於幼華臺灣大學：環境工程學研究所林坤儀Lin, Kun-yiKun-yiLin2007-11-292018-06-282007-11-292018-06-282005http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/62632本研究主要在利用臭氧/紫外線等高級氧化的方法，對水中環境荷爾蒙物質雙酚A(Bisphenol A，BPA)、壬基苯酚(Nonylphenol，NP)及辛基苯酚聚氧乙基醇(Octylphenol Polyethoxylate，OPEO)進行處理，探討使用臭氧/紫外線等程序降解BPA、NP及OPEO的可行性。 當臭氧在去離子水中分解BPA、NP及OPEO時，臭氧均可快速將上述物質氧化成中間產物，但無法完全將之礦化。針對BPA方面，提升臭氧劑量可加速降解BPA，紫外光結合氧氣有助降解BPA。臭氧結合紫外光處理較單獨臭氧處理緩慢。添加活性碳有助去除BPA，添加過氧化氫反而使處理效果變差，臭氧處理於酸性下較鹼性下佳。 NP方面，提升臭氧劑量可加速降解NP，紫外光結合氧氣有助降解NP, 臭氧結合紫外光處理趨勢較單獨臭氧處理緩慢，添加活性碳有助去除NP，添加過氧化氫反而使處理效果變差，臭氧處理於酸性下較鹼性下佳。 針對OPEO處理，提升臭氧劑量可加速降解OPEO，紫外光結合氧氣有助降解OPEO。臭氧結合紫外光處理趨勢較單獨臭氧處理緩慢，添加活性碳有助去除OPEO，添加過氧化氫反而使處理效果變差，臭氧處理於酸性下較鹼性下佳。 臭氧化BPA後生物可分解性反而降低，但不會增加樣品生物毒性。臭氧化NP後，生物可分解性明顯地被提升，並且也不會造成生物毒性的增加。臭氧化OPEO後，生物可分解性明顯地被提升，也不會造成生物毒性的提升。Three compounds of environmental hormones, including Bisphenol A (BPA), Nonylphenol (NP) and Octylphenol Polyethoxylate (OPEO), have been widely detected in the rivers and effluent of the domestic wasterwater treatment plants. The objective of this study was to investigate the feasibility of several Advanced Oxidative Processes (AOPs) to degrade these three compounds. Based on the results, Granular Activated Carbon (GAC) enhanced the performance of ozonation for removing all selected pollutants. However, either combing with hydrogen dioxide (H2O2) or ultraviolet (UV), the removal efficiency of these compounds decreased during ozonation. During UV process, better removal efficiency for all three compounds happened under aeration. The results of BOD test imply the ozonation of NP and OPEO could promote the biodegradibilty . Overall, ozonation of all three compounds under acidic condition (pH=3) showed the better removal efficiency than under basic condition (pH=11).目錄 謝誌 I 中文摘要 II Abstract III 目錄 IV 表目錄 VII 圖目錄 VIII 第一章 緒論 1 1.1研究緣起 1 1.2研究目的 2 1.3研究內容 2 第二章 文獻回顧 4 2.1環境荷爾蒙之定義及作用機制 4 2.2環境荷爾蒙雙酚 A特性及環境相關議題 7 2.2.1雙酚A特性 7 2.2.2雙酚A環境相關議題 8 2.3.1壬基酚特性簡介 10 2.3.2壬基酚環境相關議題 12 2.4環境荷爾蒙Octylphenol polyethoxylates特性及環境相關議題 14 2.4.1辛基苯酚聚氧乙基醇特性 15 2.4.2辛基苯酚聚氧乙基醇環境相關議題 16 2.5臭氧的相關性質與反應 18 2.5.1臭氧的物理化學性質 18 2.5.2臭氧與有機物的反應機制 21 2.5.3臭氧的自解 27 2.5.4臭氧/紫外線自解機制 28 2.5.5臭氧結合活性碳相關研究 30 2.5.6臭氧結合過氧化氫相關研究 31 2.6氧化程序降解雙酚A相關研究 33 2.7氧化程序降解壬基酚相關研究 35 2.7.1利用臭氧、UV及加氯處理壬基苯酚之文獻探討 35 2.7.2影響氧化壬基苯酚之實驗參數 35 2.8氧化程序降解辛基苯酚聚氧乙基醇相關研究 37 第三章 實驗設備與方法 38 3.1實驗系統簡介 38 3.2實驗分析方法 44 3.3實驗內容與設計 50 3.3.1前置實驗 50 3.3.1.1氣體流量校正實驗 50 3.3.1.2臭氧產生機產氣之氣相濃度產率實驗 50 3.3.1.3氣提實驗 51 3.3.1.4砂濾實驗 52 3.3.1.5臭氧化對環境荷爾蒙類物質生物可分解性影響實驗 54 3.3.1.6紫外光強度量測 55 3.3.2臭氧及紫外光處理環境荷爾蒙類物質實驗 56 3.3.2.1臭氧處理環境荷爾蒙類物質之實驗 56 3.3.2.2紫外光分解環境荷爾蒙類物質之實驗 58 3.3.2.3紫外光結合氧氣處理環境荷爾蒙類物質之實驗 59 3.3.2.4臭氧結合紫外光處理環境荷爾蒙類物質之實驗 60 3.3.2.5臭氧結合活性碳處理環境荷爾蒙類物質之實驗 61 3.3.2.6臭氧結合過氧化氫處理環境荷爾蒙類物質之實驗 62 3.3.2.7不同酸鹼度下臭氧處理環境荷爾蒙類物質之實驗 63 第四章 結果與討論 64 4.1前置試驗 64 4.1.1臭氧產生機產氣之流量校正 64 4.1.2臭氧產生機產氣之氣相濃度產率 65 4.1.3氣提實驗 66 4.1.3.1 Bisphenol A氣提實驗 66 4.1.3.2 Nonylphenol氣提實驗 66 4.1.3.3 Octylphenol Polyethoxylate氣提實驗 68 4.1.4石英砂砂濾實驗 69 4.1.4.1 Bisphenol A石英砂砂濾實驗 69 4.1.4.2 Nonylphenol石英砂砂濾實驗 71 4.1.4.3 Octylphenol Polyethoxylate石英砂砂濾實驗 72 4.2 O3/UV處理Bisphenol A(雙酚A)之實驗 74 4.2.1調整O3劑量處理Bisphenol A實驗 74 4.2.2 UV紫外光分解Bisphenol A實驗 76 4.2.3 O2/UV處理Bisphenol A實驗 78 4.2.4 O3/UV處理Bisphenol A實驗 79 4.2.5 O3/GAC處理Bisphenol A實驗 80 4.2.6 O3/H2O2處理Bisphenol A實驗 82 4.2.7調整初始pH值之臭氧處理Bisphenol A實驗 83 4.3 O3處理Nonylphenol (壬基苯酚)之實驗 85 4.3.1調整O3劑量之臭氧處理Nonylphenol實驗 85 4.3.2紫外光分解Nonylphenol實驗 86 4.3.3 UV+O2處理Nonylphenol實驗 88 4.3.4結合O3/UV處理Nonylphenol實驗 89 4.3.5臭氧結合活性碳處理Nonylphenol實驗 90 4.3.6臭氧結合過氧化氫處理Nonylphenol實驗 92 4.3.7調整初始pH值之臭氧處理Nonylphenol實驗 93 4.4 O3/UV處理Octylphenol Polyethoxylate(辛基苯酚聚氧乙基醇)實驗 94 4.4.1調整O3劑量之臭氧處理Octylphenol Polyethoxylate實驗 94 4.4.2紫外光分解Octylphenol Polyethoxylate實驗 95 4.4.3 O2/UV處理Octylphenol Polyethoxylate實驗 96 4.4.4結合O3/UV處理Octylphenol Polyethoxylate實驗 97 4.4.5臭氧結合活性碳處理Octylphenol Polyethoxylate實驗 98 4.4.6 O3/H2O2處理Octylphenol Polyethoxylate實驗 100 4.4.7調整初始pH值之臭氧處理Octylphenol Polyethoxylate實驗 101 4.1.1臭氧產生機產氣之流量校正 64 4.1.2臭氧產生機產氣之氣相濃度產率 65 4.1.3氣提實驗 66 4.1.4石英砂砂濾實驗 69 4.2.1調整O3劑量處理Bisphenol A實驗 74 4.2.2 UV紫外光分解Bisphenol A實驗 76 4.2.3 UV+O2處理Bisphenol A實驗 78 4.2.4 O3/UV處理Bisphenol A實驗 79 4.2.5 O3/GAC處理Bisphenol A實驗 80 4.2.6 O3/H2O2處理Bisphenol A實驗 82 4.2.7調整初始pH值之臭氧處理Bisphenol A實驗 83 4.5臭氧處理BPA、NP及OPEO樣品對生物可分解性及生物毒性之影響實驗 102 4.5.1臭氧處理BPA、NP及OPEO對其生物可分解性影響 102 4.5.2 OUR微生物攝氧率抑制實驗 106 4.6臭氧化BPA、NP及OPEO對雌性干擾激素效應的影響 110 第五章 結論與建議 111 5.1結論 111 5.2建議與未來研究展望 113 參考文獻114681861 bytesapplication/pdfen-US環境荷爾蒙臭氧紫外光高級氧化活性碳雙酚A壬基苯酚辛基苯酚聚氧乙基醇environmental hormonesBisphenol ANonylphenolOctylphenol PolyethoxylateAOPsozonationUVGACthesishttp://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/62632/1/ntu-94-R92541203-1.pdf