壳聚糖及其复合絮凝剂在污泥深度脱水处理中的效用

合集下载

壳聚糖及其衍生物在工业污水处理中的研究及应用

田艳，张敏，程爱民
（西环境监测中心站，广广西南宁５０２）３０２
［要］绍了近年来国内外壳聚糖及其衍生物在不同工业污水处理中的应用及相关机理。壳聚糖及其衍生物摘介作为絮凝剂、属离子的螯合剂以及有机物的吸附剂，工业污水处理中有着相当广泛的应用．要是絮凝和处理金在主含重金属离子的工业废水，境效益显著。壳聚糖及其衍生物是绿色的水处理剂，未来发展的方向是合成性能更环其
ｉｄｓａａｔｗａｅａｅｂｅｅｉｗｄｉｅｅｔｙａｓＣｈｔｓｎａｄｉｅｖｔｅａｅｕｅｓｆｃｕａｔｎｕｔｌｗｅｔｒｈｖｅｎｒｖｅｅｎｒｃｎｅｒ．ｉａｎｔｄｒａｉｓｃｎｂｓｄａｏｃｌ，ｉｒｓｏｓｉｖｌｎ
壳聚糖（，一氨基一一氧一Ｄ一葡萄糖）１４二２脱一是从虾、等甲壳纲动物中提取的一种天然碱性高蟹分子多糖。壳聚糖具有原料丰富、毒无味、无价廉、
维普资讯
第２７卷第３期２００７年３月
工业水处理
ＩｄｓｒａｅｒａｍｅｔｎｕｔａＷｔｒｅｔｎｉｌＴ
Ｖｏ．７Ｎ．１ｏ３２
Ｍａ．２０７ｒ，０
壳聚糖及其衍生物在工业污水处理中的研究及应用

污泥调理中混凝剂对污泥脱水性能影响研究

污泥调理中混凝剂对污泥脱水性能影响研究污泥调理中混凝剂对污泥脱水性能影响研究引言污水处理厂产生的污泥是一种废弃物，内容复杂且含有大量水分。

为了减少污泥处理量、节约能源，提高污泥脱水效果至关重要。

其中，混凝剂是污泥调理过程中的关键因素之一。

本研究旨在探究不同混凝剂对污泥脱水性能的影响，为优化污泥调理过程提供科学依据。

材料与方法1. 实验材料：本次实验所用的污泥取自某污水处理厂，混凝剂为PAC、PFS和PAM。

2. 实验方法：将不同混凝剂与污泥以不同比例进行混合，通过一系列实验来研究混凝剂的影响。

a. 对比试验：分别采用纯污泥进行脱水，作为对照组。

b. 单一混凝剂试验：将单一混凝剂与污泥按照不同比例混合，进行脱水实验。

c. 多混凝剂试验：将两种或三种混凝剂与污泥按照不同比例混合，进行脱水实验。

结果与讨论1. 对比试验结果：纯污泥的平均含水率为80%，说明污泥的脱水性能较差。

2. 单一混凝剂试验结果：a. PAC试验：当PAC与污泥的质量比例为1:10时，脱水性能得到了明显改善。

此比例下，污泥的平均含水率下降到了65%。

随着PAC用量的增加，脱水效果继续提高。

b. PFS试验：与污泥按照1:10的比例混合时，PFS的脱水效果较好，平均含水率为68%。

当PFS用量增加至1:5时，脱水效果仅略有改善。

c. PAM试验：PAM的脱水效果相对较差，即使与污泥按照1:5的比例混合，平均含水率仍高达72%。

3. 多混凝剂试验结果：a. PAC+PFS：将PAC与PFS按照1:5的比例混合，对污泥脱水效果影响较大。

平均含水率下降到了58%。

b. PAC+PAM：当PAC与PAM按照1:5的比例混合时，脱水效果有所改善，平均含水率为63%。

c. PAC+PFS+PAM：将PAC、PFS和PAM按照1:2:2的比例混合，脱水效果进一步提高，平均含水率降至55%。

结论1. 在污泥调理过程中，混凝剂的选择对脱水性能有明显影响。

壳聚糖

壳聚糖制备了壳聚糖（CTS）- 聚硅酸硫酸铁（PFSS）复合絮凝剂。

考察了复合絮凝剂组成、投加量、pH 值以及沉降时间对皂素废水深度处理的影响，通过絮凝试验，得出最佳工艺：复合絮凝剂（CTS-PFSS）投加量为12 .5mg / L，pH 值的范围为7.0，沉降时间为15 min，在此条件下COD、浊度的去除率分别达到93.9%和93. 3%。

标签：壳聚糖聚硅酸硫酸铁皂素废水皂素属于结构复杂的甾体类化合物，是生产甾体激素类药物的基础原料，由黄姜经发酵、酸解、萃取等工序生产得到[1]。

生产过程中排放的废水色度大、酸性强、有机物浓度高，处理难度较大，通过一次生化处理后COD浓度仍达3000mg/L左右，不能达到工业废水排放的最低标准，需要经过后续深度处理才能符合要求。

壳聚糖（CTS）是甲壳素的脱乙酰化产物，来源于甲壳类动物和真菌生物，壳聚糖分子链段中含有大量的氨基、羟基和N- 乙酰基，这些活性功能基团使壳聚糖通过氢键或盐键形成具有类似网状结构的笼形分子[2]，其絮凝作用很强。

但壳聚糖具有分子量小，架桥能力差、成本高、难溶于水等缺点[3]。

聚硅酸硫酸铁（PFSS）是一种高效低耗无二次污染的新型无机高分子絮凝剂。

本文拟采用PFSS与CTS复配，制备复合絮凝剂，由此改变了壳聚糖架桥能力并降低处理成本，此絮凝剂在水处理过程中形成的絮体大且沉降快[4]。

1实验部分1.1试剂和仪器壳聚糖（脱乙酰度90%）;NaSiO3（SiO21.8%），H2SO4质量分数为98%，Fe2（SO4）3、NaOH均为分析纯，聚合硫酸铁（PFS）按文献方法[5]制备[5]。

PHS-3C型酸度计; JJ-4六连同步电动搅拌器;STA-A1Z型浊度仪;HH-6 COD 测定仪;电子天平（0.0001g）。

1.2复合絮凝剂的制备将一定体积的聚合硫酸铁（PFS）溶液加入用硅酸钠现制的的聚合硅酸（PS）中，保证n（Fe ）：n （Si ）=1：1，混合均匀，在40OC、频率约为50/min恒温振荡器中反应2.5h，静置陈化3h，得到碱化度为1.5的PFSS产物。

污泥化学调理中混凝剂用量对污泥脱水性能的影响

污泥化学调理中混凝剂用量对污泥脱水性能的影响摘要：污泥处理是城市污水处理厂一个不可缺少的环节，污泥需要及时处理与处置，其目的在于减量、稳定、无害化和综合利用等，以保证污水处理厂的正常运行和处理效果，防止二次污染。

污泥中含有大量的水，占总重量的95%～99%，导致污泥容积大，给污泥后续处理带来困难，需要对其进行深度脱水，缩小污泥体积。

但活性污泥脱水性能差，需对污泥进行调理，提高污泥脱水性能。

本文主要分析和研究了影响污泥脱水的因素以及相关的污泥调理措施和其混凝剂对于污泥脱水性能的影响。

关键词：污泥；化学调理；混凝剂；脱水性1影响污泥脱水因素1.1污泥的种类的影响污泥的性质将直接影响污泥脱水效果，污泥中污泥颗粒粒径的大小及其分布决定过滤脱水的难易程度和好坏。

试验证明城市污水厂初沉污泥较易脱水，剩余活性污泥较难脱水，其混合污泥的脱水性能介于两者之间。

此外，污泥中的有机物含量及污泥颗粒大小还直接影响化学药剂的投加量。

1.2过滤压力过滤的难易与物料的压缩性及压力值有关。

一般来说，真空度越高，滤饼密度越大，含水率越低。

但随着滤饼密度增加，过滤阻力增加，不利于过滤脱水。

城市污泥随着过滤压力的增加，污泥比阻值也随之增加，压力增大，动力消耗增加，污泥处理成本提高。

因此，污泥过滤脱水时必须选择适当的压力。

1.3混凝剂的种类和投加量混凝剂的种类和投加量对污泥比阻的影响如前所述。

不同脱水方式需采用不同的混凝剂，如真空过滤脱水，采用高分子混凝剂的效果较好，离心脱水时，不宜采用无机混凝剂。

1.4过滤设备过滤设备的性能影响着过滤压力、滤过污泥产率、滤液悬浮物浓度、固体回收率及滤饼的剥离性能，过滤机械不同，采用的过滤介质也不同。

如真空过滤和压滤脱水机械中，主要采用织物制品。

滤布不同，过滤后，滤饼脱落的难易程度不同。

2污泥化学调理法有机质污泥（包括初沉污泥、腐殖污泥、活性污泥及消化污泥）均是以有机物微粒为主体的悬浊液，颗粒大小不均匀且很细小，具有胶体特性。

壳聚糖复合絮凝剂在工业污水处理中的应用研究

壳聚糖与传统的化学絮凝剂相比，有投加量具
（ｎ）５．ｍ／，Ｓ为１２ｍ／；Ｚ为８１ｇＬＳ５ｇＬ原水：Ｏ为ＣＤ２２８ｍ／，Ｓ为２６ｍ／，厂制革废水：Ｏ为４ｇＬＳ４ｇＬ某ＣＤ
ｗａｔｗａｅｓｓｕｉｄ．ｒｌｒａｉｇｒｓｔｈｗｄｔａｅｏａｄｗｔｈｒｄｔｎｌｆｃｕａｔｓｃｓＰｓｅｔｒｗａｔｄｅｒｅｔｅｔｎｅｕｌｓｏｅｈｔｗｈｎｃｍｐｒｉｈｔｅｔｉｉａｌｃｎｕｈａＡＣ，ＣＯ｝ｓｅａｏｏｌＤ，ＳＳ
ａｄｒｍｏａａｅｏｈｓｆｅｕａｔｗｅｔｕ０％．２ｎｅｖｌｒｔｔｉｏｃｌｎｐｌｆｌｎ一０％，ｔｅｔｅｔｏｔｏｉｏｃｌｔＷａｅｕｅｙ４ｈｒａｉｃｓｆｔｓｆｅｕａＳｒｄｃｄｂ０％～５ｎｇｈｌｎ０％，ａｄｎｉｅｏｄｐｌｔｏｅｒａｅｒａｅｙ．１ｅｆｒ．ｔｉｆｏｅｌｎＳｏｂｉｕｃｎｍｉｄｅｖｒｎｎａｅｅｉｔｓｃｎｏｌｉｎｄｃｓｄｇｅｔｌｌｒｏｓｕｅＩｅｅｈｓｌｅｕａｔｉｆｏｖｏｓｅｏｏｃａｎｉｏｍｅｔｌｂｎｌｓ．ｎｔＫｅｗｏｄｃｉｏａｃｍｐｓｔｎｆｏｃｌｔｗａｅｒａｍｅｔｙｒｓｈｔｎｓｏｏｉｏｃｕａｉｌｎｔｒｔｅｔｎ
聚合氯化铝（Ａ）聚丙烯酰胺（Ａ；Ａ＋ＰＣ；ＰＭ）ＰＣ

污泥化学调质+深度脱水技术的神秘面纱

揭开污泥化学调质+深度脱水技术的神秘面纱最近一个时期，业内开始流行一种所谓“污泥深度脱水”技术，一些厂家宣传其机械脱水动辄可以达到含固率50~60%以上，吨泥饼的处理成本只有区区几十元。

随着环保部12月刚刚发布的通知，要求市政污水厂的污泥出厂含固率必须达到50%以上。

根据业内目前的处置水平和投资情况，这一政策几乎是给“深度脱水技术”量身定做的一般。

这种技术的潜在影响力和前景，激发了我的好奇心。

根据常识，一般生物污泥采用加高分子聚合物的机械脱水，只能脱到含固率10~30%。

再深脱，就非得做些特殊的处理了，这种处理叫做“调质”(conditioning)。

调质有多种方法，有热物理法，如“热水解”、“水热干化”、“湿性氧化”等等；有物理法，如超声波、微波等；最多的是化学法，通过添加某些无机化学盐类，可以起到改变污泥分子电荷极性，增加颗粒孔隙、改善压滤特性等效果。

不难发现，目前市场上最普遍也最便宜的技术都是这种化学调质+高压压滤处理的组合。

本文就是我一周来学习的结果，敬希方家指正。

一、神秘配方后面的心态十分有趣的是，每个做化学法调质+深度脱水的技术设备商，都倾向于把自己的技术搞得神秘兮兮的。

参观可以，但是不能进混合和配料车间。

远远看一眼可以，但不能取样。

参观者只能站在板框压滤机旁边，看着源源不断出来的干得像石头的泥饼，惊讶地合不上嘴。

面对如此神奇的技术，怎能不啧啧称赞？作为业内人士，我十分反感这种遮遮掩掩、故弄玄虚、掩耳盗铃般的技术保密。

如果参观者不懂技术，你这么防范也没必要；如果是懂行的，盖住关键部位，就以为别人看不到了、看不懂了？再说，我还发现了一个这些人共同的毛病，我称之为“此地无银三百两综合症”：恨不能每件事都要注册一个专利，以求“自我保护”。

殊不知，一旦在专利中公布了工艺原理或过程，所谓化学调质技术其实不过是一捅就破的一层窗户纸而已。

有趣之处还在于，这些技术专利的内容实质基本是一样的！都是采用氯化铁（或硫酸铁、聚合硫酸铁）加生石灰进行调质，个别的还要用到矿化剂，采用板框机或高压板框机进行压滤而已！简单搜了一下，就找到了以下专利，以申请时间先后排序如下：[2003.11.24] 曾智勇污泥高效脱水调理剂[2003.11.24] 曾智勇一种纳米高效污泥脱水调理剂[2006.11.15] 广州普得环保污泥深度脱水的添加剂[2007.01.19] 广州普得环保污泥制砖简易低能耗干燥方法[2007.04.17] 同济大学一种污泥胶凝固化剂及其应用[2008.03.26] 山东省科学院新材料研究所高干度压榨脱水[2009.08.31] 江汉大学污泥调理剂及其污泥脱水方法[2009.10.01] 厦门水务集团一种污泥脱水方法[2009.12.11] 广州普得环保污泥二次加压脱水方法[2009.12.21] 杭州兴源过滤污泥深度脱水方法[2010.06.13] 东南大学污泥深度脱水的调质混凝剂[2010.06.13] 东南大学一种脱水污泥的二次深度脱水方法[2010.06.13] 东南大学一种污泥深度脱水的方法我搜的不一定完全，仅从上述专利分析，让我觉得是一个湖南的曾先生首先想到了这种方法，三年后一家广州的公司才有了类似的尝试。

污泥脱水絮凝剂的研究进展及应用探索

DOI ：10.19965/ki.iwt.2022-1284第 44 卷第 2 期2024年 2 月Vol.44 No.2Feb.，2024工业水处理Industrial Water Treatment 污泥脱水絮凝剂的研究进展及应用探索张洁1，赖月1，杨朝辉1，林皓2，周顺桂1，叶捷1，刘昌庚1，3（1.福建农林大学资源与环境学院，福建福州 350002；2.武夷学院生态与资源工程学院，福建武夷山 354300；3.攀枝花学院生物与化学工程学院，四川攀枝花 617000）［摘要］活性污泥法是污水生物处理最广泛使用的工艺之一。

作为活性污泥法的主要副产物，剩余污泥的高含水率特性容易造成运输困难、资源化利用成本高、热值降低等问题，因此需要对其进行脱水。

絮凝法因操作简便、反应速度快、适用范围广、脱水效果好等优点而被广泛应用于污泥脱水。

详细阐述了不同絮凝剂的分类、优缺点及相关絮凝机理，系统归纳了各类絮凝剂的制备策略及在污泥脱水中的应用探索，探讨了污泥脱水絮凝剂未来的发展方向，以期为今后絮凝技术在污泥脱水中的应用提供参考。

［关键词］污泥脱水；化学调理；絮凝；调理技术联用［中图分类号］ X703.5 ［文献标识码］A ［文章编号］ 1005-829X （2024）02-0048-15Research advance and application exploration ofsludge dewatering flocculantsZHANG Jie 1，LAI Yue 1，YANG Chaohui 1，LIN Hao 2，ZHOU Shungui 1，YE Jie 1，LIU Changgeng 1，3（1.College of Resources and Environment ，Fujian Agriculture and Forestry University ，Fuzhou 350002，China ；2.College of Ecology and Resource Engineering ，Wuyi University ，Wuyishan 354300，China ；3.College of Biology and Chemical Engineering ，Panzhihua University ，Panzhihua 617000，China ）Abstract ：Activated sludge process is one of the most widely used processes for wastewater biological treatment. As the main by -product of activated sludge process ，sludge with the high moisture content easily results in various prob⁃lems such as the difficult transportation ，high cost of resource utilization ，and low calorific value. Therefore ，it is nec⁃essary to conduct the sludge dewatering. Flocculation is widely used in sludge dewatering due to its unique advan⁃tages including simple operation ，fast reaction rate ，extensive application scope and excellent dewatering perfor⁃mance. The composition ，advantages and disadvantages ，and related flocculation mechanisms of various flocculants are introduced in detail. Subsequently ，the preparation strategies of various flocculants and their application in sludge dewatering are systematically summarized. Finally ，the outlooks of various flocculants on sludge dewateringare presented in order to provide a reference for future research on the application of flocculation technology on sludge dewatering.Key words ：sludge dewatering ；chemical conditioning ；flocculation ；combined conditioning technology活性污泥法是污水生物处理最常用的方法之一，其在高效处理污水的同时会产生大量富含有机物和氮、磷等营养物质的剩余污泥〔1〕。

污水厂污泥的深度脱水技术研究-东南大学

项目名称：污水厂污泥的深度脱水技术研究完成人：黄瑛钱盘生洪锋王瑞慧黄亚继展漫军葛世福郭宏伟曾苏周建强完成单位：东南大学江苏金山固体废弃物资源化科技有限公司无锡国联环保能源集团有限公司南京市环境监测站南京市环境保护科学研究院项目简介：污泥是污水处理的副产品，通常占污水处理量的0.3-0.5%。

随着污水处理率的不断提高，导致污泥产量显著增长，已成为我国废弃物处理的一个重要难题。

污泥脱水是污泥处置及资源化过程中必不可少的前处理过程，也是污泥处理过程中机理极为不清楚的过程之一。

由于我国污水处理厂污泥脱水技术落后，污泥脱水率不高，脱水泥饼含水率普遍高达80%。

高效的污泥深度脱水，是经济、高效处理污泥的关键。

申请人在《污水厂污泥的深度脱水技术研究》中，承担了南京市环保局科研项目《城市生活污水污泥的深度脱水与燃料化技术研究》、江苏省环保厅科研项目《污泥的DME深度脱水与燃料化技术》、南京市建委科研项目《污泥的DME深度脱水技术的机理研究》、企业攻关项目《污水处理厂污泥深度脱水技术研究（小试部分）》、《城市污水厂污泥节能型高干脱水技术合作》等科研项目。

申请人针对我国污泥机械脱水含水率较高的问题（含水率P=80%），率先开发出适合于我国污泥处理的污泥的化学调质深度脱水技术，该技术通过向污泥添等）与有机高分子絮凝剂及其他助剂，改变污泥加适当的无机混凝剂（如FeCl3胶体的性质，从而在机械脱水中大幅度提高污泥的脱水性能，使脱水后污泥的含水率从原来的80%左右下降到60%以下，从而使得污泥后续的焚烧、填埋、堆肥、制建材等都成为可能并节约了近一半的能耗和成本。

该技术后由技术开发委托单位---大型国企无锡国联环保能源集团有限公司进行了工程化应用与推广，目前在无锡日脱水污泥规模达到1000吨。

项目获得了国家建设部、环保部、江苏省政府、江苏省建设厅、环保厅领导的高度评价。

2011年与大型环保企业江苏金山环保工程集团公司签订了500万的专利转让与技术合作合同“节能型污泥深度脱水技术”。

刘秉涛,教授,硕士生导师。2004年河南省教育厅学术技术带

刘秉涛，教授，硕士生导师。

2004年河南省教育厅学术技术带头人。

一、履历1982-1986年，郑州大学化学专业，本科学历，学士学位；1986-1990年，河南大学化学化工学院无机专业任教；1990-1993年，郑州大学无机化学专业，研究生学历；2004-2007年，哈尔滨工业大学环境工程专业，博士；2008．5-2009.5 荷兰Wageningen 大学，国家留学基金委公派访问学者；1993-2010年，华北水利水电学院任教。

1993-2000年，华北水利水电学院，讲师；2001-2008年，华北水利水电学院，副教授；2008-2010年，华北水利水电学院，教授。

二、教学先后为本科生和研究生讲授《无机化学》《分析化学》《无机及分析化学》《普通化学》《环境化学》《环境科学概论》《水分析化学》《高等仪器分析》《高级分离技术》《物理化学水处理技术》等课程。

培养硕士研究生12人。

三、学术本人在教学和科研第一线工作了20年，具有扎实的理论知识和明确的研究方向，目前在院重点学科环境工程中是学术带头人之一。

主要方向是水环境化学、清洁生产、环境科学、吸附科学与技术等。

本人致力于多功能净水剂的制备及助凝效果、机理德研究，开发天然高分子净水剂，如壳聚糖类净水剂，可同时起到电中和凝聚及粘结架桥的双重作用，在给水及饮用水处理中显示了其独特的优越性，运用分形理论（Fractal Theory）研究絮凝体的形态，借助电子显微镜和图像分析系统，考察絮凝体分形维数与混凝剂投量、沉后水浊度、UV254、CODMn之间的变化关系；在吸附科学与技术领域，运用激光反射仪研究壳聚糖多层聚电解质膜的形成和表面性质，取得前沿性的研究成果。

2006年主编的“环境科学引论”“工科大学化学实验”教材，已有中国文史出版社、哈尔滨工业大学出版社出版。

发表学术论文41篇，有“Study on pH effect on adsorption behaviour of chitosan solution”、“给水絮凝处理中壳聚糖的助凝作用和机理”、“聚合铝/ 壳聚糖复合絮凝剂在活性污泥中的调理作用”等。

絮凝剂使用对污水处理效果影响的研究实验报告

絮凝剂使用对污水处理效果影响的研究实验报告絮凝剂使用对污水处理效果影响的研究一、实验目的利用烧杯实验，针对含油废水研究不同的絮凝剂品种和不同的投加量对不同污水处理效果的影响。

二、实验原理1 絮凝剂的作用机理1.1胶体颗粒失去稳定性的过程称为脱稳过程。

脱稳即意味着液体中原来均匀分散的固体微粒结合成了较大的颗粒，从液体中沉淀下来。

这种现象即称为凝聚。

在凝聚的程度上可分为凝结和絮凝；聚集程度不大，甚至通过简单的搅拌可以使固体微粒重新分散的这种可逆性聚集被称为絮凝，而凝结则是在固体微粒间距离相对较小时发生的聚集，这种聚集是不可逆的，仅用简单的搅拌是不可能使固体微粒重新分散的。

投加絮凝剂可以加速水中胶体颗粒凝聚成大颗粒，其作用机理的解释有以下几种：a.压缩双电层与电荷中和作用b.高分子絮凝剂的吸附架桥作用c.絮体的卷扫沉淀作用1.2影响絮凝剂作用效果的工艺条件无论是天然的絮凝剂,还是人工合成的絮凝剂，除了非离子型的絮凝剂以外，都是电解质。

所有的电解质都具有絮凝作用，只是絮凝作用的大小各有不同而已。

絮凝作用是复杂的物理和化学过程。

因此，影响絮凝剂作用的因素也是复杂的和多方面的。

例如，溶液的pH值、温度、搅拌速度、搅拌时间以及絮凝剂本身的性质、结构特点、分子量大小和用量多少，所采用的分离方法、工艺设计条件等，另外被絮凝的固体粒子的性质和直径大小及ζ电位大小等等，这些因素都会对絮凝效果产生直接的影响，有时甚至是决定性的影响。

根据该原理本实验采用阳离子聚丙烯酸胺（CPAM）絮凝剂和天然高分子絮凝剂壳聚糖单独处理及与无机混凝剂复合处理含油乳化废水进行试验研究。

三、水质及试验方法1 试验用水为模拟含油乳化废水，用从轴承生产车间取来的废乳化液与自来水兑制成一定浓度的含油乳化废水，各项水质指标见表1。

表1 试验用水水质（含油废水）废水排放标准为：ρ(CODcr)≤100mg/L，ρ(油)≤10mg/L，但考虑到实际产生的含油乳化废水中往往还含有少量絮凝法不能去除的可溶性有机物质，为了使得到的试验数据更接近实际，最佳投药量按照出水ρ(CODcr)≤70mg/L，ρ(油)≤8.0mg/L确定。

絮凝剂在污水处理中的应用

絮凝剂在污水处理中的应用随着我国城镇化进程的大规模推进，水资源短缺问题越发严重，能否有效的改善水环境质量，提高水资源利用率已经成为制约城镇发展的重要因素之一。

城镇生活污水的资源化处理及再生利用一直以来都是人们为缓解水资源短缺问题而努力的方向之一，这其中水处理化学品起着至关重要的作用。

水处理剂主要包括大类药剂产品即各类型絮凝剂、蚀阻垢剂与消毒杀生剂。

目前，废水处理的方法有很多，如化学氧化法、絮凝沉淀法、生化法、吸附法、离子交换法、电渗析法等等，其中，絮凝沉淀法因其工艺简单、效率高、费用较低等优点而得到广泛应用。

絮凝沉淀法的核心和关键是絮凝剂的选择，絮凝剂性质直接影响絮凝效果的好坏。

按照药剂的化合物类型，絮凝剂可分为无机絮凝剂、有机高分子絮凝剂(OPF)、微生物絮凝剂和矿物类助凝剂四大类。

1. 无机絮凝剂的研究和应用无机絮凝剂根据相对分子质量的高低，可分为无机低分子絮凝剂和无机高分子絮凝剂。

无机低分子絮凝剂主要包括硫酸铝、氯化铝、硫酸铁、氯化铁等。

无机絮凝剂的优点是比较经济、用法简单；但用量大、絮凝效果低，而且存在成本高、腐蚀性强的缺点。

和无机低分子絮凝剂相比，无机高分子絮凝剂（IPF）因具有沉降速度快、用量少、效果好、使用范围广等优点，成为一类新型的水处理药剂，它的生产和应用正在全世界迅速发展。

由于这类化合物与历来的水处理药剂相比在很多方面都具有特色，因而被称为第二代无机絮凝剂。

它比传统的絮凝剂效能优异，而比有机高分子絮凝剂价格低廉，现在已成功地应用在给水、工业废水以及城市污水的各种流程，逐渐成为主流絮凝剂。

根据所带电荷的性质，无机高分子絮凝剂可分为阳离子型和阴离子型两大类，其中阳离子型主要包括聚合氯化铝（PAC），聚合硫酸铁（PFS）、聚合氯化铝铁（PAFC）、聚合硅酸铝（PASiFC）、聚合硅酸铁（PSiFC）、聚磷氯化铝（PPAC）以及聚磷硫酸铁（PPFS）等；阴离子型主要有聚合硅酸（PSi）等。

污泥深度脱水絮凝剂的选择

环境科学随着城市的发展、水资源的缺乏以及对环境保护重视程度的提高,建成并运行的污水处理厂越来越多。

城市污水处理多采用活性污泥法,其剩余污泥产量一般是污水处理量的0.3%～0.5%(以含水率97%计),数量十分惊人[1]。

要如何经济、高效处理处置剩余污泥,已成为各污水处理厂密切关注的重要问题。

污泥处置方式包括土地利用、焚烧、建材利用以及污泥填埋等[2],研究资料表明,无论采用哪种处置方式,污泥脱水是第一环节,经济可行方法的是化学调质法+机械脱水,即在污泥加入化学试剂进行絮凝后用机械脱水。

本文从工作实际出发,结合近几年来国内外有关污泥化学调理和机械脱水方面的研究成果[3～5],以实验室小试和现场中试为基础,总结几种絮凝剂对污泥脱水的作用与效果。

1 实验方法1.1絮凝剂生石灰,三氯化铁,阳离子聚丙烯酰胺、聚硅酸铝铁、聚合氯化铝、工业级壳聚糖、活化硅酸(其制备方法参见文献[6])、聚二甲基二烯丙基氯化铵(P D A D M A C)1.2实验材料污泥试样:福州市洋里污水处理厂剩余污泥,污泥含水率96%～97%,pH值在7左右呈中性,VSS/SS为40%～50%。

1.3实验室小试方法量取150mL污泥倒入250mL烧杯中,在搅拌状态下加入絮凝剂,继续搅拌一定时间,倒入布氏漏斗中,真空抽滤脱水5min,记录滤液体积,检测滤液pH和脱水后污泥含水率。

1.4现场中试方法将一定量的污泥试样加入储泥罐中,连续搅拌状态下加入一定量的絮凝剂,继续搅拌3～4min,然后在连续搅拌或间歇搅拌状态下经泥泵加入至5m2的小型隔膜板框机中压滤脱水,进泥时间约120min,压榨时间约60min,压榨压力约2.2MPa,记录脱水后污泥的状态,检测脱水后污泥的含水率,计算处理的干泥量。

1.5检测方法采用玻璃电极法或pH试纸测定pH值,采用重量法测定污泥含水率。

2 试验结果与讨论2.1实验室小试絮凝剂的种类很多,不同污水厂剩余污泥的性质也存在差异,要获得适宜的絮凝剂必须经过一系列的筛选。

PVC-壳聚糖絮凝作用延缓膜污染的效果

絮凝剂通过压缩双电层、附架桥及卷扫、吸捕
２０ｃｓ脱乙酰率：５３％。０ｐ，８．１聚丙烯无纺布（公称孔径：ｍ），津美达有限公司生产。聚合硫酸铝１天由河南瑞林净水材料有限公司生产。
获等作用，减少混合液中微小悬浮固体、胶体及大
ｔｓｎｌｏｃｌｔｏｏａｇｎｅｏａｆｃｕａｉｎｎｌｇｉｇｍｍｂｒｎｐｌｕｔｏｗａａａｙｅｂｏｅｖｎｇｔｅｈｎｇｏｒｏｍａｃｏｔｅｃｉａｅａｅｏｌｉｎｓｎｚｄｙｂｓｒｉｈｃａｅｆｐｅｒｎｅｆｒｈａｔｖｔｄｓｕｄｅｌｆｌｇ
２、＃４、＃６＃３、＃５、＃烧杯中加入壳聚糖，浓度依次为１３５７１・及５ｍＬ的ＰＣ，＃烧杯。，，，０ｍｇＬｇ・Ａ１
为对照组。６个烧杯置于ＭＹ００６将３０ — Ｄ型智能型
混凝实验搅拌仪上进行絮凝试验。快速搅拌（０３０
收稿日期：０１０ —１修订日期：０１０ — ３２１ — ７５：２１ — ８２
作者简介：政吴（９９，，宁朝阳人，读本科生，姜１８ —１男辽在主要从事膜污染控制技术研究。通讯作者简介：仉春华（９６，，宁大连人，１６一）女辽副教授，主要从事膜污染控制技术研究。
现，试验污泥｝液上清液的Ｓ本昆合ＭＰ浓度，试除

磁性壳聚糖的改性研究及其在废水处理中的应用进展

磁性壳聚糖的改性研究及其在废水处理中的应用进展
潘媛媛，李巧玲，李凯旋，张华，张淑敏，郑建兴
（中北大学理学院，山西太原０３００５１）
摘要：磁性壳聚糖微球具有成本低、无毒、易降解及易回收等特点，广泛应用于多个领域。本文在介绍磁陛壳聚糖微球的基本特点及水处理机理的基础上，重点介绍磁性壳聚糖的改ｌ生研究现状及其在水处理领域的应用进展，并对未来的磁陛壳聚糖改性研究给出了建议。关键词：磁性壳聚糖微球；改陛；废水处理
物，常规的水处理手段效果并不显著，同时现行的许多水处理药剂还可能产生对环境有害的二次污染物质，这无疑会对环境保护以及可持续发展等带来不
分离出来，因而，寻找一种简便快捷的分离方法，无疑对推进壳聚糖在水处理中的深入应用极具意义嘲。
业的大发展，严重的水体污染成为了人类面临的重
要挑战之一。针对不同的水体污染，絮凝技术、离子交换膜法、渗透作用、吸附、光催化降解、生物技术等多种水处理方法，已广泛使用ｎ］，但对水体中日益增多的可溶性有机物质及非生物降解化合物等污染
目前，磁性壳聚糖微球的结构可分为３类：第
一
，
核一壳结构，磁性材料为核，高分子材料为壳；第
二，混合结构，磁性材料分散在磁性微球内部；第三，
多层夹心结构，外层和内层为高分子材料，中间为磁
基金项目：国家自然科学基金（５１２７２２３９），山西省留学基金（２０１１－０７１）

壳聚糖在水处理中的应用

壳聚糖在水处理中的应用
近年来，源水质量日益受到严重污染，污水处理成为重中之重，其中外壳聚糖
在水处理方面具有异常重要意义，它不仅拥有低成本，而且可以有效解决污染物净化和去除问题。

外壳聚糖蛋白皮质真菌属大肠杆菌复合物，是最新发现的新型聚合物材料，它
的主要构成是多糖侧链和多肽侧链组成的聚合物，在结构上具有高级别的大分子细致度，性质上表现出高吸附性和具有非常好的交联性能。

此外，外壳聚糖具有优良的热稳定性，使用时不会分解成有毒物质，无毒无害，污水处理中有很好的效果；另外，具有良好的抗分解性，可以长期使用，对于有机污染物极具回收及抗污染性，可以有效抑制及去除污染物。

污水处理中最常采用的外壳聚糖的类型有三种：悬浮类，凝胶类和消泡类。

悬
浮类外壳聚糖可以有效移除悬浮污染物，具有比较好的吸附性。

凝胶类外壳聚糖具有高度的水亲性和溶解性，有效移除悬浮固体、有机污染物和微量金属元素。

消泡类外壳聚糖具有良好的抗污染性，可以有效抑制及去除污泥或沉淀物，保证水的清洁。

外壳聚糖结合其新型复合材料性质，在水处理行业具有重要的功能。

因其具有
优异的抗污染性，净化环境中的污染物，降低污水的污染，使源水成为安全有效的可用水；此外，外壳聚糖还能够作为反渗透、色谱柱填料、污水净化技术甚至生物能源发电等水处理方面的应用。

总体而言，外壳聚糖的出现，对污水的处理，改善水质，消除水体污染物质具
有重要意义。

在现代水处理技术中，外壳聚糖具有非常重要的作用，它具有较好的抗污染性，低成本，毒性微弱，但效果十分显著，是目前一种理想的清洁净化材料。

一种无机一改性壳聚糖复合型高分子絮凝剂

３结论
以活性污泥为原料，高温热解制备了颗粒状
污泥活性炭吸附剂。在自制的流化床吸附装置上研究了该吸附剂对含铜矿山废水的吸附处理效果。吸附剂处理废水的适宜的实验条件为：初始废水ｐＨ６、吸附剂加入量ｌ５ｇ／Ｌ、废水循环流量６．０Ｌ／ｍｉｎ、吸附时间１２０ｍｉｎ；在此最佳实验条件下，废水中Ｃｕ去除率达９８．２％。
第４期
万祥云等．颗粒状污泥活性炭流化床吸附处理含铜矿山废水
・３１５・
废水循环流量为６．０Ｌ／ｒｎｉｎ、吸附时间为１２０ｍｉｎ的
ｂｏｎｐｒｅｐａｒｅｄｆｒｏｍｐａｐｅｒｍｉｌｌｓｅｗａｇｅｓｌｕｄｇｅｌＪｊ．Ｃｈｅｍ
Ｋｉｔｉｙａｎａｎ，ｅｔａ１．Ｓｕｒｆａｃｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎａｎｄｄｙｅａｄｓｏｒｐｔｉｖｅｃａｐａｃｉｔｉｅｓｏｆｃｈａｒｏｂｔａｉｎｅｄｒｏｆｍｐｙｒｏｌｙｓｉｓ／
北京：中国标准出版社，１９８７．
有色金属矿山废水管理与资源［２］雷兆武，孙颖，杨高英．化研究［Ｊ］．矿业安全与环保，２００６，３３（４）：４０ —４１．
［３］

壳聚糖-氢氧化镁絮凝剂在皮革废水处理中的应用

香胺，就增加了染色废水的毒这性。染色废水色度高是因为皮革对染料的吸收最多只有９％，０而
１—２ｋｒ１～２ｋＫ（氏ｇＣ，ｇＮ凯Ｔ氮）３ｇＣ一１，６ｋ１０～４ｇ５４、，０ｋ０２３一ｋｇ油脂及２０～８ｇＴＳ０ｋＤ，而每生产一张绵羊皮产生的污染物
良好的条件下，每生产ｌ猪皮，ｔ染色工段会产生５～１ｔ，Ｏ２ｇ０水１～５ｋ
收稿日期：０００ —３２１—９０
ｌ前言
皮革用染料主要分为两类：
阴离子染料和阳离子染料，中其
磺染料等。从染料多样性及使用情况来看，氦染料在合成染料偶中占最大比重，部分偶氮染料但的偶氮双键断裂会生成致癌芳
Ｌｕ，Ｎｕｉｈ，Ｕ，ＨＧＮｎ－ｕｎＩｎＷＡＧＧａ－ｕＺＯＭｏＺＡＮｉｇｊａＪ
（ｎｉｎｅｔｐｃＡｓｓｍｎｏａｊＣｔＢｏｉ２００ＣｉａＥｖｒｍｎａＩａｔｓｅｓｅｔｆＢｏｉｉ，ａｊ７１０，ｈｎ）ｏｌｍｙ
合，可再分为酸性染料、接它直染料、性媒介染料和可溶性硫酸
Ｃ３，ＫＮ，０ｇＣ１ｒ３ｇＴ＋５一和２０ｋ７ｇ
ＴＤ，足以使水具有肉眼可以分也
３第３期３卷２１年６月０１

壳聚糖与海藻酸钠复合絮凝剂的效果研究

壳聚糖与海藻酸钠复合絮凝剂的效果研究张婧【摘要】研究了壳聚糖与海藻酸钠复合后的絮凝特征.实验结果表明,壳聚糖与海藻酸钠制备的复合絮凝剂絮凝效果好,复合比例在1:1的情况下,絮凝效果为最佳,有明显的脱色作用.用壳聚糖与海藻酸钠复合絮凝剂的作用效果受pH值影响,不同pH 值下,脱色效果都是随着复合絮凝剂投加量的增多而提高,但超过一定用量后,脱色效果反而下降,同时在偏酸性条件下,脱色效果最好.复合絮凝剂具有除浊、脱色效果好,投药量低,在达到良好除浊效果的同时还能去除一定的铜离子和铬离子,并且有一定的COD去除率.【期刊名称】《化工设计通讯》【年(卷),期】2017(043)003【总页数】2页(P125-126)【关键词】壳聚糖;海藻酸钠;脱色【作者】张婧【作者单位】武汉职业技术学院生物工程学院,湖北武汉 430000【正文语种】中文【中图分类】X791壳聚糖作为一种天然的弱阳离子絮凝剂，分子中含有大量的氨基、羟基，性质较活泼，可修饰、活化和偶联，所以壳聚糖及其衍生物具备了絮凝剂和吸附剂的特性，对水体中的带负电荷的有机、无机微粒具有较好吸附作用。

海藻酸钠是一种典型的阴离子多糖，其阴离子活性，主要来自分子中含有的羧基。

海藻酸作为一种多糖絮凝剂，用于水处理已有50a的历史，由于其成本低、无毒副作用、脱水性能好。

本文通过将将壳聚糖与海藻酸钠两个大分子电解质复合，形成聚合物，增加其架桥和网捕作用，提高絮凝效果。

1.1 试剂与仪器主要试剂：壳聚糖（浙江玉环海洋生物化学有限公司，脱乙酰度为92%），海藻酸钠（上海化学试剂公司），活性红染料，硅藻土，盐酸，乙酸，氢氧化钠，磷酸，氯化钠均为市购分析纯试剂。

主要仪器：DELTA 320 pH计，RC-6溶出度测试仪，UV-9100紫外分光光度仪，TAS-990原子吸收分光光度计。

1.2 絮凝剂的制备取一定量的海藻酸钠、壳聚糖，分别加入一定量的醋酸（1%）溶液，分别配成海藻酸钠溶液和壳聚糖溶液。