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本论文对沿江某大型化工企业二沉池出水(生化尾水,未经消毒)中溶解性有机物(DOM)进行了浓缩富集,通过不同孔径的超滤/纳滤膜切割尾水中有机物进行,并得到四个不同分子量的DOM组分(>8000Da,2000-8000Da,1000-2000Da,<1000Da),分别占总DOC总量的16.7%,16.4%,44%和22.9%。分析表明,DOM的多项性质与其分子量特征高度相关:SUVA(UV254/DOC)值即芳香性随分子量的增大而增大,亲水性物质的含量随分子量的减小而升高,其在紫外光谱465cm-1及665cm-1处的吸收比值即E4/E6值随分子量的增大而增大,小分子组分含有更多的酸基团(羧酸、酚羟基),大、小分子组分在三维荧光谱图类蛋白质和类腐殖酸区域均有显示,但大分子组分的响应更强。 针对小分子组分含量较高的特点,综合考察离子交换树脂吸附容量、吸附速率及脱附效率等因素,筛选出对DOM去除速率较快、脱附效率高的丙烯酸系强碱离子交换树脂213作为生化尾水深度处理的吸附剂。研究表明,原pH值(7.5-8.0)有利于树脂对DOM的吸附。离子交换速率受膜扩散控制,通过提高搅拌速度可提高树脂对DOM的去除速率。由于大分子物质在树脂连续吸附DOM过程中会堵塞树脂的孔道,因此连续处理500BV生化尾水后213树脂对DOM的去除能力迅速下降。不同脱附剂对饱和213树脂脱附再生的效率差异较大,考虑实际工程操作因素,NaCl溶液是比较理想的脱附剂。重复使用多次后213树脂表面出现累积效应。213树脂对同分子量组分的吸附动力学表明,213树脂对小分子量组分的去除速率和去除量较高,且优先去除分子量<2000Da的DOM组分,NaCl溶液对其脱附效果也明显优于对大分子组分的脱附。 为减小大分子有机质对丙烯酸系强碱阴离子交换树脂213的污染,论文采用混凝沉淀法作为树脂吸附的预处理工艺。Fe2(SO4)3混凝剂对化工生化尾水DOC去除效可达38%,其最佳投加量(以Fe计)和pH值分别为50mg L-1和7.8。混凝沉淀主要去除大分子量组分。213树脂对混凝出水的DOC去除率达65%。树脂最佳投加量为2.25 g L-1(湿态下约6.9 mL L-1),40分钟内可达吸附平衡,偏酸或偏碱pH值均不利于树脂对DOM的去除。连续处理2000BV混凝出水后,213树脂对DOC去除率保持在62%以上,相比运行初期下降较少。以饱和氯化钠作为脱附剂,相比直接吸附生化尾水的饱和213树脂,吸附混凝出水的饱和213树脂的脱附率提高了约10%。树脂性能稳定,重复使用20次后污染物在树脂表明的累积效应较小。吸附前后树脂的红外光谱和扫描电镜图等结果表明,混凝能减轻大分子有机质对树脂的污染。