3.2氮释放
在污泥微波处理过程中,污泥中磷被迅速释放的同时,氮也同样迅速地从固相转移到液相中。如图3所示,不同微波功率下,随污泥浓度提高,微波处理后污泥上清液中的氨氮含量呈上升趋势,这与正磷酸盐的释放情况类似。不同的是处理后氨氮含量明显低于正磷酸盐含量,最高浓度仅为5.52mg/L。微波处理后各样品上清液中总氮含量随污泥浓度提高而显著提高,最大值达121.19mg/L,释放率为28.3%。Pearson相关分析结果(见表3)表明,微波处理后污泥上清液中总氮浓度均与污泥浓度呈显著正相关。相比总磷的释放(最大释放率仅为13.39%),总氮的释放明显更容易(释放率均在19%以上)。这一方面是由于原污泥样品中总氮含量显著高于总磷含量(见表1),另一方面,磷在细胞内部是以聚磷形式存在,而氮则存在于细胞内部许多物质中,如氨基酸、蛋白质及其他一些聚合物中,因此微波辐射对细胞内氮、磷的作用不同,导致其释放效果不同。但微波辐射作用下污泥氮、磷的释放机理还有待细致研究。
图3污泥浓度对氮释放的影响
图4为微波功率对总氮释放的影响,与总磷的情况较类似,即污泥浓度和微波输入能量均相同时,微波功率对污泥中的总氮释放无明显影响(见表4)。
图4微波功率对总氮释放的影响
4结论
(1)当微波输入能量相同时,随污泥浓度提高,经微波处理后,污泥上清液中的正磷酸盐及总磷浓度均显著提高。在污泥浓度提高约3.4倍条件下(从2001mg/L增加到6757mg/L),经400,600,900W微波处理后,污泥上清液中的总磷浓度分别提高了4.1,4.0和3.9倍。
(2)统计分析结果表明,当微波输入能量相同时,微波处理后污泥上清液中正磷酸盐及总磷浓度均与污泥浓度呈显著正相关,且正磷酸盐浓度与总磷浓度也呈显著正相关;微波功率对污泥磷释放的影响不显著。从时间因素考虑,在不增加能量消耗的情况下,高功率下污泥处理效率优于低功率。
(3)微波处理污泥过程中,伴随磷的释放,污泥中的氮同样迅速释放出来,且总氮释放更容易,微波处理后其最大值高达121.19mg/L。在污泥浓度和微波输入能量相同的条件下,微波功率对污泥中的总氮释放无显著影响。
参考文献:略