污水處理的副產物市政污泥,具有含水率高、有機成分多、重金屬及病原菌多等特點,對環境和人體健康會造成危害[1-2]. 污泥熱處置技術是污泥處理及能源化利用的重要途徑[3],主要包括熱解和焚燒技術. 熱解是利用有機物的熱不穩定性,在無氧條件下對其加熱從而使有機物產生熱裂解的過程. 目前產業化的主流熱技術是焚燒. 但熱解過程具能源的高值利用能力[4],如生成的焦油和氣能夠作為燃料再利用,產物焦炭可作為吸附劑使用[5]. 因此,熱解是經濟有效的污泥資源化處置方式之一[6].由于污泥的含水率高達97%—99%[7],因此在熱處理前需進行脫水處理. 目前國內的污水廠普遍采用聚丙烯酰胺( PAM) 高分子絮凝劑作為調理劑[8],經離心或帶式壓濾機脫水后僅能獲得含水率為75%—85%[9]的泥餅,且殘留在污泥中的高分子有機物具有二次污染風險[10]. 然而隨著污泥問題的日益嚴重,各國相關法律法規日趨嚴格. 例如我國“十二五”規劃規定城市污水處理廠污泥含水率必須低于60%才能外運[11],這意味著未來處置的對象將以深度脫水污泥為主. 但不同調理劑勢必會不同程度地改變污泥中礦質元素含量及存在形態,從而影響污泥的熱性質[12-13],且高含水率污泥在熱解前需提供額外能源進行干化處理,同時更容易釋放惡臭氣體[11]. 由此可見,污泥深度脫水產業化將是未來發展趨勢,但目前關于深度脫水后污泥熱性質的研究報道還較少.
關于污泥的深度脫水國內外已經展開了大量研究,鐵鹽配合骨架構建體( 也稱作物理調理劑,包括石灰、粉煤灰、水泥塵、煤粉等) 能有效提高污泥的脫水性能,實現污泥的深度脫水[14-15]. 本課題組前期研究發現,芬頓試劑( Fe2 + 和H2O2組成體系) 與骨架構建體結合( F-S 復合調理劑) [16]對改善污泥脫水性能具有顯著效果.本文選擇FeCl3 /CaO |