赵永哲(齐齐哈尔市环境监测中心站 黑龙江 齐齐哈尔 161000)

刘婧祎 赵雨峰(佳木斯市环境保护监测站 黑龙江 佳木斯 154003)

含增塑剂废水处理工艺分析

赵永哲(齐齐哈尔市环境监测中心站 黑龙江 齐齐哈尔 161000)

刘婧祎 赵雨峰(佳木斯市环境保护监测站 黑龙江 佳木斯 154003)

含塑化剂废水处理方法，包括物理化学法、生化法等技术的原理、特点及研究现状进行了详细介绍，综合分析表明，研究价格低廉、选择性好、易再生的水处理方法是今后含增塑剂废水处理领域的主要发展趋势。

含增塑剂废水；水处理；物理化学法；生化法

增塑剂(塑化剂)从化学结构分类有脂肪族二元酸酯类、苯二甲酸酯类(包括邻苯二甲酸酯类、对苯二甲酸酯类)、苯多酸酯类、苯甲酸酯类、多元醇酯类、氯化烃类、环氧类、柠檬酸酯类、聚酯类等多种。增塑剂产品种类多达百余种，但使用得最普遍的即是一群称为邻苯二甲酸酯类(或邻苯二甲酸盐类亦称酞酸酯)的化合物。邻苯二甲酸酯类塑化剂的常见品种包括：邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯(DEHP)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、邻苯二甲酸二正辛酯(DNOP)、邻苯二甲酸丁苄酯(BBP)、邻苯二甲酸二仲辛酯(DCP)、邻苯二甲酸二环己酯(DCHP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP)、邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)和

邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)。某些塑化剂的分子结构类似荷尔蒙，被称为“环境荷尔蒙”，环境荷尔蒙系指外在因素干扰生物体内分泌的化学物质。在环境中残留的微量此类化合物，经由食物链进入体内，形成假性荷尔蒙，传送假性化学讯号，并影响本身体内荷尔蒙含量，进而干扰内分泌之原本机制，会造成内分泌失调。若长期食用可能引起生殖系统异常、甚至造成畸胎、癌症的危险。

塑化剂是大宗工业品，广泛应用于国民经济各领域，包括塑料、橡胶、粘合剂、纤维素、树脂、医疗器械、电缆等成千上万种产品中。DEHP是塑化剂最主要的一种，用于工业。据统计，2007年，塑化剂PAEs全世界年产量已超过200万t，其中我国的年产量突破100万t。

由于使用塑化剂的塑料产品现在很普遍，因此塑化剂DEHP在环境中广泛存在，在空气、水中均含有。塑料薄膜中的DEHP具有很强的自由性，可从塑料中渗出进入环境，随着农用塑料薄膜的大量使用，塑料薄膜成为土壤中DEHP的一个主要来源。一项对中国23个城市耕地土壤的抽样检测报告显示，DEHP的检出率为100％，含量范围为0.20-7.11mg/kg。而北方土壤中PAEs的含量高于南方，这与农业地膜的使用呈现相关关系。

1 物理化学法

邻苯二甲酸二丁酯、二辛酯的高浓度废水通常采用焚烧处理。采用萃取法和紫外氧化降解法对高浓度增塑剂废水进行两级降解处理，出水COD达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中一级标准。模拟废水主要成分为邻苯二甲酸二丁酯(DBP)，萃取法处理高浓度增塑剂废水中，COD值为60400mg/L。影响因素为相比、时间、温度、稀释倍数、pH五个因素，通过实验确定萃取剂为四氯化碳，选用COD标准测定法，确定了最佳工艺条件：相比为0.6、反应时间为3min、反应温度为35℃、原水萃取、pH值为3，萃取分层后萃取相回收的邻苯二甲酸酯类可重新利用，阻止其流入环境，达到资源化的效果。对优化工艺实验验证，降解后出水COD值为24mg/L，萃取率为99.96％。经萃取处理后采用UV/fenton法对废水进一步氧化降解，该工艺中模拟邻苯二甲酸二丁酯废水浓度为40mg/L，影响因素为双氧水加入量、硫酸亚铁加入量、pH值、氧化时间、反应温度五个影响因素，经单因素及优化实验确定了最佳工艺条件：H2O2量为0.3L/L，硫酸亚铁量为50g/L，pH值为5，氧化时间为45min，反应温度为25℃。对优化工艺实验验证，降解后废水浓度为0.4mg/L。两项工艺选定后，对原模拟废水采用萃取和氧化两级连续处理降解，萃取降解后出水COD为23mg/L，紫外氧化降解后出水COD值为8mg/L。

2 生物化学法

酸析-厌氧-缺氧-好氧法

增塑剂废水具有pH值高、有机物浓度高、水质复杂、难降解等特点，废水中含有大量的对苯二甲酸和辛醇，对苯二甲酸浓度过高对生化系统有较强的抑制、毒害作用。

工艺流程及特点：经过酸析反应器后，废水中的对苯二甲酸即与废水分离沉降，通过三相沉降罐将废水、浮渣、密度大于水的对苯二甲酸等析出物有效分离，使待处理废水中的有机物浓度大大降低，且降低废水中有害物质对生化系统的抑制和毒害。酸析过程中控制有效酸析沉降环境pH值为4.5-5.0，CODCr最大去除率能达到60％。在酸析过程中需注意酸度的控制，pH值太低不利于对苯二甲酸的析出，同时由于中和池增加了废水的总盐分，给生化系统处理带来难度。

图1 废水处理工艺流程

经预处理后的废水进入生化处理系统，在水解酸化段引入生活污水，在增加综合废水可生化性的同时为废水的生化处理提供了有效的氮、磷元素，提高了生化系统的运行效果。

厌氧段采用UASB工艺，在厌氧条件下由多种微生物共同作用，使有机物分解并生成CH4和CO2。它可分为3个阶段：水解、发酵阶段；产氢、产乙酸阶段；甲烷化阶段。厌氧反应在自身发挥作用的同时，还可为后续好氧处理创造良好的物质条件。

在UASB反应器的上部设置三相分离器，下部为污泥悬浮区和污泥床区，底部为布水区。该反应器还能实现污泥颗粒化，颗粒污泥自身良好的沉降性能，三相分离器对污泥具有良好的截留作用，混合液在沉淀区进行分离，污泥可自行回流到污泥床区，这使污泥床区能保持很高的污泥浓度。因此UASB工艺对高浓度有机废水的处理更具有容积负荷高、CODCr去除效果明显、抗冲击能力强、污泥浓度高、产甲烷活性高的优势。

好氧段活性污泥池出水进入PACT反应池，对好氧处理后段进行更进一步的有效生化降解。PACT法是将粉末活性炭(PAC)加入活性污泥中的一种废水处理新工艺。该工艺目前已被广泛用于处理印染、化工、焦化、炼油、制药等工业废水，其特点是PAC颗粒包裹在活性污泥絮体中，将活性炭吸附生物再生和生物降解有机结合，强化了活性污泥絮体的净化功能，提高了系统的处理能力。通过PACT池的生化反应，在提高有机物去除率的同时改善二沉池的出水絮凝效果，以确保出水水质稳定达到设计要求。

剩余污泥浓缩后，经板框压滤机压滤成泥饼外运处理。该处理工艺具有耐冲击负荷能力强，处理效果稳定、操作管理简单等特点。

工程实际运行结果表明，采用酸析沉降-水解-UASB-兼氧-活性污泥-PACT工艺处理增塑剂废水是有效的，处理出水水质能稳定达到GB8978—1996三级排放标准的要求。

3 结论

本文研究了增塑剂废水的降解物理化学、生物化学降解工艺，紧随绿色环保的主题，将污染程度降低至最低限。

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〔5〕王蕊，李厚勇，王子兰，郭启明，刘永霞，陶玉珍，高晓奇.邻苯二甲酸(2-乙基己基)酯致畸致突变实验研究〔J〕.癌变.畸变.突变，2002年02期.

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〔9〕王芳.高浓度增塑剂废水处理工艺研究〔D〕.长春工业大学，2012年.

Treatment Technology of Wastewater Containing Plasticizer

ZhaoYongzhe(Environment Monitoring Center Station of Qiqihaer City Qiqihaer HeiLongjiang 161000)

The technology principle，characteristics and research status of methods of treating wastewater containing plasticizers，including physical and chemical method，biochemical method are introduced in this paper.Comprehensive analysis shows that the research of wastewater treatment method of low price，good selectivity and easy regeneration is the future development trend of plasticizer containing wastewater treatment.

Wastewater containing plasticizer Water treatment Physical and chemical method Biochemical method

X703

A

1674-263X(2016)03-0068-03

2016-09-20

赵永哲(1971-)，男，硕士，高级工程师，从事环境监测工作。