水中甾體類雌激素內(nèi)分泌干擾物去除性能及降解機(jī)理研究.pdf

1、本文對(duì)上海市境內(nèi)地表水中四種甾體類雌激素的調(diào)查研究結(jié)果表明，雌激素的濃度范圍為0～0.10μg/L，常規(guī)飲用水處理工藝無(wú)法有效地去除四種甾體類雌激素。 在國(guó)內(nèi)首次采用高級(jí)氧化工藝(UV、UV/H<,2>O<,2>和UV/TiO<,2>)<,2>、活性炭吸附、活性炭·超濾膜工藝對(duì)兩種甾體類雌激素的去除特性、影響因素、動(dòng)力學(xué)模型和降解機(jī)理進(jìn)行了深入研究，結(jié)果表明，UV/H<,2>O<,2>工藝對(duì)17α-乙炔基雌二醇、17β-雌二醇有

2、很好的去除效果，兩種物質(zhì)的光降解過(guò)程均符合一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型。當(dāng)自來(lái)水中EE2和E2初始濃度分別為650、400μg/L，H<,2>O<,2>的投加量為10mg/L，光強(qiáng)為154μw/cm<'2>時(shí)，17α-乙炔基雌二醇和17β-雌二醇的光降解速率常數(shù)分別為0.1399和0.0432 min<'-1>。 H<,2>O<,2>在UV/H<,2>O<,2>工藝中對(duì)170α-乙炔基雌二醇的降解過(guò)程具有促進(jìn)和抑制的雙重作用。當(dāng)H<,2>

3、O<,2>濃度低于10mg/L時(shí)，17α-乙炔基雌二醇一級(jí)反應(yīng)速率常數(shù)隨H<,2>O<,2>濃度增加而增大。當(dāng)H<,2>O<,2>濃度為15mg/L時(shí)，17α-乙炔基雌二醇的降解受到抑制。但是對(duì)于17β-雌二醇，其光降解速率則一直隨著H<,2>O<,2>投加量的增加而加快。反應(yīng)液較低的pH值有利于光降解反應(yīng)的進(jìn)行。通過(guò)提高照射光強(qiáng)，可以提高反應(yīng)速率常數(shù)。有機(jī)物和多種離子的存在使自來(lái)水中EE2光降解速率常數(shù)比在蒸餾水中小1/2左右。腐殖酸

4、、HCO<,3>、Cl<'->、NO<,3>和SO<,4><'2->對(duì)EE2的光降解有抑制作用。 在國(guó)內(nèi)首次采用UV/TiO<,2>懸漿體系，UV/固定膜TiO<,2>光催化氧化工藝對(duì)EE2和E2的去除效果、影響因素、動(dòng)力學(xué)模型和降解機(jī)理進(jìn)行了深入研究。結(jié)果表明，懸漿UV/TiO<,2>工藝對(duì)飲用水中的17α-乙炔基雌二醇、17β-雌二醇有很好的去除效果，它們的降解過(guò)程均符合一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型。TiO<,2>投加量為200mg/

5、L時(shí)，初始濃度為4001.tg/L的E2的光降解速率常數(shù)為0.01 8min<'-1>左右。 同樣的光強(qiáng)、pH和初始濃度相近時(shí)，自來(lái)水中17α-乙炔基雌二醇的光降解速率常數(shù)為0.0328 min<'-1>。二氧化鈦懸漿體系中，EE2和E2的光催化降解速率常數(shù)隨著二氧化鈦投加量的增多而變大。光催化反應(yīng)速率隨光強(qiáng)的增加而增大，較高和較低的溶液pH值均有利于EE2和E2光催化降解的進(jìn)行。氧化劑H<,2>O<,2>和O<,2>在UV/Y

6、iO<,2>工藝中對(duì)17β-雌二醇的降解過(guò)程具有促進(jìn)和抑制的雙重作用。試驗(yàn)中采用自制的玻璃纖維網(wǎng)固定膜TiO<,2>對(duì)17β-乙炔基雌二醇的去除進(jìn)行了研究，研究表明固定膜TiO<,2>對(duì)17α-乙炔基雌二醇的去除也具有光催化作用。 首次利用活性炭一超濾膜聯(lián)用工藝對(duì)飲用水中EE2的去除進(jìn)行了研究，采用六種活性炭研究了EE2的吸附等溫線，吸附動(dòng)力學(xué)。結(jié)果表明，F(xiàn)reundlich吸附等溫線模型能夠很好的描述活性炭對(duì)17α-乙炔基雌二

7、醇的吸附過(guò)程。六種炭的K<,f>：PAC3＃>椰殼>GAC6＃>PACl＃>PAC2＃>GAC7＃。1/n值在0.1082～0.9315之間。試驗(yàn)中以PACl＃為例研究了17α-乙炔基雌二醇的吸附動(dòng)力學(xué)，研究表明有效吸附主要發(fā)生在前5min內(nèi)，此時(shí)17α-乙炔基雌二醇去除達(dá)50％以上。 PAC-UF組合聯(lián)用工藝可有效去除水體中17α-乙炔基雌二醇，去除效率隨活性炭投加量的增加呈線性增長(zhǎng)。試驗(yàn)中考察了水體中的陰離子合成洗滌劑和有機(jī)