对氯苯胺在人工湿地中的去除试验研究金建祥

生态与环境工程对氯苯胺在人工湿地中的去除试验研究金建祥丁成盐城工学院,江苏盐城摘要在自行建造的人工湿地中试系统上,通过对含对氯苯胺的化工尾水实际处理试验,获得较好的去除率,分析了水力停留时间和负荷对人工湿地中汁氛苯胺去除效果的影响,同时考察了不同基质对对氯苯胺的吸附,试验结果表明芦苇人工湿地处理对氯苯胺,水力停留时间越长,去除率越大。基质对于的去除率,自然土壤自然细沙自然粗沙湿地土壤湿地细沙湿地粗沙自然土壤基质吸附量最高为卜干重。湿地基质去除对氛苯胺能力较自然基质强。相关运行参数为工程设计与运行管理提供了参考。关键词人工湿地对氛苯胺去除吸附对氯苯胺是农药、医药、颜料、染料等精细化工领域的重要中间体,有很大的毒性,而且是芳胺类化合物使用量较大的一种,能溶于酸和热水中,是工业排放废水中主要的有害污染物成分。根据一些化工园区典型企业污水排放状况调查,氯代苯胺类化合物是化工园区企业排放污水中的典型的特征污染物。经化工园区污水处理厂集中处理后,因氯代苯胺类化合物本身的持久性的特性和污水处理厂缺乏有效的处理工艺,因而氯代苯胺类化合物是化工尾水中的特征污染物之一。对氯苯胺也是一种持久性污染物,难于生物降解并长期存在于环境之中。本文研究了对氯苯胺在人工湿地中的去除,特别是基质对对氯苯胺的吸附过程一材料和方法试验装置和条件湿地模拟系统为长方体长、宽高,人工湿地池体从底部向上依次填充鹅卵石,粒径为一、厚度砾石,粒径为一、厚度砾石,粒径为一、厚度粘土层,厚度。进出水采用穿孔管,以保证布水、集水均匀,为保证出水顺畅,池底沿水流方向设置一定的坡度。湿地植物选取本地植物芦苇,插植密度可为一株。株间距一,每株一根茎孽,属中等密度。方法人工湿地系统处理含对氯苯胺尾水在进水箱配制模拟化工尾水,用恒流蚀钢筋板材有异味材料强度有待提高等。目前污泥作为建材利用所占比例很小。江门市污水污泥处理处置示范工程,其技术路线是通过干化脱水、造粒、烧结成轻质陶粒,继而制造新型间隔墙墙体材料,以建材利用为处置目标。污泥干化焚烧技术在国内外应用越来越广泛,尤其是采用发电厂、垃圾焚烧厂、水泥窑等工业项目余热干燥污泥,更体现节能减排、以废治废的思想。广州越堡水泥厂利用水泥窑余热干化、协同处置污泥,已经建成设计处理能力吨天污泥含水率的生产线,目前试生产效果良好。污泥也可以用来养殖虹川。目前国内有进行利用污泥作为蛆叫的食料来处理城镇污泥的研究。蛆闯应用广泛,既可以作为禽畜的食料,也具有广泛的医疗药用价值。但污泥中的微量金属毒性是否会在蛆蝴体内富集的研究报告较少。四城镇污水处理厂污泥成分复杂性城镇污水厂的污泥是一种成分复杂的特殊固体废物,含水率高,粘稠度大,流动性强,固液分离性能差,大量有机质富集和浓缩其中,且常常伴有重金属、无机盐类、病原菌、寄生虫卵等难以降解的有毒有害成分。要实现污泥的`,减量化、稳定化、无害化`,目标,首要的技术难点是如何进行深度脱水降低含水率。含水率的污泥,其资源化潜力显著增大。目前大部分污水厂采用的带式压滤机的机械脱水方式,只能去除污泥中的游离态水,剩下那部分水属于结合水,存在复杂的物质组织中,难以用一般的物理方法去除。污泥含水率从降至,污泥体积减少,从降至体积将再减少。污泥含水率越高,热值越低。是填埋与堆肥的起点,是焚烧的起点。减少了污泥的体积,能为后续处理提供更好的基础条件。除了技术的原因,污泥处理的难点还有管理、资金、政策等方面的原因。污水处理厂划设计普遍存在着重废水处理,轻污泥处理处置的倾向。各地投人到污泥处理的资金不足。很多污水厂的污水处理费用仅仅能保证污水的正常处理,污泥处理的资金不足。各地环保部门对污泥处理也缺少有效监管能力和监管手段。五对城镇污水处理厂污泥处理有关问题的建议鉴于上述所提到的问题,想要妥善处理好城镇污水厂的污泥,使它不造成二次污染,建议如下制定和完善污泥处置相关法律法规,做到有法可依,有法必依目前我国已经制定了一系列与污泥处理处置相关的标准。如《农用污泥中污染物控制标准》一、《城镇污水处理厂污染物排放标准一、《城镇污水处理厂污泥泥质》一、《城镇污水处理厂污泥处置分类》一等等。各地要严格执行国家的法规标准,并结合地方特点按照严于国家标准的原则,修订和补充现行标准中缺失的指标。环保部门要严格按照法规要求,采取措施坚决制止随意外运、倾倒和不规范堆填的违法行为,并对其进行经济处罚,在媒体上曝光。真正做到有法可依,有法必依。要建立鼓励和扶持污泥处理处置产业发展的财政、税收优惠措施,以财政补贴、税费减免鉴于目前用于污泥处理处置的资金不足,需研究制订相关政策措施,促进污泥处置市场化运行,建立和完善多元化的资金投人机制,鼓励社会各类投资主体参与污泥处置基础设施建设和运营。通过财政补贴、税收优惠等经济杠杆来引导企业积极采用能量回收和物质回用的工艺技术。污泥处理处置应与污水处理受到同等重视。调整现有污水处理收费标准,从污水处理费中提取一定比例的资金,专项用于污泥处置。加大对污泥处理处置的监管和执法力度针对污泥处理责任不明确,无控排放的现状,各级环保部门应加强以下工作加强对现有污水处理厂和污泥处置设施的清查工作,清楚掌握其污泥产生的量及去向,污泥的处理要符合相关法律法规。新建的污水处理设施,要配套建设污泥规范化处置设施。缺少可靠污泥规范化处置方案的污水处理设施项目,不得通过环境影响评价。对于污泥未按规范处置的,按照有关规定核减城镇污水处理厂对主要污染物的削减量。加强对污泥资源化的认识、认清污泥技术路线的误区对污泥处理处置的技术路线和资源化的认识,目前存在夸大其资源化和追求技术路线统一的两大认识误区。目前污泥处理处置技术的发展程度,尚不能高效地实现能量回收和物质回用,以实现经济效益和节约能源的效果。污泥处理处置是需要政府投人和建立收费体系来支撑的公益事业,应该以”减量化、稳定化、无害化为目的。加强对生活污水和工业废水的分别排放工作应加强生活污水管网的改造和工业废水和生活污水的分开处理,降低污泥中重金属的含量,提高污泥资源化的潜力。大量资料表明,各地城镇污水处理厂污泥受工业污染程度不同,在工业不发达的城镇和城市化成熟的中心城区,其污水处理厂污泥很少受到工业污染,重金属等化学污染物质含量没有超过农用标准或其它综合利用要求。工业区污水处理厂污泥的重金属等化学污染物质的含量往往超标。参考文献【杨忠军,污水处理厂污泥处理与处置技术分析田中国新技术新产品,,阎鸟飞王继欣,关于小城镇污水处理厂污泥处理处置的探讨田山西建筑,,中国新技术新产品一DOI:10.13612/j.cnki.cntp.2010.24.0032010N024ChinaNewTeehnologiesandProduets泵将模拟化工尾水抽人人工湿地水箱,芦苇人工湿地箱的水位为,设定停留时间分别为、、、和。试验期间运行方式为全天连续进水。试验进出水主要测枷枷枷枷枷肠亩亩益盘图人工湿地系统处理对氛苯胺效果﹄“﹄﹄阅肠的︹璐能用姿巴丘﹃拼城友侧七、轰︶以一羲睡一进水箱一进水泵一芦苇人工湿地中试箱图反应装置图人工湿地基质对对氯苯胺的去除试验方法将作为基质材料的土壤、自然干净沙粒包括粗沙和细沙,各取同时取人工湿地表层下处的基质各取置锥形瓶,加人的叭的对氯苯胺,测定初始值,上帅摇床℃培养,模拟自然条件,开盖,有自然光照。分别振荡,,,,,,,,后取上清液林水相滤膜过滤,正己烷萃取,无水硫酸钠干燥后,高效液相测定水相浓度。检测方法对氯苯胺的测定使用薛型。采用一反向柱,测定波长为,流动相为甲醇水二砰浑,流速为了,进样量为林对氯苯胺的停留时间为。左右卜飞试验结果和分析人工湿地系统处理含对氯苯胺尾水进水对氯苯胺为叭左右,停留时间分别为、、、和。人工湿地系统处理对氯苯胺尾水,越长,出水对氯苯胺达到稳定的时间越长,为,运行达到稳定,出水对氯苯胺浓度越低越短,出水对氯苯胺达到稳定的时间越短,为,运行一即达到稳定,出水对氯苯胺浓度越高。试验运行结果见表。表人工湿地系统处理对氯苯胺连续运〕。对氛苯胶负荷以'矛,图对氯苯胺处理负荷与去除率的关系—生态与环境工程也有下降,去除率为,而湿地粗沙基质对的去除率为,是自然基质的倍,生物膜对去除的贡献率为。基质对的去除率,自然土壤自然细沙自然粗沙湿地土壤湿地细沙湿地粗沙。这是由于基质本身的性质决定的,土壤比细沙颗粒小,吸附性能强,其间生物膜较细沙间生物膜丰富降解能力较强细沙基质吸附与生物膜降解能力较粗沙强。对于基质来源而言,湿地土壤自然土壤湿地细沙自然细沙湿地粗沙自然粗沙。这是由于基质间生物膜的贡献,使得湿地基质吸附与生物膜降解能力较自然基质强。根据表计算基质对对氯苯胺的吸附量,绘制图。率越高。分析其原因主要是停留时间短时,填料基质、生物膜等吸附降解未完全,而停留时间长,吸附达到平衡,去除率稳定。停留时间短时,填料基质、生物膜等吸附对氯苯胺未完全,吸附在生物膜上的有机物还未来得及被降解即被带出系统,而停留时间长,吸附达到平衡,去除率逐渐稳定。人工湿地基质对对氯苯胺的去除基质对对氯苯胺的去除试验结果见表表基质对对氛苯胺的去除自然土皿一`一自然旧少一卜目然相少项项目目自然然湿地地自然然湿地地自然然湿地地土土土圾圾土壤壤细沙沙细沙沙粗沙沙粗沙沙对对氯氯兑兑印印苯苯胺胺胺胺胺胺胺胺胺胺胺胺胺胺胺胺胺胺胺胺胺胺胺胺胺胺胺胺胺刀,印一`去去除除印夕石率率率率率率率率率率率率率率率率率率率率率率率率率率率率率率印名,加加名名材材材材】加加」的的印团团舒加加吞名加加的加加曰曰曰曰丁仍仍匆匆乃乃根据表绘制关系图见图。少`,护目目湿地湿地湿地湿地湿地项项目目目目目目目本本底对抓苯胺盯刁均均均均均均均平平均进水对抓苯胺功创均均以名名`平平均出水对抓苯胺伽叨,。。一。对对饭苯胺去除率州刀刀,刀刀对对饭苯胺负荷压叭月·一,。一自然土城怪地土峨自然细沙卜砚地门沙—自然祖沙一砚地祖沙的印的拍,幻刃岭盛杯朵心肠租时朴峡时间根据表绘制关系图如图、图。由图可以看出,当水力停留时间为时,对氯苯胺去除率为,随着水力停留时间的增大,去除率逐渐升高。当水力停留时间为时,对氯苯胺去除率达。芦苇人工湿地处理对氯苯胺,其去除率受水力停留时间的影响,水力停留时间越长,去除率越大。图为对氯苯胺处理负荷与去除率的关系,负荷越高去除率越低,负荷越低去除图基质对的去除率由图可知湿地系统中的基质对有良好的去除效果。试验运行后,湿地土壤基质对的去除率为。作为对比,自然土壤基质经过后,浓度也有下降,去除率为,而湿地土壤基质对的去除率为,是自然基质的倍,生物膜对去除的贡献率为。湿地中土壤基质生物膜的生长显著提高了其对的去除能力。在基质为细沙时,自然细沙基质经过后,浓度也有下降,去除率为,而湿地细沙基质对的去除率为,是自然基质的倍,生物膜对去除的贡献率为。在基质为粗沙时,自然粗沙基质经过后,浓度``一“曰目目盆图基质对摆巍的吸附量基质对对氯苯胺初始浓度为叭的吸附量如图所示。在之后基本稳定。自然土壤基质吸附量最高为林眺干重,自然细沙基质吸附量最高为林吮干重,自然粗沙基质吸附量最高为林吮干重。基质对对氯苯胺初始浓度为昨的吸附量,自然土壤自然细沙自然粗沙。结论在本试验条件下,当水力停留时间为时,对氯苯胺去除率达。芦苇人工湿地处理对氯苯胺,其去除率受水力停留时间的影响,水力停留时间越长,去除率越大。基质对于的去除率,自然土壤自然细沙自然粗沙湿地土壤湿地细沙湿地粗沙自然土壤基质吸附量最高为卜眺干重。对于基质来源而言,湿地基质去除对氯苯胺能力较自然基质强。基质去除的试验结果表明人工湿地去除对氯苯胺以土壤基质吸附占主导地位,同时湿地中生物膜的生长显著提高了其对的去除能力。参考文献〔聂永平,邓正栋,哀进苯胺废水处理技术研究进展田环境污染治理技术与装备,,一张丽,朱晓东,邹家庆人工湿地深度处理城市污水处理厂尾水田工业水处理,,一国家环境保护总局水和废水的监测分析方法北京中国环境科学出版社,'林大仪土壤学实验指导网北京中国林业出版社,,,,,李法虎土壤物理化学北京化学工业出版社,,一作者简介金建祥一,男,江苏率宁人,硕士,盐城工学院在职讲师,研究方向污染控制与环境影响