·1244· 工程科学学报，第37卷，第9期 液中蛋白质和多糖含量减少，污泥颗粒重新形成絮体 子间氢键的伸缩振动引起；在1622cm'附近范围出 结构，有利于污泥的絮凝沉降.因此，协同处理可以进 现的吸收峰是由于C一0伸缩振动引起的：在 一步改善污泥的脱水性能. 1555cm附近范围出现的吸收峰是由于N一H的弯 2.4红外光谱分析 曲振动引起的，表明存在酰胺（蛋白质肽键）：在 污泥上清液的傅里叶红外光谱图如图5所示. 1410cm'附近范围出现的吸收峰证明C00~(羧基) 可以看出原污泥分别在3405、1622、1555、1410和 的存在：在1115cm附近范围出现的吸收峰是由于 1115cm'处出现较为明显的吸收峰.在3405cm附 位于吡喃环上C一0一C伸缩振动引起的，表明多糖 近范围内出现的吸收峰是由于O一H以及多糖上分 的存在 b 100 100 80 60 脱硫灰投加量 一原污泥 40 100 mg.g 300 mg.g FcCl投加量 500 mgg" 20 一原污泥 20 mgg 1410115 16221410 3405 i5551115 3405 00mg165 60mg·g 4000350030002500200015001000500 4000350030002500200015001000500 波数/cm 波数/cm 图5污泥上清液的傅里叶红外光谱图.(a)不同脱硫灰投加量：(b)不同FC1,投加量注 Fig.5 Fourier transform infrared spectra of the sludge supernatant:(a)different desulfurization ash dosages:(b)different FeCl dosages 红外图谱中吸收峰的峰强增加表明官能团含量增 Pearson相关性分析表明紧密结合的胞外聚合物与 多.由图5(a)可见：FeCl投加量为60mgg时，随着 CST和W均存在显著的正相关性，说明紧密结合的胞 脱硫灰投加量的增加，酰胺、多糖(3405、1622、1555和 外聚合物是影响污泥脱水性能的重要因素 1115cm)的含量增加，说明大量蛋白质和多糖在脱 (3)污泥滤液的红外光谱图表明，脱硫灰-FCL, 硫灰的作用下进入污泥上清液中，这与脱硫灰使紧密 促进蛋白质和多糖的剥落与水解，同时使紧密结合的 结合的胞外聚合物剥落的同时部分转化为上清液层胞 胞外聚合物含量减少. 外聚合物和松散结合的胞外聚合物的结果吻合；羧基 (1410cm)含量的增加表明，pH值的提高还使胞外 参考文献 聚合物发生了水解四，生成了氨基酸、脂肪酸等小分 [Liu P,Liu H,Yao H,et al.Effect of Fenton and skeleton con- 子有机物.由图5(b)可以看出：脱硫灰投加量为 struction on sludge dewatering performance.Enriron Sci Technol, 300mgg时，投加FeCl,之后，主要特征峰的峰强与 2013,36(10):146 (刘鹏，刘欢，姚洪，等.芬顿试剂及骨架构建体对污泥脱水 原污泥相比有所增加：但随着FeCl,投加量的增加，多 性能的影响.环境科学与技术，2013,36(10)：146) 糖(3405cm1和1115cm)含量减少，而酰胺、羧基 2] Low E W,Chase H A.Reducing production of excess biomass (1622、1555和1410cm)的含量变化不显著，这与不 during wastewater treatment.Water Res,1999,33(5):1119 同FeCL,投加量下上清液层胞外聚合物含量的变化规 B]Li DZ,He P J.The sludge properties,floc structure and dispos- 律相一致. al.Sci Technol Rev,2004,9:26 (李笃中，何品品。污泥性质、胶羽结构与处置.科技导报， 3结论 2004,9:26) 4]Lu W,Zhang D F,Hu K L,et al.The effect and mechanism of (1)脱硫灰和FeCl,联合调理污泥，效果明显好于 cationic surface active agent on sludge dewatering.Eniron Chem, 这两种调理剂单独投加的处理效果.当脱硫灰和 2008,27(4):444 FeCl,的投加量分别为300mg'g和60mg"g,CST和 (鹿雯，张登峰，胡开林，等。阳离子表面活性剂对污泥脱水 W。分别降至14.3s和70.22%，相比于原泥分别降低 性能的影响和作用机理.环境化学，2008,27(4)：444) 98.48%和16.10%. [5]Ye H L,Ye JS,ZhongZJ.et al.Research on sludge dewatering performance of microbial flocculant.Entiron Chem,2009,28 (2)脱硫灰促进紧密结合的胞外聚合物的剥落， (3):414 FeCl,将上清液中胞外聚合物通过静电吸附作用除去 (叶何兰，叶锦韶，钟子嘉，等.微生物絮凝剂的污泥脱水性工程科学学报，第 37 卷，第 9 期 液中蛋白质和多糖含量减少，污泥颗粒重新形成絮体 结构，有利于污泥的絮凝沉降． 因此，协同处理可以进 一步改善污泥的脱水性能． 2. 4 红外光谱分析 污泥上清液的傅里叶红外 光 谱 图 如 图 5 所 示． 可以 看 出 原 污 泥 分 别 在 3405、1622、1555、1410 和 1115 cm － 1 处出现较为明显的吸收峰． 在 3405 cm － 1 附 近范围内出现的吸收峰是由于 O—H 以及多糖上分 子间氢键的伸缩振动引起; 在 1622 cm － 1 附近范围出 现的 吸 收 峰 是 由 于 C  O 伸缩振动引起的; 在 1555 cm － 1 附近范围出现的吸收峰是由于 N—H 的弯 曲振动 引 起 的，表 明 存 在 酰 胺 ( 蛋 白 质 肽 键) ; 在 1410 cm － 1 附近范围出现的吸收峰证明 COO － ( 羧基) 的存在; 在1115 cm － 1 附近范围出现的吸收峰是由于 位于吡喃环上 C—O—C 伸缩振动引起的，表明多糖 的存在． 图 5 污泥上清液的傅里叶红外光谱图． ( a) 不同脱硫灰投加量; ( b) 不同 FeCl3投加量注 Fig． 5 Fourier transform infrared spectra of the sludge supernatant: ( a) different desulfurization ash dosages; ( b) different FeCl3 dosages 红外图谱中吸收峰的峰强增加表明官能团含量增 多． 由图 5( a) 可见: FeCl3投加量为 60 mg·g － 1 时，随着 脱硫灰投加量的增加，酰胺、多糖( 3405、1622、1555 和 1115 cm － 1 ) 的含量增加，说明大量蛋白质和多糖在脱 硫灰的作用下进入污泥上清液中，这与脱硫灰使紧密 结合的胞外聚合物剥落的同时部分转化为上清液层胞 外聚合物和松散结合的胞外聚合物的结果吻合; 羧基 ( 1410 cm － 1 ) 含量的增加表明，pH 值的提高还使胞外 聚合物发生了水解［22］，生成了氨基酸、脂肪酸等小分 子有机 物． 由 图 5 ( b) 可 以 看 出: 脱硫灰投加量为 300 mg·g － 1 时，投加 FeCl3 之后，主要特征峰的峰强与 原污泥相比有所增加; 但随着 FeCl3投加量的增加，多 糖( 3405 cm － 1 和 1115 cm － 1 ) 含量减少，而酰胺、羧基 ( 1622、1555 和 1410 cm － 1 ) 的含量变化不显著，这与不 同 FeCl3投加量下上清液层胞外聚合物含量的变化规 律相一致． 3 结论 ( 1) 脱硫灰和 FeCl3联合调理污泥，效果明显好于 这两种 调 理 剂 单 独 投 加 的 处 理 效 果． 当 脱 硫 灰 和 FeCl3的投加量分别为 300 mg·g － 1 和 60 mg·g － 1 ，CST 和 WC分别降至 14. 3 s 和 70. 22% ，相比于原泥分别降低 98. 48% 和 16. 10% ． ( 2) 脱硫灰促进紧密结合的胞外聚合物的剥落， FeCl3将上清液中胞外聚合物通过静电吸附作用除去． Pearson 相关 性 分 析 表 明 紧 密 结 合 的 胞 外 聚 合 物 与 CST 和 WC均存在显著的正相关性，说明紧密结合的胞 外聚合物是影响污泥脱水性能的重要因素． ( 3) 污泥滤液的红外光谱图表明，脱硫灰--FeCl3 促进蛋白质和多糖的剥落与水解，同时使紧密结合的 胞外聚合物含量减少． 参 考 文 献 ［1］ Liu P，Liu H，Yao H，et al． Effect of Fenton and skeleton con￾struction on sludge dewatering performance． Environ Sci Technol， 2013，36( 10) : 146 ( 刘鹏，刘欢，姚洪，等． 芬顿试剂及骨架构建体对污泥脱水 性能的影响． 环境科学与技术，2013，36( 10) : 146) ［2］ Low E W，Chase H A． Ｒeducing production of excess biomass during wastewater treatment． Water Ｒes，1999，33( 5) : 1119 ［3］ Li D Z，He P J． The sludge properties，floc structure and dispos￾al． Sci Technol Ｒev，2004，9: 26 ( 李笃中，何品晶． 污泥性质、胶羽结构与处置． 科技导报， 2004，9: 26) ［4］ Lu W，Zhang D F，Hu K L，et al． The effect and mechanism of cationic surface active agent on sludge dewatering． Environ Chem， 2008，27( 4) : 444 ( 鹿雯，张登峰，胡开林，等． 阳离子表面活性剂对污泥脱水 性能的影响和作用机理． 环境化学，2008，27( 4) : 444) ［5］ Ye H L，Ye J S，Zhong Z J，et al． Ｒesearch on sludge dewatering performance of microbial flocculant． Environ Chem，2009，28 ( 3) : 414 ( 叶何兰，叶锦韶，钟子嘉，等． 微生物絮凝剂的污泥脱水性 ·1244·