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)已成為我國乃至全球所面臨的重大環(huán)境問題之一。隨著環(huán)境檢測分析手段的快速發(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)污水處理工藝對抗生素的去除效率不高，且去除機(jī)制存在爭議。故進(jìn)入水體中的抗生素成為城市污水再生

2、利用的一個巨大挑戰(zhàn)。因此，如何在保證現(xiàn)有污水廠處理工藝對常規(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題。
　　為了提高現(xiàn)有污水處理系統(tǒng)中磺胺類抗生素的去除率，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。論文的主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)采用固相萃取—高效液相色譜法對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)采用延長污泥齡和增加曝氣時間的方法優(yōu)化了SBR法去除污水中兩種磺胺類抗生素工藝參數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，延長SBR總HRT、提高好氧時間段-厭氧時間段的比例和延長SR

5、T有助于提高SD與SMX的去除率，當(dāng)總HRT時間為480min時，SRT為25d，好氧-厭氧時間比為0.83時，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，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，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)最佳時間為60min，SD與SMX的去除率達(dá)到92％和99％以上;采用大孔樹脂吸附法去除SD與SMX時，其最佳投加量分別為1.6g，pH為6～7，反應(yīng)平衡時間為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的去除符合擬一級動力學(xué)模型;采用活性炭去除SD與SMX時，其最佳投加量為100mg，pH為6～7，反應(yīng)平衡時間為180min，SD與SMX的去除率達(dá)到79.7％和91.5％，SD與SMX的去除符合擬一級動力學(xué)模型。
　　同時，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，優(yōu)化后的SBR工藝對常規(guī)指標(biāo)可以保持原有的去除效率。深度處理法對常規(guī)指標(biāo)的去除效率不高，去除率僅有10％～35