污水處理系統(tǒng)中磺胺嘧啶和磺胺甲噁唑的優(yōu)化處理研究.pdf

1、抗生素的環(huán)境污染及其生態(tài)毒理效應(yīng)已成為我國(guó)乃至全球所面臨的重大環(huán)境問(wèn)題之一。隨著環(huán)境檢測(cè)分析手段的快速發(fā)展和應(yīng)用，給排水系統(tǒng)中抗生素等微污染物的殘留、危害、去除機(jī)制等已逐漸引起了環(huán)境工作者和公眾的廣泛關(guān)注。
　　城市污水的再生利用是解決當(dāng)前水資源日益短缺的有效途徑之一。城市污水處理廠已成為抗生素藥物進(jìn)入環(huán)境的主要污染源之一。而現(xiàn)有的多數(shù)傳統(tǒng)污水處理工藝對(duì)抗生素的去除效率不高，且去除機(jī)制存在爭(zhēng)議。故進(jìn)入水體中的抗生素成為城市污水再生

2、利用的一個(gè)巨大挑戰(zhàn)。因此，如何在保證現(xiàn)有污水廠處理工藝對(duì)常規(guī)污染物較高去除率的基礎(chǔ)上，探討研究一套可靠、高效、經(jīng)濟(jì)可行的以去除抗生素為目的的優(yōu)化處理工藝已成為亟待解決的問(wèn)題。
　　為了提高現(xiàn)有污水處理系統(tǒng)中磺胺類(lèi)抗生素的去除率，本文在調(diào)查研究了泰安市兩座污水處理廠各工段中SD與SMX濃度分布特征的基礎(chǔ)上，采取傳統(tǒng)污水處理系統(tǒng)SBR法和兩類(lèi)典型深度處理工藝優(yōu)化處理人工污水中SD與SMX，系統(tǒng)的研究了處理工藝的影響因素和最佳工藝參數(shù)，

3、提出了改進(jìn)現(xiàn)有污水廠強(qiáng)化抗生素去除率的工藝流程。論文的主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)采用固相萃取—高效液相色譜法對(duì)泰安市兩座污水處理廠磺胺嘧啶和磺胺甲噁唑的污染特征分析。結(jié)果表明，不同污水來(lái)源的處理廠中進(jìn)水濃度不同，以生活污水為主的A廠進(jìn)水濃度為165.8ng·L-1和324.3ng·L-1，而以工業(yè)廢水為主的B廠中進(jìn)水濃度分別為88.9和165.3 ng·L-1;處理工藝不同，去除效率不同，A廠、B廠SD與SMX去除率分別為48

4、.3％、44.9％和39.1％、35.8％;A廠中不同工段的去除率不同，其中的好氧單元去除率最高，SD和SMX去除率為29.0％和20.6％％;污水中SD和SMX的去除機(jī)制主要是吸附到顆粒物上，濃縮污泥中SD和SMX濃度分別為135.4和285.3ng·g-1。
　　(2)采用延長(zhǎng)污泥齡和增加曝氣時(shí)間的方法優(yōu)化了SBR法去除污水中兩種磺胺類(lèi)抗生素工藝參數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，延長(zhǎng)SBR總HRT、提高好氧時(shí)間段-厭氧時(shí)間段的比例和延長(zhǎng)SR

5、T有助于提高SD與SMX的去除率，當(dāng)總HRT時(shí)間為480min時(shí)，SRT為25d，好氧-厭氧時(shí)間比為0.83時(shí)，SD與SMX去除率維持在48～56％、51～58％;
　　(3)采用Fenton試劑法、高鐵酸鹽法和吸附法強(qiáng)化了污水系統(tǒng)中兩種抗生素的去除效率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)污水量為0.4L，SD與SMX濃度為1.0mg·L-1時(shí)，采用高鐵酸鹽去除SD與SMX，其最佳投加量為0.15mmoL·L-1，pH為6～7，溫度為25℃，反應(yīng)最

6、佳時(shí)間為10min，SD與SMX的去除率達(dá)到88.6％和88.9％;采用Fenton試劑法去除SD與SMX時(shí)，其去除率隨氧化劑和催化劑投加量的增加而升高，其最佳投加量為Fe2+0.015mmoL·L-1，H2O20.2mmoL·L-1，反應(yīng)初始pH為4，溫度為25℃，反應(yīng)最佳時(shí)間為60min，SD與SMX的去除率達(dá)到92％和99％以上;采用大孔樹(shù)脂吸附法去除SD與SMX時(shí)，其最佳投加量分別為1.6g，pH為6～7，反應(yīng)平衡時(shí)間為120m

7、in，吸附溫度為20℃，SD與SMX的去除率達(dá)到80.8％和88.2％，SD與SMX的去除符合擬一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型;采用活性炭去除SD與SMX時(shí)，其最佳投加量為100mg，pH為6～7，反應(yīng)平衡時(shí)間為180min，SD與SMX的去除率達(dá)到79.7％和91.5％，SD與SMX的去除符合擬一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型。
　　同時(shí)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，優(yōu)化后的SBR工藝對(duì)常規(guī)指標(biāo)可以保持原有的去除效率。深度處理法對(duì)常規(guī)指標(biāo)的去除效率不高，去除率僅有10％～35