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邻苯二甲酸酯类物质(PAEs)作为塑化剂被广泛地应用于工业生产中,PAEs是一种新型的持久性污染物,普遍存在于大气、水体、土壤和生物圈中。它在环境中降解速度缓慢,水溶性差,易沉积在水体底泥中,或吸附于土壤颗粒物表面。随着环境中的PAEs含量不断增加,相关的去除技术研究也就变得越发重要。本文重点研究了铝碳微电解法和生物接触氧化法对PAEs的去除效果,并使用高效液相色谱法(HPLC)进行分析。研究内容:(1)铝碳微电解法处理PAEs废水,通过正交实验和单因素影响实验来确定最佳反应条件;(2)通过改变微电解的其他条件强化微电解反应的效果;(3)分别研究了不同填料和不同挂膜方式在生物接触氧化法的启动过程中的对COD和PAEs去除效果的差异;(4)考察了反应器运行过程中的影响因素对处理效果的影响。实验表明:(1)根据微电解试验的影响因素设置L9(33)正交试验,可以确定微电解反应的初步操作条件为:pH值为12,铝碳质量比为1:1,反应时间为60min。同时确定了单因素试验顺序依次为:pH值,铝碳质量比,反应时间。(2)确定了铝碳微电解法的最佳反应条件为:在pH值为12,Al-C质量比为1:1,反应时间为30min。在此条件下,铝碳微电解可得到较优的处理效果,DMP的去除率可达到49.94%。(3)通过改变其他的条件可以改变铝碳微电解的处理效果,其中超声波对微电解具有促进的作用,在频率为80kHz的情况下,对PAEs的降解率最高,其中DMP的降解率为63.38%,DEP的降解率为32.75%,DBP的降解率为32.23%,添加少量铁和铜时,也对微电解有促进的作用,而添加H2O2则对处理效果有抑制作用,当H2O2的添加量为50mL/L的时候,PAEs的降解率只有原来的一半。(4)根据芦苇和K1填料在启动期的挂膜过程可知,与K1填料相比,芦苇作为填料时,挂膜较快,曝气量较大,单位面积附着的微生物量较少,挂膜完成后对废水总COD去除率平均为75.9%,K1填料挂膜完成后对总COD的去除率平均为90.48%。(5)根据K1填料在启动期的不同挂膜方式可知,接种挂膜启动快,约一周填料表面就会附有生物膜,而自然挂膜则要约2周的时间;且接种挂膜在启动初期对废水的COD也有一定的去除能力,而自然挂膜在初期则无去除COD的能力;挂膜完成后接种挂膜和自然挂膜的反应器对废水的处理效果则相同。(6)由K1填料挂膜后对微生物的驯化结果可知,PAEs的去除率随着运行时间逐渐上升, DMP、DEP、DBP的初始去除率分别为57.8%、52.6%、45.7%。到第13天时,对PAEs的降解已经达到最高值,此时DMP、DEP、DBP的降解率分别为96.1%、93.7%、97.1%。(7)通过改变水力停留时间、进水pH值和曝气强度,观察对PAEs的去除效果,结果发现对PAEs的去除效果随水力停留时间的增长而提高,而进水pH值对PAEs的去除效果也有一定的影响,过酸或过碱均会抑制微生物的活性,此外,过低的曝气量会使水中溶解氧不足,影响处理效果,而曝气量过大则会增加能耗且不利于生物膜的附着。