DON 是城市污水廠出水總氮的重要組成部分,約占40%~85%.同時,DON 在污水處理工藝中卻很難被去除[1].據(jù)報道,污水處理廠出水中DON 濃度可達(dá)0.5~3.0mg/L.城市污水處理廠出水普遍要加氯消毒,污水中DON類化合物在氯化消毒過程中會形成含含氮消毒副產(chǎn)物(N-DBPs),包括鹵化硝基甲烷(HNMs)、鹵化乙腈(HANs)、鹵代乙酰胺(HAcAms)和非鹵代的亞硝胺類.城市污水處理廠出水經(jīng)消毒處理后排入河流或湖泊,出水中DON 還具有一定量的可生物降解或可生物利用部分,其可以成為微生物和藻類同化潛在的營養(yǎng)物質(zhì).排入河流或湖泊中DON的釋放可能對水質(zhì)產(chǎn)生不利影響,刺激受納水體中藻類和細(xì)菌的生長,提高地表水的富營養(yǎng)化的潛能.因此,城市污水處理廠出水中DON可能影響受納水體的水質(zhì)安全性和富營養(yǎng)化.楊岸明等等研究臭氧氧化對城市污水廠二級出水中有機(jī)物的可生化性、去除率以及性質(zhì)影響變化;劉冰等等用活性炭吸附微污染原水中DON 時,約60%DON被去除;丁春生等用改性活性炭吸附飲用水中三氯硝基甲烷;張彭義等開展臭氧/活性炭協(xié)同作用處理有機(jī)物的研究.

 

      本文以城市污水處理廠二級出水為研究對象,在調(diào)查污水中DON、DOC、NH4+-N 和pH值等濃度水平的基礎(chǔ)上,探討臭氧氧化、活性炭吸附以及臭氧/活性炭協(xié)同作用對二級出水中DON 的去除機(jī)制,同時結(jié)合分子量切割、XAD-8、XAD-4 樹脂親疏水性分析和三維熒光光譜分析手段,對反應(yīng)前后水中DON 組成和化學(xué)結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行了分析,以期為城市污水處理廠二級出水中DON 的控制研究提供依據(jù)和參考.

 

結(jié)論

1.在臭氧氧化試驗(yàn)中,隨著臭氧投加量的增加(0~8mg/L),DON 的去除率也呈增加趨勢,反應(yīng)時間在0~4min 內(nèi)DON 去除效率 很高;當(dāng)臭氧投加量 很大時(8mg/L),DON 的去除率大約為33.9%左右.

2.在活性炭吸附試驗(yàn)中,隨著活性炭投加量增加(0~2.0g/L),DON去除率呈上升趨勢,DON的去除率大約為43.4%左右.但吸附時間在0~20min 內(nèi)時DON 去除率 很快;吸附時間從20~120min 時DON 去除率趨于穩(wěn)定.

3.在臭氧氧化和活性炭吸附組合試驗(yàn)中,DON 的去除率 很大可達(dá) 83.3%;臭氧投加量固定(6.0mg/L),隨活性炭投加量增加(從0.25g/L增加到2.0g/L),協(xié)同因子從1.15到1.09,表明此時臭氧/活性炭體系中存在著明顯的協(xié)同效應(yīng);當(dāng)活性炭投加量固定(1.0g/L),臭氧投加量為2,4,6mg/L,協(xié)同因子分別為1.12、1.07 和1.10,臭氧/活性炭體系中也存在著一定程度的協(xié)同效應(yīng),臭氧投加量為8mg/L時,協(xié)同因子為0.97,系統(tǒng)無明顯協(xié)同作用.

4.臭氧氧化提高小分子量(<6kDa)DON 所占比例和降低大分子量(>20kDa)的DON所占比例;活性炭吸附降低小分子量(<6kDa)DON 所占比例,提高大分子量(>20kDa)DON 所占比例為;臭氧氧化和活性炭吸附都提高親水性DON所占比例,而降低疏水性和過渡性DON 所占比例.

5.通過三維熒光光譜證實(shí),二級出水處理前后DON組分的變化與3個主要峰代表的有機(jī)物有關(guān),代表物質(zhì)分別為色氨酸類蛋白質(zhì)、芳香族類蛋白質(zhì)和富里酸類物質(zhì).

摘自：劉 冰,古 勵,余國忠,翟慧敏,趙承美

(1.信陽師范學(xué)院城市與環(huán)境科學(xué)學(xué)院,河南 信陽 464000；2.重慶大學(xué)城市建設(shè)與環(huán)境工程學(xué)院,重慶 400044)