【摘要】：防腐殺菌劑(Antiseptics)是日化用品中常用的添加劑,主要是為了殺滅微生物,防止物品腐敗、影響使用性能或品質(zhì)。常用的防腐殺菌劑包括對羥基苯甲酸酯(Parabens)、三氯卡班(Triclocarbon,簡稱TCC)、三氯生(Triclosan,簡稱TCS)。有研究表明,parabens被懷疑具有雌激素活性,而TCC、TCS可能對人體肝細(xì)胞DNA產(chǎn)生毒性作用。污水處理系統(tǒng)作為處理污水的主要場所,對防腐殺菌劑的去除至關(guān)重要,然而目前對于污水處理系統(tǒng)中防腐殺菌劑的歸趨研究寥寥無幾。本文以哈爾濱市有初沉池的A/O工藝A污水廠和沒有初沉池的A/O工藝B污水廠為研究對象,檢測分析了不同處理工藝段及不同相中parabens、TCC、TCS的污染特征,并應(yīng)用Simple Treat4.0環(huán)境多介質(zhì)模型模擬預(yù)測了液相濃度、總濃度及去除途徑。研究結(jié)果表明,污水處理廠不同處理工藝段及不同相中均能100%檢出parabens、TCC、TCS,且進(jìn)水中對羥基苯甲酸甲酯(Methylparaben,簡稱Me P)是最主要的parabens,TCC濃度也明顯高于TCS,這種差異與它們的使用情況有關(guān),Me P是使用量最大的防腐劑,TCC的允許濃度也明顯高于TCS。Parabens絕大部分都存在于液相中,由于其辛醇-水分配系數(shù)(Octanol-water partition coefficient,簡稱Kow)較小,所以很難被固體所吸附;恰恰相反,TCC、TCS則具有較大的Kow值,很容易被吸附到固體。有/無初沉池的A/O工藝對parabens、TCC、TCS的去除效率均較高,不同的是parabens主要在生化處理O池階段去除,對羥基苯甲酸甲酯、乙酯(Ethylparaben,簡稱Et P)、丙酯(Propylparaben,簡稱Pr P)的生物降解率依次降低,而TCC、TCS則主要在初沉池和剩余污泥中去除,且TCC去除率比TCS更高。Parabens的主要去除途徑為生物降解,而TCC、TCS的主要去除途徑為固體吸附(初沉池+剩余污泥)。且初沉池對parabens的去除基本無影響,卻是TCC、TCS的主要去除途徑。Simple Treat4.0模型對parabens、TCC、TCS的預(yù)測結(jié)果與實測結(jié)果大體一致,且對parabens更加接近,TCC、TCS則有一定差距。經(jīng)靈敏度分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)對生物降解途徑影響最大的輸入?yún)?shù)是生物降解速率常數(shù),對污泥吸附途徑影響最大的輸入?yún)?shù)是有機碳分配系數(shù)(Organic carbon adsorption coefficient,簡稱Koc)。經(jīng)過對模型參數(shù)進(jìn)行修正,將TCC的Koc定為316228,相應(yīng)的原污水中固液分配系數(shù)(Partition coefficient in sewage,簡稱Kps)、活性污泥中的固液分配系數(shù)(Partition coefficient in activated sludge,簡稱Kpas)隨之變?yōu)?6921、72732;將TCS的Koc定為100000,相應(yīng)的Kps、Kpas隨之變?yōu)?8000、23000,模型能更好地預(yù)測出實際結(jié)果。
【圖文】：

初沉池 曝氣池 二沉池-1 兼具初沉池和活性污泥處理工藝的污水處理廠中化學(xué)品歸趨的箱式表示法（9.2 SimpleTreat 環(huán)境多介質(zhì)模型的工作原理污染物在污水處理系統(tǒng)中所經(jīng)歷的一系列遷移、轉(zhuǎn)化、吸附、降解等，不僅取決于化合物自身的物理化學(xué)特性，還與具體的污水處理工藝有已經(jīng)給出了 SimpleTreat 環(huán)境多介質(zhì)模型的結(jié)構(gòu)，，在將整個傳統(tǒng)活性污分為 9 箱時，對每一個箱式單元建立相應(yīng)的質(zhì)量守恒方程，將這 9 個求解，即可獲得化合物在環(huán)境各介質(zhì)中的含量，進(jìn)而可以推導(dǎo)污染物水處理系統(tǒng)中的去除途徑。通過解 9 個如下的線性方程（1-1），可以從多個質(zhì)量平衡計算中得到（dCj/dt= 0）：Vj·dCjdt=-kj·Cj·Vj+∑ADVi,j·Ci+∑XCHi,j·Ci（

計算模型所需的各種輸入?yún)?shù)，然后輸出模型的預(yù)測結(jié)果析模型的預(yù)測結(jié)果，了解沒有初沉池的 A/O 工藝及有初沉池的 A的 parabens、TCC、TCS 的污染特征與多介質(zhì)分配特征。3）利用實測數(shù)據(jù)結(jié)果，對比模型預(yù)測結(jié)果，找出模型不足，優(yōu)化完成模型對沒有初沉池的 A/O 工藝及有初沉池的 A/O 工藝中ens、TCC、TCS 的污染特征與多介質(zhì)分配特征的預(yù)測之后，接下來結(jié)果是否準(zhǔn)確可靠進(jìn)行相關(guān)的驗證工作，所以利用檢測等實驗手?jǐn)?shù)據(jù)是必不可少的。通過對比實測結(jié)果與預(yù)測結(jié)果間的差異，找優(yōu)化參數(shù)，是本研究中的重要步驟。4）利用校正后的模型預(yù)測相近工藝的相近污染物污染特征在完成模型參數(shù)的優(yōu)化工作之后，緊接著就可以利用經(jīng)過參數(shù)優(yōu)模型，指導(dǎo)預(yù)測相近工藝中的相近污染物特征，從而不需要通過定，就可以得到準(zhǔn)確可靠的模型模擬結(jié)果。 技術(shù)路線關(guān)本課題研究實驗技術(shù)路線圖見圖 1-2.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：X703

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2626809