电脱水技术对废活性污泥中挥发性甲基硅氧烷化合物迁移转化的影响机制研究

这篇研究首次系统探究了电脱水(ED)技术对废活性污泥中挥发性甲基硅氧烷(VMSs)的相分配规律。通过Box-Behnken实验设计，揭示了操作时间、压力和电压对污泥脱水率(DS%)的影响，发现ED过程可去除50%-70%的VMSs，其中环状硅氧烷(D4-D6)更易挥发。研究创新性地实现了气相采样，为污泥处理中VMSs的环境归趋提供了新见解。

　　

Highlight

本研究通过电脱水(ED)技术揭示了废活性污泥中挥发性甲基硅氧烷(VMSs)在固-液-气三相中的迁移规律。实验采用Box-Behnken设计优化操作参数，首次实现了ED过程中气相采样，为理解硅氧烷环境行为提供了新视角。

主要发现

• 污泥干固体含量(DS%)从2.9%提升至41%，固体捕获率达93%-96%

• 环状硅氧烷(D4-D6)比线性硅氧烷(L3-L5)更易挥发

• VMSs总去除率50%-70%，其中30%-50%残留在脱水污泥中

• ED过程产生的气体和滤液需特殊处理以避免二次污染

创新点

首次建立ED参数与VMSs相分配的定量关系，揭示了：

1. 温度升高促进环状硅氧烷挥发

2. 电场对非极性VMSs的间接影响机制

3. 气相排放被长期忽视的环境风险

Conclusion

该研究阐明了ED技术对污泥中VMSs的相分配影响，为优化污泥处理工艺提供了重要依据。研究强调必须重视ED过程中产生的气体排放处理，这对制定污泥管理标准和降低大气污染具有指导意义。