活性污泥對痕量有機物的去除試驗研究.pdf

1、痕量有機物（TrOCs）是環(huán)境中含量極低化合物的總稱，濃度水平通常在μg/L~ng/L或μg/g~ng/g。TrOCs包括藥物（PhACs）、內(nèi)分泌干擾物（EDCs）和個人護理品（PCPs）等。EDCs是存在于環(huán)境中的能夠干擾人類或者動物內(nèi)分泌系統(tǒng)功能并導(dǎo)致異常效應(yīng)的物質(zhì)，也被成為環(huán)境類激素。
　　近年來，EDCs和PhACs這些TrOCs的負面效應(yīng)越來越多的顯現(xiàn)出來，因其對生態(tài)系統(tǒng)的重要影響和對公眾健康的潛在威脅，TrOCs受到

2、了越來越多的關(guān)注。水是 TrOCs傳輸?shù)囊环N重要介質(zhì)，因此，控制好水中 TrOCs的濃度便可以降低TrOCs進入到生物體內(nèi)的可能性。本文通過研究磺胺甲噁唑（SMZ）、卡馬西平（CBZ）、雙酚A（BPA）和乙炔基雌二醇（EE2）在污水中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律，為污水廠控制TrOCs的濃度提供一定的依據(jù)。
　　本文首先研究了四種 TrOCs在水相中的富集提取方法和高效液相色譜（HPLC）的分析檢測方法。使用VWD可變波長檢測器和ZORBX S

3、B-C18（5μm，4.6×150mm，安捷倫公司）色譜柱，最優(yōu)的色譜條件為：柱溫35℃，流動相是甲醇和水（65:35，v/v），進樣量20μL，流速1.0mL/min，檢測波長先后是268nm、227nm、223nm、268nm，檢測時間10min。用固相萃取法（SPE）進行富集濃縮，得到最優(yōu)的萃取條件為：調(diào)節(jié)水樣pH值為3，以5mL/min的速度上樣，純水淋洗真空干燥后用3mL甲醇洗脫，再用65％的甲醇定容至1mL。SMZ、CBZ、

4、BPA和EE2的回收率分別為100.72%、100.37%、100.52%和98.85%。針對污泥中的目標物質(zhì) SMZ，采用超聲溶劑萃取的方式提取 SMZ，回收率為94.38%。
　　在靜態(tài)吸附實驗中，通過調(diào)節(jié)pH值至酸性的方式使活性污泥失活，先后研究了四種TrOCs的吸附動力學(xué)、吸附等溫線、解吸平衡、解吸等溫線和吸附熱力學(xué)，探究了SMZ、CBZ、BPA和EE2在失活污泥上的吸附機理。實驗研究表明：
　　1）失活污泥吸附SM

5、Z、CBZ、BPA和EE2是一個快速的過程，在吸附的前15min內(nèi)，水相中TrOCs的濃度迅速降低，之后濃度降低緩慢；吸附進行5h后，水相中 TrOCs的濃度基本不變，達到吸附平衡。準二級動力學(xué)方程能夠很好地描述四種TrOCs在失活污泥上的平衡曲線，相關(guān)系數(shù)均大于0.99。四種TrOCs在失活污泥上的平衡吸附量從小到大排序為qe-CBZ　　2）SMZ、CBZ、BPA和EE2在失活污泥上

6、的等溫吸附曲線均能較好地被Freundlich吸附模型和線性吸附模型擬合，但是他們在失活污泥上的吸附機理不盡相同。SMZ更多地依靠表面吸附作用被失活污泥吸附；CBZ、BPA和EE2更多地依靠分配作用被失活污泥吸附。
　　3）吸附到失活污泥上的SMZ、CBZ、BPA和EE2可能會部分解吸到水相中，每種物質(zhì)的解吸系數(shù)均大于相應(yīng)的線性吸附系數(shù)；SMZ的解吸量占吸附總量的比例最低。
　　4）四種TrOCs在失活污泥上的吸附均為放熱過