雌激素在污水處理的深度處理單元中的去除研究.pdf

1、近年來，在世界范圍之內(nèi)的各大水體以及流域當(dāng)中，均發(fā)現(xiàn)了內(nèi)分泌干擾物。其中，雌酮（E1）、雌二醇（E2）和乙炔基雌二醇（EE2）三種自由雌激素由于其高雌情活力而受到了最多的關(guān)注，對于上述三者而言，其濃度水平一旦達(dá)到 ng/L就會造成生物性腺功能異常，最終導(dǎo)致生物生殖能力下降甚至畸形發(fā)育，因此很有必要對其檢測以及去除的手段進(jìn)行詳盡的探討。本實(shí)驗(yàn)研究主要包括以下幾個(gè)方面：借助污水廠二沉池出水以及超純水研究深度處理過程當(dāng)中砂濾對于雌激素的去除機(jī)

2、理；探討了污水中顆粒尺寸分布（PSD）對深度處理過程中雌激素的去除影響；檢測氯氣消毒之后水中余氯對雌激素的去除效果，并對其進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析。得出的主要結(jié)論有：
　?、偕盀V作為污水廠深度處理工藝對雌激素進(jìn)行去除。對于E1，在前12h中物理吸附作用對E1的去除率約為14.5％，占據(jù)主導(dǎo)地位，12~24h中由于濾料達(dá)到吸附飽和，進(jìn)而改為生物降解占主導(dǎo)，在24h時(shí)間點(diǎn)的出水中，物理吸附的去除率總計(jì)16.0%，而生物降解的去除率約為18.3%

3、。而對于E2，在0h時(shí)間點(diǎn)，物理吸附去除效果相對更好，而在12h時(shí)刻的出水當(dāng)中，生物降解變成了主導(dǎo)作用，在12~24h期間，生物降解一直占據(jù)主導(dǎo)。而且在12~24h當(dāng)中，2、3號濾柱中E2的濃度出現(xiàn)了增高，這意味著濾料對于E2出現(xiàn)了解吸附的情況。在24h時(shí)間點(diǎn)的出水中，物理吸附的去除率總計(jì)3.7%，而生物降解的去除率約為41.2%。對于EE2，生物作用十分微弱，其去除效果主要為物理吸附所致，在24h時(shí)間點(diǎn)EE2的物理吸附去除率約為18.

4、9%。由于污水在濾柱中停留時(shí)間不足等原因，無論是對于E1、E2還是EE2，生物吸附作用都很低。
　?、谖鬯蓄w粒尺寸分布（PSD）對深度處理過程中雌激素的去除影響。濾柱中雌激素的去除效率與進(jìn)水的PSD具有較強(qiáng)的相關(guān)性，雌激素去除率與水樣中顆粒的平均粒徑呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，可以用對數(shù)函數(shù)較好地?cái)M合（R2>0.9）。但是在此當(dāng)中，生物作用與PSD變化的相關(guān)性較小，該部分造成的去除率一直穩(wěn)定在特定范圍之內(nèi)，兩者之間關(guān)系不顯著（p>0.1）；而

5、吸附作用則是隨著顆粒直徑的增大而顯著下降的（p<0.01）。
　　③氯氣消毒之后水中余氯對雌激素的去除效果。經(jīng)過3h的加氯消毒處理，E1的去除率達(dá)到78.2%；E2的去除率達(dá)到94.1%；EE2的去除率達(dá)到58.4%。但是去除效果大部分集中在前1h當(dāng)中，在后面的時(shí)間里氧化速率大幅度降低，所以，將氯氣與雌激素的接觸時(shí)間保持在1h之內(nèi)是最為合理的。此外，還對氯氣氧化去除E1、E2、EE2的過程進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)三者均能較好的滿足一

6、級動(dòng)力學(xué)方程，其相關(guān)系數(shù)分別為0.9785、0.9906、0.9839。氯氣對E1、E2和EE2的氧化去除速率大小關(guān)系為：E2（0.8987/h）>E1（0.4881/h）>EE2（0.2835/h），這一差異是由于其化學(xué)性質(zhì)的不同所造成的。但是，并不是氯氣對雌激素去除效果好就十分完美。學(xué)者們發(fā)現(xiàn)在水中的大部分雌激素都被氧化去除之后，水中的雌激素活性仍然比較高，可能原因是新形成的氧化副產(chǎn)物仍有一定的雌激素活性。也就是說檢測到的E1、E2