二級(jí)水中溶解性有機(jī)物在土壤含水層處理中的遷移及轉(zhuǎn)化.pdf

1、污水處理廠二級(jí)出水經(jīng)人工地下水回灌后回用已成為許多干旱半干旱地區(qū)解決水資源短缺的有效途徑之一，其中土壤含水層處理(SAT)是地下水回灌過程中的重要組成部分。在SAT中，溶解性有機(jī)物(DOM)由于是回用水加氯消毒過程中具有致癌性的消毒副產(chǎn)物(DBP)的前體物而備受關(guān)注。本實(shí)驗(yàn)利用 DOM在 XAD-8/XAD-4樹脂柱上的不同吸附特性將其分級(jí)為疏水性有機(jī)酸(HPO-A)、疏水性有機(jī)中性物質(zhì)(HPO-N)、過渡親水性有機(jī)酸(TPI-A)、過

2、渡性親水性中性物質(zhì)(TPI-N)和親水性有機(jī)物(HPI)，然后通過氯化實(shí)驗(yàn)、紫外光譜、紅外光譜等多種實(shí)驗(yàn)手段來研究DOM在SAT過程中的遷移及轉(zhuǎn)化。
　　HPO-A及HPI為二級(jí)水DOM的最主要組分，約占到二級(jí)水DOC含量的60％，HPO-N、TPI-A及TPI-N含量相對較低。其中HPO-A是加氯消毒時(shí)產(chǎn)生三鹵甲烷(THMs)的主要前體物質(zhì)，HPI次之，兩者貢獻(xiàn)了二級(jí)水總?cè)u甲烷生成勢(THMFP)的65%。SAT過程對二級(jí)水

3、DOM的去除率為68.3%，其中對HPI及TPI-N的去除率較高，而對其他三種組分的去除率相對較低，各組分DOM的去除率依次為HPI>TPI-N>TPI-A>HPO-A>HPO-N；SAT出水DOM各分級(jí)組分的三鹵甲烷生成活性(STHMFP)均出現(xiàn)了增長，特別是HPI。
　　通過對比進(jìn)水分別未添加NaN3和添加了NaN3的2個(gè)土壤柱系統(tǒng)的模擬實(shí)驗(yàn)，研究了SAT系統(tǒng)、以及SAT系統(tǒng)中非好氧生物降解+吸附作用對DOM的去除。二級(jí)水SA

4、T(NaN3)土壤柱及SAT土壤柱對二級(jí)水中DOM的去除率分別為27.5%和68.3%。SAT土壤柱中好氧生物降解作對二級(jí)水DOM的去除作用較大。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明中性DOM組分(HPO-N和TPI-N)比酸性DOM組分(HPO-A和 TPI-A)更容易被好氧生物降解作用所去除，而酸性 DOM組分比中性 DOM組分更容易被 SAT系統(tǒng)中非好氧生物降解+吸附作用所去除。非好氧生物降解+吸附作用對控制SAT出水THMFP作用明顯，與SAT土壤柱相

5、較，SAT(NaN3)土壤柱出水各組分STHMFP增幅較慢。
　　通過在進(jìn)水中加入活性炭(GAC)來研究 GAC前處理?xiàng)l件下 SAT處理過程中 DOM的去除，GAC對 DOM的去除主要表現(xiàn)在對 HPO-A、HPO-N和TPI-A等大分子物質(zhì)的吸附；而后續(xù)的 SAT主要表現(xiàn)在對生化性能良好的HPI的生物降解作用及對分子量較大、疏水性較強(qiáng)的HPO-A和HPO-N的吸附作用。GAC處理過程對 HPO-A、TPI-A和 TPI-N中 TH