污水处理厂挥发性有机污染物特征研究

第４８卷增刊（１）２０１７年６月人民长江ＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒＶｏｌ．４８，Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ（Ⅰ）Ｊｕｎｅ，２０１７收稿日期：２０１６－１２－１７基金项目：杭州市科技计划项目（２０１４０５３３Ｂ０５）作者简介：陈芳，女，高级工程师，主要从事环境监测与管理工作。Ｅ－ｍａｉｌ：ｆｆｆｆｃｈｅｎ＠１２６．ｃｏｍ文章编号：１００１－４１７９（２０１７）Ｓ１－００５５－０５污水处理厂挥发性有机污染物特征研究陈芳，王奕奕，周姗，余波，阮东德（杭州市环境监测中心站，浙江杭州３１０００７）摘要：选取１０家污水厂为研究对象，采用ＧＣ－ＭＳ分析水样中ＶＯＣｓ成分和浓度，研究钱塘江流域杭州段部分污水处理厂进出水中ＶＯＣｓ的种类和含量。结果表明：检出的ＶＯＣｓ包括卤代烃、苯系物、氯苯类和多环芳烃４类，其中进水２０种，出水１１种；不同污水厂、不同时期ＶＯＣｓ种类数和浓度差异较大，但绝大多数浓度处于较低水平；进水中ＶＯＣｓ含量主要由卤代烃、苯系物组成，且多数以苯系物为主，出水则以卤代烃为主，出水检出率最高的是三氯甲烷、１，２－二氯乙烷以及二氯甲烷；大多数污水厂对总ＶＯＣｓ去除率在７７％以上；污水处理过程既消减了一些卤代烃，同时也产生一些物质，导致有一半污水厂出水中卤代烃浓度下降不多甚至不降反升。关键词：挥发性有机污染物；进水浓度；出水浓度；ＧＣ－ＭＳ；污水厂；杭州市中图法分类号：Ｘ８３２文献标志码：ＡＤＯＩ：１０．１６２３２／ｊ．ｃｎｋｉ．１００１－４１７９．２０１７．Ｓ１．０１５随着城市污废水集中处理率的不断提高以及产业结构调整、工业集约化发展，未来的重点污染源控制将逐步转为以污水处理厂出水排放控制为主。我国城市污水处理厂进水主要包括城市生活污水以及要求达标排放的工业废水，其中不仅含有常规污染物，还含有一些有毒有害的微量污染物。这些物质虽然含量低，但在自然界中却很难被降解，且容易在生物体和沉积物中富集，而一般的城市污水处理工艺并不能有效去除这些有毒有害的微量污染物。这些物质的排放对于流域水环境质量和生态安全有着较大的隐患，污水处理厂排放常规指标合格背后掩盖的微量有毒污染风险，值得关注［１－２］。近年来，浙江省大力推行“五水共治”，污水处理厂的建设与运行消减了大量的污染物排放，对水环境质量的根本好转以及生态环境质量的恢复起到了巨大作用，但城市污水处理厂出水即使达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（ＧＢ１８９１８－２００２）一级Ａ标准以及选择控制项目允许排放浓度，大部分指标特别是具有挥发性异味的挥发性有机污染物排放标准远劣于《地表水环境质量标准》（ＧＢ３８３８－２００２）中的控制标准。近年来，杭州各城区的老百姓屡次被自来水中的异味所困扰，而异味成因至今成谜。饮用水源的挥发性有机污染值得关注［３－４］。钱塘江是浙江省最大的河流，也是污水处理厂尾水受纳的最终主要场所，同时也是流域内人民的重要饮用水源。上述污染物排放的日益增多会给钱塘江及杭州湾地区带来严重的生态环境问题，因此调查研究钱塘江杭州段主要污水处理厂进出水中挥发性有机污染物（ＶＯＣｓ）水平、组成和特征，对于钱塘江杭州段的水环境治理具有重要意义。１监测概况１．１样品采集选择尾水排入钱塘江杭州段干流及其支流的污水处理厂１０家，其中城镇生活污水处理厂５家、工业园区污水处理厂５家，分别隶属于建德市、富阳区、杭州主城区及萧山区。城镇污水处理厂主要受纳辖区生活市政污水，同时还含有少量当地的工业废水，工业园区人民长江２０１７年污水处理厂受纳污水主要有造纸、印染、精细化工、香料、农药等工业废水。污水处理厂的基本情况见表１。表１污水处理厂的基本情况序号类型处理能力（万ｔ／ｄ）处理工艺Ａ城镇１２水解－Ａ／Ａ／ＯＢ城镇８氧化沟Ｃ城镇３改良型氧化沟Ｄ城镇４０Ａ／Ａ／ＯＥ城镇６０改良Ａ／Ａ／ＯＦ工业园区３０改良型Ａ－Ｂ工艺Ｇ工业园区１０射流曝气工艺Ｈ工业园区１５射流曝气工艺Ｉ工业园区２５波浪式生化（ＢＩＯＬＡＫ）处理工艺Ｊ工业园区０．３Ａ／Ｏ２废水样品按《水和废水监测分析方法》（第四版增补版），《地表水和污水监测技术规范》（ＨＪ／Ｔ９１－２００２）以及相关监测项目分析方法中规定的采样要求进行。在污水厂进水正常、处理工艺稳定的情况下，对１０家污水处理厂进出口采集瞬时样品，开展监测。１．２标准物质甲醇中２５种挥发性有机物混合标准，ρ＝１００μｇ／ｍＬ，目录号Ｓ－１７４０８Ａ－Ｒ２，批号２１３０３１２８７，美国ＡｃｃｕＳｔａｎｄａｒｄ公司生产。甲醇中５４种挥发性有机物混合标准，ρ＝２００μｇ／ｍＬ，目录号Ｍ－５０２Ａ－Ｒ，批号２１３０９１２８２，美国ＡｃｃｕＳｔａｎｄａｒｄ公司生产。１．３主要仪器Ａｇｉｌｅｎｔ６８９０＋／５９７３Ｎ气相色谱－质谱仪、氮吹仪（Ｂｉｏｔａｇｅ公司，ＴｕｒｂｏｖａｐⅡ）、色谱柱（ＡｇｉｌｅｎｔＨｐ－５