A2O污水處理過程中PAHs和PAEs分布和去除效果.pdf

1、多環(huán)芳烴(PAHs)和酞酸酯(PAEs)是一類具有高毒性、生物蓄積性、難降解性等特殊性質(zhì)的持久性有機污染物(POPs)，因其具有來源多、分布廣、成分復(fù)雜、難治理等特點，對環(huán)境和人類健康的危害和毒性較大，已受到國內(nèi)外環(huán)保部門、環(huán)境研究學(xué)者的普遍關(guān)注。目前，POPs的監(jiān)測、毒理及高效去除與源頭控制技術(shù)的研究已成為本領(lǐng)域的重要前沿課題。本論文依托小城鎮(zhèn)污水處理過程中典型POPs深度處理技術(shù)及工程示范的環(huán)保廳課題，在全面查閱和系統(tǒng)研究國內(nèi)外相關(guān)

2、文獻的基礎(chǔ)上，針對污水治理過程中PAHs和PAEs濃度低、成分差異大、難以富集分析等問題，以A2O處理工藝流程中不同處理單元中PAHs和PAEs的預(yù)處理-分析技術(shù)研究為重點，建立了一套快速檢測分析方法，并研究了不同處理單元PAHs和PAEs的分布與去除效果，研究的主要內(nèi)容和結(jié)果如下:
　　(1)建立了SPE/ASE預(yù)處理與HPLC聯(lián)用，紫外檢測器(PDA)和熒光檢測器(FLD)雙檢測器串聯(lián)的色譜分析方法。SPE條件:洗脫速率5.0

3、mL/min，洗脫劑加入量6mL，清洗劑組分甲醇/水(V)=90/10，洗脫劑組分甲醇/二氯甲烷(V)=20/80。ASE條件:以1∶1正己烷和丙酮為萃取溶劑，萃取溫度100℃，壓強1500psi，預(yù)加熱3min，靜態(tài)萃取時間為5min，萃取次數(shù)為2次。PDA和FLD雙測器串聯(lián)的PAHs高效液相色譜分析條件:紫外檢測器波長為254nm，熒光檢測器激發(fā)波長為300nm，發(fā)射波長為460nm，柱溫35℃，色譜柱(250mm×4.6mm×5μ

4、m);流動相采用二元梯度洗脫程序，流動相:水(A)、乙腈(B);梯度洗脫程序:0～3min(30％B+70％A)、10min(100％B)、10～35min(100％B);流速為0.65mL/min，進樣體積20μL。PAEs的高效液相色譜條件:紫外檢測器，波長254nm，柱溫35℃，進樣體積25μL，流速1.0mL/min。液相色譜流動相為甲醇-水(80∶20，V/V)，全部分析時間為20min。該方法對PAHs的加標(biāo)回收率為87.6

5、5～93.28％，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為0.68％-9.02％;對PAEs的加標(biāo)回收率為57.7％～98.4％，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為1.47-9.29％，滿足美國EPA中RSD＜30％的規(guī)定。方法具有檢出限低、靈敏度高、耗時少等優(yōu)點。
　　(2)將該方法用于濟南市光大水務(wù)一廠污水處理過程(A2O處理工藝)中各個單元水相、懸浮相以及沉積物中的16種PAHs和6種PAEs的分析測定，結(jié)果如下:16種PAHs的監(jiān)測結(jié)果:對于水相，

6、16種PAHs檢出率較高的為苊(Acen)、芴(Fluo)、菲(Phe)和蒽(Anth)等3環(huán)的PAHs類物質(zhì)，檢出率低的為5環(huán)類的PAHs物質(zhì)，而二苯并蒽(Dib)在整個污水處理過程均未被檢出。對于懸浮相，16種PAHs含量較集中的為3環(huán)和4環(huán)類PAHs，而2環(huán)、5環(huán)和6環(huán)類PAHs濃度較低，在整個污水處理的不同單元的樣品中，屈（Chry）、苯并[k]熒蒽(BkF)、Dib和苯并芘（Bghi）均有未被檢出的情況，而5環(huán)的BkF在生化處

7、理單元和污泥處理單元沒有被檢出，Dib在整個污水處理過程均未被檢出。對于沉積物，監(jiān)測結(jié)果顯示，3環(huán)和4環(huán)類PAHs在底泥中出現(xiàn)較多，Acen、phe、芘(Pyr)、Chry、茚并[1，2，3-cd]芘(Ind)這幾種物質(zhì)在最終泥餅樣品中未被檢出，而5環(huán)的BkF在整個污水處理單元的底泥中均未被檢出。6種PAEs的監(jiān)測結(jié)果:對于水相，6種PAEs均被檢出，其中初沉池出水中含量較高的為鄰苯二甲酸二甲酯(DMP)、鄰苯二甲酸二乙酯(DEP)、鄰

8、苯二甲酸丁芐酯(BBP)、鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)和鄰苯二甲酸(2-乙基己)酯(DEHP)，濃度均大于6μg/L，含量較低的為鄰苯二甲酸二正辛酯(DNOP)，濃度在2μg/L左右。對于懸浮相，6種PAEs均被檢出，其中含量較高的為DMP，其中好氧池中DMP濃度為9.71μg/g，而DEP、BBP、DBP、DEHP和DNOP雖被檢出，但是濃度在1.19～2.37μg/g之間，濃度最低的為DNOP，在整個污水處理過程中，其檢出濃度最高的為

9、進水，2.60μg/g，最低為出水0.96μg/g。對于沉積物，6種PAEs均被檢出，DMP的檢出濃度均高于其他PAEs類物質(zhì)，在最終污泥中，DMP的檢出濃度為10.71μg/g，而DEHP僅為1.05μg/g。
　　(3)16種PAHs和6種PAEs在光大水務(wù)一廠中的濃度分布和去除效果如下:16種PAHs的監(jiān)測結(jié)果:水相中，∑16PAHs的濃度在0.98～6.07μg/L之間，預(yù)處理單元的去除率為2.25％～30.56％，生化處

10、理單元30.74％～60.88％，污泥處理單元25.83％～76.10％。懸浮相中，∑16PAHs的濃度范圍為1.14～10.86μg/g，預(yù)處理單元的去除率為8.38％～19.46％，生化處理單元11.26％～45.65％，污泥處理單元18.06％～77.63％。沉積物中，∑16PAHs的濃度在4.14～14.04μg/g之間，對于整個A2O工藝處理過程，∑16PAHs的去除率為25.96％。6種PAEs的監(jiān)測結(jié)果:水相中，∑6PAE

11、s的濃度范圍為0.08～7.63μg/L，預(yù)處理單元對水相中這6種PAEs的去除率為1.57％～6.88％，生化處理單元36.54％～60.97％，污泥處理單元14.53％～38.43％。懸浮相中∑6PAEs的濃度為0.97～9.05μg/g，預(yù)處理單元對這6種PAEs的去除率為3.06％～70.37％，生化處理單元23.03％～51.13％，污泥處理單元19.56％～73.25％。沉積物中∑6PAEs的濃度為0.10～10.71μg/