布洛芬及對乙酰氨基酚在制藥廢水工程中的降解機理研究

發(fā)布時間：2020-04-22 17:05

【摘要】：在過去的十年中,藥物類污染物作為一種新型污染物越來越多的被學(xué)者關(guān)注,并將這些藥物污染物的主要來源追溯到制藥廠排出的廢水,由于它們排放在環(huán)境中對生態(tài)的破壞越來越嚴(yán)重,甚至威脅到人類的健康,所以對于它們的治理刻不容緩。這些難降解有機物去除途徑主要以生物降解為主,也包括污泥吸附、光降解、揮發(fā)。檢測這些有機物的方法也越來越多,對于樣品的處理包括液液萃取,固相萃取等,現(xiàn)在對于已處理好的樣品主要用氣質(zhì)聯(lián)用法和液質(zhì)聯(lián)用法進(jìn)行檢測。本文首先探討了厭氧反應(yīng)器+膜生物反應(yīng)器處理制藥廢水的工程應(yīng)用,對工程進(jìn)行簡單說明:廢水來源于上海某制藥廠,水質(zhì)特點是高COD且含有難降解有機物布洛芬和對乙酰氨基酚;然后對該工程的設(shè)計思路進(jìn)行闡述:包括厭氧、好氧、膜生物反應(yīng)器的特點;其次根據(jù)設(shè)計思路確定工藝流程,最后對工程的運行進(jìn)行分析,探討了COD和氨氮的去除效果:COD與氨氮的去除率可達(dá)到99.2%和94%,實現(xiàn)出水COD濃度小于60mg/L,氨氮濃度小于4.1mg/L;分析了工程運行中VFA與pH對厭氧系統(tǒng)的影響。為了分析布洛芬和對乙酰氨基酚在厭氧和好氧以及膜生物反應(yīng)器中的分布情況,需對布洛芬和對乙酰氨基酚的檢測方法進(jìn)行建立,因為檢測這些有機物并沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),最終通過文獻(xiàn)閱讀類比確定了利用固相萃取加液質(zhì)聯(lián)用的技術(shù)進(jìn)行分析檢測,分析了不同條件下對布洛芬和對乙酰氨基酚檢測方法的可能性,在萃取柱、水樣pH、洗脫劑、活化劑的選擇方面進(jìn)行了討論,最后確定了選擇HLB的萃取柱和利用甲醇作為洗脫劑,以及水樣pH在3.5的時候檢測靈敏度高,重復(fù)性好,滿足對目標(biāo)物質(zhì)的檢測限量要求,回收率大于99%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于3%,可為后續(xù)分析提供實驗基礎(chǔ)。最后利用液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)對厭氧進(jìn)出水,好氧出水,膜生物反應(yīng)器出水中布洛芬和對乙酰氨基酚進(jìn)行檢測,結(jié)果表明:布洛芬在各個階段都有分布,去除率分別為87.55%、89.01%以及7.17%;在厭氧階段通過共代謝作用拆鏈、發(fā)酵和產(chǎn)甲烷化,最終降解為甲烷等飽和態(tài)烷烴;在好氧階段發(fā)生羥基化和羰基化,最終在微生物的作用下降解為二氧化碳和水。對乙酰氨基酚在厭氧階段完全存在,去除率90.49%,好氧階段被完全去除,該物質(zhì)在厭氧階段通過水解變?yōu)楦〉挠袡C物,最終在微生物的作用下通過開環(huán)裂解為甲烷、水等。二者遷移轉(zhuǎn)化途徑主要以生物降解為主,其次是隨出水外排,污泥吸附最小。
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