城市污水廠污泥中鄰苯二甲酸酯類環(huán)境激素的研究.pdf

1、城市污水廠污泥是城市污水處理廠中污水處理的終端產(chǎn)物，是我國亟待解決的環(huán)境問題。由于城市污水廠污泥中含有大量的有機質(zhì)和植物營養(yǎng)素，污泥的資源化利用越來越受到重視，但污泥中含有的多種環(huán)境激素限制了污泥資源化利用的可行性。環(huán)境激素具有類似雌性激素的作用，能影響生物的內(nèi)分泌系統(tǒng)。隸屬于環(huán)境激素之一的鄰苯二甲酸酯主要用作塑料增塑劑，易從塑料擴散到外環(huán)境中。隨著塑料工業(yè)的發(fā)展和塑料制品的廣泛應(yīng)用，鄰苯二甲酸酯已大量進入環(huán)境，并通過各種途徑進入并富集

2、到城市污水廠污泥中，對生態(tài)環(huán)境和人類健康造成了一定影響。 由于鄰苯二甲酸酯類環(huán)境激素可能產(chǎn)生的危害及城市污水廠污泥資源化利用的趨勢，對城市污水廠污泥中的鄰苯二甲酸酯類環(huán)境激素進行研究，具有非常重要的實際意義。本論文采用氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用方法分析了不同污水處理廠污泥中鄰苯二甲酸酯的含量及分布模式，探討了污水處理廠污水處理過程中鄰苯二甲酸酯的去除及遷移情況，研究了城市污水廠污泥中鄰苯二甲酸酯的好氧降解規(guī)律及對污泥好氧消化的影響，并

3、建立了鄰苯二甲酸酯分子結(jié)構(gòu)與好氧生物降解性能之間的定量關(guān)系，以期為城市污水廠污泥的處理處置及資源化利用提供依據(jù)和基礎(chǔ)資料。 對北京5座城市污水處理廠污泥中鄰苯二甲酸酯的含量及分布模式的研究表明，污泥中的鄰苯二甲酸酯總含量在20.798～58.245mg/kg干污泥之間，參照丹麥污泥農(nóng)用標(biāo)準(zhǔn)，除北小河污水處理廠污泥中的鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)含量超標(biāo)外，其余污水處理廠污泥及龐各莊污泥轉(zhuǎn)運中心有機肥中的DEHP含

4、量均滿足標(biāo)準(zhǔn)；各污水廠污泥中鄰苯二甲酸酯的分布模式相同，峰值都位于DEHP，其余化合物含量較低；影響城市污水廠污泥中鄰苯二甲酸酯種類和含量不同的可能因素包括：鄰苯二甲酸酯的理化性質(zhì)、生物降解性能、污水與污泥處理工藝、污水中鄰苯二甲酸酯的來源及含量情況等。 對高碑店污水處理廠一分廠中鄰苯二甲酸酯去除及遷移情況的研究表明，污水處理過程中DEHP的總?cè)コ蕿?0.0％，所去除的DEHP大部分被吸附在初沉污泥和剩余污泥中，約為63.9

5、％，曝氣池的去除率約為20.7％；污水處理廠內(nèi)部污水造成了相當(dāng)大的DEHP負荷，約為外部進水DEHP負荷的30％；出水中的DEHP濃度滿足《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中的集中式生活飲用水地表水源標(biāo)準(zhǔn)；污泥處理過程中DEHP的總?cè)コ蕿榛旌衔勰嗟?7.5％，所去除的DEHP大部分通過廠內(nèi)下水道系統(tǒng)回流到污水處理流程中，約為混合污泥的71.3％。DEHP在污泥厭氧消化中的去除率較低，約為混合污泥的6.2％。 DEHP對污泥好氧消化影響的

6、研究表明，當(dāng)進泥中DEHP投加量為20mg/L時，對VSS去除率基本上沒有影響，當(dāng)DEHP投加量增加到100mg/L以上時，VSS去除率隨投加量的增加而降低；500mg/L的DEHP投加量對鄰苯二甲酸二甲酯(DMP)的好氧降解沒有產(chǎn)生明顯影響。 對城市污水廠污泥中鄰苯二甲酸酯好氧生物降解動力學(xué)規(guī)律的研究表明，城市污水廠污泥中鄰苯二甲酸酯類化合物好氧生物降解速率常數(shù)隨烷基鏈含碳數(shù)的增加而降低；污泥中鄰苯二甲酸酯類化合物的好氧生物

7、降解可用一級反應(yīng)動力學(xué)模型描述；鄰苯二甲酸酯的好氧生物降解速率常數(shù)與烷基鏈含碳數(shù)、正辛醇-水分配系數(shù)之間存在良好的關(guān)聯(lián)性。 對鄰苯二甲酸酯理化性質(zhì)、分子結(jié)構(gòu)與好氧生物降解速率相關(guān)性的研究表明，隨價分子連接性指數(shù)1Xv和4Xvp的增加，鄰苯二甲酸酯的正辛醇-水分配系數(shù)Kow和吸附系數(shù)Koc增加，氣相色譜保留時間Rt延長，水溶解度Cw下降；分子量Mw、價分子連接性指數(shù)0Xv、1Xv與生物降解速率常數(shù)和降解半衰期之間存在良好的相關(guān)性