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    王東升團隊在污泥強化脫水研究方面取得系列成果
    2020-11-30 | 編輯: | 【 】【打印】【關閉

      活性污泥法在凈化污水中污染物的同時,會產生大量的剩余污泥,污泥的處理處置已成為我國環境工程領域的難點和熱點問題。污泥EPS中的大分子有機物(蛋白質、多糖和腐殖酸等)在疏水作用、氫鍵作用、陽離子架橋的作用下形成類似凝膠的網絡結構,對水分子具有極強的結合能力,導致污泥脫水難度較大。因此,開發高效的污泥脫水強化技術是緩解污泥快速增長壓力的一種重要方式。 王東升研究團隊圍繞污泥強化脫水方向,開展了十余年的研究工作,近期成果以綜述形式總結發表在Water Research,題為“Enhanced technology based for sewage sludge deep dewatering: A critical review”。該綜述系統討論了污泥絮體和胞外聚合物(EPS)對污泥脫水性能影響的認識過程(圖1),介紹了污泥深度脫水系統,分析了污泥調理面臨的挑戰。

      該綜述還系統介紹了基于泥質特性的污泥強化脫水技術體系的研究進展,主要包括絮凝/助濾強化脫水技術、高級調理技術和電滲透脫水技術三大類。其中,絮凝/助濾強化脫水技術包括傳統無機混凝劑調理、納米羥基鋁絮凝調理技術、類水滑石調理、有機高分子絮凝調理、甲醇和無機混凝劑聯合調理、原位結晶和高分子絮凝聯合調理技術(圖2)等;污泥高級調理技術主要包括Fenton調理、高鐵酸鹽、過氧化物預氧化聯合絮凝調理、亞鐵活化次氯酸鈉等技術;污泥電滲透脫水技術包括污泥電滲透脫水過程中胞外聚合物溶解的區域化特征、污泥碳基材料強化脫水耦合燃料化處理技術。

    圖1 認識污泥EPS與脫水性關系的幾個階段

    圖2 基于骨架物質助濾和有機高分子絮凝聯合調質強化脫水的作用機制

      最后,綜述綜合對比了不同強化脫水技術的效率,并對污泥脫水技術和最終處置方式做了適配性分析,提出了污泥電滲透脫水中有機污染物的遷移轉化、污泥強化脫水與熱解碳化耦合技術、污泥調理與有害污染物去除耦合技術等未來的重點研究方向。

      相關論文:

      1. Cao B.D., Zhang T., Zhang W.J.*, Wang D.S.*, 2020, Enhanced technology based for sewage sludge deep dewatering: A critical review, Water Research (2020), doi: https://doi.org/10.1016/j.watres.2020.116650

      2. Cao, B.D., Zhang, W.J.*, Wang, Q., Huang, Y., Meng, C., Wang, D.S.*, 2016a. Wastewater sludge dewaterability enhancement using hydroxyl aluminum conditioning: Role of aluminum speciation. Water Res. 105, 615-624.

      3. Cao, B.D., Zhang, W.J.*, Du, Y., Wang, R., Usher, S.P., Scales, P.J., Wang, D.S.*, 2018. Compartmentalization of extracellular polymeric substances (EPS) solubilization and cake microstructure in relation to wastewater sludge dewatering behavior assisted by horizontal electric field: Effect of operating conditions. Water Res. 130, 363-375.

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