[发明专利]紫外线和双氧水联合去除污泥中内分泌干扰物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种紫外线和双氧水联合去除污泥中内分泌干扰物的方法。该方法能快速高效地去除污泥中的内分泌干扰物，减少含内分泌干扰物的污泥的环境危害，有利于污泥后续的资源化利用。

背景技术

内分泌干扰物是指一类外源性化合物，自然环境中的内分泌干扰物的名单很长，包括天然雌激素和合成雌激素、植物或者菌类雌激素、烷基酚聚氧乙烯醚的代谢物、有机氯农药、双酚A、多氯联苯、邻苯二甲酸盐和有机锡等化合物。这类化合物进入机体后，会干扰体内正常分泌物质的合成、释放、运转、代谢、结合等过程，激活或者抑制内分泌系统功能，破坏内分泌系统中维持机体稳定性和调控作用的物质，干扰人类或动物内分泌系统诸多环节，进而导致异常效应。

随着世界经济的一体化发展，环境内分泌干扰物通过食物、水、大气和土壤等环境介质与包括人类在内的环境生物体系全方位地接触，成为本世纪初急需治理的“第三代污染”，其对生态环境和人类健康与生存可能带来潜在的危害。环境内分泌在自然界中较为普遍，危害也较大，即使在极低浓度下（纳克每升）也会对生物产生很大的影响，导致生物与人体性激素分泌量及活性下降、精子数量减少、生殖器官异常，并使生殖能力降低，后代的健康与成活率下降、各种癌症的发病率增加、一些动物雌性化现象严重，其次还会导致一些神经毒性和免疫毒性。环境内分泌干扰物的存在及其对人和动物的危害性都已得到不同程度的证实，环境内分泌干扰物对人类及动物内分泌系统的影响也越来越受到全世界的关注，成为国际研究的热点。因此内分泌干扰物的环境行为及降解研究对可持续发展战略具有很重要的意义。

由于在污水介质中检测内分泌干扰物相对污泥介质而言比较简单，因此关于污水中内分泌干扰物的去除研究发展较快。研究表明，由于微生物降解内分泌干扰物的效果是因内分泌干扰物的种类而异，部分内分泌干扰物具有难生物降解的特性，且对微生物具有一定的选择性，一般很难找到一种对所有的内分泌干扰物都有效的微生物菌种。对于那些从与内分泌干扰物相关的化工厂排放出来的污水或污泥，其中的内分泌干扰物及中间产物浓度大，很难直接用生物降解的方法进行处理。目前污水中内分泌干扰物的降解方法主要有光降解、臭氧氧化、芬顿氧化等高级氧化方法。

有一些内分泌干扰物具有很强的疏水性，它们进入城市污水处理系统后易吸附在污泥上，不能被有效去除。污水处理厂排出的剩余污泥或工业污泥成为环境中内分泌干扰物的一大来源。但不同于污水的是污泥成分复杂，会对其中内分泌干扰物的分析检测造成干扰，因此污泥中内分泌干扰物的去除研究进展缓慢。目前有关内分泌干扰物在污泥中的研究仅局限于碱稳定化、污泥好氧及厌氧消化、堆肥化等少数几个污泥处理过程，并且已有的研究表明，污泥碱稳定化、厌氧消化、离心脱水、冷冻解冻、氯化铁调理、石灰调理、聚合物调理等方法都不能对内分泌干扰物的固化和去除产生积极影响，甚至还会导致内分泌干扰物的环境迁移性及持久性增强。

己进行的少量关于污泥预处理对内分泌干扰物去除的研究表明，臭氧预处理提高了对污泥厌氧消化过程中多环芳烃生物降解性的作用；臭氧预处理可有效去除污泥上的雌激素、壬基酚和双酚A；碱解法、热解法和臭氧预处理对剩余污泥厌氧消化过程中药物和个人卫生用品和雌激素的去除作用较小，而臭氧预处理对于某些药物的去除只有促进作用。因此从去除内分泌干扰物的角度出发，化学高级氧化是一种可取的污泥预处理技术。但没有研究考察紫外/双氧水联用技术对污泥中内分泌干扰物的去除。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工艺简单易行，反应温和，处理时间短，对内分泌干扰物的降解率高，无二次污染以及工业化应用前景大的去除污泥中内分泌干扰物的方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：先检测待处理污泥中内分泌干扰物的含量，当每升待处理污泥中内分泌干扰物的含量为10^-3-10毫克质量浓度时，将含内分泌干扰物的待处理污泥的pH值调整为1-7，然后向待处理污泥中投加双氧水，双氧水的投加量为每升待处理污泥投加0.01-5摩尔双氧水，再将紫外灯辐射波长选定为253.7纳米，照射强度为0.05-0.08毫瓦每平方厘米，照射时间为1-20分钟，最后检测污泥中的内分泌干扰物含量发现，污泥中的内分泌干扰物去除率为60-90%。

本发明具有如下优点：

1、本发明是向含有内分泌干扰物的污泥中投加双氧水，反应温度不限，适用污泥的初始pH值为1-7，污泥中内分泌干扰物的浓度范围为10^-3-10毫克每升，常温常压下投加双氧水，辅以紫外照射即可，因此具有适用范围广，反应条件简单易行。