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1、
環(huán)丙沙星和甲氧芐啶在土壤滲濾系統(tǒng)中的去除及對所得再生水
水質(zhì)的影響
城市污水處理廠二級出水產(chǎn)量大且水質(zhì)水量較穩(wěn)定 , 將城市污水廠二級出水
回灌到地下 , 是解決我國水資源短缺和地下水過度開采等問題的有效途徑。再生
水土地滲濾處理過程中 , 微痕量有機(jī)污染物將對所得再生水水質(zhì)產(chǎn)生重要的影響 ,
是本領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。
土壤滲濾作為一種在國外廣泛應(yīng)用的再生水深度處理及再生利用技術(shù) , 在各
種污染物去除方面具有良好的效果。中國作為重要的抗生素生產(chǎn)和消費(fèi)國 , 每年
都有大量未被人畜利用的抗生素
2、進(jìn)入水環(huán)境 , 并最終進(jìn)入城市污水處理廠。
在實(shí)際污水處理廠二級出水中 , 雖然抗生素類物質(zhì)通常以μ g/L 甚至 ng/L 的
濃度存在 , 但痕量抗生素在土壤滲濾系統(tǒng)中富集后會(huì)對其處理效果及所得再生水
水質(zhì)產(chǎn)生影響。本文以揭示環(huán)丙沙星 (CIP) 和甲氧芐啶 (TMP)在土壤滲濾系統(tǒng)中的
去除效能和降解機(jī)制為目標(biāo) , 在實(shí)驗(yàn)室構(gòu)筑土壤滲濾系統(tǒng) , 研究發(fā)現(xiàn)土壤滲濾系
統(tǒng)對 CIP 的去除率為 97.4%左右 , 對 TMP的去除率則是在 92%左右。
從土壤滲濾系統(tǒng)不同高度對抗生素去除的貢獻(xiàn)看 , 土壤柱表層 50cm對 CIP
3、
去除貢獻(xiàn)較大 , 占整個(gè)土壤柱對 CIP 去除效果的 70.79%。對于 TMP,在 25-75cm
這一段是 TMP去除的主要貢獻(xiàn)段 , 反應(yīng)器中去除的 TMP有 57.39%是在這段得以去
除 ,75-100cm 土層去除貢獻(xiàn)為 35.06%。
土壤滲濾系統(tǒng)中土壤對污染物質(zhì)的吸附作用及土壤中微生物降解作用對污
染物的去除至關(guān)重要。 平衡震蕩法吸附實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明 CIP 在土壤中的飽和吸
附量為 55mg/g 左右 , 大約需要 30min 達(dá)到吸附飽和 , 土壤對 CIP 的吸附量在 p H5
處最大 ;
4、TMP在土壤中的飽和吸附量為 60mg/g 左右 ,10min 達(dá)到吸附飽和 , 土壤對
TMP的吸附量隨著 p H 的升高而降低。
有機(jī)質(zhì)對吸附表現(xiàn)出促進(jìn)作用 , 且土壤對 CIP 和 TMP的吸附是一個(gè)吸熱過程。
吸附動(dòng)力學(xué)模擬結(jié)果顯示土壤對 CIP 和 TMP吸附結(jié)果均符合準(zhǔn)二級反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方
程。
Freundlich 模型和 Langmuir 模型均能較好的擬合 CIP 和 TMP在土壤中的吸
附等溫線 , 但用 Langmuir 模型擬合結(jié)果更佳。同時(shí) , 深入研究 CIP 和 TMP在好氧
5、
條件、硝酸還原條件、 硫酸還原條件和厭氧條件四種不同氧化還原條件下的去除
效果及機(jī)制 , 研究表明 CIP 在好氧條件下的去除效果最明顯 , 小柱對其最終的穩(wěn)
定去除率達(dá)到了 70.75%;TMP在厭氧條件下的降解效果最佳 , 去除率接近 59%。
滲濾系統(tǒng)出水中殘余的抗生素在所得再生水消毒過程中會(huì)產(chǎn)生一定的含碳
及含氮消毒副產(chǎn)物。本論文對 CIP 和 TMP進(jìn)行了氯化消毒實(shí)驗(yàn) , 考察了不同因素
作用下 , 新型含氮消毒副產(chǎn)物三氯硝基甲烷和二氯乙腈的生成情況。
研究表明 CIP 和 TMP在氯化消毒反應(yīng)過程中 , 加氯時(shí)間、消毒劑的投加量、
溶液 p H等因素均能對含氮消毒副產(chǎn)物三氯硝基甲烷和二氯乙腈的生成量產(chǎn)生一
定的影響。
環(huán)丙沙星和甲氧芐啶在土壤滲濾系統(tǒng)中的去除及對所得再生水水質(zhì)的影響
