泥區(qū)廢液中氯消毒副產(chǎn)物前體物的表征及其回流影響研究.pdf

1、泥區(qū)廢液產(chǎn)生于城市污水處理廠污泥濃縮、消化和脫水處理工序，產(chǎn)生量約占污水處理量的1～3％，其污染物成分復(fù)雜，有機(jī)物負(fù)荷高，目前大多回流至污水處理系統(tǒng)的進(jìn)水段，與污水一同處理，在一定程度上增加了污水處理流程的負(fù)荷，降低了污水處理系統(tǒng)的出水質(zhì)量，影響污水健康安全回用。 本文針對(duì)泥區(qū)廢液的污染負(fù)荷特性和處理方式，在建立復(fù)雜背景條件下消毒副產(chǎn)物鹵乙酸、三鹵甲烷測(cè)定方法的基礎(chǔ)上，對(duì)泥區(qū)廢液中消毒副產(chǎn)物前體物的構(gòu)成及其表征方法，以及廢液回

2、流污水處理系統(tǒng)對(duì)出水質(zhì)量的影響，重點(diǎn)分析回流對(duì)出水中消毒副產(chǎn)物前體物的影響。本研究可為污水處理和健康安全回用提高基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和技術(shù)參考。主要研究成果如下： 基于國(guó)內(nèi)外有關(guān)飲用水中消毒副產(chǎn)物檢測(cè)方法，針對(duì)污水或再生水復(fù)雜背景條件，采用液液萃取-酸化甲醇衍生化-氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)聯(lián)用技術(shù)建立復(fù)雜基體中鹵乙酸類消毒副產(chǎn)物的分析方法，4種鹵乙酸均能獲得較好的分離，分析結(jié)果的準(zhǔn)確度和精密度滿足痕量分析的要求；采用頂空進(jìn)樣-毛細(xì)管氣

3、相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)聯(lián)用技術(shù)和選擇性離子定量分析方法，通過(guò)優(yōu)化頂空進(jìn)樣條件、色譜、質(zhì)譜檢測(cè)條件和選擇定量離子，建立復(fù)雜基體中三鹵甲烷的檢測(cè)方法。上述方法可有效地排除基體干擾，提高分析檢測(cè)的選擇性，在靈敏度、準(zhǔn)確度和可靠性等方面均達(dá)到了痕量分析的要求。 基于泥區(qū)廢液的紫外、三維熒光和消毒副產(chǎn)物生成潛能的分析結(jié)果，選擇泥區(qū)廢液中主要的消毒副產(chǎn)物前體物腐殖酸、富里酸、蛋白質(zhì)等污染物，測(cè)定各種物質(zhì)的紫外吸收特性、三維熒光光譜特性

4、和消毒副產(chǎn)物生成潛能，研究有機(jī)污染物含量與消毒副產(chǎn)物生成勢(shì)之間的相關(guān)性，探索三維熒光光譜參數(shù)表征泥區(qū)廢液中消毒副產(chǎn)物前體物的可行性。結(jié)果表明，消毒副產(chǎn)物主要的前體物腐殖酸、富里酸、蛋白質(zhì)等類物質(zhì)的熒光光譜參數(shù)與消毒副產(chǎn)物生成勢(shì)之間具有良好的線性相關(guān)性，采用三維特征熒光強(qiáng)度能夠定量表征消毒副產(chǎn)物前體物含量，特征熒光團(tuán)中心位置Ex/Em能夠明確指示消毒副產(chǎn)物前體物的種類。該方法無(wú)需繁復(fù)的樣品處理或培養(yǎng)，能夠簡(jiǎn)便快速地進(jìn)行消毒副產(chǎn)物前體物的組

5、成和含量分析，易于實(shí)現(xiàn)在線檢測(cè)和控制。該項(xiàng)研究成果在國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究中具有新穎性。 實(shí)驗(yàn)室模擬泥區(qū)廢液回流污水處理系統(tǒng)，對(duì)比分析了泥區(qū)廢液回流(回流比分別為2％、3％和5％)與無(wú)回流情況時(shí)，消毒副產(chǎn)物的生成特性，研究泥區(qū)廢液回流對(duì)污水處理系統(tǒng)的影響。研究表明，當(dāng)泥區(qū)廢液的回流比例為2、3％時(shí)，雖然出水COD變化不明顯，但UV254分別增加36.7％、76％，三鹵甲烷生成勢(shì)增加30％左右，鹵乙酸生成勢(shì)分別增加10％左右；當(dāng)泥區(qū)廢液