微量污染物在污水处理过程中的迁移转化及控制技术的研究

【摘要】：城市废水深度处理后回用是解决水资源短缺的有效途径之一。由于城市污水处理厂的尾水中仍含有一些残留的污染物质,废水回用可能对人体健康和生态环境造成严重的影响。因此,研究这些微量有毒污染物在处理厂中的迁移转化规律及其控制技术具有重要的现实意义。 本文研究了微量污染物在污水生物处理过程中的分布及迁移转化。重金属(铬、锰、钴、镍、铜、锌、铷、银、镉、铟、钡、铅、铀)和内分泌干扰物(多氯联苯、多环芳烃、邻苯二甲酸酯、酚类、有机氯农药)在城市污水厂的污水和污泥中均能检测到。污水中重金属的平均浓度为1.31μg/L～1994.1μg/L,内分泌干扰物的平均浓度为11.65ng/L～30.48μg/L;污泥中微量污染物的浓度较高,重金属平均浓度为8.69mg/kg～10333.19mg/kg,内分泌干扰物平均浓度为19.94ng/g～137.45μg/g。经过污水厂的生化处理后,二级出水中的微量污染物浓度在一定程度上降低,重金属去除率为22.19%～87.59%(其中Ni和U的浓度略有升高),主要是通过污泥吸附而降解去除的;内分泌干扰物去除率为16.60%～77.90%,其中,多氯联苯、多环芳烃和有机氯农药这三种内分泌干扰物主要是通过污泥吸附而降解去除的,邻苯二甲酸酯和酚类主要是通过微生物作用降解去除的。 在此基础上,本文以城市污水厂二级出水为原水,研究了活性炭吸附和Fenton氧化去除水中污染物的控制参数,并分析探讨了其对微量污染物的去除效果。试验结果表明,活性炭吸附技术和Fenton氧化技术对二级出水中残留污染物的去除效果很好。活性炭柱的最佳控制参数:填装高度为60cm,过滤速度为5m/h,此条件下其对浊度、COD_(Mn)、UV_(254)、TOC、重金属、内分泌干扰物的平均去除率分别为42.20%、63.82%、74.67%、75.89%、12.21%～78.68%、50.84%～88.11%;Fenton氧化的最佳过氧化氢投加量为16mg/L,反应时间为60min,此时Fenton试剂对浊度、COD_(Mn)、UV_(254)、TOC、微生物、内分泌干扰物的平均去除率分别为80.39%、51.24%、81.58%、76.50%、99.50%～99.62%、50.04%～77.88%。 【关键词】：城市废水 微量污染物 迁移转化 活性炭吸附 Fenton氧化
【学位授予单位】：河北工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 绪论11-28
• 1.1 回用水中残存的微量污染物及其危害11-15
• 1.1.1 污水回用的发展11-13
• 1.1.2 污水处理厂尾水中残存的微量污染物及其危害13-15
• 1.2 微量污染物控制技术的研究15-18
• 1.3 微量污染物的研究现状18-27
• 1.3.1 重金属的研究现状18-22
• 1.3.2 内分泌干扰物的研究现状22-27
• 1.4 研究目的与内容27-28
• 1.4.1 研究目的与意义27
• 1.4.2 研究内容27-28
• 第2章 试验方案与试验方法28-41
• 2.1 试验方案设计28-29
• 2.1.1 样品采集28
• 2.1.2 试验装置与流程28-29
• 2.2 监测项目与分析方法29
• 2.3 微生物的测定29-30
• 2.4 重金属的测定30-31
• 2.4.1 样品的采集与保存30
• 2.4.2 样品的测定30-31
• 2.5 内分泌干扰物的测定31-38
• 2.5.1 样品的采集与保存31
• 2.5.2 样品的预处理31-34
• 2.5.3 目标化合物34-35
• 2.5.4 气相测定条件35-36
• 2.5.5 标样的气相图谱36-38
• 2.6 试验试剂及仪器38-41
• 2.6.1 试验试剂38-39
• 2.6.2 试验仪器39-41
• 第3章 微量污染物在污水生物处理过程中的行为及迁移转化41-53
• 3.1 重金属在污水生物处理过程中的行为及迁移转化41-47
• 3.1.1 重金属在污水中的含量及分布特征41-44
• 3.1.2 重金属在污泥中的含量及分布特征44-45
• 3.1.3 重金属的迁移转化规律45-47
• 3.2 内分泌干扰物在污水生物处理过程中的行为及迁移转化47-51
• 3.2.1 内分泌干扰物在污水中的含量及分布特征47-49
• 3.2.2 内分泌干扰物在污泥中的含量及分布特征49-50
• 3.2.3 内分泌干扰物的迁移转化规律50-51
• 3.3 城市污水处理厂存在的问题51
• 3.4 本章小结51-53
• 第4章 活性炭吸附去除微量污染物的试验结果及分析53-86
• 4.1 活性炭的选择53-59
• 4.1.1 活性炭的吸附机理53-54
• 4.1.2 活性炭吸附静态试验54-57
• 4.1.3 正交试验57-59
• 4.2 最佳滤速的确定59-65
• 4.2.1 不同滤速对浊度的去除效果59-60
• 4.2.2 不同滤速对有机物的去除效果60-62
• 4.2.3 不同滤速对重金属的去除效果62-63
• 4.2.4 不同滤速对内分泌干扰物的去除效果63-65
• 4.3 最佳填装高度的确定65-72
• 4.3.1 不同填装高度对浊度的去除效果66-67
• 4.3.2 不同填装高度对有机物的去除效果67-68
• 4.3.3 不同填装高度对重金属的去除效果68-69
• 4.3.4 不同填装高度对内分泌干扰物的去除效果69-72
• 4.4 活性炭吸附对微量污染物的去除效果分析72-84
• 4.4.1 对浊度的去除效果分析72-73
• 4.4.2 对有机物的去除效果分析73-74
• 4.4.3 对重金属的去除效果分析74-81
• 4.4.4 对内分泌干扰物的去除效果分析81-84
• 4.5 本章小结84-86
• 第5章 Fenton 氧化去除微量污染物的试验结果及分析86-104
• 5.1 最佳投加量的确定86-92
• 5.1.1 不同投加量对浊度的去除效果87
• 5.1.2 不同投加量对有机物的去除效果87-89
• 5.1.3 不同投加量对微生物的去除效果89
• 5.1.4 不同投加量对内分泌干扰物的去除效果89-92
• 5.2 最佳反应时间的确定92-97
• 5.2.1 不同反应时间对浊度的去除效果92
• 5.2.2 不同反应时间对有机物的去除效果92-94
• 5.2.3 不同反应时间对微生物的去除效果94-95
• 5.2.4 不同反应时间对内分泌干扰物的去除效果95-97
• 5.3 Fenton 氧化对微量污染物的去除效果分析97-102
• 5.3.1 对浊度的去除效果分析98
• 5.3.2 对有机物的去除效果分析98-100
• 5.3.3 对微生物的去除效果分析100
• 5.3.4 对内分泌干扰物的去除效果分析100-102
• 5.4 本章小结102-104
• 结论104-107
• 致谢107-108
• 参考文献108-118
• 作者简介118
• 攻读硕士期间发表的论文和研究成果118-119

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