污水处理厂中多溴联苯醚分析研究

1 引言

多溴联苯醚(Polybrominated Diphenyl Ethers，PBDEs)作为最为主要的溴系阻燃剂，

被广泛用于各种商业产品中，包括热塑性塑料、聚氨酯泡沫和纺织品等.而且根据消防安全

管理规范的相关规定，溴系阻燃剂在商业产品中的添加量达到商品重量的 5%~30%.另外，绝

大部分 PBDEs 都是简单的添加到商业产品中，它们与产品分子并没有形成稳定的化学键，因

此这些添加型阻燃剂会从产品中释放出来.然后进入到环境介质中，比如空气、土壤、沉积

物和水体中.

污水和污泥排放是环境中 PBDEs 的主要来源之一，但目前国内外这方面的研究尚处在

初步阶段，主要集中在污水及污泥中 PBDEs 的浓度及环境效应方面，对污水处理中 PBDEs

同系物之间的分配、迁移转化、降解及其影响因素等方面的探讨较少.例如，污水处理工艺

中厌氧条件下可能发生高溴代的 PBDEs 尤其是 BDE-209 降解成低溴代的 PBDEs，当前虽有

学者开始研究 PBDEs 的降解问题，但在污水处理中 PBDEs 是如何降解的，受何种因素影响，

如何确定 PBDEs 降解产物等方面需要进一步研究.另外，在污水与污泥中 PBDEs 的环境效

应评估方面，需要利用模型全面估算污水处理的每个环节中 PBDEs 的排放情况.目前，尽管

国家还未制定 PBDEs 的有关排放标准，但 PBDEs 的危害已经凸现，尤其在我国电子垃圾拆

解地区.因此，有必要开发能降解 PBDEs 的污水处理工艺，使污水和污泥能合理利用和安全

处置，减低 PBDEs 对生态系统的危害.污水处理厂作为城市污水和工业废水的一个重要的

汇，有大量的 PBDEs 随着废水进入到污水处理系统中(de Wit，2002)，不管是其出水中还是

污泥中都检测到了不同浓度的 PBDEs.因此，不管是出水的直接排放还是污泥农用或者焚烧，

污水处理厂都有可能成为新的污染源.为此，有必要对溴系阻燃剂在污水处理厂中的分布、

迁移和转化进行研究，以及污泥农用对农地的影响进行评估.

2 材料和方法

2.1 污水处理厂概述

本研究选取上海市一典型污水处理厂作为研究对象.该污水处理厂主要接纳生活污水和

部分工业废水，是上海市统一规划的城市污水处理厂之一.日处理量为 22000~25000 m3 ·

d-1，主要接纳附近社区的生活污水，也接收一部分的工业废水.生活污水占比为 70%，工业

废水占比为 30%.该厂采用倒置 AAO 工艺对污水进行生物脱氮除磷处理，通过对现有构筑物

减量与增建新处理构筑物，适当增加硝化、反硝化区容积，并设置厌氧除磷区，处理后尾水

采用紫外线进行消毒，使出水水质达到《城镇水质净化厂污染物排放标准》中水污染物排放

一级 B 标准.同时，将污水处理过程中产生的污泥经浓缩后采用机械脱水后外运.生化处理过

程中产生的臭气经收集后，采用生物滤池进行集中脱臭处理.主体的处理构筑物是三廊道，

分为缺氧池、厌氧池、曝气池，周边配有辐流式二沉池和初沉池.其处理流程见图 1.