冬季不同污水處理工藝對溶解性有機物的去除

薛 爽，金烏吉斯古楞，2，陳忠林*，王 智，王 儉，文 楊，張 營，王 杰

（1.遼寧大學(xué)環(huán)境學(xué)院，遼寧 沈陽 110036；2.吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院，吉林 長春 130111）

冬季不同污水處理工藝對溶解性有機物的去除

薛 爽1，金烏吉斯古楞1，2，陳忠林1*，王 智1，王 儉1，文 楊1，張 營1，王 杰1

（1.遼寧大學(xué)環(huán)境學(xué)院，遼寧 沈陽 110036；2.吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院，吉林 長春 130111）

以東北地區(qū)4個城市污水處理廠為研究對象，考察冬季不同污水處理工藝對溶解性有機物（DOM）組分的去除效果，以及對DOM組分的光譜學(xué)特性和鹵代活性的影響.利用XAD樹脂將DOM分為5個部分：疏水性有機酸（HPO-A）、疏水性中性有機物（HPO-N）、過渡親水性有機酸（TPI-A）、過渡親水性中性有機物（TPI-N）和親水性有機物（HPI）.結(jié)果表明，A/O法、曝氣生物濾池、浮動填料法和A2/O法對DOM都具有較高的去除能力，其中曝氣生物濾池對DOM的處理效果最好.經(jīng)4種污水處理工藝處理后，5種組分的芳香性和三鹵甲烷生成活性（STHMFP）均升高.A2/O法對HPO-A和TPI-A的芳香性增強程度最高，而曝氣生物濾池對HPO-N，TPI-N和HPI的芳香性增強程度最高.浮動填料法對HPO-A，TPI-A和HPI的STHMFP升高最顯著，A2/O法對HPO-N的STHMFP增加最顯著，曝氣生物濾池對TPI-N的STHMFP升高最顯著.4種污水處理工藝對HPI中熒光物質(zhì)的去除率高于非熒光物質(zhì).而對于其他4種DOM組分來說，不同的污水處理工藝對不同熒光峰的改變不相同.

冬季；污水處理工藝；溶解性有機物組分；光譜學(xué)特性；鹵代活性

溫度是城市污水處理廠污水處理效果的重要影響因素，尤其對生物處理工藝的影響更加明顯［1］.我國東北地區(qū)冬季漫長寒冷，城市污水處理廠對污染物質(zhì)的去除效率低，使排入水體的污染物質(zhì)的量遠遠超過其他季節(jié)［2］.

溶解性有機物（DOM），既可引起色、嗅、濁等表觀水質(zhì)問題，又在水體微污染物的遷移、轉(zhuǎn)化中起著重要作用［3-6］.并且，在加氯消毒過程中DOM會和氯反應(yīng)生成三鹵甲烷（THMs）、鹵乙酸（HAAs）等消毒副產(chǎn)物（DBPs），對人體健康構(gòu)成威脅［7］.由于DOM組成的復(fù)雜性，傳統(tǒng)的測試項目如總有機碳（TOC）或溶解性有機碳（DOC）只能反映DOM的總量.而XAD樹脂分離法可以有效地富集和分離水體中的DOM［8］.XAD是一種立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的非離子大孔徑吸附劑，其吸附機理尚未明確，在一定的酸性條件下，溶質(zhì)分子和樹脂之間存在一定的親水和憎水的相互作用［8-9］.其優(yōu)點是富集和分離水樣同時進行，對極性相似組分的富集和分離效率較高［8］.XAD樹脂吸附分級法為研究DOM的內(nèi)在特性，使水處理工藝研究做到有的放矢提供了可能［10］.

以往關(guān)于飲用水和污水處理工藝對DOM去除的研究多集中在常溫和高溫條件下［11-12］，而關(guān)于低溫條件下不同污水處理工藝對DOM組分的去除效果及對其特性影響的研究未見報道.本研究利用XAD樹脂吸附分級法，選擇冬季東北地區(qū)4個污水處理廠為研究對象，考察冬季城市污水處理廠不同處理工藝對DOM組分的去除效果，以及對DOM組分的光譜學(xué)特性和鹵代活性的影響.

1 材料與方法

1.1 樣品采集

表1 污水處理廠及采樣點描述Table 1 Description of municipal sewage treatment plants and sampling sites

表2 各采樣點所采集水樣的水質(zhì)參數(shù)Table 2 Water quality parameters for samples collected from each sampling site

本研究以沈陽市A，B，C 3個污水處理廠和錦州市D污水處理廠共4個污水處理廠為研究對象，4個污水處理廠均主要接受生活污水.于2012年12月6～28日在這4個污水處理廠采集水樣，采樣時氣溫為-25～-16℃，水樣取回后于4℃的條件下保存.4個污水處理廠的日處理量、處理工藝等情況，以及采樣點位置如表1所示，各采樣點所采集水樣的水質(zhì)參數(shù)如表2所示.

1.2 溶解性有機物的分級分離方法

水樣經(jīng)過0.45μm濾膜過濾后，依次通過串聯(lián)XAD-8和XAD-4樹脂柱，按DOM在不同樹脂上的吸附特性將其分為疏水性有機酸（HPO-A）、疏水性中性有機物（HPO-N）、過渡親水性有機酸（TPI-A）、過渡親水性中性有機物（TPI-N）和親水性有機物（HPI）等5種組分［13］.

1.3 分析方法

1.3.1 DOC DOC采用Shimadou TOC-5000（日本島津公司）測定.各DOM組分的含量均以DOC來表征.

1.3.2 紫外-可見吸收光譜 調(diào)節(jié)水樣pH=7，然后置于1cm石英比色皿中，用紫外-可見分光光度計（Cary 50，美國Varian公司）進行紫外-可見掃描，掃描范圍為190～900nm，用高純水作空白.

1.3.3 三鹵甲烷生成勢 三鹵甲烷生成勢（THMFP）是指在保證加氯量足夠的條件下，與氯反應(yīng)足夠長的時間后，水樣中所能產(chǎn)生的4種三鹵甲烷的最大量.測定步驟為：取100mL水樣于具反口膠塞的玻璃瓶中，用0.1mol/L的NaOH溶液或0.1mol/L的HCl調(diào)節(jié)pH 7.0±0.2.加入2mL磷酸鹽緩沖溶液，并根據(jù)確定的水樣耗氯量（耗氯量按公式［CI2］=（3×［DOC］）+（7.5×［NH4+］）計算，加入次氯酸鈉使用液.20℃避光反應(yīng)72h，反應(yīng)結(jié)束后取20mL水樣，加入2mL的甲基叔丁基醚（MTBE）和10g Na2SO4，劇烈震蕩至Na2SO4全部溶解，靜止分層.待兩相分層后移取1μL有機相注入CP-3800氣相色譜儀（美國Varian公司）測定.

1.3.4 三維熒光光譜 三維熒光光譜用Cary Eclipse熒光分光光度計（美國Varian公司）測定.測定熒光光譜時，將DOM各組分稀釋至DOC為1mg/L，調(diào)節(jié)水樣pH值為7.樣品裝入1cm石英熒光樣品池.激發(fā)和發(fā)射狹縫寬度均為5nm，掃描速度為1200nm/min.三維熒光光譜圖的激發(fā)波長掃描范圍為220～450nm，發(fā)射波長掃描范圍為280～550nm，掃描間隔為1nm.本研究中所有水樣的熒光光譜均用蒸餾水進行空白校正.

2 結(jié)果及討論

2.1 4個污水處理廠的DOC去除效果

圖1 4個城市污水處理廠進水和出水中的DOM及各組分的DOC值Fig.1 DOC values for DOM and its fractions in influents and effluents of the four municipal sewage treatment plants

由圖1可知，A，B，C和D污水處理廠進水DOC分別為30.7，28.3，35.5，46.0mg/L，出水DOC分別為12.5，5.9，7.6和9.8mg/L. 4個污水處理廠對DOM的去除率分別為59.3%，78.5%，79.2%和78.8%. 4種處理工藝對DOM都具有較高的去除能力，其中曝氣生物濾池對DOM的處理效果最好.這是因為曝氣生物濾池采用生化反應(yīng)和物理過濾聯(lián)合處理的方式，同時發(fā)揮了生物膜法和活性污泥法的優(yōu)點.由于它具有生物氧化降解和過濾的雙重作用，因而可獲得較高的出水水質(zhì)［14-15］.據(jù)文獻報道［16-17］，氣溫在18～30℃時，污水處理廠的DOC去除率可達到82%以上.與此相比，該研究中的DOC去除率較低，這反映了溫度對污水處理效果的影響，即低溫條件下污水處理廠的DOC去除率低于常溫和高溫條件.

A污水處理廠進水經(jīng)A/O工藝處理后，HPO-A，HPO-N，TPI-A，TPI-N和HPI的去除率可排序為HPO-N （81.7%）＞HPI （72.5%）＞TPI-N（40.3%）＞TPI-A （22.2%）＞HPO-A （8.7%）.B污水處理廠HPO-A，HPO-N，TPI-A， TPI-N和HPI的出水DOC值比進水DOC值分別降低16.6%，82.7%，53.4%，50.8%和86.2%.經(jīng)C污水處理廠的浮動填料工藝處理后，HPO-A，HPO-N，TPI-A，TPI-N和HPI的DOC分別降低32.3%，85.5%，47.2%，73.9%和92.2%.D污水處理廠出水中HPO-A，HPO-N，TPI-A，TPI-N和HPI的DOC值比進水分別降低42.5%，90.0%，73.8%，78.6%和82.6%.表明4種污水處理工藝對HPO-N和HPI的去除率大于其他3種組分.這可能是由于HPI主要包括一些分子質(zhì)量較低的物質(zhì)，如氨基酸、蛋白質(zhì)和多聚糖等［18-19］，易于被生物降解，因此其在污水處理工藝中的去除率較高.而HPO-N是疏水性的高分子量物質(zhì)［20-21］，其生物降解性較低［22］，而在本研究中，它的去除率卻相對較高，可能是它的去除主要依靠的是絮凝沉淀作用［23］.

4個污水處理廠進水水樣中，HPO-N和HPI含量較高，分別占總DOC的27.5%和43.0%（A），26.3%和50.1% （B），28.3%和45.4% （C），22.4%和50.0% （D）；而HPO-A，TPI-A和TPI-N的含量較低，均不超過15%.魏群山等［10］認(rèn)為，受污染水體中HPO-N的含量增加，導(dǎo)致HPO-A相對含量降低，即未受污染水體中HPO-A相對含量高于受污染水體.4個污水處理廠出水水樣中，HPO-N和HPI含量分別降低至12.3%和29.0%（A），12.7%和32.3% （B），10.2%和28.2% （C），10.6%和41.0% （D），而HPO-A的含量則增加至36.1%（A），31.9% （B），36.1% （C）和30.1% （D）.TPI-A和TPI-N的DOC百分含量在污水處理前后變化不大，仍不超過15.0%.這說明，HPO-N和HPI是污水處理廠進水中主要的DOM組分，而HPO-A和HPI是出水中主要的DOM組分.

2.2 污水處理廠進出水的紫外-可見吸收光譜

由圖2可知，除HPI外，各DOM組分的紫外-可見吸收光譜的形狀比較相似，均是吸光度隨著波長的增加而下降，并且無明顯特征吸收峰，這是由于多種官能團相互干擾的結(jié)果.HPI在波長200～240nm范圍內(nèi)出現(xiàn)吸收帶，但這些吸收帶強度較低，不足以進行結(jié)構(gòu)鑒定.4個城市污水處理廠進水和出水中的HPO-A在紫外區(qū)域顯示出強烈的吸收，指示了芳香族C=C以及其它生色團的存在［24］.根據(jù)Fuentes等［25］的研究，E253/E203指示芳環(huán)的取代程度，低E253/E203值表示芳環(huán)的取代程度較低或者芳環(huán)上的取代基是脂肪族官能團，高E253/E203值則指示了含氧官能團（羰基、羧基、羥基）在芳環(huán)上的取代.

圖2 4個城市污水處理廠進水和出水中的DOM組分的紫外-可見光譜Fig.2 UV/Vis spectro of DOM fractions in influents and effluents of the four municipal sewage treatment plants

表3 4個城市污水處理廠進水和出水中的DOM組分的E253/E203、E465/E665、A280和A600值Table 3 The E253/E203， E465/E665， A280and A600values for DOM fractions in influents and effluents of the four municipal sewage treatment plants

由表3可知，各廠進水水樣中HPO-A，HPON和TPI-A的E253/E203值較高，而TPI-N和HPI的E253/E203值較低，這與張軍政等［26］的研究基本一致.經(jīng)4種污水處理工藝處理后，HPO-A，HPO-N，TPI-A和TPI-N的E253/E203均降低，而HPI的E253/E203值升高.其中，A污水處理廠HPO-A，HPO-N，TPI-A和TPI-N的E253/E203降低率分別為21.0%，14.3%，7.8%和17.7%，B污水處理廠為27.3%，21.7%，34.6%和60.0%，C污水處理廠為28.6%，13.6%，14.8%和5.3%，D污水處理廠為26.5%，15.4%，12.5%和17.4%.另一方面，4個污水處理廠HPI的E253/E203升高率分別為22.2%，41.7%，20.8%和5%.由此可知，污水處理會使HPO-A，HPO-N，TPI-A和TPI-N的芳環(huán)取代程度降低，使HPI的芳環(huán)取代程度增加.其中，浮動填料法對HPO-A的芳環(huán)取代程度降低最顯著；曝氣生物濾池對HPO-N，TPI-A和TPI-N的芳環(huán)取代程度降低最顯著，對HPI的芳環(huán)取代程度增加最顯著.Richard等［27］認(rèn)為，E465/E665與分子量負相關(guān).由表3可知，5種DOM組分的分子量排序為：HPO-A＞HPO-N，TPI-N＞TPI-A＞HPI.經(jīng)4種污水處理工藝處理后，各組分分子量均增加，其中HPI增加率相對較高，5種DOM組分的分子量排序不變.Fuentes等［25］的研究表示，A280反映了芳香族C-C的相對含量，高A280表明芳香性強，低A280表明芳香性弱.由實驗結(jié)果來看，4個污水處理廠進、出水水樣中HPO-A和TPI-N的芳香性最強，而HPI的芳香性最弱.這與前人的看法基本一致：二級處理出水中，HPO-A及TPI-N中與不飽和雙鍵或芳香環(huán)相關(guān)的芳香性有機物含量相對較高［28］.經(jīng)4種污水處理工藝處理后，5種組分的A280值均升高，這說明污水處理工藝對DOM組分中的非芳香族物質(zhì)的去除率高于芳香族物質(zhì)，導(dǎo)致DOM組分的芳香性升高.其中，HPO-A的A280值升高率最低，A、B、C和D4廠分別升高21.9%，4.2%，17.5%和30.7%；HPI的A280值升高率最高，A、B、C和D4廠的升高率分別為132.9%，270.4%，170.0%和85.2%.在4種污水處理工藝中，A2/O法對HPO-A和TPI-A的芳香性增強程度最高，而曝氣生物濾池對HPO-N，TPI-N和HPI的芳香性增強程度最高.Richard等［27］認(rèn)為，A600與脂肪族或多芳環(huán)結(jié)構(gòu)中擴大的共軛體系有關(guān)，可表示水體中腐殖質(zhì)的腐殖化程度.除C污水處理廠的HPO-A和D污水處理廠的HPI的出水A600比進水減少之外，經(jīng)4種污水處理工藝處理后，各DOM組分的A600均升高，這說明污水處理工藝不僅降低了DOM的濃度，并且使其穩(wěn)定性增強.其中HPO-A經(jīng)過曝氣生物濾池處理后腐殖化程度增加最明顯，HPO-N，TPI-A和TPI-N經(jīng)過A2/O法處理后腐殖化程度增加最明顯，HPI經(jīng)過A/O法處理后腐殖化程度增加最明顯.

2.3 污水處理廠進出水的三鹵甲烷生成活性

三鹵甲烷生成活性（STHMFP）是單位質(zhì)量有機物的三鹵甲烷生成勢，代表了有機物與氯反應(yīng)生成三鹵甲烷的能力.由圖3可知，A污水處理廠進水中DOM組分的STHMFP可排序為HPO-A ＞TPI-N ＞ TPI-A ＞ HPO-N ＞ HPI.經(jīng)處理后，5種組分的STHMFP均升高，升高率分別為HPI（164.6%） ＞ HPO-N （60.3%） ＞ TPI-A （17.0） ＞TPI-N （13.9） ＞ HPO-A （10.1%）.該污水處理廠出水中的DOM組分的STHMFP排序變?yōu)椋篐PO-A ＞HPO-N ＞ TPI-N ＞ TPI-A ＞ HPI.B污水處理廠進水和出水中DOM組分的STHMFP可排序為：HPO-A ＞ TPI-N ＞ TPI-A ＞ HPO-N ＞ HPI和HPO-A ＞ HPO-N ＞ TPI-N ＞ HPI ＞ TPI-A.經(jīng)處理后，HPO-N和HPI的STHMFP升高率最高，分別為159.8%和131.5%，HPO-A，TPI-A和TPI-N的STHMFP升高率為28.2%，76.9%和78.0%.C污水處理廠中，進水HPO-A，HPO-N，TPI-A， TPI-N和HPI的STHMFP分別為794.07，449.29，246.32，489.10，392.72μg/mg.由此可知，HPO-A，HPO-N和TPI-N的STHMFP較大，TPI-A和HPI的較小.經(jīng)處理后，5種組分的STHMFP均升高，升高率分別為8.3%，37.1%， 77.5%，80.2%和87.3%，出水中DOM組分的STHMFP的排序為：HPO-A ＞ TPI-N ＞ HPI ＞ HPO-N ＞ TPI-A.對于D污水處理廠來說，進、出水中各組分的STHMFP的排序均為HPO-A ＞ TPI-N ＞ TPI-A ＞ HPO-N ＞ HPI.經(jīng)處理后，HPO-A， HPO-N，TPI-A，TPI-N和HPI的STHMFP升高率分別為41.4%，97.0%，92.5%，47.1%和175.1%.

圖3 4個城市污水處理廠進水和出水中的DOM及各組分的STHMFP值Fig.3 STHMFP values for DOM and its fractions in influents and effluents of the four municipal sewage treatment plants進水出水

由以上分析可知，在A，B，C和D污水處理廠進、出水樣中的5種組分中，HPO-A的STHMFP最高，而HPI的STHMFP較低.這一實驗結(jié)果和前人的看法基本一致：HPO-A與氯反應(yīng)的能力比其它DOM組分強［29］.經(jīng)4種污水處理工藝處理后，5種DOM組分的STHMFP均升高，說明DOM中的非三鹵甲烷前體物在污水處理工藝中得到優(yōu)先去除.其中HPO-A的STHMFP升高率最低，而HPI的STHMFP升高率最高.4種污水處理工藝中，浮動填料法對HPO-A，TPI-A和HPI的STHMFP增加最顯著，A2/O法對HPO-N的STHMFP增加最顯著，曝氣生物濾池對TPI-N的STHMFP增加最顯著.

2.4 4個污水處理廠進水和出水的熒光光譜

在圖4中可以觀察到4個明顯的熒光峰，分別為類富里酸熒光峰（激發(fā)波長（Ex）/發(fā)射波長（Em）=235～260/405～440nm）、類腐殖酸熒光峰（Ex/Em=295～330/411～434nm）、類芳香族蛋白質(zhì)熒光峰（Ex＜240nm）和類溶解性微生物代謝產(chǎn)物熒光峰（Ex/Em=280/316～348nm）［30-33］.

圖4 4個城市污水處理廠進水和出水中的DOM組分的熒光光譜圖Fig.4 Fluorescence spectra of DOM fractions in influents and effluents of the four municipal sewage treatment plants

表4 4個城市污水處理廠進水和出水中的DOM組分熒光峰的位置和強度Table 4 Position and intensity of fluorescence peaks of of DOM fractions in influents and effluents of the four municipal sewage treatment plants

由圖4和表4可知，在A污水處理廠進水水樣的5種DOM組分中，除TPI-N外，其他4種組分的類芳香族蛋白質(zhì)熒光峰均為光譜圖上的最強峰，說明類芳香族蛋白質(zhì)熒光物質(zhì)是A污水處理廠進水DOM中的主要熒光成分.對于A和D污水處理廠進水來說，HPO-A和HPI的4個熒光峰的強度均高于其他3種DOM組分，這表明HPO-A和HPI中熒光物質(zhì)的相對含量較高.對于B污水處理廠進水來說，4類熒光物質(zhì)主要集中在HPO-A中.C污水處理廠進水水樣中，熒光物質(zhì)在HPO-A，TPI-A和HPI中的相對含量較高，而在HPO-N和TPI-N的相對含量較低.

由于測定熒光光譜時，每個DOM組分水樣均被稀釋至DOC為1mg/L，所以表4中熒光峰的強度值反映了DOM組分中熒光物質(zhì)的相對含量.出水水樣的熒光強度值高于進水水樣，說明污水處理工藝對熒光物質(zhì)的去除率低于非熒光物質(zhì)，導(dǎo)致其在DOM組分中相對含量的升高；熒光強度值降低則相反.由表4可知，經(jīng)過4種處理工藝處理后，除了D污水處理廠HPI的類腐殖酸熒光峰強度升高外，HPI的4個熒光峰的強度均降低，說明這4種污水處理工藝對HPI中熒光物質(zhì)的去除率高于非熒光物質(zhì).而對于其他4種DOM組分來說，不同的污水處理工藝對不同熒光峰的改變不相同.C污水處理廠出水水樣中HPO-A的4個熒光峰的強度均比進水水樣低，而D污水處理廠則相反，這說明浮動填料法優(yōu)先去除HPO-A中的熒光物質(zhì)，而A2/O法優(yōu)先去除HPO-A中的非熒光物質(zhì).A/O法和曝氣生物濾池能夠有效去除HPO-A中的類芳香族蛋白質(zhì)熒光物質(zhì)和類溶解性微生物代謝產(chǎn)物熒光物質(zhì)，而對類富里酸熒光物質(zhì)的去除率低于非熒光物質(zhì).A/O法和A2/O法對HPO-N中的類富里酸熒光物質(zhì)、類芳香族蛋白質(zhì)熒光物質(zhì)和類溶解性微生物代謝產(chǎn)物熒光物質(zhì)的去除率低于非熒光物質(zhì)，而氣生物濾池和浮動填料法曝氣生物濾池和浮動填料法對HPO-N中類富里酸熒光物質(zhì)和溶解性微生物代謝產(chǎn)物熒光物質(zhì)的去除率高于非熒光物質(zhì).A、B和D污水處理廠出水水樣中TPI-A的類富里酸熒光峰和類芳香族蛋白質(zhì)熒光峰的強度均比進水水樣低，而C污水處理廠則相反，這說明A/O法、曝氣生物濾池和A2/O法優(yōu)先去除TPI-A中的類富里酸熒光物質(zhì)和類芳香族蛋白質(zhì)熒光物質(zhì)，而浮動填料法對TPI-A中的類富里酸熒光物質(zhì)和類芳香族蛋白質(zhì)熒光物質(zhì)的去除率低于非熒光物質(zhì).A/O法和A2/O法能夠有效去除TPI-N中的熒光物質(zhì)，而曝氣生物濾池和浮動填料法對TPI-N中的類腐殖酸熒光物質(zhì)的去除率低于非熒光物質(zhì).

由圖4和表4還可以看出，在4個污水處理廠進、出水水樣中，HPO-A和TPI-A中的主要熒光物質(zhì)為類富里酸熒光物質(zhì)，類腐殖酸熒光物質(zhì)和類芳香族蛋白質(zhì)熒光物質(zhì).HPO-N和TPI-N中的主要熒光物質(zhì)為類芳香族蛋白質(zhì)熒光物質(zhì).而HPI中4類熒光物質(zhì)的含量均較高.

3 結(jié)論

3.1 A/O法、曝氣生物濾池、浮動填料法和A2/O法對DOM都具有較高的去除能力，其中曝氣生物濾池對DOM的處理效果最好.4種污水處理工藝對HPO-N和HPI的去除率大于其他3種組分.

3.2 經(jīng)4種污水處理工藝處理后，5種組分的芳香性均增強.A2/O法對HPO-A和TPI-A的芳香性增強程度最高，而曝氣生物濾池對HPO-N，TPI-N和HPI的芳香性增強程度最高.污水處理工藝不僅降低了DOM的濃度，并且使其穩(wěn)定性增強.其中HPO-A經(jīng)過曝氣生物濾池處理后腐殖化程度增加最明顯，HPO-N，TPI-A和TPI-N經(jīng)過A2/O法處理后腐殖化程度增加最明顯，HPI經(jīng)過A/O法處理后腐殖化程度增加最明顯.

3.3 經(jīng)4種污水處理工藝處理后，5種DOM組分的STHMFP均升高.其中HPO-A的STHMFP升高率最低，而HPI的STHMFP升高率最高.4種污水處理工藝中，浮動填料法對HPO-A，TPI-A，TPI-N的STHMFP增加最顯著.

3.4 4種污水處理工藝對HPI中熒光物質(zhì)的去除率高于非熒光物質(zhì).而對于其他4種DOM組分來說，不同的污水處理工藝對不同熒光峰的改變不相同.

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Removals of dissolved organic matter fractions by different wastewater treatment processes in winter.

XUE Shuang1， JIN Wujisiguleng1，2， CHEN Zhong-lin1*， WANG Zhi1， WANG Jian1， WEN Yang1， ZHANG Ying1， WANG Jie1

（1.School of Environmental Science， Liaoning University， Shenyang 110036， China；2.The City College of Jilin Jianzhu University， Changchun 130111， China）.

China Environmental Science， 2015，35（2）：410～419

The removals of dissolved organic matter （DOM） fractions as well as changes in the spectroscopic characteristics of DOM fractions in four municipal sewage treatment plants in the Northeast in winter were investigated. DOM was fractionated using XAD resins into five fractions： hydrophobic acid （HPO-A）， hydrophobic neutral （HPO-N）， transphilic acid （TPI-A），transphilic neutral （TPI-N） and hydrophilic fraction （HPI）. Removals of DOM by anaerobic-anoxic-oxic （A2/O）、biological aerated filter （BAF）、suspended carrier activated sewage （SCAS） and A2/O processes were high， and the BAF process was the most efficient process for reduction of DOM. Both aromaticity and specific trihalomethaneformation potential （STHMFP）increased as a result of the four wastewater treatment processes. The increases in aromaticity of HPO-A and TPI-A caused by the A2/O process were the greatest， while those of HPO-N、TPI-N and HPI caused by the BAF process were the greatest. The increases in STHMFP of HPO-A， TPI-A and HPI caused by the SCAS process were the greatest， while those of HPO-N and TPI-N caused by the A2/O and BAF processes were the greatest， respectively. The removal efficiency of fluorescent materials in HPI was higher than that of non-fluorescent materials by the four wastewater treatment processes. On the other hand， the changes in different fluorescence peaks of the other four DOM fractions caused by different wastewater treatment processes were distinct and different.

winter；wastewater treatment process；dissolved organic matter fractions；spectroscopic characteristics；chlorine reactivity

X703

A

1000-6923（2015）02-0410-10

薛 爽（1977-），女，河南洛陽人，副教授，博士，主要研究方向為低溫條件下污染物的地球化學(xué)行為.發(fā)表論文30余篇.

2014-05-28

國家自然科學(xué)基金（21107039）；遼寧省教育廳項目（L2011002）；遼寧省科學(xué)技術(shù)計劃項目（2011230009）

* 責(zé)任作者， 高級實驗師， ldxslw666@126.com.cn