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城市污水处理厂污泥二次深度脱水是污泥的减量化、资源化和降低污泥处理处置成本的一项十分关键性的环节,但目前国内外对污泥二次深度脱水方面的研究还较少,特别是对小分子无机化学调理剂作用机理的研究。本文旨在探究两种小分子化学调理剂(FeCl3和AICl3)在调理一次脱水污泥时的作用机理,从而揭示影响污泥二次深度脱水性能的主要因素,为小分子无机化学调理剂在污泥二次深度脱水上的应用奠定理论基础。在实验中,以污泥经过压滤脱水后泥饼含水率作为污泥二次深度脱水性能的评价指标,通过研究污泥调理前后污泥内水分分布、颗粒粒径、颗粒表面电荷、胞外聚合物(EPS)组分和絮体微观结构的变化,分析两种调理剂的作用机理。另外,对硅酸盐、FeCl3、AICl3和粉煤灰复配进行研究,进一步改善污泥二次深度脱水性能,探究各种药剂的投加量、投加比、浓度、复配方式和投加顺序对污泥脱水后含水率的影响,其主要结果如下：(1)当使用AICl3调理一次脱水污泥时,随着AICl3投加量的增加,污泥脱水后的含水率先降低后增高,在AICl3投加量为8g/300g原污泥时,污泥含水率可以达到最低的54.03%,污泥颗粒表面的正电性逐渐增强,污泥颗粒粒径先增大后减小,在AICl3投加量为8g/300g原污泥时达到最大的299.56μm,污泥絮体凝聚得越来越紧密,大量的非自由水转化成自由水,在外界压力的作用下得以脱去,从而最终改善了污泥的二次深度脱水性能。(2)当以FeCl3调理一次脱水污泥时,随着FeCl3投加量的增加,污泥脱水后的含水率先降低后增高,在FeCl3投加量为10g/300g原污泥时,污泥含水率可以达到最低的55.7%,污泥颗粒表面负电荷被逐渐中和,颗粒正电性逐渐增强,污泥颗粒粒径从64.26μm增大到97.18μm,最后降低。污泥EPS组分中的蛋白质、多糖和DNA含量都随FeCl3投加量的增加逐渐增大,说明污泥絮体和内部生物颗粒被破坏,同时污泥内部水分分布发生变化,大量的结合水和自由水转变成间隙水,在外界压力的作用下,污泥絮体进一步凝聚,内部的间隙水转化成自由水从污泥中脱去,从而大大提高了污泥二次深度脱水的性能。(3)在使用硅酸盐、FeCl3和粉煤灰复配调理300g原污泥时,K2SiO3对污泥脱水的效果要好于Na2SiO3,K2SiO3、FeCl3和粉煤灰的最佳投加量分别为8g、10g和10g时,污泥的含水率可被降到最低的39.9%,而用K2SiO3、 AlCl3和粉煤灰复配调理300g原污泥,K2SiO3、AlCl3和粉煤灰的最佳投加量分别为8g、8g和10g时,污泥的含水率可被降到的41.5%,几种药剂配成溶液后的浓度对污泥脱水性能的影响可忽略不计,药剂的最佳投加顺序为硅酸盐、FeCl3、粉煤灰和硅酸盐、AlCl3、粉煤灰。