真菌促进污泥脱水性能的试验研究(2)
污泥脱水，一方面从微观上来看，是通过变化污泥颗粒表面的物理化学性质，从而破解污泥稳定的胶体结构，减弱污泥颗粒与水之间的亲和力，继而提高污泥的脱水性能、减少污泥的含水率；另一方面从宏观上来看，是通过降低污泥的比阻，减弱污泥之间的黏性，使污泥颗粒之间更紧密等，有利于污泥的最终处置[2]。现如今已经发现了许多污泥脱水的方法，包括物理、化学和生物处理。
物理处理是通过物理作用改变污泥的内部结构，使污泥释放出水分[2]。传统的物理处理包括：机械法、热处理法、添加粉煤灰等物质等，其中常用的污泥脱水机械有带式压滤机、离心脱水机、板框式压滤脱水机，通常在对污泥进行机械脱水前用化学处理或生物处理进行污泥的预处理，提高污泥的脱水效果。新兴的物理处理方法包括如磁场法和超声波法[3]等。
化学处理即通过向污泥中加入化学试剂，改变污泥的pH、离子强度等，通过压缩双电子层作用、吸附架桥作用和网捕作用，这些化学试剂与污泥中的物质发生的氧化、还原等化学反应，使污泥颗粒表面的物理和电荷结构发生改变，污泥中水分分布也发生变化，而且污泥颗粒之间斥力降低，从而小颗粒相互絮凝聚成大颗粒，减少颗粒间水分的吸附，降低污泥比阻，提高污泥脱水性能。常用的化学调理剂包括聚丙烯酰胺（PAM）等有机高分子絮凝剂和铝盐、铁盐、石灰等无机絮凝剂。如果大量添加各种无机或有机絮凝剂，会增加污泥的处理成本，同时增加污泥的重量，也会降低污泥的热值使污泥不易被焚烧，甚至可能产生二次污染[4]。Fenton试剂[5]由于含有Fe2+和H2O2，使其具有极强的氧化性，能将大部分有机物质完全氧化成无机物质，从而作为一种高级氧化技术广泛应用在污水处理领域。Pere J.等[6]发现，Fenton试剂可以迅速降低污泥比阻，提高污泥的脱水性能。另有研究结果显示，Fenton试剂是通过氧化作用来破解污泥内部结构，从而降低污泥的比阻（SRF）[7]。然而使用Fenton试剂进行污泥调理时需要进行酸化预处理，加入酸性物质H2SO4等，等到出水时又要加入石灰等碱性物质进行中和，极大地增加了处理的成本。
生物处理污泥的机制是经过污泥中的微生物或者外源添加的微生物本身的分解和微生物代谢的产物来降解污泥中的有机物，继而改善污泥的脱水性能[8]。通过加入混合菌种进行处理是一种新兴技术。其中真菌作为一种能够利用水溶性有机物作为碳源和能源促进自身生长且适宜生长在弱酸环境中的微生物，在污泥处理中得到广泛应用。真菌的菌丝能吸附污泥中溶解性和非溶解性物质，通过代谢这些物质来增加自身的生物量，因此污泥自身即可满足真菌生长的营养需求。然而污泥是一个混合体系，其中真菌种类很多，包括青霉、曲霉、木霉、毛霉等，不同种类的真菌其生长条件和作用效果也各有不同，所以需要进行实验来确定。相比较物理、化学处理，生物处理效率高的优势十分明显。
本实验以江苏省无锡市太湖新城污水处理厂浓缩池的污泥稀释后为实验污泥样品，在污泥不进行灭菌处理和不外源添加碳源的条件下，用简青霉和Fenton试剂依次处理污泥，一方面进行简青霉的单因素实验，以期获得最佳简青霉接种量和简青霉处理的最佳污泥含固率，并尝试说明简青霉提高污泥脱水性能的初步机制，另一方面探究Fenton试剂强化简青霉处理对污泥脱水性能的影响。
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