環境科學與工程學院張盼月教授課題組在環境科學與生態學領域一區Top期刊《Chemical Engineering Journal》(影響因子:13.3)上發表論文:“Ferrous activated calcium hypochlorite process combined with tannic acid conditioning for improving dewaterability of waste activated sludge”(亞鐵活性次氯酸鈣結合單寧酸調理提高剩余污泥脫水性能)。
污泥的高含水率對其后續處理提出重大挑戰。通過次氯酸鹽活化處理,污泥中的親水性蛋白不能被有效降解,從而限制污泥脫水性能,同時消耗過量的自由基。為了解決這個問題,本研究首次提出了一種創新的Fe2+/Ca(ClO)2/單寧酸(TA)工藝,旨在提高剩余污泥的脫水性能。投加1.2 mmol/g總固體(TS)的Ca(ClO)2、1.0 mmol/g TS的Fe2+和0.15 mmol/g TS的TA,污泥濾餅的毛細吸水時間、比過濾阻力和含水量分別降低66.58%、88.31%和9.75%。機理研究表明,Fe2+/Ca(ClO)/TA系統中產生的·OH和·CH2CH2OH促進細胞外聚合物和污泥細胞的破解,導致結合水以游離水的形式釋放。Fe2+/Ca(ClO)2/TA處理后,α-螺旋/(β-折疊+無規卷曲)的值從50.43%降低到38.72%。形成的多價離子(如Fe3+和Ca2+)與TA共同促進再混凝,導致污泥粒徑增大,絮凝作用增強。TA與親水性蛋白有效絡合,促進鈣和硫酸根離子之間的相互作用,形成石膏顆粒作為污泥泥餅中的骨架,提高污泥泥餅的滲透性和壓縮性。本研究為有效提高污泥脫水性能提供了一種新方法。

論文第一作者為我院畢業碩士生張連,房瑋副教授、張盼月教授為通訊作者,北京林業大學為文章第一完成單位。
上述研究工作得到中央高校基本科研業務費專項(BLX202150)和北京市教委“生態修復工程”創新學科項目資助。