AOO 和 OAO 对焦化废水中 PAHs 削减行为的影响

同生化工段中的浓度变化，以此来考察PAHs在处理过程中的削减行为。1材料和方法1.1研究案例迁安焦化污水处理厂一期A/O/O和三期O/A/O工艺流程如图1所示。图1A/O/O和O/A/O工艺流程一期A/O/O和三期O/A/O工程分别于2004年、2009年建成并投入使用，处理水量分别为3600、2400t/d，干污泥排放量分别为9、6t/d，分别采用A/O/O、O/A/O内循环生物脱氮处理工艺。原水依次经过隔油、气浮、调节、初沉预处理工艺后进至生化反应装置，通过A/O/O或者O/A/O处理进一步削减废水中的挥发酚、COD、氨氮等。1.2样品的采集方法选取迁安焦化厂两生化处理车间的污泥和废水进行分析。污泥取自A池、O1池、O2池底部以及外排泥，水样分别取自两种工艺的初沉池出口、A池、O1池、O2池、混凝池出口。取样时间为2018-12-03至2018-12-10，早中晚各取1次样，然后按平均比例进行混合。水样保存于事先用去离子水反复润洗过的1L棕色瓶中。取样后，立即用0.45μm的聚四氟乙烯膜对水样进行抽滤处理，并加入稳定剂浓硫酸将水样pH调至2左右在4℃进行避光密封保存。污泥保存于棕色瓶中，在-20℃进行避光密封保存。1.3试剂和材料乙腈、甲醇、二氯甲烷、正己烷，液相色谱纯，国药集团化学试剂有限公司；硫代硫酸钠、无水硫酸钠、氯化钠，分析纯，国药集团化学试剂有限公司；十氟联苯，纯度99%，国药集团化学试剂有限公司；16种多环芳烃标准溶液，包括萘Naph、苊烯Acy、苊Ace、芴Fle、菲Phen、蒽Ant、荧蒽Flu、芘Pyr、苯并（a）蒽BaA、Chr、苯并（b）荧蒽BbF、苯并（k）荧蒽BkF、苯并（a）芘BaP、二苯并（a，h）蒽DBA、苯并（1，2，3-cd）苝Inp、苯并（ghi）苝BgP等，液相色谱纯，国家标准物质中心。1.4实验仪器Ultimate3000型高效液相色谱仪；LDF-III型超纯水机；3-5N型离心机；RE-3000A型旋转蒸发仪；HDG-2A型抽滤装置；DC150-1B型氮吹仪等。1.5多环芳烃含量的测定泥相和水相中PAHs含量的测定均采用高效液相色谱进行。2结果与讨论2.1两种工艺进出水的PAHs浓度分析对采用A/O/O工艺及O/A/O工艺的进水以及混凝沉淀出水的PAHs进行了测定，16种优先控制的PAHs有10种被检出，结果如图2所示。（a）进水（b）混凝沉淀出水图2A/O/O及O/A/O工艺进出水中10种PAHs的平均浓度由图2可以看出，O/A/O工艺进水的PAHs的浓度明显低于A/O/O工艺，A/O/O工艺进水总PAHs质量浓度是393.56μg/L，而O/A/O工艺进水总PAHs质量浓度为149.16μg/L。通过查阅文献发现，16种PAHs在焦化废水〔15〕、炼化废水〔16〕、印染废水〔17〕、城市污水〔18〕中的质量浓度分别为140~5500、4000~15000、1.35、0.21~14μg/L。可见两种工艺进水PAHs质量浓度均介于140~5500μg/L。两种工艺进出水中PAHs的浓度占比大体相近，5环以下芳烃含量占比较大，其中萘的含量达到最大值，5~6环芳烃中艹屈2苯并（a）芘占比较大。W.H.Zhang等〔19〕对焦化废水中的多环芳烃进行分析后发现，焦化废水中含有270多种PAHs及其衍生物，其中3~4环PAHs占比最大。吴海珍等〔20〕也发现水相中3~4环PAHs含量占比较高，5~6环中苯并（a）蒽所占浓度较高，可能是煤种差异以及热解工艺条件不同所导致。最后的混凝出水中，A/O/O工艺出水的总PAHs质量浓度为16.35μg/L，与原水相比，总去除率为95.85%；O/A/O工艺出水的总PAHs质量浓度为17.152μg/L，与原水相比，总去除率为88.50%；A/O/O工艺出水苯并（a）芘质量浓度为1.26μg/L，O/A/O工艺出水出水苯并（a）芘质量浓度为1.38μg/L，虽然总PAHs浓度达到了国家二级排放要求的50μg/L，但是两种工艺出水苯并（a）芘质量浓度明显高于0.03μg/L，因此从进出水PAHs的削减量可知，A/O/O工艺优于O/A/O工艺。韦朝海等〔3〕通过实验又发现，焦化废水中2~3环PAHs和4~6环PAHs分别有24%~49%和56%~76%容易被污泥吸附，因此不能单独考虑水相中PAHs的分布规律，而必须将水相和泥相中PAHs的分布行为进行统筹考虑。2.2两种工艺水相和泥相中PAHs浓度图3是A/O/O和O/A/O工艺水相和泥相中10种PAHs的分布情况。（a）A/O/O工艺水相（b）O/A/O工艺水相（c）A/O/O工艺泥相（d）O/A/O工艺泥相图3A/O/O和O/A/O水相和泥相中10种PAHS的平均浓度分布由于PAHs疏水性较高，极易富集