水中烷基酚类物质去除方法

水中烷基酚类物质去除方法

工业水处理

率达95.6%，同时对体系中的总氮去除率为43.9%。该菌株通过无氧化过程使乙氧基链逐渐缩短的途径降解去除NPEOs，可避免产生危害性更大的烷基酚聚氧乙烯醚的羧酸化产物。该反应的降解速率常数为0.224d-1，半衰期为3.09d。张志刚等〔9〕对采自上海某石化腈纶厂废水处理站的塔式生物滤池和沉淀池水进行分离筛选，得到1株能降解2，6-二叔丁基酚的菌株，经固定化后的菌株在pH5~9，温度

35~45℃，底物质量浓度100.0mg/L条件下，12d内对污染物的降解率可达到86%，动力学常数为0.1519，半衰期为4.56d。1.2活性污泥法

活性污泥法是一种常见的污水生物处理法。该方法具有工艺简单、运行方式灵活、基建费用低等优点，广泛用于对城市污水的处理中。

蒋俊等〔10〕从好氧活性污泥中分离到1株能降解NP的菌株，经鉴定为柠檬酸杆菌属。他们由正交试验确定了该菌株降解NP的最佳条件为：温度

35℃、初始pH=5.5、NP初始质量浓度为10mg/L，在最佳条件下降解24h，NP去除率达79.64%。同时他

们指出可通过后续研究跟踪监测菌株添加到环境后的生存状况及降解能力的变化，评价生物添加效果，并通过检测降解过程中的代谢产物，从生化学角度揭示菌株降解机理。外国学者也对烷基酚做了进一步研究，揭示了烷基酚的去除降解方式。N.N.

Tuan等〔11〕发现Acinetobactersp.OP5可以将雌激素

活性较强的烷基酚降解为短链烷基酚，减低其激素活性，然后通过多元裂解和双氧酶的作用去除短链烷基酚。在对4-甲基邻苯二酚、儿茶酚、4-乙基苯酚等的去除研究中发现，烷基酚的链越短去除效果越好。

一些学者还分离得到了只以烷基酚为碳源的微生物，从而提高了微生物对烷基酚的降解效果。古新等〔12〕从城市污水处理厂活性污泥中分离得到1株能够在缺氧条件下以壬基酚聚氧乙烯醚（NPEOs）为唯一碳源和能源生长的菌株NP25b（红细菌属）。该菌株对NPEOs 在缺氧条件下有较高的降解率；在底物质量浓度为400mg/L、温度为30℃时，7d内该菌株对NPEOs的降解率最高可达84%。颜丙花等〔13〕用微生物法处理制革废水中的NPEOs，得到1株以

NPEOs为唯一碳源生长的菌株OPQa3，该菌株属于短波单胞菌属Brevundimonassp.，结果表明，在746mg/L的NPEOs培养基中，120h内该菌株对NPEOs

范荣桂，等：水体中烷基酚类物质的去除研究进展的降解率可达84.5%，OPQa3生长的最佳温度为

30℃，最适pH≈7。降解性质粒检测结果表明，降解菌OPQa3对NPEOs的降解功能是由质粒控制的。该研究成果为制革废水中NPEOs降解菌的进一步

研究奠定了基础。

刘易〔14〕研究了好氧菌群对低浓度OP的生物降解特性和群落特征，其发现在OP 初始质量浓度为

50~200μg/L的条件下，OP初始浓度的升高对好氧菌群形成一定的代谢抑制。弱碱性条件（pH=8）最有利于好氧活性污泥对OP的生物降解，有机添加物

（甲醇、葡萄糖、苯酚、酵母浸出物）可普遍改善微生物对OP的生物代谢，其中，苯酚和酵母浸出物的促进效果最明显，在OP初始质量浓度为200μg/L的条件下，可使OP 的降解半衰期从5.3d分别缩短至

3.2、2.3d。

1.3其他生物法

近年来，发展了许多其他的生物方法，包括生物接触氧化法-纳滤法和传统活性污泥法-纳滤法，这些方法产生的污泥量少，二次污染少。如乔大磊〔15〕研究了MBR-NF耦合工艺对NPEOs的去除效果以及在NPEOs的介入下，工艺对于常规污染物的去除性能。结果表明，在系统进水NPEOs平均质量浓度为

260μg/L的条件下，出水NPEOs的平均质量浓度1.4μg/L，去除率为99.4%。NPEOs 的介入对工艺的COD、TN、TP的去除没有明显影响，系统运行稳定，并通过采用先柠檬酸洗后NaOH碱洗相结合的清洗方式对NF膜进行周期性的清洗，可以有效控制膜污染，这表明该工艺应用于大型污水处理厂前景可观。MBR-NF耦合工艺的结合，使两种工艺的优点得到了有效发挥，既强化了MBR的生物降解能力，也促进了NF膜高效截留污染物的作用。

2高级氧化法

高级氧化法具有适用范围广、不产生二次污染，

对水体中的有机物几乎都可氧化等优点。高级氧化法作用原理是以产生有强氧化能力的羟基自由基为特点，在高温高压、电、声、光辐射、催化剂等不同反应条件下，将水体中难降解的大分子有机物降解为小分子无机物的方法。因此，该方法对水体中低浓度、难降解、稳定性好、沸点高的烷基酚物质的去除具有一定的发展空间。

2.1单一氧化法

O3、H2O2、Cl2等氧化剂单独使用时，虽然存在氧

11

专论与综述

化能力不强且有选择性等缺点，但在一定条件下它们分解产生的HO·几乎可氧化所有的有机物，且反应速率较快。胡翔等〔16〕用臭氧氧化法去除水体中壬基酚的研究表明，单独臭氧分子氧化污染物需要

12min，且臭氧消耗量大，对NP的去除率达96%。2.2

联合氧化法

联合氧化法是将几种单一的氧化法联合起来，用来更有效地去除水体中的烷基酚的方法。P.M.

Nagarnaik等〔17〕分别用紫外光/过氧化氢法、Fenton

法、紫外-Fenton法3种方法去除烷基酚，以紫外-

Fenton法去除效果最好，反应速率常数为1.1×1010

L/（mol·L），且在烷基酚初始浓度较低时的去除率最

好。刘光明等〔18〕用UV/H2O2光解烷基酚聚氧乙烯醚，在光助Fenton氧化过程中，光照时间、pH和H2O2浓度对烷基酚聚氧乙烯醚的降解都有较大的影响，降解过程主要是H2O2吸收紫外光辐射，产生HO·等自由基，HO·攻击烷基酚聚氧乙烯醚，得到相应的产物。以重组基因酵母测定其光降解过程中的雌激素效应变化，结果表明仅在最高浓度时有很弱的雌激素效应检出，而且雌激素效应并未随着光解过程有较大的变化。

联合氧化法具有操作方便、高效等优点，但其费用较高，适用于低浓度、少量的污水处理，如果将其作为污水的深度处理方法，可以使运行成本降低，提高去除率。

2.3催化及其他氧化法

通过对催化剂改性，可以增强催化剂的活性，提

高对污染物的去除率，降低处理成本。黑晓慧等〔19〕以用碱处理后的13X分子筛、硅酸钠为原料，加入模板剂，同时引入La2O3，在水热条件下进行晶化反应，生成了具有良