近年來,隨著城市生態(tài)建設(shè)的推進,城鎮(zhèn)污水處理能力有了明顯提升,但污水處理后產(chǎn)生的污泥也大幅增加。如果這些污泥未能得到妥善處置,將給環(huán)境安全帶來隱患。
日前,北京林業(yè)大學(xué)環(huán)境學(xué)院王毅力研究團隊在剩余活性污泥氧化調(diào)理-脫水研究方面取得新成果,使城鎮(zhèn)污水處理中污泥的過濾性質(zhì)顯著提升。
據(jù)研究團隊介紹,剩余污泥的調(diào)理-脫水環(huán)節(jié)是污水處理廠污泥管理的重要環(huán)節(jié)。在這一環(huán)節(jié)中,開發(fā)適度氧化調(diào)理污泥的新技術(shù)尤為重要。這是因為污泥表面的胞外聚合物(EPS)是影響污泥脫水性能的關(guān)鍵因素之一,作為一種安全無毒的氧化劑,高錳酸鉀可以被用來氧化破解EPS、調(diào)理剩余污泥,然而實際投加過程中,很難準(zhǔn)確控制高錳酸鉀的氧化程度,少量或過量氧化都會影響后續(xù)污泥的絮凝乃至脫水過程。
針對這種現(xiàn)狀,該團隊提出了一種適度氧化-原位絮凝的污泥調(diào)理策略:在高錳酸鉀氧化污泥過程中,利用Fe(Ⅱ)作為淬滅劑,一方面阻止高錳酸鉀進一步反應(yīng),另一方面生成原位的Fe(Ⅲ)對氧化后的污泥進行絮凝。實驗證明在該調(diào)理策略下,污泥的過濾性質(zhì)顯著提升,部分束縛水得到釋放。
這項研究成果近期發(fā)表于國際水處理研究領(lǐng)域TOP期刊《Water Research》上(IF="7.051),論文的第一作者是北京林業(yè)大學(xué)環(huán)境學(xué)院張達鑫博士。
基于該調(diào)理策略,研究團隊分析了污泥宏觀及微觀物理化學(xué)性質(zhì)的變化特征,并用多元統(tǒng)計分析確定了各分層EPS中的蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)與污泥脫水性質(zhì)的相關(guān)性,找出了其中“功能性”蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)可能的來源,并結(jié)合熱力學(xué)計算結(jié)果提出了不同氧化-絮凝程度下污泥的變化模型。這項研究得到了國家自然科學(xué)基金項目的支持。