GC_MS用于分析印染废水处理中有机污染物的降解及迁移的研究

“先物化后生化处理（ 物化 + 生化） ” “先生 以及 化后物化处理（ 生化 + 物化） ” 在印染废水的 处 理 中 其具有处理效果稳定 、 操 均有大量的实际工程应用， 作运行简单的优点， 目前已经臻于成熟
［ 1 5］
本研究利 用 GC-MS 分 析 2 类 印 染 废 水 耦 合 处 理工艺中各工段所 含 的 有 机 污 染 物， 通过分析印染 废水中有机物的降解去除效果来比较 2 类工艺的优 缺点， 并通过分析相 关 污 泥 以 及 排 放 水 体 中 的 有 机 污染物来印证比较 结 果 . 这 对 研 究 印 染 废 水 处 理 工 艺的选择 、 污染物的 转 移 以 及 保 障 饮 用 水 的 安 全 方 面具有较大的借鉴意义 .
第 31 卷第 4 期 2010 年 4 月
环 境 科 学 ENVIRONMENTAL SCIENCE
Vol. 31 ， No. 4 2010 Apr. ，
GCMS 用于分析印染废水处理中有机污 染 物 的 降 解 及迁移的研究
刘伟京
1， 2 2 2， 3 2ห้องสมุดไป่ตู้， 张龙 ， 吴伟 ， 涂勇
（ 1. 南京理工大学化工学院， 南京
表1 Table 1 指标 pH COD / mg ·L － 1 BOD 5 / mg ·L － 1 NH 4+ -N / mg ·L － 1 TN / mg ·L － 1 ·L － 1 TP / mg 色度 / 倍 调节池 9 11 750 240 34. 3 39. 5 6. 6 380 混凝沉淀 8 9 310 195 32. 5 35. 0 0. 5 150 一期 厌氧水解 8 9 280 162 30. 8 34. 2 0. 2 120 CASS 7 72 20 10. 2 16. 9 0. 2 40 8 厌氧水解 8 9 392 180 30. 5 35. 2 6. 1 100 7 图2 常熟某污水处理厂印染废水处理工程二期工艺流程 Textile wastewater treatment process of stage-two in Fig. 2
首先对废水中有机物进行萃取， 参照美国环保局 物， （ EPA ） 对工业废水 的 取 样 和 分 析 步 骤
.但2类
耦合工艺在印染废水处理中的优劣一直是环保工作 者争论的热点话题 . 常 规 的 比 较 方 法 集 中 在 出 水 水 质和投资运行费用 上， 但这类比较方法往往会随着 最终得出效 具体处理工艺的不 同 而 产 生 较 大 差 异， 果差异 不 大 的 比 较 结 果
［ 6， 7］
. 张 国 威［8 ］在 比 较 2 类
材料与方法 实验水样 印 染 废 水 来 自 江 苏 常 熟 某 污 水 处 理 厂， 该污水 5 家印染厂的废水， 印染废
图1 Fig. 1 常熟某污水处理厂印染废水处理工程一期工艺流程 Textile wastewater treatment process of stage-one in
处理厂主要收集处理 4
2 LIU Wei-jing 1 ， ，ZHANG Long 2 ，WU Wei 2 ，3 ，TU Yong 2
（ 1. School of Chemical Engineering ，Nanjing University of Science and Technology ，Nanjing 210094 ，China ； 2. Jiangsu Provincial Academy of Environmental Science ，Nanjing 210036 ，China ； 3. School of the Environment ， Nanjing University ， Nanjing 210093 ， China ） Abstract ： In order to analyze the advantages / disadvantages of the combined treatment process between “ physicochemical + biochemical ”and “biochemical + physicochemical ”in treatment of textile wastewater ，gas chromatography-mass spectrometry （ GC-MS ） was used to determine the degradation process of organic pollutants in this two totally different treatment processes. The same analysis was also conducted to the sludge and discharged water. The results showed that the “physicochemical + biochemical ”process displayed a poorer effect than “biochemical + physicochemical ”in degrading the organic pollutants. The latter was 6. 2% higher than the former in removing the organic pollutants averagely. The difference was mainly manifested in the efficiency of anaerobic hydrolysis in the two coupled processes. Moreover ，the implement of “physicochemical + biochemical ” process resulted in the migration of plenty of typical organic pollutants to sludge from primary coagulation sedimentation process and to the discharged water ，which would cause secondary pollution easily. Key words ： textile wastewater ； gas chromatography-mass spectrometry （ GC-MS ） ； organic pollutants ； migration
FeSO 4 ， “生化 + 物 化 ” 二期则使用 处 理 工 艺， 处理规
4 模为 2 ˑ 10 t / d ， 混 凝 剂 选 用 聚 合 氯 化 铝 （ PAC ） ， 两
期工程共用调节池， 污水处理厂具体处理工艺如图 1 和图 2 所 示 . 对 调 节 池 废 水 以 及 各 处 理 工 段 出 水 采样， 进行常 规 水 质 分 析 和 GC-MS 分 析， 常规水质 对一期混凝沉淀的新鲜 检测结果如表 1 所示 . 此外， 污泥以及一期出水排放水体采样进行 GC-MS 分析 .
1. 2
分析方法 采用气 质 联 用 仪 （ GC-MS ） 分 析 废 水 中 的 有 机
表观 成 深 绿 色， 污泥的提取步骤
［ 13 ， 14 ］
：对污泥进行
抽滤 、 冻干， 将冻干 后 的 污 泥 装 入 索 氏 提 取 器， 用二 氯甲 烷 抽 提 24 h ， 将提取液转移至旋转蒸发器在 43ħ 下 浓 缩 至 1 mL ， 加 少 量 无 水 硫 酸 钠 干 燥， 最后 用氮气吹脱将萃取液浓缩至 0. 2 mL 左右， 在 277 K 的条件下保存待测 . 2 2. 1 结果与分析 常规检测数据分析 “物化 + 生化 ”处 由表 1 可知， 污水处理厂一期 理方法对污水中各项常规污染物指标的去除效果均 “生化 + 物 化 ” 的 处 理 方 法 （ TP 除 外 ） ， 不如二期 二 期工艺对各类污染物的去除率比一期平均高 6. 2% . 以该地执行的《太 湖 地 区 城 镇 污 水 处 理 厂 及 （ DB 32 / 重点 工 业 行 业 主 要 水 污 染 物 排 放 限 值 》 10722007 ） 为 例 （ 主 要 控 制 指 标 COD < 60 mg / L ； NH 4+ -N < 5 mg / L ； TN < 15 mg / L ； TP < 2 mg / L ；色 度 < 40 倍） ， NH 4+ -N 和 TN 的去除上 一期工艺在 COD 、
主 要 含 有 活 性、 酸性染料以 水的比例占 80% 以 上， 及大量印染助剂 、 染 料 溶 剂；其 余 为 周 边 生 活 污 水 . 该污水厂污 水 处 理 工 程 分 两 期， 一 期 使 用“物 化 +
4 生化 ” 处理工艺， 处理规模为 1 ˑ 10 t / d ， 混凝剂选用
one certain wastewater treatment plant in Changshu
210094 ； 2. 江苏省环境科学研究院， 南京
210036 ； 3. 南京大学环境学院， 南京
210093 ）
“物化 + 生化 ” 2 种 耦 合 工 艺 的 优 缺 点， 摘要：为分析和比较印染废水处理中 和“生 化 + 物 化 ” 应 用 气 相 色 谱 -有 机 质 谱 联 用 仪 （ GC-MS ） 分析了 2 种耦合工艺在印染废水处理中有机物的降解过程， 并对物化 污 泥 和 排 放 水 体 中 的 有 机 污 染 物 进 行 了 检 测 . ， “物化 + 生化 ” ， 结果表明 工艺对有机物的降解效果不 如“生 化 + 物 化 ” 后 者 对 各 类 污 染 物 的 平 均 去 除 率 比 前 者 高 6. 2% ， 主 ， “物化 + 生化 ” 要差别体现在厌氧水解工艺的作用效率上 . 此外 工艺导致印染废水中典型有机污 染 物 向 物 化 污 泥 以 及 排 放 水 容易引起二次污染 . 体中迁移， 关键词：印染废水；气相色谱 -有机质谱联用仪（ GC-MS ） ；有机污染物；迁移
07 07 ；修订日期 ：20090723 收稿日期 ：2009 基金项目 ： 江苏省 建 设 厅 科 技 攻 关 项 目 ； 国 家 水 体 污 染 控 制 与 治 理 005 ） 科技重大专项（ 2008ZX07313作者简介 ： 刘伟京（ 1967 ） ， 男， 博 士 研 究 生， 高 级 工 程 师， 主要研究 方向为污水治 理 工 艺 设 计 研 发 、 环境影响评价以及水污 E-mail ： wjliu99 @ yahoo. com. cn 染环境规划，
one certain wastewater treatment plant in Changshu
印染废水常规水质指标
Characterization of experiment wastewater 二期 A / O （ PACT ） 8 18 3. 5 13. 2 2. 1 40 106 混凝过滤 7 55 15 3. 3 12. 8 0. 2 30 8
耦合工艺的实际运 行 效 果 后 指 出， 在印染废水的处 理中， 生化段和物 化 段 的 设 置 顺 序 其 实 并 无 原 则 性 的区分， 采取不同的工艺处理性质相近的废水， 均可 取得良好的效果 .
4期
刘伟京等： GC-MS 用于分析印染废水处理中有机污染物的降解及迁移的研究
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中图分类号： X791 文献标识码： A 3301 （ 2010 ） 041008 06 文章编号：0250 -
Analysis and Research on the Degradation and Migration of Organic Pollutants in Textile Wastewater Treatment Process by GCMS