? ? ??本文以粉煤灰為主要原料，對其中含有的硅鋁鐵進行提取，并以此進行污泥調理劑的制備，將其應用于污泥脫水的調理過程中，并和聚氯化鋁(PAC)做對比，以污水廠自用陽離子聚丙烯酰胺(CPAM)為參照考察各絮凝劑的調理效果。對于經提取硅鋁鐵后剩余的粉煤灰本文也對其用于污泥的調理進行了研究，為資源化利用脫水污泥并解決使用無機調理劑以及粉煤灰等助凝劑造成的濾餅增重問題，對脫水后產生的濾餅進行了制備粉煤灰-污泥免燒濾料的研究。主體內容如下:
　　 單因素試驗及正交試驗表明，對于二氧化硅較好的提取條件為:溫度80℃，時間20h，堿濃度3mol/L，此時濾液中二氧化硅濃度為0.485mol/L，二氧化硅提取率為27.4％。將堿浸渣洗至近中性后進行酸浸正交試驗，較佳的提取條件為:溫度70℃，時間2h，液固比7.5∶1，鹽酸濃度15％，此條件下三氧化二鋁提取率為31.6％，三氧化二鐵提取率為53.54％。
　　 利用堿浸液中的硅與酸浸液中的鋁鐵進行了合成污泥調理劑研究。通過正交試驗考察了nSi∶n(Al+Fe)，反應液pH，反應溫度對調理劑性能的影響，選取污泥比阻為考察指標，確定最優組合為:nSi∶n(Al+Fe)=1∶2，反應液pH=3.5，反應溫度為50℃。對合成的調理劑進行性質測定及表征，XRD及紅外光譜(IR)分析表明調理劑為由鋁鐵硅等元素聚合成的無定形高分子物質，掃描電鏡(SEM)觀察表明合成的調理劑為網狀結構，可在調理污泥時將污泥脫穩顆粒連接、網捕在一起，形成較大絮體，提高污泥脫水性能。
　　 將自制污泥調理劑用于污泥調理試驗中，并與PAC進行對比考察，對于CPAM以及粉煤灰、堿浸粉煤灰、酸浸粉煤灰的調理性能也進行了考察，主要進行了真空抽濾試驗、污泥沉降試驗、離心脫水試驗以及調理劑聯合使用的試驗研究。
　　 真空抽濾試驗中，考察了自制調理劑、PAC、CPAM以及三類粉煤灰對污泥比阻、濾餅含水率、濾液水質的影響。結果表明，在污泥比阻方面，自制調理劑的調理效果優于PAC，在投加量皆為3.6×10-3mol/L條件下，自制調理劑調理后污泥比阻為0.22×109s2/g，PAC調理后污泥比阻為0.43×109s2/g; CPAM在50mg/L的最佳投加量下比阻為0.14×109s2/g，效果好于自制調理劑及PAC;三類粉煤灰調理污泥后都可使污泥比阻減小，酸浸粉煤灰效果最好。在濾餅含水率方面，自制調理劑、PAC及CPAM對濾餅含水率的下降貢獻不大，自制調理劑調理后濾餅含水率略低于PAC及CPAM;三類粉煤灰調理污泥使濾餅含水率下降較多，對污泥濾餅含水率下降有一定促進作用;在濾液水質方面，CPAM對濁度和CODCr去除率較高，自制調理劑及PAC對TP去除效果較好，三者對氨氮去除都較低，總體上自制調理劑對于濾液水質改善效果好于PAC。
　　 污泥沉降試驗表明，三類絮凝調理劑對污泥的沉降性能都有改善作用，其中CPAM效果較好;三類粉煤灰同樣可以改善污泥的沉降效果，其中堿浸粉煤灰的效果較好。
　　 離心脫水試驗表明，原泥直接離心效率差，CPAM在50mg/L的投加量下效果最好，離心5min后濾餅含水率為91.12％;自制調理劑在投加量為3.6×10-3mol/L時效果較好，離心5min濾餅含水率為90.82％; PAC在7.2×10-3mol/L的投加量下效果最好，離心5min濾餅含水率為91.14％，依然不如CPAM及自制調理劑。
　　 對自制調理劑、酸浸粉煤灰及CPAM的聯合調理進行了研究，在自制調理劑與CPAM的聯合調理試驗中，固定CPAM投加量為30mg/L，自制調理劑投加量為1.8×10-3mol/L時比阻最小為0.19×109s2/g，而單獨投加CPAM時，投量為50mg/L時比阻才降為0.20×109s2/g，即聯合使用可在減少CPAM投加量的情況下取得等同效果;在酸浸粉煤灰與CPAM的聯合調理試驗中，固定CPAM投加量為30mg/L，酸浸粉煤灰投加量為15g/L時比阻為0.14×109s2/g，小于CPAM投加量為50mg/L時的比阻，并且單獨投加粉煤灰需投加超過25g/L才可將比阻降為0.20×109s2/g以下，即聯合投加可減少CPAM及酸浸粉煤灰的投加量;在自制調理劑與酸浸粉煤灰的聯合調理試驗中，固定自制調理劑投量為1.8×10-3mol/L，當酸浸粉煤灰投加量在20g/L以內時聯合效果明顯，超過20g/L后聯合調理效果不明顯，單獨投加10g/L酸浸粉煤灰時，比阻為0.7×109s2/g，聯合投加時比阻降為0.31×109s2/g，成為易過濾污泥。
　　 文中同時對影響污泥調理效果的其他因素以及各調理劑的調理機理進行了分析，對脫水污泥處置方式進行了探討。
　　 對利用酸浸粉煤灰、污泥制備粉煤灰-污泥免燒濾料進行考察。正交試驗得出的較佳條件為:酸浸粉煤灰加入量與水泥加入量的比為8∶2，污泥的加入量為10％，石灰與石膏加入量為10％，成孔劑為5％。按此條件制備濾料并對其進行了性能測試以及形貌、結構的考察，結果表明所制備的濾料性能符合粉煤灰陶粒的標準并且表面粗糙、比表面積大，孔隙多，利于微生物掛膜，可作為水處理濾料使用。
　 關鍵詞：粉煤灰 ?資源化利用 ?污泥調理劑 ?污泥脫水 ?免燒濾料