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近年来,我国城市污水厂污泥产量大幅增加,污泥的处理与处置已成为城市污水处理过程中急需解决的重要问题。本论文基于污泥脱水减量研究了Fenton、UV-Fenton氧化处理改善城市污泥脱水性能的效能和机理,得出如下结论:(1)在Fenton氧化处理污泥的反应中,针对含水率98.85%的污泥,Fenton试验的最佳反应条件为H2O2投加量6g/L、Fe2+投加量4g/L、反应初始pH3、反应时间90min。此反应条件下污泥比阻和滤饼含水率降幅分别为78.58%和8.27%。(2)针对含水率98.90%的污泥,UV-Fenton试验的最佳反应条件为H2O2投加量4g/L、Fe2+投加量2g/L、反应初始pH3、反应时间60min、紫外灯8w,此反应条件下,污泥比阻和滤饼含水率降幅可分别达到89.16%和8.72%;紫外线照射可明显提高Fenton氧化处理污泥的效率,进一步降低污泥比阻,提高污泥的脱水速率,且H2O2投加量减少1/3以上、Fe2+投加量减少一半以上、反应时间缩短30min。(3)UV-Fenton处理后污泥组分变化明显。在合适的条件下,SCOD(液相COD)和SP(液相蛋白质)分别从32.0mg/L和12.3mg/L上升到691mg/L和204.1mg/L。(4)UV-Fenton对污泥的破解程度最大可达11%,污泥破解程度与污泥脱水性能改善程度呈指数相关,污泥破解程度越大,污泥脱水性能越好。UV-Fenton对污泥的破解主要在于污泥EPS,对污泥细胞破解非常有限。(5)建立了污泥比阻降低率(SRFR)对H2O2投加量、Fe2+投加量和UV强度的二次多项回归模型。(6)响应面法分析表明H2O2、Fe2+和UV对UV-Fenton氧化处理污泥的反应有显著影响,影响程度H2O2和Fe2+相当,UV较小;H2O2与Fe2+、H2O2与UV交互作用显著,H2O2投加量越大,Fe2+和UV对反应的影响越显著。在反应初始pH3、反应时间60min的反应条件下,UV-Fenton氧化处理污泥使污泥比阻最小的操作条件为:H2O2投加量4.32g/L,Fe2+投加量2.21g/L,UV强度7.90w,此条件下污泥比阻降低率为90.75%。