本文以粉煤灰为主要原料，对其中含有的硅铝铁进行提取，并以此进行污泥调理剂的制备，将其应用于污泥脱水的调理过程中，并和聚氯化铝(PAC)做对比，以污水厂自用阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)为参照考察各絮凝剂的调理效果。对于经提取硅铝铁后剩余的粉煤灰本文也对其用于污泥的调理进行了研究，为资源化利用脱水污泥并解决使用无机调理剂以及粉煤灰等助凝剂造成的滤饼增重问题，对脱水后产生的滤饼进行了制备粉煤灰-污泥免烧滤料的研究。主体内容如下:
　　 单因素试验及正交试验表明，对于二氧化硅较好的提取条件为:温度80℃，时间20h，碱浓度3mol/L，此时滤液中二氧化硅浓度为0.485mol/L，二氧化硅提取率为27.4％。将碱浸渣洗至近中性后进行酸浸正交试验，较佳的提取条件为:温度70℃，时间2h，液固比7.5∶1，盐酸浓度15％，此条件下三氧化二铝提取率为31.6％，三氧化二铁提取率为53.54％。
　　 利用碱浸液中的硅与酸浸液中的铝铁进行了合成污泥调理剂研究。通过正交试验考察了nSi∶n(Al+Fe)，反应液pH，反应温度对调理剂性能的影响，选取污泥比阻为考察指标，确定最优组合为:nSi∶n(Al+Fe)=1∶2，反应液pH=3.5，反应温度为50℃。对合成的调理剂进行性质测定及表征，XRD及红外光谱(IR)分析表明调理剂为由铝铁硅等元素聚合成的无定形高分子物质，扫描电镜(SEM)观察表明合成的调理剂为网状结构，可在调理污泥时将污泥脱稳颗粒连接、网捕在一起，形成较大絮体，提高污泥脱水性能。
　　 将自制污泥调理剂用于污泥调理试验中，并与PAC进行对比考察，对于CPAM以及粉煤灰、碱浸粉煤灰、酸浸粉煤灰的调理性能也进行了考察，主要进行了真空抽滤试验、污泥沉降试验、离心脱水试验以及调理剂联合使用的试验研究。
　　 真空抽滤试验中，考察了自制调理剂、PAC、CPAM以及三类粉煤灰对污泥比阻、滤饼含水率、滤液水质的影响。结果表明，在污泥比阻方面，自制调理剂的调理效果优于PAC，在投加量皆为3.6×10-3mol/L条件下，自制调理剂调理后污泥比阻为0.22×109s2/g，PAC调理后污泥比阻为0.43×109s2/g; CPAM在50mg/L的最佳投加量下比阻为0.14×109s2/g，效果好于自制调理剂及PAC;三类粉煤灰调理污泥后都可使污泥比阻减小，酸浸粉煤灰效果最好。在滤饼含水率方面，自制调理剂、PAC及CPAM对滤饼含水率的下降贡献不大，自制调理剂调理后滤饼含水率略低于PAC及CPAM;三类粉煤灰调理污泥使滤饼含水率下降较多，对污泥滤饼含水率下降有一定促进作用;在滤液水质方面，CPAM对浊度和CODCr去除率较高，自制调理剂及PAC对TP去除效果较好，三者对氨氮去除都较低，总体上自制调理剂对于滤液水质改善效果好于PAC。
　　 污泥沉降试验表明，三类絮凝调理剂对污泥的沉降性能都有改善作用，其中CPAM效果较好;三类粉煤灰同样可以改善污泥的沉降效果，其中碱浸粉煤灰的效果较好。
　　 离心脱水试验表明，原泥直接离心效率差，CPAM在50mg/L的投加量下效果最好，离心5min后滤饼含水率为91.12％;自制调理剂在投加量为3.6×10-3mol/L时效果较好，离心5min滤饼含水率为90.82％; PAC在7.2×10-3mol/L的投加量下效果最好，离心5min滤饼含水率为91.14％，依然不如CPAM及自制调理剂。
　　 对自制调理剂、酸浸粉煤灰及CPAM的联合调理进行了研究，在自制调理剂与CPAM的联合调理试验中，固定CPAM投加量为30mg/L，自制调理剂投加量为1.8×10-3mol/L时比阻最小为0.19×109s2/g，而单独投加CPAM时，投量为50mg/L时比阻才降为0.20×109s2/g，即联合使用可在减少CPAM投加量的情况下取得等同效果;在酸浸粉煤灰与CPAM的联合调理试验中，固定CPAM投加量为30mg/L，酸浸粉煤灰投加量为15g/L时比阻为0.14×109s2/g，小于CPAM投加量为50mg/L时的比阻，并且单独投加粉煤灰需投加超过25g/L才可将比阻降为0.20×109s2/g以下，即联合投加可减少CPAM及酸浸粉煤灰的投加量;在自制调理剂与酸浸粉煤灰的联合调理试验中，固定自制调理剂投量为1.8×10-3mol/L，当酸浸粉煤灰投加量在20g/L以内时联合效果明显，超过20g/L后联合调理效果不明显，单独投加10g/L酸浸粉煤灰时，比阻为0.7×109s2/g，联合投加时比阻降为0.31×109s2/g，成为易过滤污泥。
　　 文中同时对影响污泥调理效果的其他因素以及各调理剂的调理机理进行了分析，对脱水污泥处置方式进行了探讨。
　　 对利用酸浸粉煤灰、污泥制备粉煤灰-污泥免烧滤料进行考察。正交试验得出的较佳条件为:酸浸粉煤灰加入量与水泥加入量的比为8∶2，污泥的加入量为10％，石灰与石膏加入量为10％，成孔剂为5％。按此条件制备滤料并对其进行了性能测试以及形貌、结构的考察，结果表明所制备的滤料性能符合粉煤灰陶粒的标准并且表面粗糙、比表面积大，孔隙多，利于微生物挂膜，可作为水处理滤料使用。
　 关键词：粉煤灰  资源化利用  污泥调理剂  污泥脱水  免烧滤料