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城市污水的合理再生利用对环境、经济和社会均具有非常重要的意义,其可以有效地缓解水资源短缺,维护经济发展、促进环境恢复与平衡。城市污水经过生物处理后会存在很多带毒性的化学污染物、植物性营养物质和病原微生物,因此,城市污水排放前需要经过严格的消毒过程。这将不可避免的产生对生物有害的消毒副产物,其中二甲基亚硝胺(NDMA)便是毒性较强的一种亚硝胺类物质。NDMA以及其前驱物随水体排放进入河流后很难自然降解,其于下游饮用水厂消毒中将会再次生成NDMA,从而影响饮用水安全。本论文分析对比了 MBR和AAO生物处理工艺出水中的有机物特性及NDMA生成特性,并研究了氯化铁混凝、粉末活性炭吸附以及两种工艺联合使用对MBR、AAO出水中NDMA前驱物的去除作用。本论文还采用树脂分离、分子量分级、三维荧光光谱分析、红外光谱分析等技术对MBR、AAO出水及深化处理后的出水中的有机物组分进行表征,分析了 NDMA前驱物的特性以及各深度处理工艺对不同组分前驱物的作用效果。本文得出的主要结果如下:(1)污水的处理工艺不同导致了水样中DOM的组成成分不同,MBR工艺出水优于AAO出水,如MBR出水的浊度、DOC及UV254更低。MBR工艺出水中的有机物主要为多糖类、一级胺类和富里酸类物质,而AAO工艺出水中更多的是溶解性微生物产物、芳香性蛋白质类、多肽、氨基酸尤其为二级胺类物质。此外,MBR出水比AAO出水含有更多MW>1 kDa和亲水性组分。两种水样中DOM组分的差异导致各类消毒副产物生成势的不同。MBR出水中常规的卤代消毒副产物的生成活性强于AAO出水,比如MBR出水中TCM生成量为526μg/mg-C,是AAO出水的13倍。相反,AAO出水的NDMA生成活性高于MBR出水,是MBR出水的1.43倍。(2)在AAO出水中,MW<30 kDa及亲水性的有机物为NDMA的主要前驱物。混凝吸附联用工艺表现出最高的NDMA生成势去除率(57%),其次为单独的吸附工艺(50%)和混凝工艺(28%)。单独的混凝处理或吸附处理均更易去除MW>30 kDa和HoA组分的前驱物。而混凝吸附工艺联用时,对MW<30 kDa组分的前驱物的去除效率显著增加。因此,混凝吸附联用工艺可得到最高的NDMA生成势去除效率,去除率为57%。AAO出水中DOM的荧光强度均可被三种工艺有效降低,混凝去除更多的富里酸类物质,而吸附工艺可以去除更多溶解性微生物产物类和芳香性蛋白类物质。富里酸类物质的去除可以降低NDMA生成势,同时其比例的升高也伴随单位有机碳NDMA生成势的升高,说明富里酸类物质与氯消毒剂反应时有较高的NDMA生成活性。(3)在MBR出水中,NDMA的主要前驱物为MW<1 kDa及亲水性的有机物。混凝工艺对MW>100kDa的前驱物去除效果最佳,而吸附工艺更容易去除1-10 kDa组分的NDMA前驱物。两工艺对疏水酸性组分的NDMA前驱物的去除效果均比其他组分高。混凝更易去除富里酸类物质,而吸附更易去除溶解性微生物产物、芳香性蛋白类、多肽、氨基酸等物质。混凝和吸附对所有组分的DOM均有去除效果,这必然导致NDMA生成势下降。但混凝或吸附工艺对NDMA前驱物的去除程度低于其他有机物,这使得NDMA前驱物在DOM中占得比例增大。因此,氯与剩余的DOM反应将会有更高的NDMA生成率,使得单位有机碳NDMA生成势升高。