超声⁃生物沥浸⁃氧化钙联合超高压压滤系统实现市政污泥深度脱水及其泥饼的毒性评估
Deep dewatering of sewage sludge by ultrasonic⁃bioleaching⁃lime conditioning combined with ultrahigh pressure filtration system and its toxicity evaluation作者机构：广东工业大学环境科学与工程学院广州510006 广东环境保护工程职业学院佛山528216
出 版 物：《环境科学学报》 (Acta Scientiae Circumstantiae)
年 卷 期：2020年第40卷第5期
页 面：1745-1759页
核心收录：
学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 07[理学] 08[工学] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 0713[理学-生态学]
基 金：国家重点研发计划(No.2018YFD0800700) 广东省科技计划项目(No.2017A030223007) 广东省环保厅专项资金项目(2017) 佛山市科技创新项目(No.2016AG100482) 广东高校省级重点平台和重大科研项目(No.2017GKZDXM007)
摘 要：本研究采用超声⁃生物沥浸⁃氧化钙调理联合超高压压滤系统对市政污泥进行深度脱水试验,探讨了其调理过程对污泥脱水效率的影响,并对调理后的脱水污泥的重金属含量及植物毒性进行评估.结果表明,经超声⁃生物沥浸⁃氧化钙调理后,比阻(SRF)去除率和结合水去除率分别达到90.12%和72.21%.经预调理联合超高压压滤系统处理后,泥饼含水率降低至49.94%,泥饼中Cr、Cu、Cd、Zn、As和Pb的去除率分别为42.41%、36.50%、30.92%、27.97%、25.94%、22.11%,白菜发芽指数大于80%.通过分析污泥理化性质及滤液有机物含量,阐明该联合技术的作用机理.首先,超声预处理后,污泥结构被破坏,造成污泥粒径d0.5减小、zeta电位上升,污泥中多糖和蛋白质被释放,从而改善脱水性能,促进污泥中重金属释放,植物毒性降低;经超声⁃生物沥浸调理后,污泥粒径d0.5进一步减小、zeta电位趋近于中性,滤液中酪氨酸/色氨酸类氨基酸类有机物和酪氨酸/色氨酸类蛋白有机物被降解且疏水性的腐殖酸和富里酸类有机物含量升高,污泥脱水性能进一步提高,泥饼重金属含量进一步下降,但植物毒性反而加强;最后添加氧化钙后,污泥颗粒被重新絮凝,形成刚性骨架,增加了污泥的可压缩性能,在高压压滤过程释放出更多有机物,最终实现了污泥深度脱水,重金属总量减少,植物毒性显著降低.此外,经济分析表明该联合工艺具有一定潜在推广应用价值.
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