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电渗透耦合Fe2+-过硫酸钠污泥脱水过程中EPS的变化特性

本站小编 Free考研考试/2021-12-31

李亚林1,,
刘蕾1,
张景玉1,
任萌萌1,
李可心1,
杨瑞丽1
1.河南工程学院资源与环境学院,郑州 451191
基金项目: 河南省科技攻关项目162102310402
郑州市科技攻关项目20150237
河南工程学院博士基金项目D2015008河南省科技攻关项目(162102310402)
郑州市科技攻关项目(20150237)
河南工程学院博士基金项目(D2015008)




Variation characteristics of extracellular polymeric substances in sewage sludge dewatering by coordination of electro-osmotic and Fe2+- sodium persulfate oxidation process

LI Yalin1,,
LIU Lei1,
ZHANG Jingyu1,
REN Mengmeng1,
LI Kexin1,
YANG Ruili1
1.School of Resources and Environment, Henan Institute of Engineering, Zhengzhou 451191, China

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摘要:为了考察电渗透耦合Fe2+-过硫酸钠污泥深度脱水的机制,采用自制装置对市政污水处理厂的污泥进行了脱水研究。系统研究了在不同电压梯度、机械压力、过硫酸钠投加量、Fe2+与过硫酸钠比例、阴阳极间距等操作条件下,污泥中胞外聚合物(EPS)的组成及分布对污泥脱水效果的影响。结果表明,电渗透耦合Fe2+-过硫酸钠可以改善污泥的脱水效果,过硫酸钠经过Fe2+和热活化作用产生的硫酸根自由基对污泥中EPS的破坏作用明显,从而造成EPS特性改变。其中,紧密型胞外聚合物(TB-EPS)中的蛋白质和多糖、松散型胞外聚合物(LB-EPS)中的蛋白质及各层EPS中的蛋白质/多糖与污泥脱水效果存在显著相关性;黏性胞外聚合物(S-EPS)和LB-EPS中的多糖与污泥脱水效果存在显著相关性。TB-EPS、LB-EPS及其中含有的蛋白质和多糖含量是影响污泥电渗透耦合Fe2+-过硫酸钠脱水效果的主要因素。
关键词: 污泥脱水/
电渗透/
Fe2+-过硫酸钠/
胞外聚合物

Abstract:In order to investigate the mechanisms of sewage sludge dewatering by coordination of electro-osmotic and Fe2+-sodium persulfate oxidation process, the dewatered sludge from a sewage treatment plant was treated by a self-made experimental device. The effects of EPS constituent and distribution on sludge dewatering behavior were investigated under the different voltage gradients, mechanical pressures, persulfate dosages, the ratios of Fe2+ and sodium persulfate, and anode-cathode distances. The results showed that sludge dewatering effect can be improved by the coordination process of electro-osmosis and Fe2+-sodium persulfate oxidation. The sulfate radical anions produced from sodium persulfate activated by Fe2+ and thermal activation presented an obvious damage to EPS in the sludge, thus the EPS characteristics changed. The protein in tightly bound extracellular polymeric substances (TB-EPS) and loosely bound extracellular polymeric substances (LB-EPS) and the ratio of protein to polysaccharide in three layer EPS significantly correlated with the sludge dewatering effect, so did the polysaccharide in TB-EPS, in slime extracellular polymeric substances (S-EPS) and LB-EPS. The TB-EPS, LB-EPS, and their protein, polysaccharide contents are the primary factors affecting sludge dewatering by the coordination process of electro-osmosis and Fe2+- sodium persulfate oxidation.
Key words:sludge dewatering/
electro-osmosis/
Fe2+- sodium persulfate/
extracellular polymeric substances.

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刊出日期:2019-02-02




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电渗透耦合Fe2+-过硫酸钠污泥脱水过程中EPS的变化特性

李亚林1,,
刘蕾1,
张景玉1,
任萌萌1,
李可心1,
杨瑞丽1
1.河南工程学院资源与环境学院,郑州 451191
基金项目: 河南省科技攻关项目162102310402 郑州市科技攻关项目20150237 河南工程学院博士基金项目D2015008河南省科技攻关项目(162102310402) 郑州市科技攻关项目(20150237) 河南工程学院博士基金项目(D2015008)
关键词: 污泥脱水/
电渗透/
Fe2+-过硫酸钠/
胞外聚合物
摘要:为了考察电渗透耦合Fe2+-过硫酸钠污泥深度脱水的机制,采用自制装置对市政污水处理厂的污泥进行了脱水研究。系统研究了在不同电压梯度、机械压力、过硫酸钠投加量、Fe2+与过硫酸钠比例、阴阳极间距等操作条件下,污泥中胞外聚合物(EPS)的组成及分布对污泥脱水效果的影响。结果表明,电渗透耦合Fe2+-过硫酸钠可以改善污泥的脱水效果,过硫酸钠经过Fe2+和热活化作用产生的硫酸根自由基对污泥中EPS的破坏作用明显,从而造成EPS特性改变。其中,紧密型胞外聚合物(TB-EPS)中的蛋白质和多糖、松散型胞外聚合物(LB-EPS)中的蛋白质及各层EPS中的蛋白质/多糖与污泥脱水效果存在显著相关性;黏性胞外聚合物(S-EPS)和LB-EPS中的多糖与污泥脱水效果存在显著相关性。TB-EPS、LB-EPS及其中含有的蛋白质和多糖含量是影响污泥电渗透耦合Fe2+-过硫酸钠脱水效果的主要因素。

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