典型PPCPs在污水處理廠中的遷移轉化規(guī)律研究.pdf

1、PPCPs(pharmaceuticalsandpersonalcareproducts)是一類含有處方類和非處方類醫(yī)藥品、防曬劑、清潔劑、殺菌劑和香料等化學用品在內的污染物的總稱。作為2000年以來受到科學界和公眾廣泛關注的一類“新型”化學物質，PPCPs與人類的生活息息相關。該類物質具有較強的生物活性、旋光性和極性，它們大多數(shù)都以痕量濃度存在環(huán)境中，在地表水、地下水、飲用水、土壤和污泥中均能檢測到PPCPs的存在，給人類健康和生態(tài)環(huán)

2、境帶來了潛在的危害。
　　本課題選擇了污水處理廠中5種典型的常見的PPCPs—卡馬西平(CBZ)、苯扎貝特(BEZ)、布洛芬(IBP)、碘美普爾(IOM)和碘普羅胺(IOP)作為研究對象。首先，建立了固相萃取(SPE)-高效液相(HPLC)測定污水中目標污染物的快速檢測方法，并對其進行了優(yōu)化。
　　論文選擇上海市松江污水處理廠為研究對象，根據(jù)所建立的分析方法，對其各個處理單元所采集的水樣和泥樣進行檢測，并探究目標污染物的遷移

3、轉化規(guī)律。實驗結果表明，5種目標污染物在松江污水處理廠中均有檢出，并且在進入生物處理單元之前，CBZ、BEZ、IBP、IOM和IOP的濃度變化不大，說明物理處理單元不能有效的去除它們。在經(jīng)過A2/O工藝處理之后，5種PPCPs的濃度均有明顯的降低，且除了在沉砂池和外排污泥中檢測到CBZ和BEZ外，其他幾種PPCPs均沒被檢出，說明吸附對它們的去除影響不大，他們在污水處理廠中主要還是靠生物降解作用來實現(xiàn)。通過污水處理廠進出水濃度，得到CB

4、Z、BEZ、IBP、IOM和IOP的去除率分別為79.16％、100％、100％、36.69％和100％。
　　對松江污水處理廠二沉池的回流污泥進行了實驗室吸附實驗研究，探討了溶液pH、溫度和污染物濃度對吸附的影響。結果表明，污泥對IOM和IOP的吸附作用不大。通過對影響因素的研究發(fā)現(xiàn)，CBZ在中性條件下，污泥的吸附作用較好，而BEZ和IBP則在偏酸或偏堿的條件下，容易被吸附。并且在低濃度條件下，溫度越高，對CBZ和IBP的吸附越

5、不利，而BEZ則相反。通過動力學模型的模擬發(fā)現(xiàn)，偽二階比偽一階模型擬合效果要好，說明污泥吸附主要靠污泥與污染物之間發(fā)生電子的轉移或交換，從而形成吸附化學鍵來進行吸附的。通過Henry、Freundlich和Langmuir吸附等溫方程式的模擬，表明CBZ、BEZ和IBP在污泥上的吸附屬于化學吸附和物理吸附的結合。通過熱力學參數(shù)的研究，得出CBZ和IBP在污泥上的吸附過程是一個自發(fā)的放熱過程，而對于BEZ是自發(fā)的吸熱反應。
　　最后

6、，取松江污水處理廠二沉池的回流污泥進行好氧生物降解實驗，通過實驗室配水模擬生活污水進行培養(yǎng)。整個降解實驗過程中，污泥濃度保持在3000-5000mg/L，溶解氧為2-4mg/L，pH為7-8，污泥馴化穩(wěn)定后，投加藥品進行降解實驗。結果表明，CBZ在污泥膨脹和正常狀態(tài)下，均不能有效的被降解，而IOM和IOP在兩種污泥狀態(tài)下均能完全的被降解，BEZ和IBP在正常狀態(tài)下能有效的被生物降解去除，而在污泥膨脹狀態(tài)下則不能。通過單個藥品的生物降解實