混凝沉淀与生物处理工艺对表面处理废水中NPs和PFCs的去除

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1、硕士学位论文混凝沉淀与生物处理工艺对表面处理废水中NPs和PFCs的去除REMOVALOFNPSANDPFCSFROMSURFACETREATEDWASTEWATERBYCOAGULATIONSEDIMENTATIONANDBIOLOGICALTREATMENTPROCESS贺龙朝哈尔滨工业大学2017年12月国内图书分类号：TU992.3学校代码：10213国际图书分类号：628密级：公开工学硕士学位论文混凝沉淀与生物处理工艺对表面处理废水中NPs和PFCs的去除硕士研究生：贺龙朝导师：刘彤宙副教授申请学位：工学硕

2、士学科：市政工程所在单位：深圳研究生院答辩日期：2017年12月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TU992.3U.D.C:628AdissertationsubmittedinpartialfulfillmentoftherequirementsfortheacademicdegreeofMasterofEngineeringREMOVALOFNPSANDPFCSFROMSURFACETREATEDWASTEWATERBYCOAGULATIONSEDIMENTATIONANDBIOLOGI

3、CALTREATMENTPROCESSCandidate：LongchaoHeSupervisor：AssociateProf.TongzhouLiuAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：MunicipalEngineeringAffiliation：ShenzhenGraduateSchoolDateofDefence：December,2017Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTec

4、hnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要纳米银（NP-Ag）、纳米氧化锌（NP-ZnO）、全氟辛酸（PFOA）和全氟辛烷磺酸（PFOS）是四种典型的纳米物质和全氟化合物，它们在被大量使用的同时，也被证实具有生物毒性和生物富集性，对人类健康存在潜在威胁。由于它们独特的理化性质，这四种物质在表面处理行业得到了广泛的应用，并可能会进入到废水中从而释放到环境。在表面处理行业废水的处理工艺中，混凝沉淀和生物处理工艺是两种被普遍使用的处理方法，但目前尚无这两种方法对这四种污染物控制去除的系统研究，也无明确的环境阈值浓度作

5、为排放参考。因此，本文在对惠州某表面处理工业园区调研的基础上，系统考察了混凝沉淀和生物处理工艺对这四种物质的去除效果，并计算水环境阈值浓度作为排放参考。通过调研分析明确了这四种物质进入表面处理废水的关键环节和浓度范围。结果表明：粗化、钯水活化、焦铜、酸铜、半光镍、制备色浆、涂料半成品调制及涂装这些生产过程会造成这四种物质进入到生产废水中。NP-Ag、NP-ZnO、PFOA和PFOS在这些生产废水中的浓度范围分别为400~1400μg/L、300~1800μg/L、100~1000μg/L和400~1600μg/L。结

6、合这四种物质的水生生物毒性数据，建立了阈值评估模型，计算得到了每种物质的水环境阈值。考察混凝沉淀和活性污泥生物处理工艺对单一污染物的去除效果。结果表明：混凝沉淀处理方法对NP-Ag和NP-ZnO的去除率可以达到80%以上，对PFOA和PFOS的去除效果较差，只有不到20%。混凝沉淀的去除机理可能是污染物吸附在混凝剂的水解产物上形成较大絮体从而共沉淀。活性污泥法对NP-Ag、NP-ZnO、PFOA和PFOS的平均去除率约为86%、94%、29%和55%，去除效果较为稳定。活性污泥系统对这四种物质的去除主要依靠污泥的吸附

7、作用。考察园区综合废水处理工艺对四种混合污染物的去除效果。结果表明：在长期稳定运行中，由“SBR活性污泥系统+混凝沉淀工艺+曝气生物滤池”组成的废水处理系统对四种混合目标污染的平均去除率分别约为98.7%、99.8%、87.8%和96.2%，且活性污泥系统对两种纳米物质的去除贡献最大，活性污泥和生物滤池对两种全氟化合物的去除起主要作用。但工艺尾水中四种物质的含量仍高于所计算的阈值浓度，因此提出以实验室前期制备的功能改性陶粒为填料的滤柱作为末端保障手段，结果表明可以有效保障出水中四种物质含量低于所计算的阈值浓度。关键词

8、：纳米物质；全氟化合物；表面处理废水；混凝沉淀；生物处理工艺-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractSilverNanoparticles(NP-Ag),ZincOxideNanoparticles(NP-ZnO),Perfluorooc-tanoicAcid（PFOA）andPerfluorooctaneSulfonate（PFO