摘要：【目的】 己内酰胺生产废水处理过程中产生成分复杂的污泥,文章通过研究湿式氧化(WO)处理污泥在不同条件下的无害化和减量化效果以及氧化液中挥发性脂肪酸(VFAs)和溶解性有机质(DOM)随温度的组成变化规律可减少环境污染,提高资源利用率。 【方法】 测量WO 反应前后己内酰胺污泥的总化学需氧量(TCOD_Cr)和挥发性悬浮固体(VSS)来表示无害化和减量化效果,气相色谱(GC)搭配色谱柱和氢火焰离子化检测器(FID)对VFAs 进行鉴定和定量分析,紫外可见吸收光谱(UV-Vis)耦合三维激发发射矩阵(3D-EEMs)-荧光区域积分(FRI)用于分析DOM 组成及变化规律。 【结果】 结果表明,相比于86.8%含水率的污泥,97.8%含水率的污泥的TCOD_Cr 和VSS 去除率分别提高了23.3%和19.7%,在污泥含水率为97.8%,反应温度为260 ℃,反应时间为1 h,起始氧压为1 MPa 的条件下,TCOD_Cr 和VSS 去除率最大分别可达到70%和95%以上。 乙酸随反应温度的增加而积累,乙酸/挥发性脂肪酸最大达到89.6%。 3D-EEMs 结合FRI 发现位于激发波长(E_x)/发射波长(E_m)= 220～235 nm/375～410 nm 和E_x/E_m=290～315 nm/375～405 nm 的己内酰胺污泥氧化液的2 种特征荧光峰,反应温度升高使荧光峰向短发射波长移动,DOM 中主要成分为类色氨酸、类富里酸和可溶性微生物的代谢产物。 UV-Vis 结合3D-EEMs 分析,波长254 nm 处UV 吸收系数(α₂₅₄)、波长355 nm 处UV 吸收系数(α₃₅₅)、单位DOC 浓度在波长254 nm 处的吸收系数(SUVA₂₅₄)和腐殖化指数(HIX)呈下降趋势,254 nm 处吸光度与365 nm 处吸光度的比率(E₂/E₃)和300 nm 处吸光度与400 nm 处吸光度的比率(E₃/E₄)呈上升趋势。 【结论】 WO 对己内酰胺污泥的处理效果显著,处理前无需事先脱水,处理后随温度升高氧化液中DOM 浓度及相对分子质量均下降,腐殖化程度降低,芳香性减弱。 温度对于乙酸生成的促进作用明显,乙酸可作为前序污水处理反硝化脱氮的潜在碳源。

关键词：湿式氧化(WO)，己内酰胺污泥，溶解性有机质(DOM)，紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)，三维激发发射矩阵-荧光区域积分(3D-EEMs-FRI)

基金资助：中国煤炭科工集团有限公司科技创新项目(2022-3-KJHZ001)

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