超聲波處理對(duì)污泥脫水性能的影響及其關(guān)聯(lián)度分析

汪 萱, 林秀鋒,王亞軍,王 惠,馬 江,楊亞紅

(1 蘭州興蓉環(huán)境發(fā)展有限責(zé)任公司，蘭州 730070；2 蘭州理工大學(xué)土木工程學(xué)院，蘭州 730050)

前 言

隨著城市發(fā)展，城市產(chǎn)生的污泥越來越多?！端廴痉乐涡袆?dòng)計(jì)劃》，即“水十條”中明確了污泥處理的重要性，還要求地級(jí)及以上城市需要在2020年底前將污泥無害化處理處置比例提高到90%以上。污泥的高含水率，使得污泥在后續(xù)處理前，必須要進(jìn)行脫水處理，所以提高污泥的脫水性能是很有必要的。有部分報(bào)道文獻(xiàn)指出，污泥的脫水性能與污泥胞外聚合物的結(jié)構(gòu)和狀態(tài)有關(guān)[1]。超聲波處理可改變胞外聚合物的結(jié)構(gòu)和形態(tài)。

超聲波技術(shù)是一種無二次污染且高效的處理技術(shù)，其作用的主要原理是將能量通過高頻聲波的形式輸入污泥試樣中，從而破解污泥絮體，以此來達(dá)到目的[2-3]。將這種清潔技術(shù)應(yīng)用于污泥的研究有很多?？刹煌貐^(qū)，由于人們的生活方式、飲食習(xí)慣、自然條件等的不同，導(dǎo)致污泥也不盡相同，故結(jié)合地區(qū)情況，研究污泥的超聲波性能是有必要的。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，超聲波三因素的關(guān)聯(lián)度分析鮮有報(bào)道。

該研究選用的超聲波為20 kHz和40 kHz頻率下的10 W到50 W超聲波。通過污泥比阻(SRF)和毛細(xì)吸水時(shí)間(CST)來探究有效的超聲波參數(shù)并篩選出最適宜的參數(shù)，同時(shí)通過不同參數(shù)下的脫水表現(xiàn)，探究超聲波頻率、功率、時(shí)間與污泥脫水性能的關(guān)聯(lián)程度。

1 實(shí)驗(yàn)材料和方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料(污泥)

實(shí)驗(yàn)污泥來自蘭州市某污水處理廠回流污泥，該廠處理規(guī)模為20萬m3/d，采用A2O處理工藝?！?br>