膜分離技術による内分泌撹乱物質の制御

利用膜分离技术控制内分泌干扰物

基本信息

批准号：
13027225
负责人：
浦瀬太郎
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

膜分離法を水処理に用いて、内分泌撹乱化学物質の制御に用いようとする場合、ナノろ過によって分子ふるい的に対象化学物質を分離する方法と、膜分離活性汚泥法のように膜自体は化学物質を分離するのに十分ではないものの懸濁物質への物質の吸着を促進し、従来の重力沈降よりも格段に完全な固液分離をすることにより除去率を向上させる方法とが考えられる。ナノろ過法による内分泌撹乱物質の分離に関して、エストラジオール類、ビスフェノール類、フタル酸エステル類など16種類について実験を行った。溶質のCohesive Energyは、London分散力、極性効果、水素結合力に分けて評価可能で、2種類の膜について、Cohesive Energyと阻止率の間の関係を得た。一方で、最重要パラメーターと考えられるサイズ効果についても考察した。エストラジオール、ビスフェノールAとも分子の大きさが大きいことから、サイズ効果により阻止率がCohesive Energyだけで考えるよりも実験的には大きくなったものと考えられる。サイズ効果について明らかにするために、今回用いた16種類の溶質の分子サイズを求めた。分子サイズの定義は、種々のものが考えられるが、分子の長軸に垂直な面への分子の投影図ですべての原子を含む最小の円の直径と定義した。エストラジオール類は、分子量ほどには分子サイズが大きくない溶質であることがわかる。このことが、有機リン酸トリエステル類よりも低い阻止率につながっていると考えられた。一方、膜分離活性汚泥法については、17β-Estradiol, Ethynyl Estradiol, Bis Phenol Aを対象に膜分離活性汚泥法の実験をおこなった。汚泥相と水相を別々に測定することにより、2相モデルを構築し動力学的に解析した。膜分離を併用することで、かならずしも、生物処理の機能が向上することはなく、また、今回の試験対象溶質は、logK_<ow>が3程度の物質で水への溶解度が極端に小さくはないため、膜による精密な固液分離の除去率向上への影響は限定的であった。また、膜面における付着層による除去効果も安定的に望めるものではなかった。しかしながら、MLSSを高く運転できる点は、膜分離活性汚泥法の大変優れた点であり、汚泥濃度が高いことにより結果的に汚泥への吸着を促進し除去率を向上することが出来る。その効果をシミュレーションモデルを作成し、検証した。

当使用膜分离方法进行水处理来控制内分泌干扰化学物质时，通过通过纳米滤过进行分子筛分分离目标化学物质的方法有两种方法，一种被认为是一种方法是一种方法，是一种促进悬浮物材料的吸附的方法，尽管膜本身不足以分离化学物质，并且可以分离化学效率，并且可以分离化学效率，并且要分离化学效果，并且要分离化学速度，并多于分离化学速率。沉积。对16种类型的雌二醇，双酚和邻苯二甲酸酯进行了实验，以通过纳米过滤对内分泌干扰物进行分离。溶质的凝聚力可以通过划分伦敦分散力，极性效应和氢键力来评估，对于两种类型的膜，可以获得粘性能量与阻塞速率之间的关系。另一方面，我们还考虑了尺寸效应，这被认为是最重要的参数。由于雌二醇和双酚A都是大分子，因此尺寸效应被认为使抑制速率在实验上比单独的凝聚能中所见。为了阐明尺寸效应，确定了这次使用的16个溶质的分子大小。分子大小的定义可以通过多种方式进行，但是分子在垂直于分子长轴的平面上的投影中，是包含所有原子的最小圆的直径。可以看出，雌二醇是不如分子量大的溶质。人们认为这会导致抑制率低于有机磷酸盐的抑制率。另一方面，关于膜分离激活的污泥法，我们在17β-雌二醇，乙醇雌二醇和BIS苯酚A上使用膜分离激活的污泥方法进行了实验。构建了两相模型，并通过分别测量污泥相和水相进行了动力学分析。将膜分离与此测试结合使用并不一定改善生物处理功能，并且在此测试中要测试的溶质是一种logk_ <ow>大约3的物质，其在水中的溶解度并不小，因此对改善膜的精确固定液分离的改善速率受到限制。此外，粘合剂层对膜表面的去除效果不稳定。但是，操作高MLSS的能力是膜分离激活污泥法的一个很好的特征，高污泥浓度会导致吸附到污泥上，并可以提高去除速率。然后通过创建模拟模型来测试效果。