污泥沉降脱水性能研究：EPS组成与Zeta电位影响

"活性污泥的表面特性与其沉降脱水性能的关系 (2004年)，作者：王红武、李晓岩、赵庆祥" 在本文中，研究人员探讨了活性污泥的沉降和脱水性能与其表面特性的密切关系。活性污泥是污水处理过程中产生的一种微生物聚合体，其性能直接影响到污水处理的效率和成本。通过实验室规模的反应器实验，他们观察了不同泥龄（5天、10天和20天）的活性污泥，分析了胞外聚合物（EPS）、絮体粒径分布和Zeta电位等关键参数。 EPS是活性污泥中一种重要的组成部分，它包括松散附着物（LB）和紧密粘附物（TB）。研究发现，随着泥龄的增加，mLB/mTB（LB和TB的质量比值）降低，这表示污泥中的LB相对减少而TB相对增多。同时，小于10微米的微小絮体数量减少，表明污泥结构变得更加致密。此外，Zeta电位值也随泥龄延长而减小，这是由于EPS成分变化导致的。 Zeta电位是衡量污泥颗粒表面电荷的一个指标，电荷量会影响污泥颗粒之间的相互作用。电位值的降低通常意味着污泥颗粒间的排斥力减弱，可能导致絮凝效果变差。实验结果显示，Zeta电位值与污泥沉降脱水性能正相关，即电位值越高，小粒径的污泥颗粒越多，沉降脱水性能越差。 这些发现提示我们，优化运行条件以调整EPS的组成和Zeta电位，是改善活性污泥沉降和脱水性能的关键。降低mLB/mTB可以减少污泥的松散程度，增强絮体的稳定性；同时，通过调控使得污泥颗粒保持适当的Zeta电位，可以避免过强的絮凝作用，从而提高沉降和脱水效果。 这项研究强调了活性污泥的微观特性对其宏观处理性能的重要性，并为污水处理厂提供了可能的策略，即通过调控污泥生长环境和操作条件，来调整EPS的性质和Zeta电位，进而提升污泥处理的效率和经济效益。这对于环保领域以及污水处理技术的发展具有重要意义。