將城市污水作為一種持續(xù)而穩(wěn)定的水資源加以利用,是緩解水資源短缺的有效途徑。溶解性有毒有機(jī)微污染物是污水二級(jí)處理出水中最主要的污染物之一,這部分有機(jī)物相對(duì)而言難以被生物降解,通常包括未降解的有機(jī)物及其中間產(chǎn)物,以及微生物代謝產(chǎn)物等,其中大部分的有機(jī)物屬于內(nèi)分泌干擾物(endocrine disrupting chemicals,簡(jiǎn)稱EDCs)。本研究以X市城市生活污水處理廠作為調(diào)查對(duì)象,采集進(jìn)廠污水,各處理單元的出水和污水污泥樣品,對(duì)其中的有機(jī)微污染物進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)查分析,建立準(zhǔn)確可靠的樣品前處理和分析的方法,考察不同的前處理技術(shù)、污水水源、采樣季節(jié)和處理階段下污水中有機(jī)微污染物的去除效果;針對(duì)優(yōu)先控制有機(jī)污染物和毒性較大的有機(jī)污染物進(jìn)行定量分析。以內(nèi)分泌干擾類農(nóng)藥甲草胺為研究對(duì)象,采用光化學(xué)氧化與活性炭吸附聯(lián)合工藝作為深度處理工藝,優(yōu)化并確定工藝運(yùn)行的最佳參數(shù)。根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù),建立有機(jī)污染物去除的動(dòng)力學(xué)模型,為采用高級(jí)氧化技術(shù)深度處理生活污水的工藝設(shè)計(jì)提供理論基礎(chǔ)。 分別采用LLE-和SPE-無水硫酸鈉干燥的前處理方式提取污水中的有機(jī)微污染物,采用SPE-硅膠柱層析-無水硫酸鈉干燥的前處理方式分離凈化污水中的目標(biāo)優(yōu)先控制污染物,采用超聲提取-和索氏提取-硅膠柱層析-無水硫酸鈉干燥的前處理方式分離凈化污泥樣品中的有機(jī)微污染物,采用GC-MS作為有機(jī)物定性和定量分析的手段。結(jié)果表明,在優(yōu)化的GC-MS分析條件下,目標(biāo)優(yōu)先控制污染物多氯聯(lián)苯(PCBs),有機(jī)氮農(nóng)藥(ONPs),鄰苯二甲酸酯類(PAEs)物質(zhì)定量的標(biāo)準(zhǔn)曲線具有良好的線性關(guān)系,在分析方法的QA/QC評(píng)價(jià)中, SPE-GC-MS方法的回收率84~110% ,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差1.6~8.8%,有機(jī)物檢出限在0.01~0.04μg/l(PAEs和ONPs)和0.010~0.045ng/l(PCBs)。 GC-MS檢測(cè)得出污水中的有機(jī)微污染物主要包括:烷烯烴、醇類、酮類、多環(huán)芳烴、鹵代烴、酸酯類、醛和醚、含氮有機(jī)物等,烷烴類的構(gòu)成比例較大;具有內(nèi)分泌干擾性質(zhì)的鄰苯二甲酸酯類占酯類總量的50%以上,生活用品及個(gè)人護(hù)理用品如冰片醇,藥物類物質(zhì)可替寧等也被檢出,鄰苯二甲酸酯類是二級(jí)處理出水中主要的優(yōu)先控制污染物。B污水處理廠進(jìn)水中可確定的有機(jī)微污染物種數(shù)比A廠多10余種,該廠的污水處理工藝對(duì)有機(jī)物總體去除率也較高,但對(duì)持久性有機(jī)微污染物的去除能力有限。初級(jí)沉淀對(duì)污水中有機(jī)微污染物的改善效果不明顯,有機(jī)污染物相對(duì)總濃度相比進(jìn)水有所增加;厭氧活性污泥處理出水中有機(jī)微污染物的數(shù)量有較明顯的下降,有機(jī)物總濃度的去除率達(dá)80%以上,總體上好氧活性污泥法對(duì)有機(jī)物改善效果不明顯;二沉池出水中有機(jī)污染物的數(shù)量同厭氧池出水相當(dāng),但有機(jī)物的相對(duì)總濃度有了進(jìn)一步的降低。深度處理單元中對(duì)有機(jī)物數(shù)量起到明顯改善作用的是氣浮單元。好氧活性污泥中的有機(jī)微污染物總數(shù)量和總濃度明顯高于厭氧活性污泥。目標(biāo)優(yōu)先控制污染物PAEs的濃度水平高于ONPs類,各種目標(biāo)污染物的濃度隨著污水處理流程的深入而呈現(xiàn)降低的趨勢(shì)。季節(jié)的變化對(duì)污水中有機(jī)微污染物的組成有較大的影響,12月份采集的污水原水中有機(jī)微污染物數(shù)量明顯多于5月份,但有機(jī)物的構(gòu)成比例相近,5月份各級(jí)處理工藝對(duì)污水中有機(jī)物的改善率比12月份的差。 采用農(nóng)業(yè)上廣泛使用的具有內(nèi)分泌干擾性的農(nóng)藥甲草胺作為代表性的有機(jī)微污染物進(jìn)行去除試驗(yàn)。GAC振蕩吸附處理甲草胺模擬廢水的試驗(yàn)結(jié)果表明,恒溫條件下GAC吸附甲草胺的速率符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程,GAC對(duì)甲草胺的吸附很好的符合Freundrich方程。流動(dòng)態(tài)下,濾速1.27m/h,進(jìn)水溫度30℃,進(jìn)水pH值為中性的條件有利于GAC對(duì)甲草胺的吸附;在反應(yīng)開始的10min內(nèi),甲草胺和TOC的光化學(xué)氧化降解速率較好的符合一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程,甲草胺光降解的速率方程常數(shù)K明顯大于TOC光降解速率方程的常數(shù)。延長停留時(shí)間是提高過氧化氫利用率和TOC去除效率的關(guān)鍵。當(dāng)進(jìn)水在光化學(xué)氧化反應(yīng)器中的停留時(shí)間為3min時(shí),過氧化氫投量100mg/l,進(jìn)水溫度25℃是UV/H_2O_2+GAC體系去除二沉池出水中TOC的最佳條件。甲草胺光降解機(jī)理的研究結(jié)果表明,光化學(xué)氧化降解甲草胺的過程中,可形成的中間體有20余種,推斷終產(chǎn)物為乙酸,丙酸,二氧化碳,水,硝酸和鹽酸。光化學(xué)氧化處理污水廠二級(jí)出水的試驗(yàn)結(jié)果表明,出水中可檢測(cè)到32種有機(jī)微污染物,大部分為含氮有機(jī)物。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2008
【中圖分類】：X703
【部分圖文】：

第 1 章 緒論的去除效果可明顯改善，滿足回灌水的要求；選用混凝沉淀、砂濾、粒狀活性炭過濾與土壤含水層組合處理工藝作為回灌水的生產(chǎn)工藝，可有效去除二級(jí)水中的有機(jī)污染物，出水中 DOC 含量小于 3mg/l。1.3 X 市城市污水處理廠出水中常規(guī)污染物的分布情況目前，X 市已建成的大型污水處理廠包括 A 污水處理廠和 B 污水處理廠。A 污水處理廠位于 Y 江 X 段下游，污水廠的主要處理工藝包括沉淀和A/O 脫氮，并且廠內(nèi)建有中水回用處理間，生產(chǎn)的中水用于生產(chǎn)和廠區(qū)內(nèi)綠化。B 污水處理廠位于 A 污水處理廠西側(cè)，處理的是沿 Y 江截流的污水，B 污水廠的日處理量同 A 廠相同，處理工藝也與 A 廠相同，并且經(jīng)二級(jí)處理后的污水均排入 Y 江。A 污水廠二級(jí)污水處理工藝流程如圖 1-1 所示，深度處理工藝流程如圖 1-2 所示。

X 市已建成的大型污水處理廠包括 A 污水處理廠和 B 污水處理廠。A 污水處理廠位于 Y 江 X 段下游，污水廠的主要處理工藝包括沉淀和A/O 脫氮，并且廠內(nèi)建有中水回用處理間，生產(chǎn)的中水用于生產(chǎn)和廠區(qū)內(nèi)綠化。B 污水處理廠位于 A 污水處理廠西側(cè)，處理的是沿 Y 江截流的污水，B 污水廠的日處理量同 A 廠相同，處理工藝也與 A 廠相同，并且經(jīng)二級(jí)處理后的污水均排入 Y 江。A 污水廠二級(jí)污水處理工藝流程如圖 1-1 所示，深度處理工藝流程如圖 1-2 所示。圖 1-1 A 污水處理廠二級(jí)處理工藝流程圖Fig. 1-1 The technics flow of secondary treatment in A sewage treatment plant泵站

表 2-2 目標(biāo) ONPs 和 PAEs 的基本信息-2 The basic information of the target ONPs anCAS號(hào) 分子式水中溶(mg 131-11-3 C10H10O450084-66-2 C12H14O489684-74-2 C16H22O413117-84-0 C24H38O43.015972-60-8 C14H20ClNO2 24234256-82-1 C14H20ClNO2 2231912-24-9 C14H20ClN533122-34-9 C7H12ClN56.2試劑：過氧化氫（濃度≥30%），分析的使用液。分析純活性炭，原煤破碎 和 40~60μ，用前以 3%的稀鹽酸浸泡爐中 400℃下烘 2h（以達(dá)到活化，。碘化鉀和硫代硫酸鈉，分析純，天過氧化氫濃度標(biāo)定。子結(jié)構(gòu)如圖 2-1 所示：

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 于鳳臣;;現(xiàn)場(chǎng)總線控制在污水處理中的運(yùn)用[J];中小企業(yè)管理與科技(下旬刊);2011年05期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 趙俊杰;O_3/GAC/H_2O_2復(fù)合工藝深度處理水中DBP的效能與機(jī)理研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 趙娜;生物砂濾組合工藝處理二級(jí)出水中常規(guī)和微量污染物的研究[D];河北工程大學(xué);2013年

本文編號(hào)：2818436