膜-生物反應(yīng)器和傳統(tǒng)活性污泥法去除兩種內(nèi)分泌干擾物的對(duì)比研究

1、<p>　　膜-生物反應(yīng)器和傳統(tǒng)活性污泥法去除兩種內(nèi)分泌干擾物的對(duì)比研究</p><p><b>　　第28卷第3期</b></p><p><b>　　2008年3</b></p><p><b>　　環(huán)境科學(xué)</b></p><p>　　ActaScientiae

2、Circumstantiae</p><p>　　Vo1.28,No.3</p><p><b>　　Mar..2008</b></p><p>　　陳健華,黃霞,李舒淵,等.2008.膜一生物反應(yīng)器和傳統(tǒng)活性污泥法去除兩種內(nèi)分泌干擾物的對(duì)比研究[J].環(huán)境科學(xué),28(3):433—439</p><p>　　ChenJ

3、H,HuangX,LiSY,eta1.2008.ComparisonofbisphenolA(BPA)andnonylphenolethoxylate(NPnEO)removalwithamembranebioreactor</p><p>　　versusaconventionalactivatedsludgereactor[J].ActaScientiaeCircumstantiae,28(3):433—43

4、9</p><p>　　膜一生物反應(yīng)器和傳統(tǒng)活</p><p><b>　　擾物的對(duì)比研究</b></p><p><b>　　性污</b></p><p>　　陳健華,黃霞,李舒淵,文湘華,喬大磊</p><p>　　泥法去除兩種內(nèi)分泌干</p><p&

5、gt;　　1.清華大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系環(huán)境模擬與污染控制國(guó)家重點(diǎn)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室,北京100084</p><p>　　2.西安建筑科技大學(xué)環(huán)境與市政工程學(xué)院,西安710055</p><p>　　收稿日期:2007.08-23錄用Et期:2008.O1.16</p><p>　　摘要:采用不主動(dòng)排泥的運(yùn)行模式,在相同污泥負(fù)荷條件下,對(duì)比研究了膜.生物反應(yīng)器(MBR)與傳

6、統(tǒng)活性污泥反應(yīng)器(CASR)對(duì)兩種典型內(nèi)</p><p>　　分泌干擾物——雙酚A(BPA)與壬基酚聚氧乙烯醚(NPnEO,n=1～4)的去除效果.結(jié)果表明,在BPA.污泥負(fù)荷與NPnEO.污泥負(fù)荷分別為</p><p>　　0.046～10.2g-kg-''d與0.097—0.701g-kg一1d的范圍內(nèi),MBR與CASR均能有效去除這2種內(nèi)分泌干擾物.隨著運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)

7、,污泥</p><p>　　對(duì)目標(biāo)物質(zhì)的去除能力逐漸加強(qiáng);相比CASR,MBR對(duì)目標(biāo)物質(zhì)的去除更強(qiáng)且穩(wěn)定.在獲得相同的出水目標(biāo)物質(zhì)濃度條件下,MBR可以耐受更</p><p>　　高的容積負(fù)荷.2種內(nèi)分泌干擾物的投加對(duì)MBR和CASR的COD和NH4*.N的去除均沒有明顯影響.</p><p>　　關(guān)鍵詞:膜一生物反應(yīng)器;傳統(tǒng)活性污泥反應(yīng)器;雙酚A;壬基酚聚氧乙烯醚

8、;污泥負(fù)荷;容積負(fù)荷</p><p>　　文章編號(hào):0253-2468(2008)03-433.07中圖分類號(hào):X703文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A</p><p>　　ComparisonofbisphenolA(BPA)</p><p>　　removalwithamembranebioreactor</p><p><b>　　reacto

9、r</b></p><p>　　andnonylphenolethoxylate(NPnEO)</p><p>　　versusaconventionalactivatedsludge</p><p>　　CHENJianhua,HUANGXia一,LIShuyuan,WENXianghua,QIAODalei</p><p>　

10、　1.ESPCStateKeyJointLaboratory,DepartmentofEnvironmentalScienceandEngineering,TsinghuaUniversity,Beijing100084</p><p>　　2.SchoolofEnvironmentalandMunicipalEngineering,Xi'anUniversityofArchitectureandTech

11、nology.Xi'an710055</p><p>　　Received23August2007;accepted16January2008</p><p>　　Abstract:Endocrinedisruptingchemicals(EDCs)areaseriesofmicrocontaminantsinfluencingthesafetyofwastewaterreclam

12、ation.TwotypicalEDCs,</p><p>　　bisphenolA(BPA)andnonylphenolethoxylates(NPnEO,n:1～4),wereremovedbyamembranebioreactor(MBR)andaconventionalactivated</p><p>　　sludgereactor(CASR)withoutsludgedisch

13、arge.Comparisonofremovalrateswasconductedwithsimilartargetcompound—sludgeloadings.Theresults</p><p>　　showedthat,undertheconditionsof0.046～10.2g'kg.'d～forBPA—sludgeloadingand0.097～0.701g-kg～?d～forNPn

14、EO—sludgeloading.both</p><p>　　theMBRandtheCASRcouldremoveBPAandNPnEOeffectively.Withprolongedoperation,</p><p>　　thecapacityofsludgetoremovetargetcompoundswas</p><p>　　enhanced,and

15、theMBRcouldachievehigherandmorestableremovalratesthantheCASR.TheMBRcouldholdahighervolumetricloadingfortarget</p><p>　　compoundsthantheCASRtoachievethesamelevelsofeffluentconcentrations.Furthermore,theremova

16、lratesofCODandNH4*-Nwerenotaffectedas</p><p>　　thetargetcompoundswerefedintoboththeMBRandtheCASR.</p><p>　　Keywords:membranebioreactor;conventionalactivatedsludgereactor;bisphenolA;nonylphenolet

17、hoxylates;sludgeloading;volumetricloading</p><p>　　1引言(Introduction)</p><p>　　隨著水資源短缺局勢(shì)的日益嚴(yán)峻,污水回用受</p><p>　　到越來(lái)越多的關(guān)注,而新型微量污染物的潛在危害</p><p>　　成為污水回用過程中關(guān)注的熱點(diǎn)問題之一.內(nèi)分泌</p

18、><p>　　干擾物(EndocrineDisruptingChemicals,EDCs)是一</p><p>　　類環(huán)境存在濃度低,但不易被降解,潛在危害性大</p><p>　　的微量污染物,并能擾亂生物體中天然激素的合</p><p>　　基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金重大國(guó)際合作項(xiàng)目(No.20721140019)</p>&l

19、t;p>　　SupportedbytheMajorInternationalJointResearchProgramofNSFC(No.20721140019)</p><p>　　作者簡(jiǎn)介:陳健華(1979一),男,博士研究生,E-mail:cjh02@mails.tsinghua.edu.an;$通訊作者(責(zé)任作者),E—mail:xhuang@tsinghua.edu.an</p>&l

20、t;p>　　Biography:CHENJianhua(1979一),male,Ph.D.candidate,E-mail:cjh02@mails.tsinghua.edu.an;$Correspondingauthor,E—mail:xhuang</p><p>　　@tsinghua.edu.an</p><p>　　434環(huán)境科學(xué)28卷</p><p>

21、　　成,分泌,運(yùn)輸和活動(dòng)(USEPA,1997),有關(guān)研究受</p><p><b>　　到廣泛關(guān)注.</b></p><p>　　雙酚A(BisphenolA,BPA)和壬基酚聚氧乙烯</p><p>　　醚(Nonylphenolpolyethoxylate,NPnEO,n=1,2)是2</p><p>　　種典型的

22、內(nèi)分泌干擾物.BPA被用來(lái)合成聚碳酸</p><p>　　酯,環(huán)氧樹脂,阻燃劑以及其它化工產(chǎn)品,應(yīng)用范圍</p><p>　　廣泛(Staplesetal,1998;梁恕湘,1981),其在污水</p><p>　　中的存在濃度如表1所示.有研究表明,BPA能夠</p><p>　　對(duì)生物體的繁殖和發(fā)育,神經(jīng)系統(tǒng)以及行為產(chǎn)生影</p&g

23、t;<p>　　響(vomSaaleta1.,2005).NPnEO被用來(lái)合成清潔</p><p>　　劑,乳化劑,潤(rùn)濕劑和分散劑,有超過40年的使用歷</p><p>　　史(CanadaECAH,2001).研究表明,在污水輸送</p><p>　　及處理過程中,NPnEO(n:1,2)可以由NPnEO(n</p><p>

24、<b>　　=</b></p><p>　　1～20)在好氧條件下轉(zhuǎn)變而來(lái)(Aheleta1.,</p><p>　　1994).NPnEO(n=1,2)在污水中的存在濃度如表1</p><p>　　所示.NPnEO會(huì)影響生物體的繁殖,存活和生長(zhǎng),</p><p>　　NPnEO(n=1,2)對(duì)一些水生生物急性毒性的Lc

25、.</p><p>　　最低為100g?L(Servoseta1.,2003),而NPnEO</p><p>　　(n=1.5)的慢性毒性ChVs(ChronicValues)最低為</p><p>　　10g?L(Stapleseta1.,2004).這些研究都表明,</p><p>　　控制回用水中BPA,NPnEO等內(nèi)分泌干擾物的濃度&

26、lt;/p><p>　　對(duì)于保證回用水的安全性非常重要.</p><p>　　表1污水中BPA與NPnEO濃度</p><p>　　Table1ConcentrationsofBPAandNPnEOinwastewater</p><p>　　存在介質(zhì)濃度/(Ixmol"L-)</p><p>　　NPnEO,&

27、#215;.e馬興杰等,z..z</p><p>　　污水廠進(jìn)水3,41×10～6,53×10I2(侯紹剛等,</p><p>　　(n:0,1,2)2006)</p><p>　　污水廠進(jìn)水:..～9..×加g'L'Thk"</p><p>　　膜一生物反應(yīng)器(Membranebior

28、eactor,MBR)由</p><p>　　于具有處理效率高,出水水質(zhì)穩(wěn)定良好,結(jié)構(gòu)集約</p><p>　　的特點(diǎn),被越來(lái)越多地應(yīng)用于污水處理與回用領(lǐng)</p><p>　　域.對(duì)垃圾滲濾液中的BPA和壬基酚的去除研究表</p><p>　　明,MBR能夠獲得80%以上的去除率(Wintgenset</p><p>

29、　　a1.,2003;2002).而另有研究結(jié)果顯示,MBR能夠</p><p>　　有效去除污水中的醫(yī)藥品殘留物(Claraeta1.,</p><p>　　2004).上述研究雖然表明MBR對(duì)內(nèi)分泌干擾物具</p><p>　　有去除潛力,但有關(guān)目標(biāo)污染物的污泥負(fù)荷對(duì)去除</p><p>　　效果的影響研究還鮮見報(bào)道.另外,由于較強(qiáng)的疏&

30、lt;/p><p>　　水性,污水處理過程中會(huì)有相當(dāng)數(shù)量的內(nèi)分泌干擾</p><p>　　物吸附在污泥中,如果不能對(duì)污泥進(jìn)行妥善的處</p><p>　　置,則有可能產(chǎn)生二次污染.本研究中選擇BPA和</p><p>　　NPnEO(n=1～4)(以下簡(jiǎn)稱NPnEO)作為目標(biāo)污</p><p>　　染物,采用不主動(dòng)排泥的運(yùn)

31、行模式,研究了不同污</p><p>　　泥負(fù)荷條件下MBR對(duì)目標(biāo)污染物的去除效果,并在</p><p>　　相同的污泥負(fù)荷條件下與傳統(tǒng)活性污泥反應(yīng)器</p><p>　　(CASR)的去除能力進(jìn)行了對(duì)比.</p><p>　　2試驗(yàn)裝置與方法(Materialsandmethods)</p><p><b>

32、;　　2.1試驗(yàn)裝置</b></p><p>　　試驗(yàn)使用浸沒式MBR,流程如圖1a所示.膜組</p><p>　　件為聚乙烯(PE)中空纖維膜,有效膜面積為0.2</p><p>　　m,孔徑為0.4Ixm.反應(yīng)器容積為10L,采用穿孔曝</p><p>　　氣管進(jìn)行曝氣,混合液溶解氧濃度控制在4～</p><

33、;p><b>　　6mg?L～.</b></p><p>　　試驗(yàn)使用的CASR為如圖1b所示的合并式活</p><p>　　性污泥法工藝.曝氣區(qū)容積為20.4L,總?cè)莘e為</p><p>　　24.8L.為了與MBR對(duì)比,曝氣池溶解氧濃度也控</p><p>　　制在4～6mg?L～.</p>&l

34、t;p>　　圖1膜一生物反應(yīng)器與傳統(tǒng)活性污泥反應(yīng)器流程圖(1.進(jìn)水箱;</p><p>　　2.進(jìn)水泵;3.氣泵;4,穿孔曝氣管;5.氣體流量計(jì);6.膜組</p><p>　　件;7.u-型壓差計(jì);8.出水泵;9.曝氣池;10.沉淀池)</p><p>　　Fig.1Schematicdiagramsofmembranebioreactorandconvent

35、ional</p><p>　　activatedsludgereactor(1.influentreservoir;2,influent</p><p>　　pump;3,aircompressor;4.perforateddiffuser;5.airflow</p><p>　　meter:6.membranemodule:7.Umanometer:8.effl

36、uent</p><p>　　pump;9,aerationtank;10.settlingtank)</p><p>　　3期陳健華等:膜一生物反應(yīng)器和傳統(tǒng)活性污泥法去除兩種內(nèi)分泌干擾物的對(duì)比研究435</p><p><b>　　2.2試驗(yàn)條件</b></p><p>　　MBR和CASR的接種污泥均取自清河污水處&

37、lt;/p><p>　　理廠二沉池回流污泥,經(jīng)空曝氣48h后接種至反應(yīng)</p><p>　　器中.反應(yīng)器進(jìn)水采用自配水,各成分濃度模擬普</p><p>　　通生活污水,具體為:COD400mg?L～,NH4一N35</p><p>　　mg?L～,TP9mg?L～.培養(yǎng)21d后開始在進(jìn)水中投</p><p><b&

38、gt;　　加內(nèi)分泌干擾物.</b></p><p>　　考慮到BPA和NPnEO的疏水性,為防止因剩</p><p>　　余污泥排放造成的二次污染,本試驗(yàn)在不主動(dòng)排泥</p><p>　　的條件下考察了MBR與CASR對(duì)2種內(nèi)分泌干擾</p><p>　　物的去除效果.參考實(shí)際污水中BPA和NPnEO的</p>&l

39、t;p>　　濃度,按照MBR和CASR通常采用的運(yùn)行參數(shù),盡</p><p>　　量保證2個(gè)反應(yīng)器中目標(biāo)物質(zhì)的污泥負(fù)荷相同.設(shè)</p><p>　　計(jì)運(yùn)行工況如表2和表3所示.對(duì)于BPA和NPnEO</p><p>　　的去除試驗(yàn),MBR和CASR的水力停留時(shí)間</p><p>　　(Hydraulicretentiontime,HRT

40、)均分別設(shè)置在8h</p><p>　　和11h左右.需要說明的是,因?yàn)樵诠rA3運(yùn)行初</p><p>　　期,CASR的污泥流失較多,故適當(dāng)延長(zhǎng)了工況A3</p><p>　　的HRT,如表2所示.另外,為了考察更高NPnEO一</p><p>　　容積負(fù)荷條件下CASR對(duì)NPnEO的去除效果,增加</p><p>

41、;　　了工況B4,如表3所示.</p><p>　　表2BPA去除試驗(yàn)工況安排</p><p>　　Table2ConditionsofdifferentroBSforBPAremoval</p><p><b>　　Bl</b></p><p><b>　　B2</b></p>&l

42、t;p><b>　　B3</b></p><p><b>　　B4</b></p><p><b>　　260</b></p><p><b>　　590</b></p><p><b>　　ll00</b></p>

43、<p><b>　　7.0</b></p><p><b>　　9.3</b></p><p><b>　　7.7</b></p><p><b>　　l50</b></p><p><b>　　360</b></

44、p><p><b>　　6l0</b></p><p><b>　　l200</b></p><p><b>　　2.3目標(biāo)物質(zhì)</b></p><p>　　試驗(yàn)用BPA和NPnEO均購(gòu)自Sigma—Aldrich公</p><p>　　司.BPA純度&am

45、p;gt;97%.NPnEO產(chǎn)品名為IgepalCO一</p><p>　　210,經(jīng)正相色譜檢測(cè),NP1EO占51.5%,NP2EO占</p><p>　　35.8%,NP3EO占7.6%,NP4EO占1.3%.</p><p><b>　　2.4檢測(cè)方法</b></p><p>　　2.4.1BPA工況A1～A3樣品

46、中的BPA使用高</p><p>　　效液相色譜法(hp一1050)進(jìn)行檢測(cè).具體檢測(cè)條件</p><p>　　為:使用AichromAQC一18液相色譜柱,流動(dòng)相為</p><p>　　乙腈/水(體積比為70/30),流動(dòng)相流速1.0</p><p>　　mL?min～,檢測(cè)波長(zhǎng)為278nm和227nm;使用外</p><

47、;p>　　標(biāo)法定量,定性檢出限(278nm)為0.07mg?L～,定</p><p>　　量檢出限(278nm)為0.20mg?L～.</p><p>　　工況A1中,考慮到投加的BPA濃度較低,為了</p><p>　　能夠檢測(cè)進(jìn),出水中的BPA濃度,在使用高效液相</p><p>　　色譜檢測(cè)之前,對(duì)進(jìn),出水樣均使用固相萃取柱<

48、;/p><p>　　(Supelclean刪ENVI一18SPETubes,Supelco,</p><p>　　USA)進(jìn)行濃縮.具體步驟為:首先依次使用7.5mL</p><p>　　甲醇和7.5mL超純水對(duì)萃取柱進(jìn)行預(yù)處理,流速約</p><p>　　1.0mL?min～;然后用萃取柱萃取水樣,流速約5.0</p><p

49、>　　mL?min～;再將萃取柱冷凍干燥過夜后,用5mL甲</p><p>　　醇對(duì)萃取物進(jìn)行洗脫;洗脫液用氮?dú)獯蹈珊笥眉状?lt;/p><p><b>　　定容至0.5mL.</b></p><p>　　2.4.2NPnEO工況B1～B3樣品中的NPnEO樣</p><p>　　品均經(jīng)過固相萃取后,使用高效液相色譜法

50、(hp一</p><p>　　1050,USA)進(jìn)行檢測(cè).固相萃取方法同BPA.高效液</p><p>　　相色譜法檢測(cè)條件為:使用AichromAQC一18液相</p><p>　　色譜柱,流動(dòng)相為乙腈/水(體積比為90/10),流動(dòng)</p><p>　　相流速1.0mL?min～,檢測(cè)波長(zhǎng)為225nm和277</p><

51、;p>　　nm;使用外標(biāo)法定量,定性檢出限(225nm)為0.13</p><p>　　mg?L～,定量檢出限(225nm)為0.39mg?L～.</p><p>　　2.4.3其它水質(zhì)指標(biāo)試驗(yàn)中COD,NH4一N,MLSS</p><p><b>　　∞</b></p><p><b>　　OO<

52、/b></p><p><b>　　¨</b></p><p><b>　　lO9</b></p><p><b>　　M舵</b></p><p>　　436環(huán)境科學(xué)28卷</p><p>　　等指標(biāo)的測(cè)定參考標(biāo)準(zhǔn)方法(國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局

53、,</p><p><b>　　2002).</b></p><p>　　3結(jié)果(Resuhs)</p><p>　　3.1MBR與CASR對(duì)BPA的去除效果</p><p>　　對(duì)MBR與CASR均采用不主動(dòng)排泥的運(yùn)行模</p><p>　　式.由于測(cè)定污泥濃度和間歇試驗(yàn)對(duì)污泥的取用,</

54、p><p>　　MBR的污泥齡(Sludgeretentiontime,SRT)大約為</p><p>　　350d.而對(duì)CASR,除上述污泥取用外,二沉池污泥</p><p>　　流失進(jìn)一步縮短了SRT,SRT只有40d.污泥齡上的</p><p>　　差別是由2個(gè)反應(yīng)器本身工藝特點(diǎn)所決定的.</p><p>　　通過改

55、變進(jìn)水BPA濃度獲得不同的污泥負(fù)荷.</p><p>　　作為比較的基礎(chǔ),2個(gè)反應(yīng)器在同一工況中保持相</p><p>　　同的BPA一污泥負(fù)荷.對(duì)應(yīng)于工況A1～A3,MBR進(jìn)</p><p>　　水BPA的平均濃度分別為:0.10,5.0和15.8</p><p>　　mg?L～,相應(yīng)的BPA.污泥負(fù)荷平均為:0.046,2.6</p

56、><p>　　和10.2g?kg～?d～;CASR進(jìn)水BPA的平均濃度分</p><p>　　別為:0.06,5.1和18.9mg?L～,相應(yīng)的雙酚A污泥</p><p>　　負(fù)荷平均為:0.055,4.3和9.2g?kg～?d～.運(yùn)行結(jié)</p><p><b>　　果圖2所示.</b></p><p&g

57、t;<b>　　.D</b></p><p><b>　　三\</b></p><p><b>　　∞</b></p><p><b>　　*</b></p><p><b>　　_</b></p><p>&

58、lt;b>　　0O</b></p><p><b>　　.@二-</b></p><p><b>　　,'●'.</b></p><p><b>　　—</b></p><p><b>　　.</b></p>

59、<p><b>　　一.一:—</b></p><p><b>　　3</b></p><p><b>　　D一.一</b></p><p><b>　　島</b></p><p><b>　　iJ</b></p&g

60、t;<p><b>　　o</b></p><p><b>　　o</b></p><p><b>　　o</b></p><p><b>　　o0</b></p><p><b>　　一一一一</b></p>

61、;<p><b>　　_.一一一一?一</b></p><p><b>　　皂o……o</b></p><p><b>　　ol-(6Dh</b></p><p>　　020406O8O100</p><p><b>　　tld</b><

62、;/p><p><b>　　●MBR0CASR</b></p><p><b>　　——</b></p><p>　　MBR平均值…?CASR平均值</p><p>　　圖2不同BPA污泥負(fù)荷條件下MBR與CASR進(jìn)出水BPA</p><p><b>　　濃度</

63、b></p><p>　　Fig.2InfluentandeffluentconcentrationsofBPAunderdifferent</p><p>　　BPA—sludgeloadingsinMBRandCASR</p><p>　　從圖中可知,工況A1中,在BPA一污泥負(fù)荷相似</p><p>　　的條件下,MBR與CASR

64、的出水BPA濃度均呈現(xiàn)逐</p><p>　　漸降低的趨勢(shì),但MBR出水BPA濃度的降低速率</p><p>　　快于CASR;隨著時(shí)間的延長(zhǎng),兩反應(yīng)器出水濃度趨</p><p>　　于相同,21d之后,出水濃度均低至檢出限以下.按</p><p>　　照平均出水濃度計(jì)算,MBR與CASR對(duì)BPA的去除</p><p>

65、;　　率分別為93.7%與73.2%.</p><p>　　而在工況A2,A3中,MBR出水BPA濃度基本</p><p>　　處于檢測(cè)方法的檢出限.按照所用方法的定性檢出</p><p>　　限計(jì)算,MBR對(duì)BPA的去除率分別在98.6%和</p><p>　　99.5%以上.對(duì)CASR而言,出水BPA濃度也呈現(xiàn)</p>&l

66、t;p>　　前期較高,后期較低(低于檢出限)的情況,平均值</p><p>　　分別為0.12和0.14mg?L～,去除率分別為97.8%</p><p><b>　　和99.3%.</b></p><p>　　上述結(jié)果表明,在污泥負(fù)荷為0.046～10.2</p><p>　　g?kg一1d的范圍內(nèi),MBR與CA

67、SR均能有效去除</p><p>　　BPA,MBR的去除效果略好于CASR.</p><p>　　3.2MBR與CASR對(duì)NPnEO(n=1～4)的去除</p><p><b>　　效果</b></p><p>　　MBR與CASR的HRT設(shè)置與投加BPA時(shí)相</p><p>　　同,仍采用不主

68、動(dòng)排泥的運(yùn)行模式,但由于間歇試</p><p>　　驗(yàn)對(duì)污泥取樣的需要,MBR的SRT與投加BPA時(shí)</p><p>　　相比較低,只有190d.</p><p>　　與BPA去除試驗(yàn)相似,通過改變進(jìn)水NPnEO</p><p>　　濃度獲得不同的污泥負(fù)荷.作為比較的基礎(chǔ),2個(gè)反</p><p>　　應(yīng)器在同一工況中保

69、持相同的NPnEO.污泥負(fù)荷.</p><p>　　對(duì)應(yīng)于工況B1～B3,MBR進(jìn)水NPnEO的平均濃度</p><p>　　分別為260,590和1100g?L～,相應(yīng)的NPnEO.污</p><p>　　泥負(fù)荷平均為0.097,0.194和0.414g?kg一?d～;</p><p>　　CASR進(jìn)水NPnEO的平均濃度分別為150,36

70、0和</p><p>　　610Izg?L～,相應(yīng)的NPnEO.污泥負(fù)荷平均為</p><p>　　0.131,0.345和0.701g?kg～?d一,如圖3所示.由</p><p>　　于CASR出水污泥流失不易控制,故其污泥負(fù)荷偏</p><p>　　高;尤其在工況B3后期,CASR中污泥流失導(dǎo)致污</p><p>

71、;　　泥濃度降低,使CASR的NPnEO.污泥負(fù)荷明顯</p><p><b>　　增高.</b></p><p>　　從圖3可知,3個(gè)工況中,CASR出水NPnEO濃</p><p>　　度均高于MBR出水濃度.每一工況中,隨著時(shí)間的</p><p>　　延長(zhǎng),出水濃度均呈現(xiàn)降低的趨勢(shì).相比MBR,</p>

72、<p>　　CASR的出水濃度波動(dòng)較大.對(duì)應(yīng)于工況B1～B3.</p><p>　　MBR出水NPnEO濃度平均為11,8,9Izg?L一,平均</p><p>　　去除率為95.8%,98.6%和99.2%;CASR出水濃度</p><p>　　平均為12,11,18Izg?L～,平均去除率為92.0%,</p><p>&l

73、t;b>　　如mO</b></p><p><b>　　一挺《贈(zèng)Vd∞</b></p><p><b>　　5432lO</b></p><p><b>　　OOOOO</b></p><p>　　一..1.∞縣\Vd∞繁丑</p><p&

74、gt;　　3期陳健華等:膜一生物反應(yīng)器和傳統(tǒng)活性污泥法去除兩種內(nèi)分泌干擾物的對(duì)比研究437</p><p>　　96.9%和97.0%.可見,污泥負(fù)荷在0.097～0.701</p><p>　　g?kg一1od的范圍內(nèi),MBR與CASR均能有效去除</p><p>　　NPnEO;與CASR相比,MBR的去除效果更加穩(wěn)定.</p><p>

75、<b>　　O</b></p><p><b>　　轄1.5</b></p><p><b>　　鐾乏--o</b></p><p><b>　　盆蓋</b></p><p><b>　　0_5</b></p><

76、p><b>　　趟</b></p><p><b>　　避</b></p><p><b>　　【I]重堂</b></p><p><b>　　苗</b></p><p><b>　　.三了</b></p><

77、;p>　　工況Bl工況B2工況B3</p><p><b>　　●.-●●</b></p><p><b>　　●●_</b></p><p><b>　　●.-.●I</b></p><p><b>　　哂.o.:～'</b></p&

78、gt;<p><b>　　…一一</b></p><p><b>　　●●一一v,0D</b></p><p><b>　　一—</b></p><p><b>　　∞..</b></p><p><b>　　o</b>

79、</p><p><b>　　fL—一——,</b></p><p>　　.",-毫:田w-:∞=</p><p><b>　　一—…-一If</b></p><p><b>　　●</b></p><p><b>　　-o</

80、b></p><p><b>　　oo</b></p><p><b>　　o8</b></p><p><b>　　'</b></p><p><b>　　^2一.o.</b></p><p><b>　　

81、2'-.I0.o2</b></p><p>　　7?.'-v.一W-ao</p><p>　　02040608Ol00</p><p><b>　　t/d</b></p><p><b>　　●MBRoCASR</b></p><p><b&

82、gt;　　——</b></p><p>　　MBR平均值….CASR平均值</p><p>　　圖3不同NPnEO-污泥負(fù)荷條件下MBR與CASR進(jìn)出水</p><p><b>　　NPnEO濃度</b></p><p>　　Fig.3InfluentandeffluentconcentrationsofNP

83、nEOunder</p><p>　　differentNPnEO-sludgeloadingsinMBRandCASR</p><p>　　3.3MBR與CASR容積負(fù)荷的比較</p><p>　　通過計(jì)算工況A1～A3和工況B1～B3目標(biāo)污</p><p>　　染物的容積負(fù)荷,比較了在上述工況條件下,MBR</p><

84、p>　　與CASR在容積負(fù)荷上的差異,如圖4所示.為了進(jìn)</p><p><b>　　一</b></p><p>　　步獲得較高容積負(fù)荷條件下CASR對(duì)NPnEO的</p><p>　　去除效果,在工況B3之后增加了工況B4.</p><p>　　從圖4a可知,在相似的污泥負(fù)荷條件下,3個(gè)</p>&

85、lt;p>　　工況下MBR的平均BPA一容積負(fù)荷為0.270,14.7</p><p>　　和48.8g?in一3od..,而CASR只有0.124,11.3和</p><p>　　24.8g?in-3d～.</p><p>　　從圖4b可知,在相似的污泥負(fù)荷</p><p>　　條件下,各工況MBR的平均NPnEO一容積負(fù)荷為<

86、/p><p>　　0.779,1.82和3.30g?m～?d～,而CASR只有</p><p>　　0.308,0.78和1.28g?m-3d～.</p><p>　　從圖可知,獲得同樣的目標(biāo)物質(zhì)出水濃度水</p><p>　　平,MBR能夠耐受更高的容積負(fù)荷.而在工況B4</p><p>　　中,進(jìn)一步提高CASR中NP

87、nEO一容積負(fù)荷至2.64</p><p>　　g?m一3d(工況B4平均值),則會(huì)造成其出水濃度</p><p>　　進(jìn)一步升高(圖4b).MBR高容積負(fù)荷的優(yōu)勢(shì)主要</p><p>　　得益于它能夠維持較高的污泥濃度.從表2,表3可</p><p>　　知,在投加BPA的工況中,MBR污泥濃度保持在</p><p>

88、;　　5.0g?L以上,而CASR污泥濃度在3.2g?L以</p><p>　　下;在投加NPnEO的工況中,MBR的污泥濃度保持</p><p>　　在7.0g?L以上,而CASR污泥濃度在2.8g?L</p><p><b>　　以下.</b></p><p><b>　　f</b></p

89、><p><b>　　宣</b></p><p><b>　　趟</b></p><p><b>　　縫</b></p><p><b>　　苗</b></p><p><b>　　.三了</b></p>

90、;<p><b>　　∞</b></p><p><b>　　?MBR工況AI</b></p><p><b>　　oMBR工況A2</b></p><p><b>　　0MBR工況A3</b></p><p><b>　　m<

91、;/b></p><p><b>　　MBR平均值</b></p><p><b>　　_CASR工況AI</b></p><p><b>　　口CASR工況A2</b></p><p><b>　　口CASR工況A3</b></p>

92、<p><b>　　一一</b></p><p><b>　　CASR平均值</b></p><p><b>　　70</b></p><p><b>　　—</b></p><p><b>　　6O</b></p&g

93、t;<p><b>　　50</b></p><p><b>　　趟4O</b></p><p><b>　　避</b></p><p><b>　　*3O</b></p><p><b>　　.三了</b></p

94、><p><b>　　2O</b></p><p><b>　　Z10</b></p><p><b>　　O</b></p><p><b>　　?MBR工況Bl</b></p><p><b>　　oMBR工況B2<

95、/b></p><p><b>　　0MBR工況B3</b></p><p><b>　　_CASR工況BI</b></p><p><b>　　口CASR工況B2</b></p><p><b>　　口CASR工況B3</b></p>

96、<p><b>　　日CASR工況B4</b></p><p><b>　　一.</b></p><p>　　MBR平均值一-CASR平均值</p><p><b>　　.</b></p><p><b>　　I</b></p>

97、<p><b>　　.</b></p><p><b>　　I●</b></p><p><b>　　I</b></p><p><b>　　-</b></p><p><b>　　I日</b></p><

98、;p><b>　　日</b></p><p><b>　　日</b></p><p><b>　　一:一日</b></p><p><b>　　日</b></p><p><b>　　一口I.日日日日</b></p>

99、<p><b>　　日</b></p><p><b>　　00</b></p><p><b>　　.</b></p><p><b>　　～.日</b></p><p><b>　　..;.</b></p>

100、;<p><b>　　.田000</b></p><p><b>　　-</b></p><p><b>　　0l234</b></p><p>　　NPnEO一容積負(fù)荷/(g?m-3.d-)</p><p>　　圖4MBR與CASR容積負(fù)荷與出水濃度的關(guān)系(a.

101、投加</p><p>　　BPA,b.投加NPnEO)</p><p>　　Fig.4Therelationshipbetweeneffluentconcentrationsand</p><p>　　volumetricloadingsofMBRandCASR(a.feeding</p><p>　　BPA,b.feedingNPnEO)&

102、lt;/p><p>　　3.4對(duì)常規(guī)污染物去除的影響</p><p>　　考慮到BPA與NPnEO對(duì)微生物可能具有的潛</p><p>　　在危害性,試驗(yàn)同步考察了MBR與CASR在投加目</p><p>　　標(biāo)污染物的情況下對(duì)COD和NH4+一N的去除效果,</p><p>　　如表4和表5所示.從表可知,在投加BPA與

103、</p><p>　　NPnEO的情況下,MBR與CASR對(duì)這兩種常規(guī)污染</p><p><b>　　OOO∞∞∞</b></p><p><b>　　一r1.∞TD\</b></p><p><b>　　趟艇0嘲Ⅱdz繁</b></p><p>&l

104、t;b>　　O∞∞O</b></p><p>　　438環(huán)境科學(xué)28卷</p><p>　　表5MBR與CASR對(duì)NPnEO及常規(guī)污染物的去除情況</p><p>　　Table5TheremovalofNPnEO,CODandNH4+-NinMBRandCASR</p><p>　　注:1)為納氏試劑光度法的最低檢出濃度&

105、lt;/p><p>　　4結(jié)論(Conclusions)</p><p>　　1)在不主動(dòng)排泥的情況下,MBR與CASR均能</p><p>　　實(shí)現(xiàn)對(duì)2種內(nèi)分泌干擾物的有效去除.在BPA一污泥</p><p>　　負(fù)荷為0.046～10.2g?kg～?d的范圍內(nèi),MBR與</p><p>　　CASR對(duì)BPA的去除率分別

106、為93.7%～99.5%與</p><p>　　73.2%～99.3%;在NPnEO一污泥負(fù)荷為0.097～</p><p>　　0.701g?kg～?d的范圍內(nèi),MBR與CASR對(duì)</p><p>　　NPnEO的去除率分別為95.8%～99.2%與92.0%</p><p><b>　　～</b></p>

107、<p><b>　　97.0%.</b></p><p>　　2)就去除BPA而言,在投加初期,MBR污泥對(duì)</p><p>　　其去除速率更快,但經(jīng)過一段時(shí)問(約21d)的馴化</p><p>　　培養(yǎng)后,MBR與CASR污泥對(duì)BPA的去除能力趨于</p><p><b>　　相同.</b

108、></p><p>　　3)就去除NPnEO而言,污泥對(duì)其去除能力隨</p><p>　　馴化時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸增強(qiáng),但MBR的去除效果更</p><p><b>　　加穩(wěn)定.</b></p><p>　　4)在獲得相同的目標(biāo)污染物出水濃度條件下,</p><p>　　MBR能夠耐受更高的容積

109、負(fù)荷.</p><p>　　5)投加BPA與NPnEO之后,MBR與CASR對(duì)</p><p>　　COD和NH4+一N的去除能力均沒有受到明顯的</p><p><b>　　影響.</b></p><p>　　責(zé)任作者簡(jiǎn)介:黃霞(1963一),女,教授,博士生導(dǎo)師.主要</p><p>　　從事

110、膜法水與廢水處理新技術(shù)的研究與應(yīng)用,微生物燃料電</p><p>　　池污水凈化與同步產(chǎn)電技術(shù)與機(jī)理,生物脫氮除磷新工藝及</p><p>　　機(jī)理以及污泥減量與資源回收技術(shù)的研究.</p><p>　　References</p><p>　　AhelM,GigerW,KochM1994.Behaviorofalkylphenol</

111、p><p>　　polyethoxylatesurfactantsintheaquaticenvironmenta1.1</p><p>　　oecurenceandtransformationinsewage-treatment[J].Water</p><p>　　Research,28(5):1131—1142</p><p>　　Clar

112、aM,StrennB,SaracevicE,eta2.2004Adsorptionofbispheno1.</p><p>　　A.17beta-estradioleand17alpha-ethinylestradioletosewage</p><p>　　sludge[J]Chemosphere,56(9):843—851</p><p>　　DuB,Zhang

113、PY,ZhangZL,eta1.2004.Preliminaryinvestigationon</p><p>　　endocrinedisruptingchemicalsinasewagetreatmentplantof</p><p>　　Beijing[J].EnvironmentalScience,25(1):l14一l16(in</p><p><b

114、>　　Chinese)</b></p><p>　　CanadaECAH.2001.Prioritysubstanceslistassessmentreport.</p><p>　　nonylphenolanditsexyothlates[R].Canada:Environmental</p><p>　　Canada&amp;Healt

115、hCanada.1—4</p><p>　　HouSG,SunHW.2006.Studyonpollutionofnonylphenol</p><p>　　polyethoxylatesinfoursewagetreatmentplantsinthenorthof</p><p>　　China[J].ResearchofEnvironmentalSciences

116、,19(3):61—66</p><p>　　(inChinese)</p><p>　　3期陳健華等:膜一生物反應(yīng)器和傳統(tǒng)活性污泥法去除兩種內(nèi)分泌干擾物的對(duì)比研究439</p><p>　　JinXL,JiangGB,HuangGL,eta1.2004.Distributionofseveral</p><p>　　typicalpheno

117、liccompoundsinsewagetreatmentprocess[J].Acta</p><p>　　ScientiaeCircumstanfiae,24(6):1027—1031(inChinese)</p><p>　　LiangSX.1981.BisphenolA[M].Beijing:ChemicalIndustryPress,</p><p>　　

118、45—50(inChinese)</p><p>　　MaXJ,ShaoB,HuJY,eta1.2002.Thetransformationof</p><p>　　nonylphenolethoxylatesinsewagetreatment[J].Environmental</p><p>　　Science,23(5):80—83(inChinese)<

119、/p><p>　　ServosMR,MaguireRJ,BennieDT,eta1.2003.Anecologicalrisk</p><p>　　assessmentofnonylphenolanditsethoxylatesintheaquatic</p><p>　　environment[J].HumanandEcologicalRiskAssessment,9

120、</p><p>　　(2):569—587</p><p>　　StateEnvironmentalProtectionAdministrationofChina.2002.Measuring</p><p>　　andanalyticalmethodsforwaterandwastewater[M].4ed.</p><p>　　Beij

121、ing:ChinaEnvironmentalSciencePress,l07—108;2l0—</p><p>　　213;279—281(inChinese)</p><p>　　StaplesCA,DornPB,KleckaGM,eta1.1998.Areviewofthe</p><p>　　environmentalfate,effects,andexpos

122、uresofbisphenolA[J].</p><p>　　Chemosphere.36(10):2l49—2173</p><p>　　StaplesC,MihaichE,CarboneJ,eta1.2004.Aweightofevidence</p><p>　　analysisofthechronicecotoxicityofnonylphenolethox

123、ylates,</p><p>　　nonylphenolethercarboxylates,andnonylphenol[J].Humanand</p><p>　　EcologicalRiskAssessment,10(6):999—1017</p><p>　　ThieleB,GuntherK,SchwugerMJ.1997.Alkylphenolethoxy

124、lates:</p><p>　　Traceanalysisandenvironmentalbehavior[J].Chemical</p><p>　　Reviews,97(8):3247--3272</p><p>　　USEPA.1997.Specialreportonenvironmentalendocrinedisruption:an</p>

125、<p>　　effectsassessmentandanalysis[R].USA:EnvironmentalProtect</p><p><b>　　Agency.13</b></p><p>　　vomSaalFS,NagelSC,TimmsBG,eta1.2005.Implicationsfor</p><p>　　huma

126、nhealthoftheextensivebisphenolAliteratureshowing</p><p>　　adverseeffectsatlowdoses:Aresponsetoattemptstomisleadthe</p><p>　　public[J].Toxicology,212(2-3):244—252</p><p>　　WintgensT,

127、GallenkemperM,MelinT.2002.Endocrinedisrupter</p><p>　　removalfromwastewaterusingmembranebioreactorand</p><p>　　nanofihrationtechnology[J].Desalination,146(1—3):</p><p><b>　　38

128、7—39l</b></p><p>　　WintgensT,GallenkemperM,MelinT.2003.Occurrenceandremoval</p><p>　　ofendocrinedisruptersinlandfillleachatetreatmentplants[J].</p><p>　　WaterScienceandTechnol

129、ogy,48(3):l27一l34</p><p>　　YamamotoT,YasuharaA,ShiraishiH,eta1.2001.BisphenolAin</p><p>　　hazardouswastelandfillleachates[J].Chemosphere,42(4):</p><p><b>　　415—4l8</b>&l

130、t;/p><p><b>　　中文參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　杜兵,張彭義,張祖麟,等.2004.北京市某典型污水處理廠中內(nèi)分</p><p>　　泌干擾物的初步調(diào)查[J].環(huán)境科學(xué),25(1):1l4—116</p><p>　　國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局.2002.水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法[M].第4版.</p>

131、<p>　　北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社,l07—108;2l0—2l3;279—281</p><p>　　侯紹剛,孫紅文.2006.NPnEO在中國(guó)北方四城市污水處理廠的污</p><p>　　染研究[J].環(huán)境科學(xué)研究,l9(3):61—66</p><p>　　金星龍,江桂斌,黃國(guó)蘭,等.2004.污水處理流程中幾種典型酚類</p>