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                  環境學院博士生張達鑫等的研究成果在自然指數期刊《Water Research》在線發表

                  作者: 時間:2019-03-01 閱讀:

                  環境學院博士生張達鑫等的研究成果在自然指數期刊《Water Research》在線發表


                  近日,環境學院生態環境工程專業博士研究生張達鑫等的學術論文《Variations in macro and micro physicochemical properties of activated sludge under a moderate oxidation-in situ coagulation conditioning: relationship between molecular structure and dewaterability》,發表于國際水處理研究領域TOP期刊《Water Research》上(IF=7.051)。論文指導教師是王毅力教授,該項研究得到了國家自然科學基金項目的支持。

                  我國城鎮污水排放過程中剩余污泥的產生量日益增大,高含水率的污泥體積大,運輸費用高,后續的處理處置困難,其處置費約占城市污水處理廠運行費用的50%-60%。因此,剩余污泥的調理-脫水環節成為污水處理廠污泥管理的重要環節。在調理-脫水過程中,污泥表面的胞外聚合物(EPS)是影響污泥脫水性能的關鍵因素之一。作為一種安全無毒的氧化劑,高錳酸鉀可以被用來氧化破解EPS、調理剩余污泥。然而,實際投加過程中很難準確控制高錳酸鉀的氧化程度。少量或過量氧化都會影響后續污泥的絮凝乃至脫水過程。因此,開發適度氧化調理污泥的新技術顯得尤為重要。另一方面,由于污泥EPS成分的復雜性,EPS分層組分及其微觀結構對對污泥脫水性能的貢獻仍不完全清楚。

                  該研究在剩余活性污泥氧化調理-脫水研究方面取得重要進展,提出了一種適度氧化-原位絮凝的污泥調理策略。在高錳酸鉀氧化污泥過程中,利用Fe(Ⅱ)作為淬滅劑,一方面阻止高錳酸鉀進一步反應,另一方面生成原位的Fe(Ⅲ)對氧化后的污泥進行絮凝。實驗證明在該調理策略下,污泥的過濾性質顯著提升,部分束縛水得到釋放(1);谠撜{理策略,研究團隊分析了污泥宏觀及微觀物理化學性質的變化特征,并用多元統計分析確定了各分層EPS中的蛋白質二級結構與污泥脫水性質的相關性,找出了其中“功能性”蛋白質二級結構可能的來源,并結合熱力學計算結果提出了不同氧化-絮凝程度下污泥的變化模型(2)。

                  論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.watres.2019.02.047


                  1 不同Mn() Fe()投加時間間隔下,污泥脫水性能的變化:(a) CST0/CST; (b) 束縛水含量。0 min、2min、5min、10min30 min分別表示Mn() Fe()的投加時間間隔。


                  2 不同氧化-絮凝程度下污泥的變化模型



                     
                   
                   
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