雌激素在污水處理系統(tǒng)中濃度分布及其去除效果研究進(jìn)展
環(huán)境模擬與污染控制國(guó)家重點(diǎn)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室 北京師范大學(xué)環(huán)境學(xué)院 史江紅
0 前言
天然雌激素雌酮(Estrone,E1)、雌二醇(17β-Estradiol,E2)、雌三醇(Estriol,E3)和人工合成雌激素乙炔基雌二醇(17α-Ethinyl Estradiol,EE2)是最具潛在雌性化風(fēng)險(xiǎn)的內(nèi)分泌干擾物(Endocrine Disrupting Compounds,EDCS),隨人和動(dòng)物的排泄物進(jìn)入環(huán)境中。在具備污水處理設(shè)施的區(qū)域,人類通過(guò)糞尿排放的雌激素,經(jīng)過(guò)下水管道和污水處理廠,尚未去除的雌激素會(huì)隨著污水處理廠出水進(jìn)入到水體、農(nóng)田、土壤等環(huán)境中;畜禽糞便中的雌激素亦會(huì)通過(guò)堆肥發(fā)酵處置后進(jìn)入農(nóng)田土壤中。污水處理廠出水和農(nóng)田徑流是雌激素進(jìn)入河流和湖泊等水體的主要途徑。失去雌激素活性的雌激素葡萄糖苷酸和硫酸鹽結(jié)合體在排往污水處理廠之前或在污水處理廠中大部分復(fù)原為雌激素,F(xiàn)有的污水處理廠處理工藝往往不能有效去除原水中的雌激素,導(dǎo)致出水及受納水體中雌激素被檢出,其濃度為ng/L至幾十ng/L。所以污水處理廠出水排入水體,導(dǎo)致水環(huán)境中含有ng/L水平的雌激素。
雌激素雖然在水環(huán)境中的濃度僅為ng/L水平,但卻是引起魚類雌性化的主要原因物質(zhì),會(huì)對(duì)魚類、貝類、鳥類等動(dòng)物產(chǎn)生雌性化、體數(shù)減少、精巢異常等生殖異;F(xiàn)象以及潛在的人類生殖健康問(wèn)題。80年代在英國(guó)泰晤士河接納污水處理廠出水的下游河段中,發(fā)現(xiàn)雌雄同體的鯉魚;隨后的有關(guān)魚類生殖異,F(xiàn)象的研究結(jié)果表明,雄性的虹鱒魚放入污水處理廠出水中3個(gè)星期之后,出現(xiàn)雌性化現(xiàn)象,證明了ng/L水平的E2、 EE2及 E1可以導(dǎo)致雄性虹鱒魚的雌性化。一些研究表明,河中魚類雌性化的原因主要是污水處理廠出水中含有的EE2,E2,E1所導(dǎo)致的。魚類的vitro毒理實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明,雌激素效應(yīng)大小順序?yàn)镋E2>E2>E1。
由于雌激素排放不可避免,因此提高污水處理系統(tǒng)中雌激素去除效率是減少或控制雌激素進(jìn)入水環(huán)境的重要措施。針對(duì)污水處理系統(tǒng)中污水和污泥,建立雌激素高回收率和低成本的分析檢測(cè)技術(shù),進(jìn)一步研究其在污水處理系統(tǒng)中的濃度分布特征、雌激素在泥水相間的遷移轉(zhuǎn)化過(guò)程、生物降解特性以及影響雌激素去除效果的工藝參數(shù)等,可以為今后污水處理系統(tǒng)中雌激素的去除措施以及排放標(biāo)準(zhǔn)等相關(guān)管理工作提供學(xué)術(shù)依據(jù)和技術(shù)支撐。
1 污水和污泥中雌激素分析方法的建立與改進(jìn)
污水及污泥中基質(zhì)組成復(fù)雜,而雌激素在這些介質(zhì)中又痕量存在,使得雌激素在儀器分析時(shí)較容易受到基質(zhì)干擾作用。因而污水和污泥中雌激素的提取和凈化步驟顯得尤為重要。
1.1 污水和污泥樣品的前處理
對(duì)于基質(zhì)組成復(fù)雜的污水,在固相萃取前必須用玻璃纖維濾膜過(guò)濾,防止堵塞SPE柱,濾膜的孔徑多選擇0.45μm、0.7μm、1.0μm等。過(guò)濾后一般會(huì)調(diào)節(jié)水樣pH值至2~3,其目的是為了抑制微生物活性,使目標(biāo)物在水相中以分子態(tài)存在,便于后續(xù)固相萃取柱的富集。此外,由于污水中含有天然有機(jī)質(zhì)(Natural organic matter,NOM),使得雌激素可能被吸附在這些NOM上,導(dǎo)致水樣分析結(jié)果偏低。為了降低NOM等對(duì)水中目標(biāo)化合物的吸附,可以在水樣富集前添加1%~5%的水溶性有機(jī)溶劑,如甲醇或異丙醇,可以降低NOM對(duì)目標(biāo)化合物的吸附。污泥樣品采集后迅速加入疊氮化鈉溶液對(duì)污泥進(jìn)行穩(wěn)定化處理,可有效降低微生物活性,避免雌激素被降解或者E2轉(zhuǎn)變?yōu)镋1。許多文獻(xiàn)建議使用冷凍干燥、高壓蒸汽滅菌等方式來(lái)保存樣品。
1.2 污水和污泥樣品的提取和凈化
根據(jù)污水中被測(cè)物質(zhì)的濃度范圍,污水富集體積從100ml~2000ml不等。污水樣品的富集多采用固相萃取柱(SPE柱)中的親水-親酯平衡的Oasis HLB柱或反相C18柱,其中HLB柱應(yīng)用最廣泛。富集完成后,再用特定極性的有機(jī)溶劑將目標(biāo)物從SPE柱上洗脫下來(lái)。常見的HLB柱洗脫溶劑包括乙酸乙酯、甲醇、甲醇/甲基叔丁基醚(10/90,V/V)、甲醇/水(50/50,V/V)、甲醇/二氯甲烷(50/50,V/V)等。
由于污水廠進(jìn)水相比污水廠出水或河水中的有機(jī)質(zhì)含量要高,有時(shí)富集洗脫后仍存在較多雜質(zhì)而影響儀器測(cè)定,這時(shí)就需要對(duì)洗脫液進(jìn)行進(jìn)一步凈化。常用的凈化用SPE柱包括Florisil柱、Silica柱和NH2柱等,這些柱子可以串聯(lián)在HLB柱后使用,也可以單獨(dú)對(duì)洗脫液進(jìn)行凈化。Florisil屬于正相柱,適用于從非極性萃取液中吸附極性化合物,如胺類、羥基類及含雜原子或雜環(huán)化合物,能夠?qū)崿F(xiàn)大多色素及腐植酸大分子的去除;NH2柱一般用于雌激素結(jié)合體的分離;Silica柱非常適合用來(lái)分離結(jié)構(gòu)相似的弱極性化合物。
污泥自身組成的復(fù)雜性和雌激素在污泥中的痕量存在而直接影響了污泥中雌激素的準(zhǔn)確定量。污泥中雌激素的測(cè)定一般包括樣品穩(wěn)定、提取、凈化和最終定量幾個(gè)步驟。前處理污泥樣品的使用量也是影響污泥中痕量雌激素回收率的重要因素,文獻(xiàn)報(bào)道的樣品使用量大多在0.1~1g之間。有機(jī)污泥中雌激素的定量分析需要高效且選擇性地從基質(zhì)組分中提取目標(biāo)化合物。傳統(tǒng)的提取技術(shù)如索氏提取、超聲、旋轉(zhuǎn)搖動(dòng)等,曾經(jīng)用于從污水處理廠的污泥樣品中提取雌激素化合物。但是由于雌激素化合物的中度疏水性,溶劑萃取過(guò)程常用非極性和非質(zhì)子性極性有機(jī)化合物,如正己烷、丙酮、乙酸乙酯、乙酸等,所以傳統(tǒng)提取技術(shù)的主要缺點(diǎn)在于費(fèi)時(shí)且耗費(fèi)大量溶劑。近些年來(lái),加速溶劑萃取(ASE)越來(lái)越多地應(yīng)用于污泥中雌激素的提取。ASE通過(guò)對(duì)萃取池加壓來(lái)實(shí)現(xiàn)高溫,通過(guò)降低粘度和增加溶劑的擴(kuò)散系數(shù)而破壞目標(biāo)分析物與基質(zhì)間的相互作用。而且高壓能增強(qiáng)溶劑穿透力,從而提高提取效率。微波輔助提。∕AE)在一些文獻(xiàn)中也曾用于雌激素的提取,MAE與傳統(tǒng)提取方法相比,具有溶劑耗費(fèi)少、省時(shí)且能同時(shí)提取多組分等優(yōu)點(diǎn)。
文獻(xiàn)報(bào)道堿性溶液可以溶解提取殘?jiān)械腅E2并使之離子化,有利于進(jìn)一步衍生化;堿性的氫氧化鈉溶液可以從氯仿中高回收率的提取E2。這是因?yàn)樵趬A性條件下雌激素可以解離成離子,增大了溶解度。相反,中性或堿性有機(jī)物的溶解度會(huì)由于鹽析作用而減小。針對(duì)復(fù)雜基質(zhì)下污水和污泥基質(zhì),我們課題組嘗試將堿液提取結(jié)合SPE凈化,從雌激素分析結(jié)構(gòu)及其理化性質(zhì)入手,聯(lián)合并充分發(fā)揮多種凈化方法的優(yōu)點(diǎn),開發(fā)出一種更加簡(jiǎn)便、凈化效果更好的雌激素前處理方法,建立了高回收率和消除基質(zhì)干擾的多種物質(zhì)的共檢測(cè)技術(shù),應(yīng)用于基質(zhì)復(fù)雜環(huán)境樣品的凈化。
1.3 儀器分析
分析儀器的快速發(fā)展,給許多環(huán)境中痕量或超痕量存在的有機(jī)化合物分析提供了技術(shù)保障,雌激素的儀器分析最常用的是LC-MS/MS、GC-MS、GC-MS/MS。GC-MS或GC-MS/MS分析前需要對(duì)樣品進(jìn)行衍生化,其最低檢測(cè)限(LOD)一般都在1ng/L以下。近些年LC-MS/MS由于靈敏度高、檢出限低,應(yīng)用更加廣泛。但LC-MS/MS分析時(shí)更容易受到基質(zhì)的干擾作用,樣品的前處理尤為關(guān)鍵。
2 污水廠濃度分布特征及其去除現(xiàn)狀
雌激素在各個(gè)國(guó)家的污水廠中均有檢出,其中E1、E2和E3的濃度多為幾ng/L至上百ng/L。例如,英國(guó)的七家污水處理廠出水中,1~50 ng/L的E2、1~80 ng/L 的E1和0.2 ~7.0 ng/L的 EE2被檢出。由于結(jié)合體會(huì)在環(huán)境中發(fā)生脫結(jié)合體作用形成具有雌激素活性的自由體,目前對(duì)結(jié)合體的研究報(bào)道逐漸增多,F(xiàn)有研究顯示,雌激素結(jié)合體占到污水處理廠總雌激素負(fù)荷的高達(dá)60%。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的降解實(shí)驗(yàn)研究,脫結(jié)合體作用主要發(fā)生在葡萄糖苷酸結(jié)合體,而硫酸鹽結(jié)合體較為不易產(chǎn)生脫結(jié)合體的作用,因此污水中雌激素結(jié)合體多為硫酸鹽結(jié)合體,但研究亦發(fā)現(xiàn)葡萄糖苷酸結(jié)合體在污水原水中被檢出,濃度在20 ng/L以內(nèi)。
污水進(jìn)入一級(jí)處理裝置沉砂池或沉淀池后,由于雌激素自由體的log Kow較高,很容易被吸附到固體物質(zhì)中去,但是很多研究表明,在這個(gè)階段,雌激素沒(méi)有明顯被去除,不同污水處理工藝對(duì)雌激素的降解效果不同。強(qiáng)化一級(jí)處理(添加FeCl3)對(duì)E1和E2的處理效率僅為14%和5%,而在進(jìn)水條件相似的情況下,使用“SBR-微濾-反滲透”的處理工藝,對(duì)E1和E2的處理效率提高到了85%和96%。一家位于德國(guó)的脫氮除磷工藝污水處理廠,經(jīng)過(guò)初次沉淀池-反硝化池-硝化池-二次沉淀池處理后,污水中的E1、E2和EE2的去除率分別為大于98%、E2和大于90%。Hashimoto等比較了傳統(tǒng)活性污泥法和強(qiáng)化氧化溝法對(duì)雌激素的處理率,發(fā)現(xiàn)強(qiáng)化氧化溝法對(duì)E1和E2的處理率(76%~87%和93%~95%),高于傳統(tǒng)活性污泥法(41%~71%和85%)。Zorita等對(duì)瑞典污水處理廠中雌激素去除效果研究后發(fā)現(xiàn),化學(xué)處理可使55%~70%的雌激素被去除,沙濾顯著調(diào)高了雌激素的去除率,達(dá)到了90%以上。Zhou等對(duì)北京市三個(gè)污水處理廠進(jìn)行調(diào)查,顯示E1、E2和E3的去除率分別為82.7%、68.4%和94.9%。Nie等對(duì)中國(guó)的一家應(yīng)用A2/O脫氮除磷工藝的污水處理廠污水中的雌激素進(jìn)行了檢測(cè),發(fā)現(xiàn)E2、E3和EE2的去除率都達(dá)到了90%以上,E1的去除率為75.4%?梢,脫氮除磷活性污泥工藝對(duì)雌激素具有較好的去除效果。
目前,脫氮除磷活性污泥法研究重點(diǎn)在于如何提高脫氮除磷效果,尚未系統(tǒng)研究在脫氮除磷處理過(guò)程中內(nèi)分泌干擾物的生物降解特性。因此,如何強(qiáng)化脫氮除磷工藝對(duì)雌激素的降解效率是需要解決的科學(xué)問(wèn)題。脫氮除磷污水處理系統(tǒng)中雌激素能否被微生物有效降解?影響其降解效率的主要因素有哪些?脫氮除磷污水處理系統(tǒng)中雌激素的分布規(guī)律和遷移轉(zhuǎn)化過(guò)程是什么?能否提出即能保證出水氮磷達(dá)標(biāo)又能保證雌激素有效去除的工藝優(yōu)化參數(shù)組合?針對(duì)上述問(wèn)題,我們探討分析了雌激素在分段進(jìn)水A/O工藝中的去除和脫氮除磷的關(guān)系,在分段進(jìn)水A/O污水處理小試裝置處于高脫氮或高除磷狀態(tài)下,考察了E1和E2的濃度沿程分布規(guī)律及其去除特征的差異性,希望為提高污水處理系統(tǒng)中雌激素的去除率,優(yōu)化工藝操作參數(shù)提高研究基礎(chǔ)。
與污水相比,污泥中雌激素的研究受到的關(guān)注較少。污泥主要通過(guò)厭氧消化、好氧穩(wěn)定化或化學(xué)處理(添加石灰)進(jìn)行處理。Andersen等和Ternes等的研究發(fā)現(xiàn),污泥厭氧消化的過(guò)程中,在產(chǎn)甲烷菌存在的條件下,雌激素幾乎沒(méi)有被降解。Czajka 和Londry的實(shí)驗(yàn)室研究也發(fā)現(xiàn),在厭氧條件下,污泥中的E2主要轉(zhuǎn)化為E1,E1僅僅降解了17%,EE2在一年后仍沒(méi)有被降解。然而,在Carballa等進(jìn)行的厭氧中試反應(yīng)器中,卻記錄到了E1、E2和EE2的85%被降解,這也許與較長(zhǎng)的污泥停留時(shí)間(SRT=10-30d)有關(guān)。據(jù)Nieto等的報(bào)道,污泥中E3的濃度高達(dá)272~406μg/kg·dw,污水中E3的去除率較高,也說(shuō)明部分E3是被污泥吸附,由水相轉(zhuǎn)移到了泥相。
3 雌激素的生物降解特性研究進(jìn)展
Ternes等報(bào)道,在通常的活性污泥處理系統(tǒng)中,E2和E1能夠得到一定程度的生物降解,但是EE2基本不被分解,顯示活性污泥中的某些微生物擔(dān)當(dāng)一定的降解E2、E1的作用。Vader等報(bào)道硝化污泥可以降解EE2,但是未說(shuō)明硝化污泥是否可以降解天然雌激素。Lee 等發(fā)現(xiàn)活性污泥可以降解E2為E1,E1降解為其他代謝產(chǎn)物的降解途徑。Colucci等報(bào)道 E2、E1和EE2能夠很快被農(nóng)田土壤中的某些微生物降解。史等報(bào)道硝化污泥不僅可以降解EE2 而且可以降解E1、E2和E3,降解反應(yīng)為一級(jí)動(dòng)力學(xué)反應(yīng),其中E2的降解速度最快;E2先被降解為E1,然后E1再被降解為其他產(chǎn)物;推定出硝化污泥對(duì)E2的降解過(guò)程中的2種中間生成物;發(fā)現(xiàn)硝化污泥降解雌激素過(guò)程中,類雌激素活性亦逐步降低,降解實(shí)驗(yàn)?zāi)┢跇悠分械念惔萍に鼗钚灾饕怯蓺埩舻拇萍に厮鸬摹6鳭oss等的研究表明,在嚴(yán)格厭氧條件下,雌激素轉(zhuǎn)化途徑為E1轉(zhuǎn)化為E2,而不是E2轉(zhuǎn)化為E1。史等報(bào)道以雌激素作為唯一碳源,從牛糞堆肥中馴化篩選出EE2、以及 E2/E1的降解菌株HNS-1株-真菌類鐮刀菌Fusarium proliferatum。Fujii 等報(bào)道,從活性污泥中馴化分離出E2的降解菌新鞘氨醇桿菌屬Novosphingobium tardaugensn.sp。Yoshimoto 等報(bào)道從活性污泥中分離出馬紅球菌Rhodococcus zopfii和Rhodococcus equi(革蘭氏陽(yáng)性桿菌)可以降解E1、E2、E3和EE2。史等報(bào)道硝化污泥中的硝化細(xì)菌-歐洲亞硝化單胞菌Nitrosomonas europaea能降解E1、E2、E3和EE2,降解反應(yīng)為零級(jí)動(dòng)力學(xué)反應(yīng),4種雌激素的分解速度沒(méi)有大的差異,E2的分解中未發(fā)現(xiàn)生成E1。從上述與硝化污泥不同的降解特征推斷,硝化污泥中一定存在著硝化菌以外的雌激素降解菌。隨后,從中馴化出了可降解EE2/ E2/E1的菌株FN-1株-紅球桿菌Rhodococcus equi。Ke 等報(bào)道,從經(jīng)超濾膜的二級(jí)處理出水處理的人造蓄水層沙土中分離出LHJ1、LHJ3和CYH菌株-Acinetobacter and Agromyces(瓊氏不動(dòng)桿菌和壤霉菌屬),可以降解E1、E2、E3和EE2,推斷出三種EE2降解產(chǎn)物,并探討了雌激素結(jié)構(gòu)上的轉(zhuǎn)化途徑。這些研究表明,活性污泥對(duì)雌激素具有降解作用,并且硝化污泥比普通活性污泥降解雌激素的能力更強(qiáng)。然而,關(guān)于污水處理過(guò)程中雌激素降解效率與處理工藝的關(guān)系以及生物降解機(jī)理等還鮮見報(bào)道。有必要進(jìn)一步探索污水處理廠對(duì)雌激素的去除效率與去除過(guò)程,研究處理工藝與雌激素的去除效率的關(guān)系;尤其是如何強(qiáng)化目前廣乏應(yīng)用的活性污泥脫氮除磷工藝對(duì)雌激素的降解效率是亟待解決的科學(xué)與技術(shù)問(wèn)題。
4 雌激素的去除機(jī)理以及影響去除效果的工藝參數(shù)分析
對(duì)于雌激素在污水處理系統(tǒng)中的遷移轉(zhuǎn)化及生物降解研究可概括為兩個(gè)方面:
一方面是實(shí)驗(yàn)室條件下,利用不同污水處理系統(tǒng)中的污泥進(jìn)行批次試驗(yàn)。由于雌激素具有較大的泥/水分配系數(shù),污泥吸附作用也是雌激素從污水中去除的重要途徑。天然雌激素在污泥中的吸附過(guò)程符合Freundlich吸附等溫式,并且吸附過(guò)程很快就能達(dá)到平衡。Joss等提出E1、E2、EE2在污水處理系統(tǒng)里的遷移轉(zhuǎn)化模式,包括了結(jié)合體轉(zhuǎn)化為自由體生物過(guò)程、E1和E2相互轉(zhuǎn)化過(guò)程,及其雌激素被污泥吸附的遷移分配過(guò)程。
另一方面,利用實(shí)際或模擬實(shí)際污水處理系統(tǒng)裝置,考察雌激素的遷移轉(zhuǎn)化及其影響因素。污泥停留時(shí)間(SRT)、水力停留時(shí)間(HRT)越大的污水處理系統(tǒng),其雌激素去除率也有增大的趨勢(shì)。雖然這些研究結(jié)果,可以為實(shí)際污水處理廠提高雌激素去除率提供重要參考,但尚存在一些不足:實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行的污泥降解與吸附實(shí)驗(yàn)中,通常投加雌激素的濃度比實(shí)際污水中的濃度要高,不能代表實(shí)際污水中雌激素的含量;現(xiàn)場(chǎng)采集并運(yùn)回至實(shí)驗(yàn)室的活性污泥,在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)條件下其特性也會(huì)發(fā)生變化,其污泥降解能力和吸附能力均有一定的改變;考察實(shí)際污水處理廠時(shí),雖然直接獲取了最有指導(dǎo)意義的數(shù)據(jù),但是不能根據(jù)試驗(yàn)條件而自由改變工藝參數(shù),故具有很大的局限性;此外,目前進(jìn)行模擬試驗(yàn)時(shí)用的多為人工配水,但實(shí)際污水要比這復(fù)雜得多。因此,有必要進(jìn)一步探討真實(shí)污水條件下雌激素在污水處理裝置中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律。
A/O工藝是80年代提出的前置反硝化生物脫氮系統(tǒng),但由于該工藝需要外加有機(jī)碳源和補(bǔ)充堿度等缺陷,有專家提出了分段進(jìn)水A/O脫氮工藝。該工藝反應(yīng)體積小,無(wú)需內(nèi)回流,具有較高的脫氮能力,因此廣泛適用于要求深度脫氮的污水處理廠設(shè)計(jì)和改擴(kuò)建中。多級(jí)A/O工藝特征決定了工藝操作和控制的復(fù)雜性,其進(jìn)水分配比及缺、好氧體積比等工藝操作條件,往往需要較長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)際工藝運(yùn)行、優(yōu)化才能處于較佳狀態(tài)。一些研究探討了操作參數(shù)對(duì)多級(jí)A/O工藝凈水效果的影響,來(lái)尋求較佳工藝參數(shù)值。史等利用具有較好脫氮能力的分段進(jìn)水A/O污水處理小型試驗(yàn)裝置,對(duì)實(shí)際的城市生活污水進(jìn)行處理;并基于Stella 9.0.1軟件建立了分段進(jìn)水A/O小試的ASM3水處理模型,可以用來(lái)考察在不同的工藝操作條件下,各段水相和污泥相中雌激素的濃度變化,探討雌激素在分段進(jìn)水A/O工藝中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律。
污水處理廠對(duì)雌激素的去除效果受多種工藝條件參數(shù)的影響,例如微生物活性、污泥停留時(shí)間(SRT),水力停留時(shí)間(HRT)、溫度、降雨以及好氧厭氧條件等。從以往的報(bào)道中可以發(fā)現(xiàn),不同工藝的污水處理廠對(duì)E1、E2和EE2的去除率不同,這與污水處理工藝不同以及處理單元、工藝參數(shù)等有直接的關(guān)系。Lee等的研究表明,污水處理廠中雌激素的降解和遷移取決于污水處理廠的設(shè)計(jì)和運(yùn)行參數(shù)。工藝操作參數(shù)的改變對(duì)污水處理系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)影響很大,Suzuki等對(duì)英國(guó)污水處理廠的研究表明,較長(zhǎng)的水力停留時(shí)間可以取得較好的E1、E2和EE2去除效果,水力停留時(shí)間為13h左右時(shí),去除效果明顯比2-5h要好。Svenson等調(diào)查了瑞典20座污水處理廠進(jìn)出水中雌激素的濃度,其中,Kävlinge污水處理廠水力停留時(shí)間為20h,對(duì)雌激素實(shí)現(xiàn)了較好的去除效果。增加污泥停留時(shí)間可以明顯的提高污水中雌激素的去除效率。Andersen等調(diào)查的一家冰島污水處理廠由傳統(tǒng)的活性污泥處理升級(jí)為脫氮處理,具有了較高的污泥停留時(shí)間,從<4d增加到11-13d,使污水中90%左右的EE2被去除。增大污泥齡可以使高污泥齡的氨氧化細(xì)菌生長(zhǎng),從而在高SRT處理工藝條件下實(shí)現(xiàn)雌激素高去除率效果。
5 今后研究展望
我國(guó)尚缺乏相應(yīng)的污水處理廠出水雌激素水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),英國(guó)污水處理廠出水雌激素的建議標(biāo)準(zhǔn)為雌激素總濃度([E1]/3+E2+10[EE2])小于或等于1ng/L。為迎接未來(lái)我國(guó)雌激素出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的建立或頒布,需要針對(duì)我國(guó)污水處理現(xiàn)狀,開展水處理工藝的優(yōu)化組合或新型處理工藝的研發(fā)工作。
進(jìn)一步開展示范性工程現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究,提高脫氮除磷處理工藝中雌激素等有毒有害痕量有機(jī)物的的去除效果,系統(tǒng)性考察不同工藝運(yùn)行狀態(tài)下這些物質(zhì)的去除、濃度分布特征和脫氮除磷的關(guān)系,深入探討HRT、SRT等工藝參數(shù)對(duì)雌激素去除效率的影響,尋找即具有高效脫氮除磷效率又能夠提高這類污染物去除率的污水處理工藝及其參數(shù)。
來(lái)源:給水排水