臭氧+活性炭/沸石组合工艺去除饮用水中邻苯二甲酸酯研究

摘要

邻苯二甲酸酯类物质(PAEs)是内分泌干扰物质中的一类，属于美国环保局(USEPA)和我国环境污染物黑名单中的优先控制污染物，其中的邻苯二甲酸二(2-乙基-己基)酯是建设部《城市供水水质标准》(CJ/T206-2005)和卫生部《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)中明确要求控制的物质。由于该类物质在三峡库区水环境中存在较大的污染风险，同时现有的饮用水常规处理工艺对PAEs去除率有限，而新的供水标准也已开始实施，因此迫切需要针对库区水质研究经济有效的深度处理技术方法，以实现安全、低廉、高效的城市供水。
　　 本研究选取四种PAEs(邻苯二甲酸二甲酯DMP、邻苯二甲酸二丁酯DBP、邻苯二甲酸二(2-乙基-己基)酯DEHP、邻苯二甲酸二辛酯DOP)物质，并参考三峡库区水环境中该类物质的浓度水平，确定每一类邻苯二甲酸酯的进水浓度为20μg/L。在此浓度下，进行臭氧氧化、活性炭和沸石吸附去除PAEs的静态试验研究以及联用工艺去除PAEs的研究。
　　 静态试验结果表明：单独投加臭氧能去除35％以上的总PAEs，在臭氧投加量大于6mg/L后臭氧的影响减弱；活性炭吸附容量试验表明，活性炭对邻苯二甲酸酯类物质具有良好的吸附效果，在后续的臭氧-活性炭动态试验中，活性炭不会出现吸附饱和现象。沸石吸附容量试验表明，沸石对邻苯二甲酸酯具有一定的吸附效果，在后续的臭氧-沸石动态试验中，沸石不会达到吸附饱和状态，填料柱中的活性炭与沸石都不需更换。
　　 动态试验结果表明：在臭氧最佳投加量4mg/L，空床接触时间为16 min的条件下，臭氧-活性炭组合工艺对DMP、DBP、DEHP、DOP的去除率为85.29％、89.26％、46.20％和29.72％，臭氧-沸石组合工艺对DMP、DBP、DEHP、DOP的去除率为28.52％、38.83％、31.72％和24.40％；臭氧-活性炭/沸石混合填料协同处理去除PAEs试验结果表明，最佳组合条件为：臭氧投加量4mg/L，空床接触时间16min，混合填料的配比为30％沸石+70％活性炭，对DMP、DBP、DEHP、DOP的去除率分别为84.12％、90.17％、39.35％和30.39％。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1环境激素问题的提出

1.2邻苯二甲酸醅研究现状及库区水质

1.2.1邻苯二甲酸酯理化性质

1.2.2邻苯二甲酸酯的来源及地表水污染现状

1.2.3三峡库区饮用水源水PAEs污染状况和发展趋势

1.3邻苯二甲酸酯的控制去除技术概述

1.3.1生物降解法

1.3.2高级氧化法

1.3.3物理吸附法

1.3.4饮用水处理PAEs工艺

1.4研究目的及意义

2研究方案、设备和方法

2.1研究方案

2.1.1试验用水水质

2.1.2研究方案的确定

2.1.3研究内容

2.1.4试验装置与设备

2.2水质分析方法

2.2.1水质分析指标

2.2.2水质分析方法

2.3 PAEs检测方法

2.3.1水样前处理方法

2.3.2检测设备和方法

2.3.3检测方法

3臭氧、活性炭、沸石去除PAEs的静态试验

3.1臭氧去除PAEs的静态试验

3.1.1臭氧在水中的氧化机理

3.1.2臭氧静态降解试验基本操作方法

3.1.3结果与讨论

3.2活性炭去除PAEs的静态吸附试验

3.2.1活性炭的结构及性质

3.2.2活性炭吸附容量试验

3.3沸石去除PAEs的静态吸附试验

3.3.1 沸石的结构及物理化学性质

3.3.2沸石吸附容量试验

3.4本章小结

4臭氧-活性炭、臭氧-沸石组合工艺去除PAEs的动态试验

4.1工艺运行参数的确定

4.1.1臭氧运行参数

4.1.2填料高度及空床接触时间

4.2运行结果及分析

4.2.1 臭氧投加量为4 mg/L时对PAEs去除试验

4.2.2臭氧投加量为6 mg/L时对PAEs去除试验

4.2.3 臭氧投加量为8 mg/L时对PAEs去除试验

4.3臭氧-活性炭组合工艺和臭氧-沸石组合工艺对比研究

4.3.1 总PAEs去除效果

4.3.2 DEHP去除达标工况

4.4本章小结

5臭氧、活性炭、沸石协同处理去除PAEs研究

5.1试验方法

5.1.1活性炭、沸石搭配顺序的选定

5.1.2填料搭配比例

5.1.3试验步骤

5.2最佳填料高度的确定

5.2.1 对CODMn及UV254去除

5.2.2对总PAEs及单种PAE去除效果

5.3本章小结

6结论与建议

6.1研究结论

6.2研究建议

致 谢

参考文献

附 录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文