的测定）的测定）的测定）的测定VSSVSS的测定采用重量法。用已恒重样品的为的测定采用重量法。用已恒重样品的为m1m1的的瓷坩埚在天平上称取约瓷坩埚在天平上称取约50ml50ml的样品；将称有样品的样品；将称有样品的瓷坩埚放在水浴锅上蒸，将其中水分蒸发近干，的瓷坩埚放在水浴锅上蒸，将其中水分蒸发近干，将其移入烘箱内将其移入烘箱内103103105105烘干烘干2h2h，取出放入，取出放入干燥器内，冷却约干燥器内，冷却约0.5h0.5h后称重，反复几次，直到后称重，反复几次，直到恒重为恒重为m2m2；将烘干后的样品和瓷坩埚放入马弗炉；将烘干后的样品和瓷坩埚放入马弗炉中（中（5505055050）灼烧灼烧1h1h，关掉电源，待炉内温度，关掉电源，待炉内温度降至降至200200左右时取出，放入干燥器，冷却后称重左右时取出，放入干燥器，冷却后称重为为m3m3。即可计算有机物含量。即可计算有机物含量VSSVSS的数值。的数值。3 3、混合物污泥浓度（、混合物污泥浓度（、混合物污泥浓度（、混合物污泥浓度（MLSSMLSS）的测定）的测定）的测定）的测定MLSSMLSS的测定采用重量法。用无齿扁嘴镊子夹取微孔滤膜的测定采用重量法。用无齿扁嘴镊子夹取微孔滤膜放于称量瓶内，移入烘箱，于放于称量瓶内，移入烘箱，于103103105105烘干烘干0.5h0.5h后后取出，至于干燥器内冷却至室温，称重，反复多次，直取出，至于干燥器内冷却至室温，称重，反复多次，直至恒重为至恒重为m1m1（g g）。将已恒重的微孔滤膜正确地放在滤）。将已恒重的微孔滤膜正确地放在滤膜过滤器的托盘上，加盖配套的漏斗，并用镊子固定好，膜过滤器的托盘上，加盖配套的漏斗，并用镊子固定好，以蒸馏水湿润滤膜，并不断吸滤。以蒸馏水湿润滤膜，并不断吸滤。量取充分混合均匀的混合液量取充分混合均匀的混合液50ml50ml抽吸过滤，体积记为抽吸过滤，体积记为V V。然后使水分全部通过滤膜，再以每次。然后使水分全部通过滤膜，再以每次10ml10ml蒸馏水连续蒸馏水连续洗涤三次，停止吸滤后，取出载有污泥样品的滤膜，放洗涤三次，停止吸滤后，取出载有污泥样品的滤膜，放在与滤膜仪器恒重好的称量瓶里，移入烘箱中于在与滤膜仪器恒重好的称量瓶里，移入烘箱中于103103105105下烘干下烘干2h2h后，移入干燥器内，冷却到室温，称重，后，移入干燥器内，冷却到室温，称重，反复多次，直至恒重为反复多次，直至恒重为m2m2（g g）。）。4、表面活性剂对剩余活性污泥滤饼含水虑的影响本实验测定了表面活性剂本实验测定了表面活性剂CTABCTAB和和SDSSDS对过滤后污泥滤饼含对过滤后污泥滤饼含水率的影响，实验污泥为样品四，结果如下页图所示。由水率的影响，实验污泥为样品四，结果如下页图所示。由图可知，表面活性剂图可知，表面活性剂CTABCTAB和和SDSSDS对污泥滤饼含水率的降低对污泥滤饼含水率的降低有显著的作用。有显著的作用。CTABCTAB调理后，污泥滤饼含水率随着投加调理后，污泥滤饼含水率随着投加量的增加而降低，在量的增加而降低，在15%TS15%TS投加量下，污泥滤饼含水率由投加量下，污泥滤饼含水率由69.47%69.47%降为降为59.62%59.62%，降幅约为，降幅约为10%10%。SDSSDS调理后，效果调理后，效果次于次于CTABCTAB，但是也发挥了一定的作用，起初污泥滤饼含，但是也发挥了一定的作用，起初污泥滤饼含水率随着投加量的增加而降低，在水率随着投加量的增加而降低，在5%TS5%TS投加量下，污泥投加量下，污泥滤饼降到最小值滤饼降到最小值64.36%64.36%，降幅约为，降幅约为5%5%，之后继续增大，之后继续增大SDSSDS投加量，污泥滤饼含水率的变化不是很明显，有略微投加量，污泥滤饼含水率的变化不是很明显，有略微的抑制作用。的抑制作用。表面活性剂对剩余活性污泥滤饼含水率的影响表面活性剂对剩余活性污泥滤饼含水率的影响表面活性剂对剩余活性污泥滤饼含水率的影响表面活性剂对剩余活性污泥滤饼含水率的影响5、表面活性剂对剩余活性污泥沉降性能的影响本实验测定了表面活性剂本实验测定了表面活性剂CTABCTAB和和SDSSDS对活性污泥沉降性能对活性污泥沉降性能的影响。结果如下两页图所示，由图可知，的影响。结果如下两页图所示，由图可知，CTABCTAB和和SDSSDS对对污泥沉降性能有一定的影响，且两者的作用效果有所区别。污泥沉降性能有一定的影响，且两者的作用效果有所区别。经经CTABCTAB调理后，活性污泥取得了较好的沉降效果，污泥调理后，活性污泥取得了较好的沉降效果，污泥沉降速度随着投加量的增大而加快，沉降后的最终污泥体沉降速度随着投加量的增大而加快，沉降后的最终污泥体积减小。其中在积减小。其中在15%TS15%TS投加量下效果最为显著，沉降后污投加量下效果最为显著，沉降后污泥体积由空白污泥样品的泥体积由空白污泥样品的246mL246mL变为变为146mL146mL，体积减少为，体积减少为原来的原来的59%59%。经。经SDSSDS调理后，活性污泥沉降性能变化趋势调理后，活性污泥沉降性能变化趋势与与CTABCTAB不同，在不同，在05%TS05%TS投加量下，投加量下，SDSSDS对活性污泥的沉对活性污泥的沉降性能并没有明显的作用效果，但继续增大投加量后起了降性能并没有明显的作用效果，但继续增大投加量后起了一定的抑制作用，污泥沉降速度减慢，沉降后的最终污泥一定的抑制作用，污泥沉降速度减慢，沉降后的最终污泥体积增大。体积增大。阳离子表面活性剂阳离子表面活性剂CTABCTAB对活性污泥沉降性能的影响对活性污泥沉降性能的影响 阴离子表面活性剂阴离子表面活性剂SDSSDS对活性污泥沉降性能的影响对活性污泥沉降性能的影响 三、后期任务1、酶试剂法调理活性污泥2、采集实验数据并通过数据研究如何配比使处理后污泥的脱水程度和脱水速率的均衡。3、研究表面活性剂和酶脱水作用机理。四、实验感想四、实验感想1 1、通过老师的指导和动手实践，逐步掌握了实验、通过老师的指导和动手实践，逐步掌握了实验仪器使用方法和实验技术。实验能力得到了较大仪器使用方法和实验技术。实验能力得到了较大的提高。的提高。2 2、通过理论和实践的结合，更加深入的了解活性、通过理论和实践的结合，更加深入的了解活性污泥的处理，也了解了水处理技术应用，培养了污泥的处理，也了解了水处理技术应用，培养了专业兴趣。专业兴趣。3 3、懂得了细心，耐心，恒心对科学研究的重要性、懂得了细心，耐心，恒心对科学研究的重要性ThanksThanks !