【摘 要】
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水是人类生存的重要资源,随着社会的不断发展,水环境出现大量新兴污染物。医药品（pharmaceuticals,PhACs）作为新兴微污染物之一,多数具有难生化降解性和生物毒性,由于常规污水处理工艺对它们的去除能力有限,导致对接纳水体造成“假持久性”污染。因此,针对城市污水中PhACs,亟需研发有效的深度处理技术。本文首先探究了移动床生物膜反应器（MBBR）和曝气生物滤池（BAF）工艺对模拟废水中6
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水是人类生存的重要资源,随着社会的不断发展,水环境出现大量新兴污染物。医药品（pharmaceuticals,PhACs）作为新兴微污染物之一,多数具有难生化降解性和生物毒性,由于常规污水处理工艺对它们的去除能力有限,导致对接纳水体造成“假持久性”污染。因此,针对城市污水中PhACs,亟需研发有效的深度处理技术。本文首先探究了移动床生物膜反应器（MBBR）和曝气生物滤池（BAF）工艺对模拟废水中6种典型PhACs的生化降解效果,并对主要功能微生物群落进行了分析;其次研究了 UV/H202、UV/HSO5-和UV/S2O82-高级氧化工艺对目标PhACs的深度降解效果,探究了相关反应动力学参数,分析了主要活性基团和PhACs的中间降解产物。取得的研究成果概述如下:首先,研究了连续流处理模式下MBBR工艺对6种典型PhACs（卡马西平、克罗米通、避蚊胺、吉非罗齐、布洛芬和甲氧苄啶）的生化降解效果。结果表明避蚊胺和吉非罗齐在MBBR工艺中能够有效去除（≥ 95%）,布洛芬可部分降解（60%-80%）,而卡马西平、克罗米通和甲氧苄啶的去除效果较差（＜20%）。微生物群落分析结果显示,主要的功能性微生物属于变形菌门,其中生丝微菌属和Methylotenera菌属的相对丰度较大（分别为31.6%和10.7%）。此外,采用UVC254 nm活化H2O2、HSO5-和S2O82-对MBBR出水中残余的PhACs进行了深度处理,最终目标PhACs的总去除率达到90%以上。其次,研究了连续流处理模式下BAF工艺对上述6种目标PhACs的降解效果,并与MBBR工艺的处理结果进行比较。结果显示除吉非罗齐外,两种生物膜处理工艺对目标PhACs的生化降解效果基本一致。此外,BAF工艺中主要的功能性微生物属于变形菌门,其中生丝微菌属和Methylotenera菌属的相对丰度亦占据主要比例（分别为20.4%和14.6%）,该结果与MBBR工艺中的微生物分析结果基本一致。第三,研究了 UV/H2O2、UV/HSO5-和UV/S2O82-高级氧化工艺对实际城市污水二级出水中6种目标PhACs的深度处理效果。结果显示,单独UVC光解作用对目标PhACs的降解效率较低;UV/H2O2、UV/HSO5-和UV/S2O82-可有效降解城市污水二级出水中6种目标PhACs。其中,UV/HSO5-工艺中主要的活性自由基为羟基自由基（HO·）;UV/S2O82-工艺中主要的活性自由基包括硫酸根自由基（SO4·-）和HO·。UV/HSO5-工艺对目标PhACs的降解效果低于UV/H2O2工艺;而UV/S2O82-工艺对卡马西平、吉非罗齐、布洛芬和甲氧苄啶的降解效率高于UV/H2O2工艺,但其对克罗米通和避蚊胺的降解效率相对较低。此外,利用液相色谱-高分辨飞行时间质谱（LC-QTOF-MS）技术对目标PhACs的中间降解产物进行研究和跟踪分析,结果表明PhACs的降解主要是通过一羟基化和二羟基化反应路径,主要中间降解产物（羟基化衍生物）发生同步降解现象,随反应时间无积累。在连续流模式下,UV/HSO5-和UV/S2O82-工艺中的ΔDOC/Δ氧化剂的化学计量效率（RSE值）分别为66.8%和52.0%,略大于UV/H2O2 工艺中的 RSE 值（47.4%）。综上,本文研究结果能够为城市污水中PhACs的深度处理提供基础数据和参考,具有重要的理论意义和实际应用价值。
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