太湖原水微量有機污染物高級氧化與生物預處理耦合降解技術研究.pdf

1、近年來太湖水源水中不斷檢測出各種典型內分泌干擾物、藥品和個人護理用品等微量有機污染物，這些物質對人體健康造成潛在威脅，而常規(guī)處理工藝對這些物質無法有效去除。本文以太湖微污染原水為研究對象，在對原水中微量有機污染物進行調查分析的基礎上，開展了“臭氧預氧化-生物預處理”耦合降解微量有機污染物技術的研究，并利用長距離輸水管道反應器進行持續(xù)降解，提出太湖原水中微量有機污染物控制方法，為實際生產提供參考。主要結論如下:
　　(1)太湖原水中

2、共鑒別出39種揮發(fā)性及半揮發(fā)性有機物。鄰苯二甲酸酯類物質(phthalate acid esters，PAEs)含量最高，其中鄰苯二甲酸二甲酯(Dimethyl phthalate，DMP)和鄰苯二甲酸二丁酯(Dibutyl phthalate，DBP)最高含量分別達到0.63μg/L和0.49μg/L。
　　(2)臭氧氧化能有效降解磺胺類抗生素和鄰苯二甲酸酯。臭氧氧化降解太湖原水中的磺胺類抗生素和鄰苯二甲酸酯主要依靠臭氧分子的直

3、接氧化作用。污染物初始濃度上升會導致降解效能下降。目標污染物的去除率隨臭氧投加量和臭氧接觸時間的增加而提高，當接觸時間為40min、臭氧投加量為3mg/L時，耦合預處理工藝對磺胺甲惡唑(Sulfamethoxazole，SMX)的最高去除率達到98.7％;當接觸時間為40min、臭氧投加量為4mg/L時，耦合預處理工藝對磺胺二甲嘧啶(Sulfamethazine，SM2)的最高去除率達到96.5％，其中臭氧預氧化的貢獻率分別為83.9％

4、和79.3％。臭氧投加量為3mg/L、接觸時間達到30min時，耦合預處理工藝對DMP和DBP的去除率分別達到83.3％和95.7％。
　　(3)分析臭氧氧化PAEs的中間產物，推測臭氧降解PAEs的可能途徑是PAEs側鏈的碳碳單鍵或碳氧鍵斷裂，轉化成小分子物質，生成中間產物鄰苯二甲酸，進而分解成CO2和H2O。目標污染物降解過程中的中間產物毒性變化分析表明，臭氧氧化磺胺類抗生素過程中會產生毒性更強的中間產物。臭氧氧化降解DBP的

5、過程中雌激素活性也隨之降低，但降解中間產物也具有一定的雌激素活性，生物預處理階段DBP及其中間產物進一步被去除，最終出水雌激素活性基本被去除。
　　(4)臭氧接觸時間為30min，臭氧投加量為3mg/L時，“臭氧預氧化-生物預處理-混凝沉淀-砂濾-生物活性炭”工藝對耗氧量、UV254和DOC的總去除率分別達到81.3％、87.8％和67.0％，比未采用“臭氧預氧化-生物預處理”工藝時分別提高了36.1％、57.2％和34.9％。<