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聚醚是以环氧乙烷､环氧丙烷和环氧丁烷等为原料，在催化剂作用下开环均聚或共聚制得的线型聚合物，在纺织､印染､航空航天等领域有较广泛的应用｡近年来，随聚醚工业快速发展，聚醚废水排放量越来越大｡聚醚废水是典型的难降解工业废水，由于含有大量原料､产物和一些中间体，导致其呈现成分复杂､有机物含量高､可生化性差的特点，传统污水处理工艺难以对其实现有效处理｡
UV-Fenton法是一种高效的废水预处理技术，通过产生具有强氧化能力的•OH，可将大分子难降解有机物转化成小分子物质｡结合在大分子中的有机氮可被转化为无机氮，对废水的高效处理和深度脱氮具有积极意义｡UV-Fenton法已广泛用于难降解有机废水的处理，与Fenton法相比，紫外光的引入可与Fe2+协同促进H2O2的分解，降低Fe2+用量，提高H2O2利用率，从而强化有机物的降解｡利用UV-Fenton法处理实际聚醚废水的研究报道较少，已有的研究大多只限于单一因素对处理效能的影响，没有考虑各自变量之间的交互作用，且缺少对废水中特征污染物在处理过程中降解机理的研究｡
基于此，本研究采用UV-Fenton法处理实际聚醚废水，考察H2O2投加量､FeSO4•7H2O投加量和处理时间对处理效能的影响，应用Design-Expert软件进行响应曲面实验设计，分析各因素之间的交互作用，获得优操作参数组合｡通过气相色谱(GC)/质谱(MS)分析处理前后聚醚废水中特征污染物组成及丰度变化，为该类废水的处理提供技术支持和理论指导｡
1､材料和方法
1.1 实验用水
聚醚废水取自无锡市某化工厂的生产废水，该厂主要产品为聚醚胺｡其废水主要水质指标：COD､BOD5､TN､TP､氨氮分别为(7640±1366)､(376±115)､(65.7±17.4)､(1.7±1.4)､(0.7±0.2)mg/L，B/C(质量比)为0.05±0.01，pH为7.3±1.7，色度为4.0倍｡该废水COD较高，而B/C仅有0.05，可生化性较差，不具备直接生化处理的条件｡废水中氮元素主要存在于难降解的大分子中，常规脱氮工艺难以发挥作用｡
1.2 试剂､仪器与分析方法
主要试剂：乙酸乙酯(99.9%，高效液相色谱(HPLC)级)､甲醇(99.9%，HPLC级)､纳氏试剂(碘化汞-碘化钾-氢氧化钠溶液､碱性过硫酸钾-钼酸盐溶液)､哈希COD试剂､FeSO4•7H2O､30.0%(质量分数，下同)H2O2溶液､50.0%NaOH溶液和50%硫酸溶液｡
pH采用HQ40D型手持式pH计测定；COD采用DR3900型哈希分光光度计进行测定；TN､氨氮､TP､BOD5和色度均参考文献､｡
主要仪器：C18SPE型固相萃取小柱，AUTOSPE-06D型自动固相萃取仪；QP2020型四极杆GC/MS联用仪；SDE-055型过流式紫外反应器｡
1.3 实验方法
1.3.1 UV-Fenton法运行参数优化
取500mL聚醚废水于烧杯中，用50%硫酸溶液调节水样pH至3.0，加入FeSO4•7H2O和H2O2，将反应液转移至紫外反应器进行处理，一定时间后，取出反应液加50%NaOH溶液将反应液pH调节为7.0，静止1h后取上清液，测定指标｡
(1)针对H2O2､FeSO4•7H2O投加量和处理时间进行单因素实验，以COD去除率作为考察指标，确定合适的参数范围｡以FeSO4•7H2O､H2O2质量比(FeSO4•7H2O/H2O2)和H2O2､COD质量比(H2O2/COD)表征FeSO4•7H2O､H2O2投加量｡一般实验条件为FeSO4•7H2O/H2O20.50､处理时间60min､H2O2/COD1.00，单因素考察时相应改变单因素范围｡
(2)根据单因素实验结果，利用响应曲面法对UV-Fenton法进行参数优化，采用Design-Expert8.0软件提供的中心组合设计(CCD)法｡根据单因素实验结果，设置3个自变量(H2O2/COD(A)､FeSO4•7H2O/H2O2(B)､处理时间(C))､两个响应值(COD去除率(YCOD)和出水氨氮浓度(Y氨氮))｡
1.3.2 GC/MS解析特征污染物
(1)水样预处理
取5mL乙酸乙酯以1mL/min的流速过柱，分别用10mL甲醇和10mL去离子水以2mL/min流速过柱，活化固相萃取小柱｡将500mL水样以10mL/min的流速通过固相萃取小柱，用高纯氮气将固相萃取小柱在真空状态下吹干｡用10mL乙酸乙酯进行洗脱，流速控制在1mL/min；收集洗脱液，用氮气吹脱将样品浓缩至1mL｡
(2)GC/MS实验操作
GC条件：毛细管柱(DB-5MS，30m×0.25mm×0.25μm)；高纯度氢气做载气；进样口温度250℃；进样量1μL，不分流进样，流速1mL/min；柱子初温40℃，保留2min，以10℃/min升温至120℃，保留2min，再以10℃/min升温至280℃，保留5min｡
（1）我国农村区域排水量大部分在500.0m3/d范围内，通常状况下，主要集中在三餐前以及饭后时间段，其他时间排水量相对较小，并且合流制排水系统在夏季受到雨水等气候的影响比较大。
（2）农民居民生活排水主要体现在厨卫、洗浴两个方面。正常休息时间内，污水排放具有间歇性特点。
（3）农村污水排放成分相对简单，主要包含有机物质、氮磷等营养物质、病菌以及悬浮物，具有浓度低、污水收集率低的特性。
1.2 分散处理的原则
农村污水排水一般属于分散型，主要是每户农户所排放的污水是有限的，但各户凝聚起来的数量非常巨大。在治理过程中，需坚持以村庄为单元的分散处理方针。主要包含以下几个方面：对污水进行预处理过程中，完成简单，单一处理，将体积较大的漂浮物去除。加强村庄集中处理，大限度的节约成本。在处理过程汇总，利用先进的技术方式对其完成净化环保，实现资源化利用。后，污水处理后符合相关标准，保证满足受纳水体水质的相关规范，方可进行排放。通过处理后的符合水质要求的污水可进行农田灌溉。
2、分散式污水处理技术研究
在分散式污水处理技术应用的过程中，相关单位和地区要结合实际需求，建立健全动态化的处理机制和管控措施，整合管理标准的维护管理实际效果。由于分散式污水处理系统占地面积较小，能在节省管网维护费用和建设费用的基础上，实现经济节约性要求，其在实际环境管理工作中的应用范围逐渐增大，其中的自然生物处理技术比重也逐渐增多。
2.1 分散式污水处理技术中的厌氧、好氧生物处理技术
小型二级污水处理装置，主要是借助物理和生物混合的方法进行生活污水处理工作，在实际处理机制开展过程中，要整合格栅处理以及沉淀池处理，再经过厌氧、兼氧和好氧等生物处理单元，应用污水沉淀池有效排放，从而满足实际需求。需要注意的是，目前较为有效的是无动力地埋式污水处理装置和微动力地埋式污水处理装置。在实际管理机制建立和控制过程中，要借助生物接触氧化法等，按照不同的水质和环境要求，建立差异化工艺流程。
第二，膜生物反应器处理装置，膜生物反应器是近几年应用较为广泛的水处理技术项目，主要是借助生物膜组件代替二级沉淀池，从而减少处理设施的占地面积，提高整体污水处理效果，提高出水率。需要注意的是，近几年关于再生水的管理和关注不断增多，膜生物反应器处理装置的应用范围也在扩大。为了有效提升处理效果，一般将膜生物反应器处理装置和其他工艺进行组合，其中，淹没式膜生物反应器处理装置、循环交替式活性污泥法膜生物反应器处理装置等具有较为突出的社会影响力。
2.2 分散式污水处理技术中的自然生物处理技术
人工湿地处理技术，在技术运行过程中，要借助人工建造和控制工作，在实际工作体系建立的过程中，其整体运行环境和沼泽地较为相似，能结合生态系统的物理作用、化学作用以及生物作用进行统筹整合以及分析，保证吸附、离子交换以及沉淀等方式的综合应用，从而有效处理污水，真正落实高效净化的目的。需要注意的是，小规模人工湿地的优势较为明显，不仅投资数额较小，且建设和运营成本也比较低，多样化和绿化环境功能水平较高，使得人工湿地处理技术的污染区去除效果较好。由于会受到天气的影响，加之占地面积较大，也产生了一些制约因素，其中会出现氨气、硫化氢等挥发性有机物，需要引起相关研究部门的高度重视。
第二，新型污水生态处理技术。①蚯蚓生态滤池项目。人们在研究蚯蚓后发现，蚯蚓的消化道能分泌多种酶类，其实际的吞噬能力较强，人们利用其生物特性进行污水处理，其核心工艺就是人工建构适合蚯蚓等微生物存活的生态滤床环境，借助蚯蚓有效开展协调工作，完善滤床的通气效果，有效避免其出现堵塞问题，整合生物种群结构的基础上，全面维护其活性作用，并集中碳氮的分解效率和转化效率，实现管理工序的全面优化。②生态厕所项目，在顺应环保绿化可持续发展的思想基础上，要结合不同资源，强化污染物自净功能。目前，主要是借助锯末或秸秆作为微生物的繁殖场所，并且将其产物作为土壤的基本改良剂和肥料。需要注意的是，在处理工序中，要整合温度、湿度以及混合频率，完善优化操作机制，要将操作湿度控制在50%到60%之间，温度为50摄氏度到60摄氏度号之间，混合频率则为每天15次到25次之间，能有效落实生活污染物大资源化需求。③土地处理技术土地处理技术是利用了土壤中所蕴藏的微生物及细菌，以及土壤的渗透特性对生活污水进行处理。我们可以利用土壤构建起不同的渗透系统，例如可以使用收集井、防渗井等方式将污水收集起来，再利用土壤的特性对污水进行处理，污水在经过土壤的渗透处理后可以达到普通生活用水的使用标准。土地处理技术应用范围比较广，在中国广大农村都可以应用这种技术进行生活污水处理，成本非常低廉。
浮床处理技术、稳定塘技术以及厌氧沼气池处理技术等都有一定的应用价值和优势，需要相关部门结合地区实际情况进行系统化处理和分析。
3、生活污水分散式处理技术的发展思路
（1）降低投资成本。新的生活污水处理技术在应用方面要符合农村地区地域特征和经济消费水平，投资成本不能过高，日常运行维护费用要在群众可接受范围内，并且具有大面积推广应用的价值。
（2）操作运行简便。农村地区本身缺乏专门维护处理技术的人才，技术本身操作要相对简单，日常维护也要快捷方便，这样才能够在缺乏类似城市内的机构设备的情况也可完成管理任务，通过对维护人员进行简单培训即可快速上岗完成管理任务，保持长期运行稳定，方便长期维护管理。
（3）因地制宜。我国农村地区气候特征、地形特征差异较大，要根据各地自然生态环境、人口分布情况、生活污水总量选择合适的处理技术，在优先考虑生态平衡、减少污染的基础上大力应用自然资源和社会资源筹建处理技术和设备，为日常生产生活提供支持。
MS条件：单离子扫描模式(SIM)，电轰击电离(EI)离子源，能量70eV，接口温度280℃，离子源温度280℃，溶剂延迟3min，质量扫描范围质荷比0~450｡
检测结果与美国国家标准与技术研究院(NIST)数据库比对，以确定物质的种类｡
2､结果与讨论
2.1 单因素实验结果
单因素变化对UV-Fenton效能的影响见图1｡随H2O2投加量增多，COD去除率先增大后减小，当H2O2/COD=1.00时COD去除率高，可达52.2%｡过高的H2O2投加量导致COD去除率低，可能是因为H2O2对于•OH具有捕捉作用，当H2O2投加量过多时，H2O2对于•OH的捕捉能力增强，生成的部分•OH会损失；H2O2会与•OH发生副反应生成•OOH，并且释放出O2，阻碍反应的进行从而降低处理效率｡随FeSO4•7H2O投加量增多，COD去除率亦呈现先增大后减小的趋势，且当FeSO4•7H2O/H2O2=1.00时，COD去除率大｡FeSO4•7H2O投加量过多，多余的Fe2+会捕捉•OH，减少参与氧化降解有机污染物的•OH量，降低H2O2的利用率｡随处理时间延长，COD去除率逐渐增加，并在60min后趋于平稳，此时废水中H2O2和Fe2+基本消耗完全，继续延长处理时间对COD去除率提升作用不显著｡
