2.1.2 COD與NH3-N
印染污泥干燥冷凝液COD、NH3-N隨干燥溫度變化的變化情況見圖3。圖3顯示:印染污泥干燥冷凝液中COD、NH3-N均隨著干燥溫度的升高而升高,200℃下干燥印染污泥的冷凝液COD和NH3-N分別為317 mg/L和142 mg/L。干燥溫度在140~160℃區間時,干燥冷凝液COD、NH3-N含量增幅較大,COD從177 mg/L增加到262 mg/L,NH3-N從100 mg/L增加到130 mg/L。污泥中某些有機物(碳水化合物及蛋白質)在受熱時不斷熱解,蒸發,如蛋白質依次水解生成多肽、小肽、二肽、氨基酸,氨基酸進一步水解成低分子有機酸、氨和二氧化碳[8]。隨著干燥溫度上升,提供給水解、脫羧等反應的能量增加,熱解反應逐漸加強,分解產物增多,使得更多的有機成分釋放[9-10]。另外,污泥中存在的某些有機物要達到相應溫度才揮發釋放,如苯系物、苯胺類或脂類等物質。這些物質的釋放也導致干燥冷凝液的有機物含量隨溫度升高而升高。印染污泥中本身存在的游離氨是干燥冷凝液中NH3-N的重要來源。這些游離氨產生于有機物的生化處理階段。而沒有在生化階段降解的有機物,如存在于污泥中的脂肪酸銨鹽、蛋白質等在達到足夠高的干燥溫度時會發生分解產生NH3。某些無機物如碳酸氫銨也會受熱產生NH3,使得NH3-N濃度隨著干燥溫度升高而升高。
2.2干燥程度對污泥干燥冷凝液性質的影響
2.2.1 pH
選定干燥溫度140℃干燥印染污泥,隨著干燥時間的增加,污泥含水率逐漸減少,而污泥干燥冷凝液的pH則變化范圍不大,如圖4所示。污泥含水率從65%到30%的干燥過程中污泥干燥冷凝液偏弱堿性,這是由于污泥干燥過程中堿性物質如氨的揮發速率比酸性物質如有機酸的揮發速度快。原因是污泥本身含有的低分子酸性物質較少,堿性物質較多,低分子酸性有機物的揮發需要經過高分子有機物的分解。當干燥到污泥含水率為20%時,有機物分解較多,酸性物質揮發較多,污泥干燥冷凝液偏酸性。進一步干燥至含水率為10%以下時,由于蛋白質的分解產生氨氮類物質,與有機酸構成緩沖系統,使得污泥干燥冷凝液呈中性。

2.2.2 COD與NH3-N
在140℃下干燥印染污泥,隨著污泥含水率的降低,干燥冷凝液的COD、NH3-N含量變化不大,如圖5所示。污泥含水率從65%降低到5%的過程中,干燥冷凝液的NH3-N含量從85 mg/L升高到105 mg/L。污泥含水率從65%降低到30%的過程中干燥冷凝液的COD含量維持在176~180 mg/L。在污泥含水率降低到30%至5%時,干燥冷凝液的COD含量升高到187~190 mg/L。干燥程度逐漸加深,污泥內部的蛋白質逐漸分解,氨氮類物質的揮發程度超過水分,使得干燥冷凝液的氨氮濃度逐漸增加。揮發的低分子有機物是構成干燥冷凝液COD的主要成分,隨著干燥的進行,大分子有機物逐漸分解成小分子有機物并揮發,但總體而言,其速度與水分揮發速度相當,使得干燥冷凝液COD的變化不大。干燥至污泥含水率在30%以下時,小分子有機物的揮發速率略高于水分,使得干燥冷凝液COD略微升高。

3·結論
1)在不同溫度下加熱干燥印染污泥,在3 h內,pH值在6.5~8.0之間,呈中性,利于冷凝液后續處理;干燥溫度越高,干燥冷凝液COD和NH3-N濃度越高,200℃下干燥污泥冷凝液COD和NH3-N分別為317 mg/L和142 mg/L;在干燥溫度由140℃升至160℃時,污泥干燥冷凝液COD和NH3-N升幅較大。
2)140℃下干燥印染污泥至不同含水率時,干燥冷凝液pH值、COD和NH3-N含量變化不大。污泥含水率降低過程中,干燥冷凝液先從偏堿性變化為偏酸性,含水率降低至10%以下時,干燥冷凝液呈中性。干燥冷凝液的COD和NH3-N含量隨污泥含水率的變化與污泥中大分子有機物的分解有關,均隨著污泥含水率的降低而緩慢升高。污泥含水率從65%降低到5%時,干燥冷凝液的COD含量從176 mg/L升高至190 mg/L,NH3-N含量從85 mg/L升高到105 mg/L。
3)干燥溫度比干燥程度更能影響印染污泥干燥過程中污染物的產生。對印染污泥干燥冷凝液的研究基本涵蓋了印染污泥干燥過程中所產生的污染物,但某些低沸點物質如硫化氫會有逸出,進一步研究需對干燥過程中的揮發性污染物直接進行測定。
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