SBR法与Oxone/Co2+氧化法联合技术处理PPCPs废水的研究

摘要

水环境中的医护品和个人护理品(PPCPs)对人类健康和生态环境存在潜在危害，而传统的污水处理工艺不能完全去除PPCPs。鉴于序批式活性污泥法(SBR)能有效地降解有机污染物，0xone/Co2+氧化法能高效去除难生物降解污染物，故研究SBR法与Oxone/Co2+氧化法联合处理PPCPs废水技术具有重要意义。本文以目前广泛应用的抗生素类药物甲硝唑和氧氟沙星为处理对象，较为系统地研究了SBR法与Oxone/Co2+氧化法联合技术处理甲硝唑、氧氟沙星及混合模拟废水的工艺条件，取得了较满意的效果，从而为SBR法-Oxone/Co2+氧化法处理PPCPs废水提供了理论依据。研究结果表明：
　　1、SBR法-Oxone/Co2+氧化法处理甲硝唑废水研究
　　(1)SBR法降解甲硝唑废水：在进水浓度为4mg/L左右，污泥浓度为4000mg/L，污泥中有硝化菌群存在，反应周期为12h(包括5min进水，4h好氧，2h不曝气，3h好氧，2h不曝气，50min沉淀及5min出水)，水力停留时间为2d，试验期间不排泥条件下，历经3个多月，甲硝唑的去除率在41％左右。处理过程中存在着吸附，但降解产物对该反应器内微生物无毒性。
　　(2)Oxone/Co2+氧化法处理SBR出水：在室温、pH=5.0、[Co2+]=0.015mmol/L、[Oxone]=1.5mmol/L的最优条件下，经过30min，甲硝唑可被完全去除。甲硝唑的去除效率随着pH值的升高先升高后降低，Oxone的浓度和催化剂Co2+的浓度均对甲硝唑的去除效率影响有阈值。
　　2、SBR法-Oxone/Co2+氧化法处理氧氟沙星废水研究
　　(1)SBR法降解氧氟沙星废水：在进水浓度为10.9mg/L，污泥浓度为4000mg/L，污泥中有硝化菌群存在，反应周期为12h(5min进水，4h好氧，2h不曝气，3h好氧，2h不曝气，50min沉淀及5min出水)，水力停留时间为2d，试验期间不排泥条件下，历经3个多月，氧氟沙星去除率在49％左右。处理过程中存在着吸附，但降解产物对该反应器内微生物无毒性。
　　(2)OxondCo2+氧化法处理SBR出水：在室温、pH=6.0、[Co2+]=0.003mmol/L、[Oxone]=1.2mmol/L的最优条件下，经过30min，氧氟沙星可被完全去除。氧氟沙星的去除效率随pH值升高先升高而后降低，Oxone浓度和催化剂Co2+的浓度均对氧氟沙星的去除效率影响有阈值。
　　3、SBR法-Oxone/Co2+氧化技术联合处理甲硝唑和氧氟沙星废水研究
　　(1)SBR法降解甲硝唑和氧氟沙星混合废水：在进水浓度甲硝唑为5mg/L、氧氟沙星为10.5mg/L，污泥浓度为4000mg/L，污泥中有硝化菌群存在，反应周期为12h(5min进水，4h好氧，2h不曝气，3h好氧，2h不曝气，50min沉淀及5min出水)，水力停留时间为2d，试验期间不排泥条件下，历经3个多月，甲硝唑和氧氟沙星的去除率分别在42％和49％左右，二者的去除效果与单独存在时并无太大区别。
　　(2)Oxone/Co2+氧化法处理SBR出水，在室温、pH=6.0、[Co2+]=0.003mmol/L、[Oxone]=1.2mmol/L的最优条件下，经过30min，甲硝唑和氧氟沙星可被完全去除。