膜-生物反应器中壬基酚聚氧乙烯醚的去除和迁移转化研究

摘要

壬基酚聚氧乙烯醚(Nonylphenol Polyethoxylates，NPnEO以下简称)是典型的环境内分泌干扰物，在很低的暴露浓度下就会对人体健康和生态系统产生危害。
　　 NPnEO在生产和使用过程中很容易进入城市污水处理系统，虽然NPnEO在污水处理过程中都得到了一定程度的去除，大分子组分降解成了小分子组分，但并来完全矿化，这些小分子产物都具有比母体化合物更高的毒性，并具有环境内分泌干扰性质。因此，污水处理过程中不但没有降低反而增加了其生态风险，是环境中小分子NPnEO的主要来源。
　　 本研究采用不主动排泥的运行模式．在相同的污泥负荷条件下，研究了膜-生物反应器(MBR)与传统活性污泥反应器(CASR)对一种典型内分泌干扰物-壬基酚聚氧乙烯醚(NPnEO,n=1～4)的去除效果，并探讨了NPnEO在各反应器中的去除机理及迁移转化规律。实验中构建了微滤-纳滤(MF-NF)耦台工艺，初步研究丁MF-NE耦合工艺对于NPnEO的去除机理、去除效果。实验期间MBR中污泥浓度保持在8000mg/L，CASR中污泥浓度在3000mg/L。得到的结果如下：
　　 NPnEO的投加没有对反应器产生负面影响。三种NPn-EO-污泥负荷条件下MBR中COD的平均去除率分别为87.24％，NH3-N的平均去除率99.97％。CASR中COD的平均击除率为83.98％，NH3-N的平均击除率为98.35％。
　　 三种NPnEO-污泥负荷条件下两反应器对NPn-EO均有较高的去除率，三个工况下MBR对于NPn-EO的去除率分别为99.4％、98.7％、95.6％，CASR对于NPnEO的去除率分别为97.5％、96.8％、91.8％。MBR反应器能更有效的去除NnEO，且更稳定。
　　 通过监测污泥中NPn-EO含量，并与上清液中的NPnEO进行比较，证明了污泥对NPnEO存在吸附作用，并随着反应器运行时间的延长，NPnEO在污泥中有一定程度的积累。MBR和CASR中污泥吸附占NPnEO去除的比例较小，分别为0.6％和0.8％。
　　 通过对反应器中活性污泥好氧速率的研究，NPnEO对于活性污泥有一定的抑制作用，经NPnEO驯化后，MBR污泥内源呼吸时的总话性和有机物分解活性分别超过未经驯化污泥活性的23％和14％。
　　 通过MBR-NF耦合工艺处理NPnEO的实验研究，耦合工艺通过NF膜的截留作用，将未降解的小分子类有机物进一步截留，并回流至MBR中进一步强化生物降解，能够有效的去除NPnEO，以MBR出水中含NPnEO浓度计算，截留率达到66.3％。

目录

第1章 绪论

第2章 实验条件与实验方法

第3章 MBR对于常规污染物的去除特性

第4章 NPnEO在MBR中的去除和迁移转化特性

第5章 膜-生物反应器连续运行期间污泥特性

第6章 微滤-纳滤耦合工艺对于NPnEO的去除研究初探

第7章 结论与建议

参考文献

致谢

附录一 在读期间发表的学术论文

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