混凝-沉淀-砂滤工艺对污水中典型医药类物质的去除特性研究

通过实验室模拟的混凝-沉淀-砂滤装置,研究混凝剂聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铁(PFS)和絮凝剂聚丙烯酰胺(PAM)投加量和投加方式对污水中医药类物质降固醇酸(CA)、卡马西平(CBZ)、萘普生(NAP)和双氯芬酸(DCF)的去除特性.研究发现,针对医药类物质总进水浓度2 mg/L的污水厂二级出水,单独投加PAC 60 mg/L下混凝-沉淀-砂滤工艺对医药类目标物的去除效果最佳,总去除率为30.31%,去除顺序为CBZ>DCF>CA>NAP;PFS单独投加量100 mg/L下的去除效果最好,目标物总去除率为28.96%,去除率大小是DCF>CA>CBZ>NAP.PAC或PFS主要通过电性中和的方式来消除医药类物质所带电荷,从而使其吸附凝聚于脱稳胶体和细微悬浮物上而被分离除去.少量PAM与PAC同时投加时医药类物质的去除效果明显提高,PAM的吸附桥联作用促进了絮体的联结沉降和目标化合物的吸附去除.PAC和PFS的同时投加可增强NAP的有效去除,但两者的交互作用需通过投加量和配比的优化来实现.医药类物质主要是通过混凝-沉淀得以去除,砂滤的去除效果微小,有时甚至为零.

颗粒活性炭对水中典型医药类物质的吸附特性

通过静态与动态吸附实验考察了颗粒活性炭对水中4种典型医药类物质降固醇酸(CA)、卡马西平(CBZ)、萘普生(NAP)和双氯芬酸(DCF)的吸附特性。首先在比较木质炭(MAC)和椰壳炭(YAC)对药物吸附效果和表征测试基础上,优选YAC为实验活性炭。静态实验研究发现,当YAC投加量133 mg·L^(-1),温度25℃和转速150 r·min-1时,CA、CBZ、NAP和DCF的平衡吸附量分别为2.48、3.0、2.74和2.52 mg·g-1,YAC对4种药物的吸附强弱为:CBZ>NAP>DCF>CA;4种药物的吸附均符合假二级吸附动力学模型和Friendlich等温吸附模型,吸附速率受化学吸附、颗粒内扩散、表面吸附和液膜扩散等颗粒外扩散过程的控制;YAC对药物的吸附能力与其p Ka、lg Kow和水溶液中的存在状态等有关。通过YAC对超纯水溶液、污水厂过滤前后二级出水中4种目标物的去除率比较,发现污水中的离子强度是降低目标物去除率的主要因素,它减弱了目标物与活性炭的静电作用力,而溶解性有机物由于竞争椰壳炭上的吸附点位在一定程度上也降低了其去除率。YAC固定床动态吸附穿透实验表明,YAC对CBZ的吸附性能最强、CA最弱,动态与静态实验结果是一致的。