Fe²⁺/过硫酸盐与PAC/PAM联合调理提升污泥脱水性能的协同机制研究

来源：水处理技术杂志2026年第7期北京时间：

作者：杜丹丹1,2, 刘荣荣2,3, 路思佳2,4, 杨梦姣2,5, 徐志嫱2,*, 孙佳乾1

单位：1.陕西农林职业技术大学,陕西 咸阳 712100;2.西安理工大学,陕西 西安 710048;3.金华职业技术大学,浙江 金华 321017;4.陕西农业发展集团有限公司,陕西 西安 710100;5.陕西省省级机关工程建设技术中心,陕西 西安 710006

摘要：为提高市政污泥脱水性能及减量化效果,提出了Fe²⁺/过硫酸盐（PDS）高级氧化与PAC/PAM絮凝联合调理技术,并探讨了其对污泥结构及界面热力学行为的影响。结果表明,在单独Fe²⁺/PDS体系中,反应6 h、PDS投加量8 mg/g、温度35 ℃时,污泥脱水性能最优,毛细吸水时间（CST）降至73 s,污泥比阻（SRF）降至3.01×10⁹ s²/g;胞外聚合物（EPS）有效降解,水溶性有机物（SCOD）、多糖和蛋白质分别增加了19.6、34.3和7.2倍。进一步引入PAC/PAM絮凝剂,污泥脱水性能得到显著提升。当PAC/PAM质量比为4、反应时间2 h时,CST和SRF分别降至30 s和2.02×10⁸ s²/g,泥饼含水率降至71%,污泥减量率高达75.6%。机理分析表明,Fe²⁺/PDS体系通过硫酸根自由基（SO₄^-·）的强氧化作用,破坏了EPS的凝胶网络,释放出被束缚的有机物和水分;随后,PAC/PAM通过电中和与吸附架桥作用,增强了絮体结构,形成有利于水分排出的通道。基于Flory-Huggins晶格理论,研究揭示了氧化和絮凝联合作用通过削弱水-EPS相互作用和重构疏松骨架结构,显著增强了水分迁移的驱动力,为优化污泥脱水工艺提供了新的理论视角。

关键词：污泥脱水,高级氧化,过硫酸盐,PAC/PAM絮凝,联合调理,Flory-Huggins理论

基金资助：陕西省教育厅科学研究计划项目一般专项项目（No.24JK0736）; 陕西农林职业技术大学2025年科技创新项目（ZK25-11）