不同pH值下胞外聚合物对污泥脱水性能及束缚水含量的影响
pH及悬浮物对污水处理的影响及处理
pH及悬浮物对污水处理的影响及处理一、引言污水处理是保护环境和人类健康的重要环节。
在污水处理过程中，pH值和悬浮物含量是两个关键参数，它们对污水处理效果有着重要的影响。
本文将详细探讨pH值和悬浮物对污水处理的影响，并介绍相应的处理方法。
二、pH值对污水处理的影响及处理方法1. pH值的定义和测量方法pH值是指溶液中氢离子（H+）的浓度的负对数。
常用的测量方法有酸碱指示剂法、玻璃电极法等。
2. pH值对污水处理的影响pH值对污水处理过程中的化学反应速率、微生物活性和沉淀物形成等都有着重要影响。
不同的处理工艺对pH值有不同的要求。
3. 处理低pH值污水的方法处理低pH值污水时，可以采取中和处理的方法，即向污水中添加碱性物质，如氢氧化钠（NaOH），以提高pH值至合适范围。
4. 处理高pH值污水的方法处理高pH值污水时，可以采取酸性中和处理的方法，即向污水中添加酸性物质，如硫酸（H2SO4），以降低pH值至合适范围。
三、悬浮物对污水处理的影响及处理方法1. 悬浮物的定义和测量方法悬浮物是指污水中悬浮在液体中的固体颗粒。
常用的测量方法有悬浮物浓度计、滤膜法等。
2. 悬浮物对污水处理的影响悬浮物会影响污水处理过程中的沉淀、过滤和生物降解等环节。
高悬浮物含量会导致处理设备堵塞、微生物降解效率降低等问题。
3. 处理高悬浮物污水的方法处理高悬浮物污水时，可以采取物理处理和化学处理相结合的方法。
物理处理包括沉淀、过滤等，化学处理包括絮凝剂的添加和调整pH值等。
4. 处理低悬浮物污水的方法处理低悬浮物污水时，可以采取增加悬浮物浓度的方法，如添加适量的絮凝剂或悬浮剂，以提高处理效果。
四、结论pH值和悬浮物是污水处理过程中需要重点关注的参数。
合理控制pH值和悬浮物含量，选择适当的处理方法，可以提高污水处理的效率和质量。
在实际应用中，根据具体情况进行监测和调整，以达到最佳的处理效果。
五、参考文献[1] Smith A, Jones B. The effects of pH on wastewater treatment. Journal of Environmental Science, 2010, 35(2): 156-165.[2] Li C, Wang D. Influence of suspended solids on wastewater treatment efficiency. Environmental Engineering Research, 2015, 20(4): 345-354.[3] Zhang H, Liu G. pH adjustment in wastewater treatment. Water and Wastewater Engineering, 2018, 45(3): 78-89.以上是关于pH及悬浮物对污水处理的影响及处理方法的详细介绍。
pH及悬浮物对污水处理的影响及处理
pH及悬浮物对污水处理的影响及处理一、引言污水处理是保护环境和维护公共卫生的重要环节。
在污水处理过程中，pH值和悬浮物含量是两个关键参数，它们对污水处理效果产生着重要影响。
本文将详细探讨pH值和悬浮物对污水处理的影响，并提供相应的处理方法。
二、pH值对污水处理的影响pH值是衡量溶液酸碱性的指标，对污水处理过程中的化学反应和微生物活性有着重要影响。
1. pH值对化学反应的影响在污水处理过程中，许多化学反应需要在特定的pH范围内进行。
例如，在氧化还原反应中，pH值会影响电极反应速率和产物生成。
此外，pH值还会影响金属离子的沉淀、溶解和络合反应，从而影响重金属的去除效果。
2. pH值对微生物活性的影响污水处理中的生物处理单元依赖于微生物的活性和生长。
不同的微生物对pH 值的适应能力有所不同。
当pH值偏离微生物适宜的生长范围时，微生物活性和生长速率会受到抑制，从而影响有机物的降解效果。
三、悬浮物对污水处理的影响悬浮物是指污水中的悬浮颗粒物质，包括悬浮固体和悬浮液滴。
悬浮物对污水处理过程中的物理、化学和生物处理单元都会产生影响。
1. 悬浮物对物理处理的影响悬浮物会影响物理处理单元的效果。
例如，在沉淀池中，悬浮物会增加污泥的浓度和沉淀速度，从而影响固液分离效果。
在过滤单元中，悬浮物会阻塞滤料，降低过滤效率。
2. 悬浮物对化学处理的影响悬浮物会影响化学处理单元的效果。
例如，在混凝过程中，悬浮物会与混凝剂发生竞争吸附，降低混凝效果。
在氧化过程中，悬浮物会降低氧化剂的利用率，影响有机物的降解效果。
3. 悬浮物对生物处理的影响悬浮物会影响生物处理单元的效果。
悬浮物会附着在生物膜上，形成污泥膜，降低传质效率。
此外，悬浮物还会影响微生物的附着和生长，从而影响有机物的降解效果。
四、处理pH值对污水处理的影响及方法1. pH调节对化学反应的影响在污水处理过程中，可以通过添加酸碱来调节pH值，以促进化学反应的进行。
例如，在重金属去除过程中，可以通过调节pH值来控制金属离子的沉淀和溶解反应。
胞外聚合物(EPS)对膜污染的影响及应对措施
胞外聚合物（EPS）对膜污染的影响及应对措施一、什么是EPS？胞外聚合物（EPS）是一种能让细胞胞外颗粒物结合在一起并使其粘附到底物上的高分子物质。
EPS主要来自于细胞内分泌、细胞自溶或者从废水中吸附等。
EPS的主要作用有，吸附无机离子的作用去除污染物；吸附外界的有机物来聚集水环境中的营养物；消化外界大分子物质以满足营养需求；形成保护层来阻碍有害的外部环境。
在有机负荷比较低的情况下，EPS能作为碳源和能源，能聚集絮体和生物膜的细菌细胞。
EPS的提取方法一般分为物理方法（离心、超声波、热处理等）、化学方法（硫酸提取法、氢氧化钠提取法、EDTA 提取法、离子交换树脂法、戊二醛提取法等）和物理化学方法（甲醛－超声波法、甲醛离心法和超声波－阳离子树脂法等）。
EPS的含量随有机物浓度降低而逐渐下降；污泥停留时间SRT延长会引起EPS含量降低；污泥负荷F/M降低、溶解氧DO质量浓度升高和pH值偏碱时，有利于EPS的合成。
二、EPS对膜污染有啥影响？其实，早在上个世纪90年代初期，就已经有EPS对MBR过滤影响的报道，近年来更是受到广泛关注。
EPS一方面使得污染物容易在膜表面沉积并形成致密的滤饼层，另一方面会恶化污泥混合液可滤性。
EPS是膜通量下降的主要原因。
因此，对EPS的研究有利于进一步揭示膜污染的机制。
1、EPS浓度对膜污染的影响MBR中污泥沉降性能主要由反应器中累积的高浓度EPS影响，当EPS大于100mg/g时，污泥沉降性能开始恶化。
MBR中污泥浓度很高时，黏度和溶解性物质就成为膜通量下降的主要因素。
EPS浓度增高使得溶解性物质增多，混合液黏度增大，从而不利于DO的扩散，使污泥系统充氧困难，影响菌胶团的正常生理活动，并使TMP极大地提高。
EPS的质量浓度与膜污染呈线性关系，即污泥中的EPS含量越高，污染阻力越大，膜污染也越严重。
2、EPS的种类对膜污染的影响EPS可分为紧密粘附EPS（简称TB-EPS）和松散附着EPS（简称LB-EPS)，EPS的种类不同对于膜污染的贡献程度也不同。
表面活性剂与聚丙烯酰胺对污泥脱水性能的影响报告
表面活性剂与聚丙烯酰胺对污泥脱水性能的影响报告随着产业化进程的增加，污水处理成为了我们生活中不可缺少的环节。
在污水处理过程中，污泥脱水技术一直都是一个比较关键的环节。
本报告将介绍表面活性剂与聚丙烯酰胺对污泥脱水性能的影响。
一、污泥脱水技术介绍污泥是指在生活污水处理或工业废水处理等活性污泥处理过程中所积累的含有水分较多、悬浮物较多的污水处理副产物。
将污泥进行脱水处理，可以使得其含水率达到50%以下，便于处理与运输。
现阶段，污泥脱水技术主要有过滤压榨、混凝沉淀、离心脱水、浓缩干化等。
二、表面活性剂对污泥脱水性能的影响表面活性剂在污泥脱水技术中的应用主要是为了改善污泥的脱水性能。
表面活性剂又称为“分散剂”，其作用是改善污泥微粒子表面的电荷状态，减小微粒子间的吸引力，从而增加污泥的分散性。
同时，表面活性剂还可以与水系互溶，在污泥中形成乳化液体，减少污泥的黏度，提高污泥在离心机中的脱水速度。
三、聚丙烯酰胺对污泥脱水性能的影响聚丙烯酰胺（PAM）是一种高分子聚合物，其分子量通常在10^6以上。
PAM在污泥脱水领域中的应用越来越广泛，主要是由于其具有很好的沉降性与滤饼脱水性能，可促进污泥的离水，提高脱水效率。
PAM的作用主要是增加污泥颗粒之间的通透性，从而提高水分的渗透性和排水性。
同时，PAM还能降低污泥颗粒之间的吸附力，增加污泥颗粒的运动能力，从而提高脱水效率。
四、表面活性剂与聚丙烯酰胺的联用由于表面活性剂和聚丙烯酰胺各自具有不同的优点，因此它们的联用可以更好地提高污泥的脱水效率。
联用时，表面活性剂可以起到分散污泥、降低污泥黏度的作用，而聚丙烯酰胺则可起到增加污泥通透性、提高脱水效率的作用。
此外，表面活性剂和聚丙烯酰胺的合理配比可以更好地发挥它们的优点，并可在不同的污泥脱水环节应用.五、结论综上所述，表面活性剂和聚丙烯酰胺是污泥脱水工程中的主要辅助剂。
表面活性剂可以改善污泥的分散性和黏度，聚丙烯酰胺可以增加污泥的通透性和脱水效率。
pH及悬浮物对污水处理的影响及处理
pH及悬浮物对污水处理的影响及处理一、引言污水处理是保护环境和人类健康的重要工作。
在污水处理过程中，pH值和悬浮物的含量是两个关键参数。
本文将详细探讨pH值和悬浮物对污水处理的影响，并提出相应的处理方法。
二、pH值对污水处理的影响1. pH值的定义和测量pH值是用来表示溶液酸碱性的指标，其数值范围从0到14。
7表示中性，小于7为酸性，大于7为碱性。
测量pH值通常使用pH计或者酸碱指示剂。
2. pH值对生物处理过程的影响生物处理是污水处理的关键步骤之一，其中微生物起着重要作用。
不同微生物对pH值有不同的适应范围。
过高或者过低的pH值会抑制微生物的生长和活性，从而影响生物处理的效果。
3. pH值对化学处理过程的影响化学处理是另一种常用的污水处理方法。
在某些化学处理过程中，pH值对反应速率和反应产物的生成有重要影响。
因此，控制适当的pH值可以提高化学处理的效果。
4. pH调节的方法调节pH值的方法包括添加酸性或者碱性物质。
常用的酸性物质有硫酸、盐酸等，碱性物质有氢氧化钠、氢氧化钙等。
根据具体情况选择合适的调节剂，并进行适量添加。
三、悬浮物对污水处理的影响1. 悬浮物的定义和种类悬浮物是指污水中悬浮在液体中的固体颗粒。
主要包括悬浮固体、悬浮沉淀和悬浮胶体等。
悬浮物的种类和含量与污水来源和性质有关。
2. 悬浮物对生物处理过程的影响悬浮物的存在会影响生物处理的效果。
较高的悬浮物含量会降低微生物的接触效率，减少生物降解的速率。
此外，悬浮物还可能阻塞生物反应器和滤料，影响处理系统的正常运行。
3. 悬浮物对化学处理过程的影响悬浮物对化学处理过程也有一定的影响。
较高的悬浮物含量会影响化学药剂的投加和混合效果，降低化学反应的效率。
此外，悬浮物还可能与化学药剂发生反应，影响处理效果。
4. 悬浮物的处理方法常用的悬浮物处理方法包括物理方法和化学方法。
物理方法包括沉淀、过滤和离心等，可通过重力、压力或者离心力将悬浮物与液体分离。
pH及悬浮物对污水处理的影响及处理
pH及悬浮物对污水处理的影响及处理1. 引言污水处理是一项关键的环境保护工作，其目的是将废水中的污染物去除或降低至可接受的水平，以保护水体和生态环境的健康。
本文将探讨pH值和悬浮物对污水处理的影响，并介绍相应的处理方法。
2. pH值对污水处理的影响pH值是衡量溶液酸碱性的指标，对污水处理过程中的化学反应和微生物活动具有重要影响。
不同的污水处理工艺对pH值有不同的要求。
2.1 酸碱中和在污水处理过程中，常常需要进行酸碱中和反应，以调整溶液的pH值。
当污水的pH值过低时，可添加碱性物质（如氢氧化钠）进行中和；当污水的pH值过高时，可添加酸性物质（如硫酸）进行中和。
通过调整pH值，可以提供适宜的环境条件，促进后续处理工艺的进行。
2.2 微生物活性污水处理中的生物处理工艺依赖于微生物的活性，而微生物的活性受pH值的影响较大。
不同的微生物对pH值的适应范围有所差异。
一般来说，污水处理中的好氧微生物对中性或弱碱性环境更适应，而厌氧微生物对中性或弱酸性环境更适应。
因此，在选择和调节处理工艺时，需要考虑微生物对pH值的要求，以保证微生物的正常活性。
3. 悬浮物对污水处理的影响悬浮物是指在水中悬浮的固体颗粒，包括悬浮固体和浮游生物。
悬浮物对污水处理过程中的物理、化学和生物反应有着重要的影响。
3.1 物理阻塞悬浮物中的颗粒物质会对处理设备和管道产生物理阻塞作用，降低处理效率。
例如，在污水处理中的沉淀池中，悬浮物会沉积在底部，形成污泥，影响沉淀效果。
此外，悬浮物还会附着在过滤介质上，导致滤污层厚度增加，降低过滤效果。
3.2 化学反应悬浮物中的颗粒物质可能与溶解性物质发生化学反应，影响处理过程中的化学平衡和反应速率。
例如，悬浮物中的金属离子可能与添加的药剂发生沉淀反应，降低药剂的有效性。
3.3 微生物活性悬浮物中的浮游生物对污水处理过程中的生物反应起到重要的作用。
浮游生物可以吸附和降解有机物质，促进有机物的去除。
然而，当悬浮物过多时，会导致微生物的生长受限，降低处理效果。
pH值对剩余污泥水解酸化溶出物的影响
数值 47 5 223 0. 009 22
检测方法 5B －1 型 COD 测定仪
酸消解法
Multi TOC / TN 3000
项目 ρ（ NH4+ -N） / （ mg·L － 1 ） ρ（ PO34 － -P） / （ mg·L － 1 ）
关键词： 水解酸化； pH 值； 可溶性有机物； 挥发性有机酸； 剩余污泥减量
中图分类号： X 703. 1
文献标志码： A
文章编号： 0254 － 0037（ 2011） 01 － 0139 － 07
水体富营养化问题日益突出，世界各国对污水处理厂的氮磷排放标准也日益严格． 在污水生物反硝 化脱氮过程中需要消耗大量的可溶性有机物（ SCOD） ，在强化生物除磷过程中需要消耗大量的挥发性脂 肪酸（ VFAs） ． 然而，实际污水处理过程常常由于 SCOD 不足而造成脱氮除磷效率低下，尤其是我国南方 一些城市污水处理厂这种情况更为严重． 当投加外碳源时，如甲醇、乙醇等，可以提高出水水质，但增加了 处理成本． 近年来，污泥水解酸化产物作为补充碳源被越来越多地关注． 众多研究发现，污泥水解酸化过 程中会产生大量的 SCOD 和 VFAs，可以作为脱氮除磷的碳源［1-2］． Cecchi 等［3］对生活垃圾中可生物降解 部分进行发酵时发现，产酸阶段的产物可以作为强化生物营养物去除（ BNR） 工艺的碳源，并且还具有经 济优势． 一 些 污 水 处 理 厂 已 经 采 用 水 解 酸 化 初 沉 污 泥 的 方 法 为 BNR 提 供 易 生 物 利 用 的 有 机 物 （ RBCOD） ［4］．
2. 3 pH 值对氮溶出的影响
污泥水解酸化过程中不仅有 SCOD、VFAs 等有机物质溶出，同时也伴随着氮的释放，实验发现，氮质 量浓度受反应时间和 pH 值影响较大，如图 4 所示．
pH及悬浮物对污水处理的影响及处理
pH及悬浮物对污水处理的影响及处理1. 引言污水处理是保护环境和人类健康的重要过程。
在污水处理过程中，pH值和悬浮物的含量是两个关键参数，它们会对处理效果产生直接影响。
本文将详细讨论pH值和悬浮物对污水处理的影响，并提供相应的处理方法。
2. pH值对污水处理的影响pH值是衡量溶液酸碱性的指标，对污水处理过程中的微生物活性和化学反应起着重要作用。
2.1 微生物活性污水处理中常使用生物处理方法，其中微生物起到关键作用。
不同微生物对pH值的适应范围有所差异。
一般来说，大多数微生物适宜生长的pH范围为6-8。
当pH值偏离这个范围时，微生物的活性会受到抑制，从而降低处理效果。
例如，当pH值过低时，酸性环境会抑制细菌的生长，导致处理效果下降。
因此，在污水处理过程中，需要控制pH值在适宜范围内，以保证微生物的正常生长和活性。
2.2 化学反应污水处理过程中还涉及一系列的化学反应，其中一些反应的速率和效果与pH 值密切相关。
2.2.1 沉淀反应在污水处理中，常使用化学沉淀法去除污水中的悬浮物和重金属离子。
这些沉淀反应的效果受到pH值的影响。
例如，当pH值适宜时，金属离子可以与沉淀剂充分反应生成沉淀物，从而实现去除。
然而，当pH值偏离适宜范围时，沉淀反应的效果会降低。
因此，在化学沉淀法中，需要根据具体情况调节pH值，以提高沉淀效果。
2.2.2 氧化还原反应氧化还原反应在污水处理中也起到重要作用，例如氧化有机物和还原重金属离子。
这些反应的速率和效果也与pH值密切相关。
一般来说，氧化反应在酸性条件下进行更快，而还原反应在碱性条件下进行更快。
因此，在设计氧化还原反应的处理工艺时，需要考虑到pH值的影响，以提高反应速率和效果。
3. 悬浮物对污水处理的影响悬浮物是污水中的固体颗粒，包括悬浮固体和悬浮液滴。
悬浮物的含量会直接影响污水处理过程中的沉淀、过滤和生物降解等步骤。
3.1 沉淀和过滤悬浮物的含量高会增加污水处理过程中的沉淀和过滤难度。
pH及悬浮物对污水处理的影响及处理
pH及悬浮物对污水处理的影响及处理1. 引言污水处理是保护环境和人类健康的重要过程。
在污水处理过程中，pH值和悬浮物含量是两个关键参数。
本文将详细探讨pH值和悬浮物对污水处理的影响，并提供相应的处理方法。
2. pH值对污水处理的影响pH值是指水溶液的酸碱性程度，通常用于衡量污水处理过程中的酸碱度。
不同的污水处理工艺对pH值有不同的要求。
2.1 酸性污水处理酸性污水处理通常需要将pH值提升至中性或碱性范围。
酸性污水中的高浓度酸性物质会对处理设备和生物菌群造成严重腐蚀和毒性。
提升pH值的方法包括加入碱性物质（如氢氧化钠）或采用中和剂进行中和反应。
2.2 碱性污水处理碱性污水处理通常需要将pH值降低至中性或酸性范围。
碱性污水中的高浓度碱性物质会对处理设备和生物菌群造成腐蚀和毒性。
降低pH值的方法包括加入酸性物质（如硫酸）或采用中和剂进行中和反应。
2.3 中性污水处理对于中性污水处理，pH值的调整相对较容易。
通常可以通过添加酸性或碱性物质来维持污水的中性pH值。
3. 悬浮物对污水处理的影响悬浮物是指污水中的悬浮颗粒状物质，如悬浮固体、悬浮沉淀物等。
悬浮物的含量对污水处理过程中的效果有重要影响。
3.1 悬浮物对生物处理的影响悬浮物会对生物处理系统中的微生物群落产生不利影响。
高浓度的悬浮物会阻碍微生物的附着和生长，降低生物处理系统的效率。
因此，需要采取适当的预处理方法，如沉淀、过滤或离心等，以减少悬浮物的含量。
3.2 悬浮物对物理处理的影响悬浮物会对物理处理过程中的设备造成磨损和堵塞。
高浓度的悬浮物会降低设备的工作效率，并增加维护和清洁的成本。
因此，需要采取适当的预处理方法，如筛网、沉淀池或离心机等，以减少悬浮物的含量。
4. pH值和悬浮物的处理方法针对pH值和悬浮物对污水处理的影响，以下是一些常用的处理方法：4.1 pH值调整方法- 加入酸性或碱性物质进行中和反应，以调整污水的pH值至所需范围。
- 采用自动控制系统监测和调整污水的pH值，确保其稳定在合适的范围内。
pH及悬浮物对污水处理的影响及处理
pH及悬浮物对污水处理的影响及处理污水处理是一项关键的环境工程技术，旨在将废水中的污染物去除或者减少到一定的标准，以保护水体环境的健康和可持续发展。
在污水处理过程中，pH值和悬浮物含量是两个重要的参数，它们对污水处理效果有着显著的影响。
本文将详细探讨pH及悬浮物对污水处理的影响，并介绍相应的处理方法。
1. pH对污水处理的影响pH值是指溶液的酸碱性程度，它对污水处理过程中的化学反应和微生物活性有着直接的影响。
不同的污水处理工艺对pH值有不同的要求，普通要求在中性范围内（pH值为6.5-8.5）。
pH值过高或者过低都会对污水处理效果产生不利影响。
当pH值过高时，会导致污水处理过程中的化学反应受到抑制。
例如，在生物处理工艺中，高pH值会抑制微生物的生长和代谢活动，降低有机物的降解效率。
此外，高pH值还会导致氨氮的挥发，增加氨氮的排放浓度。
因此，对于pH值过高的污水，需要进行酸化处理，以降低pH值至合适范围。
相反，当pH值过低时，会影响污水处理过程中的微生物活性。
低pH值会导致微生物菌群的改变，降低微生物的活性和生物降解的效率。
此外，低pH值还会导致金属离子的溶解度增加，增加金属离子的毒性，对生物处理系统造成伤害。
因此，对于pH值过低的污水，需要进行碱化处理，以提高pH值至合适范围。
2. 悬浮物对污水处理的影响悬浮物是指污水中悬浮在水中的固体颗粒，包括悬浮颗粒、浮游生物、沉积物等。
悬浮物的含量对污水处理过程中的物理和生物处理有着重要的影响。
首先，悬浮物会影响物理处理过程中的沉淀和过滤效果。
高浓度的悬浮物会导致沉淀池和过滤器阻塞，降低沉淀和过滤的效率。
此外，悬浮物还会与化学药剂发生反应，形成胶体颗粒，增加处理过程中的难度。
其次，悬浮物对生物处理过程中的微生物活性和降解效果也有影响。
悬浮物中的有机物可以作为微生物的营养物质，促进微生物的生长和代谢活动。
然而，过高的悬浮物含量会导致微生物菌群的改变，降低微生物的活性和降解效率。
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工程科学学报，第３７卷，第１０期：１３８７—１３９５，２０１５年１０月 Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｖｏ１．３７，Ｎｏ．１０：１３８７－１３９５，Ｏｃｔｏｂｅｒ ２０１５
ＤＯＩ：１０．１３３７４／ｊ．ｉｓｓｎ２０９５—９３８９．２０１５．１０．０２０；ｈｔｔｐ：／／ｊｏｕｒｎａｌｓ．ｕｓｔｂ．ｅｄｕ．ｃｎ
不同ｐＨ值下胞外聚合物对污泥脱水性能及束缚水含 量的影响
邢 奕，王志强，洪 晨圜，司艳晓，张 坤，刘 敏，田星强，李 洋 北京科技大学土木与环境工程学院，北京１０００８３ 园通信作者．Ｅ—ｍａｉｌ：ｈｏｎｇｃｈｅｎＯ００＠１２６．ｃｏｒｎ
摘要研究了不同ｐＨ值下污泥脱水性能和束缚水含量的变化，通过测定污泥调理过程中各层胞外聚合物（Ｓ－ＥＰＳ、ＬＢ—ＥＰＳ
和ＴＢ—ＥＰＳ）中蛋白质和多糖的含量、Ｓ－ＥＰＳ中有机官能团以及有机酸的含量，探讨了胞外聚合物对污泥脱水性能及束缚水含
量的影响．酸性条件下，污泥的脱水性能明显好于中性条件，并且ｐＨ值为３．０３时，污泥滤饼含水率（ＷＣ）和毛细吸水时间 （ＣＳＴ）均降至最低，分别为６０．８％和２５．４ ｓ；碱性条件下，污泥中束缚水的含量明显增加，ＷＣ和ＣＳＴ均大幅升高，污泥脱水性
能恶化．酸碱的加入导致污泥中ＴＢ．ＥＰＳ含量降低，ＬＢ—ＥＰＳ和Ｓ－ＥＰＳ含量升高，并且ＥＰＳ各层组均与ＷＣ、ＣＳＴ以及束缚水含
量具有很强的相关性，其中Ｓ－ＥＰＳ与污泥脱水性能以及束缚水含量的相关性最显著．酸碱调理过程中，部分ＥＰＳ水解生成有
机酸等小分子有机物，Ｓ－ＥＰＳ中有机官能团的总量和种类都有明显增多． 关键词污泥处理；调理；胞外聚合物；脱水性能；束缚水 分类号ｘ７０５
Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｅｘｔｒａｃｅｌｌｕｌａｒ ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ ｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ ｏｎ ｓｌｕｄｇｅ ｄｅｗａｔｅｒａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｂｏｕｎｄ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔ ａｔ ｖａｒｉｏｕｓ ｐＨ ｖａｌｕｅｓ
Ｘ１ＮＧ Ｙｉ，ＷＡＮＧＺｈｉ—ｑｉａｎｇ，ＨＯＮＧ Ｃｈｅｎ日，Ｓ１ Ｙａｎ—ｘｉａ。，ＺＨＡＮＧＫｕｎ，ＬＩＵＭｉｎ，ＴＩＡＮＸｉｎｇ—ｑｉａｎｇ，ＬＩ Ｙａｎｇ
Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｉｖｉｌ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｂｅｉｊｉｎｇ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８３，Ｃｈｉｎａ 因Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ａｕｔｈｏｒ．Ｅ・ｍａｉｌ：ｈｏｎｇｃｈｅｎ０００＠１２６．ｃｏｎ
ＡＢＳＴＲＡＣＴ Ｔｈｅ ｃｈａｎｇｅｓ ｏｆ ｓｌｕｄｇｅ ｄｅｗａｔｅｒａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｂｏｕｎｄ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔ ａｔ ｖａｒｉｏｕｓ ｐＨ ｖａｌｕｅｓ ｗｅｒｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ．Ｔｈｅ ｐｒｏｔｅｉｎ ａｎｄ ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｉｎ ｅａｃｈ ｌａｙｅｒ ｏｆ ｅｘｔｒａｃｅｌｌｕｌａｒ ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ ｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ（Ｓ－ＥＰＳ、ＬＢ—ＥＰＳ ａｎｄ ＴＢ—ＥＰＳ）ａｎｄ ｔｈｅ ｏｒｇａｎｉｃ ａｃｉｄ ａｎｄ ｏｒｇａｎｉｃ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｇｒｏｕｐ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｉｎ Ｓ－ＥＰＳ ｗｅｒｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ｉｎ ａｎ ａｔｔｅｍｐｔ ｔｏ ｅｘｐｌａｉｎ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ＥＰＳ Ｏｉｌ ｔｈｅ ｓｌｕｄｇｅ ｄｅｗａ— ｔｅｒａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｂｏｕｎｄ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｌｕｄｇｅ ｄｅｗａｔｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｕｎｄｅｒ ａｃｉｄｉｃ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎＳ ｉｓ ｏｂｖｉｏｕｓｌｖ ｂｅｔｔｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｕｎｄｅｒ ｎｅｕｔｒａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ａｎｄ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｄｅｗａｔｅｒｅｄ ｓｌｕｄｇｅ（ＷＣ）ａｎｄ ｔｈｅ ｃａｐｉｌｌａｒｙ ｓｕｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ（ＣＳＴ）ｃａｎ ｂｅ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｔｏ ６０．８％ａｎｄ ２５．４ Ｓ ａｔ ｐＨ ３．０３，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｕｎｄｅｒ ａｌｋａｌｉｎｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｔｈｅ ｂｏｕｎｄ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ ｄｅｗａｔｅｒｅｄ ｓｌｕｄｇｅ，ｔｈｅ ＷＣ ａｎｄ ＣＳＴ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｅ，ａｎｄ ｔｈｅ ｓｌｕｄｇｅ ｄｅｗａｔｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｄｅｔｅｒｉｏｒａｔｅｓ．Ｔｈｅ ａｄｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ａｃｉｄ ｏｒ ａｌｋａｌｉ ｒｅｄｕｃｅｓ ＴＢ—ＥＰＳ，ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒａｒｙ，
ｉｎｃｒｅａｓｅｓ ＬＢ－ＥＰＳ ａｎｄ Ｓ．ＥＰＳ．Ｅａｃｈ ｌａｙｅｒ ｏｆ ｅｘｔｒａｃｅｌｌｕｌａｒ ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ ｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ ｈａｓ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ＷＣ．ＣＳＴ ａｎｄ ｔｈｅ ｂｏｕｎｄ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔ．ａｎｄ Ｓ—ＥＰＳ ｈａｓ ｍｏｓｔ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｓｌｕｄｇｅ ｄｅｗａｔｅｒａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｂｏｕｎｄ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔ．Ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ
ｏｆ ａｃｉｄ－ａｌｋａｌｉ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ，ｔｈｅ ａｍｏｕｎｔ ａｎｄ ｔｙｐｅ ｏｆ ｏｒｇａｎｉｃ—ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｇｒｏｕｐｓ ｉｍｐｒｏｖｅ ｏｂｖｉｏｕｓｌｙ ａｎｄ ｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓ ｏｆ ｐａｒｔｌｙ ＥＰＳ ｇｅｎｅｒａｔｅｓ ｏｒｇａｎｉｃ ａｃｉｄｓ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｓｍａｌｌ ｍｏｌｅｃｕｌｅｓ．
收稿日期：２０１４—０４—０２ 基金项目：国家自然科学基金项目（５１１０４００９）；北京市科技新星计划项目（Ｚｌｌ１１０６０５４５１１０４３）；北京市优秀人才培养资助项目 （２０１２Ｄ００９００６０００００３）；中央高校基本科研业务费资助项目（ＦＲＦ ＴＰ．１２－０１１ Ｂ）；昆明市科技计划项目（２０１２－０２－０９一Ａ．Ｇ－０２－０００１）；广东省教育 部产学研结合项目（２Ｏｌ１ Ｂｏ９０４ｏｏ６２９） ・１３８８・ 工程科学学报，第３７卷，第１Ｏ期 ＫＥＹ ＷＯＲＤＳ ｓｌｕｄｇｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ；ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ；ｅｘｔｒａｃｅｌｌｕｌａｒ ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ ｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ；ｄｅｗａｔｅｒａｂｉｌｉｔｙ；ｂｏｕｎｄ ｗａｔｅｒ
活性污泥法广泛应用于污水处理，尤其是城市生 活污水¨ ］，因此在生物处理过程中必然产生大量的 污泥．剩余污泥成分复杂，含水率非常高，因此在污泥 最终处置或再利用前进行脱水减量化尤为必要＿３ ． 然而，剩余污泥有机物含量高，其污泥絮体颗粒呈胶状 结构且拥有高度亲水性，易与水分子以不同的形式结 合使污泥中部分水分难以脱除 ６］．目前，大多在污泥 中水分的定量测定中简单将其划分为自由水和束缚 水．自由水不受污泥絮体约束，可通过浓缩或机械脱水 方式脱除：而束缚水与污泥絮体间存在键结，难以通过 机械力从污泥中分离出来ｌ６一 Ｊ，因此在机械脱水前需 采取一定的调理措施改变污泥中水分分布。从而改善 污泥的脱水性能．在污泥脱水的研究中．最常见的调 理方法是向污泥中投加有机高分子絮凝剂．促进污泥 颗粒絮凝，增强结构。以便于机械脱水｜８ ，但其存在 很大的局限性．此方法只能提高污泥的脱水速率，不 能改善污泥的脱水程度，脱水后污泥的量大大增加，并 且过量的调理剂可能残留在污泥滤饼中对环境造成长 期的危害… ． 近年来，通过调节ｐＨ值来改善污泥的脱水性能 由于其简单有效性越来越受到国内外学者的关注。陈 嘉愉和吴学伟 指出，碱性条件下适当提高污泥的 ｐＨ值，可以使胞外聚合物（ｅｘｔｒａｃｅｌｌｕｌａｒ ｐｏｌｖｍｅｒｉｃ ｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ，ＥＰＳ）从污泥絮体表面脱离，束缚水得到释 放，从而提高污泥的脱水性能．何文远等 研究发现 酸化预处理可以使污泥中胞外聚合物发生水解，破坏 污泥絮体结构，改变污泥中水分分布，减少污泥束缚水 含量，提高污泥的可脱水程度，从而改善脱水效果． Ｄｅｖｌｉｎ等 利用盐酸对剩余污泥进行预处理，结果表 明酸的加入有利于降低污泥滤饼含水率，改善污泥的 脱水性能．需要指出的是，胞外聚合物是附着于污泥 细菌细胞表面的不溶性有机物，主要成分是蛋白质和 多糖，通过连接微生物细胞和其他物质以稳定污泥的 絮体结构，具有很强的水分结合能力。是影响活性污泥 脱水性能的主要因素¨】 ．按污泥有机物与细胞相的 结合程度，胞外聚合物可分为黏液层胞外聚合物（Ｓ ＥＰＳ）、松散结合的胞外聚合物（ＬＢ—ＥＰＳ）和紧密结合 的胞外聚合物（ＴＢ．ＥＰＳ） 三个层组．在以往的研 究中。大多数以污泥滤饼含水率和毛细吸水时间 （ＣＳＴ）等为指标．通过探讨Ｓ－ＥＰＳ浓度的变化阐明不 同调理方法对污泥脱水性能的影响，而对胞外聚合物 各层组（Ｓ－ＥＰＳ、ＬＢ—ＥＰＳ和ＴＢ．ＥＰＳ）中蛋白质和多糖含 量的变化以及对污泥脱水性能和束缚水含量的影响方 面鲜有报道． 本研究以污泥滤饼含水率和毛细吸水时间（ＣＳＴ） 作为评价指标，考察了不同ｐＨ值下污泥脱水性能的 变化．同时通过分析束缚水含量变化、胞外聚合物各 层组分分布、Ｓ－ＥＰＳ中有机酸含量以及有机官能团的 变化，探讨了胞外聚合物对污泥脱水性能及束缚水含 量的影响，为进一步提高污泥脱水性能提供参考和 依据．
１实验材料和方法 １．１实验材料 实验所用污泥取自北京清河污水处理厂浓缩池． 进一步浓缩至含水率９５％左右，分析其基本性质后鼍 于４℃冰柜中保存待用．污泥性质如表１所示．所有 实验均在７２ｈ内完成．
表１污泥的基本特性 Ｔａｂｌｅ １ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｓｌｕｄｇｅ ｕｓｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ
实验药品包括碳酸钠、氢氧化钠、硫酸铜、酒石酸 钠、钨酸钠、钼酸钠、浓磷酸、浓硫酸、硫酸锂、葡萄糖、 甲酸、乙酸和丙酸，以上药品均为分析纯．牛血清白蛋 白为生化试剂． １．２实验仪器 电子分析天平，ＡＢ１０４－Ｎ型，梅勒特一托利多仪器 （上海）有限公司；智能型混凝搅拌仪，ＭＹ一３０００—６型， 梅宇电器有限公司；电热鼓风干燥箱，ＤＧＦ ２５００ ３Ｃ型，
重庆华茂仪器有限公司；循环水式多用真空泵，ＳＨＢ一 Ⅲ型，郑州长城科工贸有限公司；毛细吸水时间测定 仪，３０４Ｍ，Ｔｒｉｔｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ；差示扫描量热仪（ＤＳＣ）， ４０４ Ｆ３ Ｐｅｇａｓｕｓ型，德国ＮＥＴＺＳＣＨ公司；反相高效液 相色谱仪，ＬＣ一２０ＡＤ，日本岛津公司：Ｃ１８ ＨＰＬＣ Ｃｏｌｕｍｎ，６４．６ Ｉｎｎ×２５０ ｍｍ，５ ｐ，ｍ，英诺生物技术有限 公司；傅里叶变换红外光谱仪，ＩＲ一４０８型，日本岛津 公司．