生物淋滤-Fenton对印染污泥脱水性能影响

Posted 2023-01-13 生物

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摘要：采用嗜酸性硫杆菌生物淋滤联合Fenton氧化法对印染污泥脱水性能进行了研究。结果表明，生物淋滤过程中pH下降速率随着硫粉添加量增加而变快，经生物淋滤处理后污泥的脱水性能在一定程度上得到了改善。对生物淋滤后的污泥进行了Fenton氧化处理，获得的最佳反应条件为反应时间2 h，H2O2和Fe2+添加量分别为6 g/L和0.5 g/L。

在该条件下，污泥上清液中总有机碳（TOC）由20.8 mg/L增加到356.6 mg/L；污泥比阻（SRF）和滤饼含水率分别由5.98×1011s2/g和88.75%减少至1.26×1011s2/g和82.85%。生物淋滤-Fenton氧化法在污泥破解程度和脱水性能改善方面均优于单独Fenton氧化法。

随着印染行业规模的扩大及印染废水处理率的提高，废水处理过程产生的剩余污泥量正逐年增多。与城镇污泥相比，印染污泥属典型的大宗工业固体废物，含水率较高+成分复杂。此外，由于污泥具有很强的亲水性以及特殊的絮体结构，导致其脱水困难。因此，污泥脱水已成为污泥处理的主要瓶颈。

Fenton反应是一种高级氧化技术（AOPs），其作用机理是H2O2在催化剂Fe2+作用下分解并生成具强氧化性的羟基自由基（.OH），而.OH能对有机污染物进行攻击和破坏。由于Fenton反应可以氧化破解污泥中的胞外聚合物（EPS），降低污泥亲水性，从而提高污泥的脱水性能，因此，国内外学者相继将Fenton氧化技术引入污泥脱水处理的研究中。

然而采用传统的Fenton反应氧化污泥，需添加大量的无机酸调节污泥体系PH，导致Fenton氧化处理费用较高。近年来兴起的污泥生物淋滤是一种污泥无害化+低成本技术，它利用嗜酸性硫杆菌的生物氧化作用和产酸作用发展起来，能够去除污泥中重金属、杀灭病原菌以及消除恶臭，还可提高污泥的脱水性能。耦合生物淋滤和Fenton氧化过程，利用污泥生物淋滤使污泥PH降至Fenton反应合适=C范围内，有效节省了耗酸量，降低了Fenton氧化处理费用，同时还可为后续Fenton氧化调理污泥提供适宜的基础。然而，目前国内外对生物淋滤Fenton处理城镇污泥的应用尚属起步阶段，且对工业污泥的研究鲜见报道。。

本研究利用生物淋滤联合Fenton氧化调理印染污泥，在考察印染污泥中EPS的破解效果基础上，分析处理后污泥比阻（SRF）和滤饼含水率等脱水指标，研究其对印染污泥脱水能力的影响，以期为印染污泥的减量化处理提供技术支撑。

1实验部分

1.1实验污泥

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