污水處理廠PAEs的去除效率和去除途徑研究及模型模擬

【摘要】：內(nèi)分泌干擾物（EDCs）是一類(lèi)能通過(guò)影響人類(lèi)以及動(dòng)物的內(nèi)分泌系統(tǒng)，進(jìn)而導(dǎo)致其罹患疾病的化學(xué)物質(zhì)，因而引起廣大環(huán)境工作者的關(guān)注。城市污水是這類(lèi)物質(zhì)主要的來(lái)源，對(duì)城市污水處理廠中EDCs的去除率以及去除途徑的研究，對(duì)于有效控制EDCs進(jìn)入飲用水系統(tǒng)以及其他環(huán)境介質(zhì)中起著重要意義。 鄰苯二甲酸酯類(lèi)（PAEs）是一種增塑劑，廣泛應(yīng)用在各種塑料制品中。這類(lèi)物質(zhì)與塑料間結(jié)合力弱，易擴(kuò)散到周?chē)沫h(huán)境介質(zhì)中。本文針對(duì)于哈爾濱地區(qū)某A/O工藝污水處理廠和BAF工藝污水處理廠進(jìn)行研究，選取不同工藝段的污水和污泥樣品，采用GC/MS進(jìn)行分析，獲得其在不同季節(jié)下對(duì)8種PAEs的去除效率和去除途徑，并應(yīng)用污水處理廠逸度模型進(jìn)行去除途徑模擬。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，除DHP和DCHP均未檢出，其余6種PAEs在樣品中有不同的檢出率。 污水處理廠不同處理單元對(duì)6種PAEs均有一定的去除效果。初沉池對(duì)6種PAEs的總?cè)コ始s50%，且對(duì)烷基鏈4碳以上PAEs的去除效果高于DMP和DEP的去除，增加沉淀池處理單元可以提高整體工藝對(duì)PAEs的去除。 A/O工藝中，除DMP的其余5種PAEs在好氧段的去除效率高于厭氧段。BAF工藝中高效斜板沉淀池和生物濾池對(duì)6種PAEs總?cè)コ史謩e為60%和44%，除DMP和DEP，其余4種PAEs在高效斜板沉淀池的去除效果高于生物濾池的去除效果。兩季節(jié)A/O工藝和BAF工藝對(duì)6種PAEs的平均總?cè)コ蕿?7%和88%，無(wú)明顯差異。季節(jié)變化對(duì)兩工藝的影響表明其去除效果為秋季冬季， A/O工藝受季節(jié)變化影響大于BAF工藝。 A/O工藝對(duì)6種PAEs的去除途徑研究表明，兩季節(jié)平均基質(zhì)吸附占總輸入量的70%，生物降解比例為18%。BAF工藝對(duì)6種PAEs的去除途徑研究表明，兩季節(jié)平均基質(zhì)吸附比例為79%，生物降解比例為9%。兩工藝對(duì)6種PAEs的去除途徑均以基質(zhì)吸附為主，生物降解為輔。A/O工藝對(duì)PAEs的生物降解量高于BAF工藝對(duì)PAEs的生物降解量，且生物降解量隨PAEs的辛醇—水分配系數(shù)（Kow）的升高而降低。BAF工藝對(duì)PAEs的基質(zhì)吸附量高于A/O工藝對(duì)PAEs的基質(zhì)吸附量，且基質(zhì)吸附量隨PAEs的Kow的升高而增高。 應(yīng)用污水處理廠逸度模型對(duì)PAEs在A/O工藝中的去除途徑進(jìn)行模擬，模擬結(jié)果具有一定的科學(xué)參考價(jià)值，可以用來(lái)評(píng)估與本研究烷基鏈4碳以上PAEs理化性質(zhì)相近污染物質(zhì)該水廠中的去除途徑。 【關(guān)鍵詞】：鄰苯二甲酸酯 A/O工藝 BAF工藝 季節(jié)變化 污水處理廠逸度模型
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類(lèi)號(hào)】：X703
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-24
• 1.1 鄰苯二甲酸酯類(lèi)概述10-16
• 1.1.1 鄰苯二甲酸酯類(lèi)的理化性質(zhì)12-14
• 1.1.2 鄰苯二甲酸酯類(lèi)的危害14
• 1.1.3 鄰苯二甲酸酯類(lèi)在環(huán)境中的分布14-16
• 1.2 樣品處理與定量分析方法研究現(xiàn)狀16-17
• 1.2.1 樣品預(yù)處理方法16-17
• 1.2.2 樣品分析方法17
• 1.3 城市生活污水處理工藝對(duì)廢水中鄰苯二甲酸酯的去除現(xiàn)狀17-22
• 1.3.1 水體中鄰苯二甲酸酯的去除方法概述17-19
• 1.3.2 活性污泥法對(duì)鄰苯二甲酸酯去除研究現(xiàn)狀19-20
• 1.3.3 生物膜法對(duì)鄰苯二甲酸酯的去除研究現(xiàn)狀20-21
• 1.3.4 人工濕地法對(duì)鄰苯二甲酸酯的去除研究現(xiàn)狀21
• 1.3.5 厭氧生物反應(yīng)器對(duì)鄰苯二甲酸酯的去除研究現(xiàn)狀21-22
• 1.3.6 新型生物處理技術(shù)對(duì)鄰苯二甲酸酯的去除研究現(xiàn)狀22
• 1.4 污水處理廠逸度模型簡(jiǎn)介（STP Model）22-23
• 1.5 研究目的、意義和內(nèi)容23-24
• 1.5.1 研究目的與意義23
• 1.5.2 研究?jī)?nèi)容23-24
• 第2章 實(shí)驗(yàn)材料與方法24-34
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料和儀器24
• 2.1.1 設(shè)備與儀器24
• 2.1.2 材料與試劑24
• 2.1.3 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)24
• 2.2 城市污水處理廠樣品采集24-26
• 2.2.1 樣品采樣點(diǎn)分布24-26
• 2.2.2 樣品采集和保存方法26
• 2.3 樣品處理與分析方法26-30
• 2.3.1 樣品預(yù)處理方法27-28
• 2.3.2 樣品檢測(cè)分析方法28-30
• 2.4 質(zhì)量控制與質(zhì)量保證30-31
• 2.4.1 樣品加標(biāo)回收率30-31
• 2.4.2 樣品檢出限的確定31
• 2.5 污水處理廠逸度模型的工作原理31-34
• 第3章 兩工藝對(duì) PAEs 的去除及季節(jié)變化34-48
• 3.1 城市污水處理廠不同處理單元對(duì) PAEs 的去除34-42
• 3.1.1 初沉池對(duì) PAEs 的去除34-35
• 3.1.2 好氧段和厭氧段對(duì) PAEs 的去除35-36
• 3.1.3 高效沉淀池段和曝氣生物濾池段對(duì) PAEs 的去除36-37
• 3.1.4 A/O 工藝和 BAF 工藝對(duì) PAEs 去除比對(duì)37-40
• 3.1.5 本研究與國(guó)內(nèi)外其他污水處理廠比較分析40-42
• 3.2 季節(jié)變化對(duì) PAEs 去除效率的影響分析42-47
• 3.2.1 季節(jié)變化對(duì) A/O 工藝各處理單元 PAEs 去除效率影響43-44
• 3.2.2 季節(jié)變化對(duì) BAF 工藝各處理單元 PAEs 去除效率影響44-46
• 3.2.3 季節(jié)變化對(duì)不同工藝 PAEs 去除效率影響46-47
• 3.3 本章小結(jié)47-48
• 第4章 污水處理廠中 PAEs 去除途徑及逸度模型模擬48-64
• 4.1 A/O 工藝中 PAEs 的去除途徑分析48-53
• 4.1.1 A/O 工藝運(yùn)行效能48-49
• 4.1.2 PAEs 在 A/O 工藝中日排量計(jì)算49-50
• 4.1.3 PAEs 在 A/O 工藝中的基質(zhì)吸附50-51
• 4.1.4 PAEs 在 A/O 工藝中的生物降解51-52
• 4.1.5 PAEs 在 A/O 工藝中去除情況分析52-53
• 4.2 BAF 工藝對(duì) PAEs 的去除途徑分析53-59
• 4.2.1 BAF 工藝運(yùn)行效能53-54
• 4.2.2 PAEs 在 BAF 工藝中日排量計(jì)算54
• 4.2.3 PAEs 在 BAF 工藝中的基質(zhì)吸附54-55
• 4.2.4 PAEs 在 BAF 工藝中的生物降解55-56
• 4.2.5 PAEs 在 BAF 工藝中去除情況分析56-57
• 4.2.6 兩工藝對(duì) PAEs 的去除途徑比較分析57-59
• 4.3 利用 STP 逸度模型模擬兩水廠 PAEs 的去除途徑59-62
• 4.3.1 污水處理廠逸度模型的模擬結(jié)果59-61
• 4.3.2 污水處理廠逸度模型的靈敏度分析61-62
• 4.3.3 污水處理廠逸度模型的應(yīng)用及展望62
• 4.4 本章小結(jié)62-64
• 結(jié)論64-65
• 參考文獻(xiàn)65-71
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文及其它成果71-73
• 致謝73

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