臭氧氧化二级出水有机物可生化性研究

2期杨岸明等:臭氧氧化二级出水有机物可生化性研究图2臭氧投加量对UV254的影响Fig.2InfluenceofozonedosagetotheUV254B、C这3个污水处理厂二级出水臭氧氧化后SUVA的变化规律.可以看出,臭氧可大幅降低各污水处理厂二级出水的SUVA值,当臭氧投加量为6mg/L时,臭氧氧化A、B、C3个污水处理厂二级出水的SUVA变化趋于稳定,SUVA分别降低了6718%、6814%与5616%,大幅提高了二级出水中有机物的可生化性.图3臭氧投加量对SUVA的影响Fig.3InfluenceofozonedosagetotheSUVA21113臭氧提高了二级出水的BOD5/COD图4给出了臭氧氧化后BOD5/COD的变化规律.BOD5/COD随臭氧投加量的增加而增加,当臭氧投加量为6mg/L时,臭氧氧化A、B、C3个污水处理厂二级出水的BOD5/COD分别提高了216%、2917%与320%.B厂二级出水臭氧氧化后BOD5/COD提高不明显,主要由于B厂二级出水有机物的可生化性较好,B厂二级出水BOD5/COD为2718%,而A厂与C厂分别为8%与6%,说明B厂二级出水的中难生物降解的不饱和有机物较少,所以臭氧氧化对该厂的有机物可生化性提高作用没有A厂与C厂明显.BOD5/COD的提高说明臭氧氧化二级出水的可生化性明显增强,但由于各厂来水水质及处理工艺的差异导致二级出水中有机物的组分及含量的不同,臭氧氧化后表现出不同的特性,A厂BOD5/COD随臭氧投加量的增加不断上升,B、C两厂BOD5/COD随臭氧投加量的增加先增加后降低.BOD5/COD增加是由于有机物结构被破坏,大、中分子转化为了中、小分子,部分难降解有机物被氧化为易生物降解的小分子有机物.但B、C两厂当臭氧投加量分别大于6mg/L与8mg/L后,BOD5/COD开始下降,可能是由于臭氧的进一步氧化作用使部分有机物矿化.图4臭氧投加量对BOD5/COD的影响Fig.4InfluenceofozonedosagetotheBOD5/COD21114臭氧提高了二级出水的BDOC图5给出A厂二级出水臭氧氧化后BDOC与BDOC/DOC的变化.可生物降解溶解性有机碳(BDOC)指示可被异养微生物同化、异化作用代谢的溶解性有机物.BDOC与BDOC/DOC随着臭氧投加量的增加而增加,当臭氧投加量从0mg/L增加至10mg/L时,BDOC从0162mg/L提高到2190mg/L,BDOC/DOC从814%增加至39%,表明臭氧氧化增加了微生物可利用溶解性有机物及其在总有机物中的比例,从而提高了二级出水有机物的可生化性.212臭氧氧化二级出水的三维荧光指纹光谱分析污水处理A厂二级出水的三维荧光光谱等高线如图6所示,主要荧光峰有Flu1～Flu5共5个[22～24],Flu1表示色氨酸类(tryptophan2like)芳香族蛋白质,Flu2表示溶解性微生物代谢产物(solublemicrobialbyproduct2like),Flu3表示芳香族蛋白质或酚类物质,而Flu4和Flu5表示腐殖酸、富里酸等腐殖质(主要为visiblefulvic2like和UVfulvic2like).通过进一步分析二级出水及不同臭氧投加量氧化后的563环境科学31卷图5臭氧投加量对可生物降解溶解性有机碳的影响Fig.5InfluenceofozonedosagetotheBDOC三维荧光光谱的数据矩阵,得到各荧光峰的峰值对应的激发/发射波长(Ex/Em)及相应的荧光强度(FI),见表1.图6中Flu3、Flu4及Flu5荧光峰处的荧光光谱等高线密集,表1中Flu3、Flu4对应的荧光强度较强,Flu5对应的荧光强度次之.表明芳香族蛋白类物质和腐殖质类物质是二级出水中主要荧光物质,富里酸类物质也占有较大的比例.图6臭氧氧化前二级出水的三维荧光光谱等高线Fig.63DEEMcontoursforsecondaryeffluentbeforeozonation表1二级出水臭氧氧化荧光物质的荧光强度/mg·L-1Table1Fluorescenceintensityofthefluorescentsubstancesintheozonationofsecondaryeffluent/mg·L-1臭氧投加量/mg·L-1Flu1Flu3Flu4Flu5Ex/EmFI/nmEx/EmFI/nmEx/EmFI/nmEx/EmFI/nm0——280/35046814250/43043919320/410355162——280/35046117250/43044116320/410352104230/35015016280/34017617250/44021717330420148186230/34