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净水技术 | mbr工艺在新污染物治理中的机遇与挑战-云顶集团3118acm

发布时间: 2023-05-22 阅读量:16 来源:净水技术

01 新污染物治理是大势所趋

2021年3月发布的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中指出要深入开展污染防治行动,重视新污染物治理。2022年5月国务院办公室发布了。此后全国各省、市、自治区、直辖市均在地方层面发布了相关新污染物工作治理方案。

以江苏省为例,2022年12月发布了《江苏省新污染物工作治理方案》。方案指出要通过完善调查监测体系、落实源头管控等方式,进一步加强全省新污染物治理能力,积极落实“筛、评、控”、“禁、减、治”的我国新污染物治理管控总体思路。

2023年3月1日起,正式施行,包括抗生素、环境内分泌干扰物壬基酚等14种新污染物被列入重点管控范围,被实施禁止、限制、限排等环境风险管控措施。该清单中编号1-9是《斯德哥尔摩公约》明确的持久性有机污染物(pops),pops一旦进入环境不易降解,即使是极低浓度也可能造成较大的环境风险。编号10-11是已列入有毒有害大气污染物名录或有毒有害水污染物名录、需实施重点管控的新污染物,编号12和13分别是壬基酚、抗生素,编号14是在我国已被淘汰的pops。因此,新污染物治理已成为未来污水处理厂工艺改造的研究热点

02 新污染物并不“新”

新污染物中的“新”并不是英文中new的意思,更确切的说是英文中emerging的意思,主要是指排放到环境中的,具有生物毒性、环境持久性、生物累积性等特征,对生态环境或人体健康存在较大风险,但尚未纳入管理的有毒有害化学物质

上个世纪60年代开始,国外就逐步开始关注该领域对生态系统和人类健康产生的危害。从大家熟知的ddt、六六六等农药物质到后续近些年学术界耳熟能详的环境激素、微塑料,人类对化学品危害的深入认知使得不断有新物质加入新污染物的范畴。无论是美国还是欧洲,早在2000年左右已开始针对污水处理厂对新污染物的处理效果进行立项研究和立法,其中较为著名的研究项目有苏伊士集团的ampere和armistique项目、瑞士的水保护法案(swisswaterprotectionact)对部分污水处理厂出水设定新污染物排放限制、德国污水处理厂的四级处理要求等。

2021年,网络上疯传一篇关于国内饮用水pfas(全氟和多氟烷基物质)超过国际标准的文章,并列出了国内饮水中pfas浓度排名前10的城市。当时国内尚未把该物质列入饮用水标准,但在动物和细胞实验中pfas对脂质代谢、甲状腺激素代谢、免疫反应、生殖发育等都有干扰。新版的中已将2种含氟物质的浓度进行限定,包括全氟辛酸0.00008mg/l和全氟辛烷磺酸0.00004mg/l。由此可见,新污染物的管控和立法仍需公众舆论和科学研究共同推进。

03 mbr工艺对新污染物的去除效果

通过文献资料查阅,与传统活性污泥法相比,mbr工艺运行过程具有较高污泥浓度和较长的停留时间,因此对部分污泥吸附性较强的新污染物有更好的去除效果(详见下图),比如双氯酚酸、普萘洛尔等药物组分,敌草隆、毒死蜱等农药组分,三氯苯等。

中含氟相关的新污染物是mbr工艺无法去除的,主要包括全氟辛基磺酸及其盐类和全氟辛基磺酰氟(pfos类)、全氟辛酸及其盐类和相关化合物(pfoa类)。这两大类新污染物是目前学术研究的热点,因为传统的高级氧化工艺和生物法均无法有效对其去除。对于清单中的其他物质,只要经过长期污泥驯化或特殊菌种的培育,均可利用传统污泥法或mbr工艺进行有效去除,部分新污染物的去除率可达到80%以上,包括壬基酚、五氯苯酚等物质。但其余新污染可能需要mbr与其他工艺的组合方能有效去除,比如mbr与活性炭联用技术。因此,在今后的工艺研发中需关注新污染物相关法规的演变和推进,及时积累相关数据以提前做好应对。

朱鹏宇,刘建广,辛晓东.活性炭吸附水中全氟化合物的研究进展[j].净水技术,2022,41(10):17-22,147.

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