不同AOP方法处理水中三种抗生素的研究

发布时间：2020-11-12 15:58

　　 随着集约化养殖的快速发展,抗生素在养殖业中得到了广泛应用。由于养殖废水的排放,使越来越多的残留抗生素不断地进入环境,并通过地表径流等多种途径最终汇聚水体形成持续性污染。这些抗生素大多具有较强的持久性、累积性和难降解性,会影响土壤和水体的生态环境,威胁人类健康。因此,研究处理水中残留抗生素的方法对于保护水环境和生态环境具有重要的现实意义。本文以四环素、土霉素和诺氟沙星三种典型抗生素为研究对象,采用Fenton法、类Fenton法、UV-Fenton法、UV法与UV-TiO_2法5种方法对其进行降解处理,研究不同方法的最佳处理条件并对比降解效果。主要研究结果如下:1、对水中四环素的处理:(1)Fenton法降解四环素最佳实验条件为pH=2,T=35℃,Fe~(2+)催化剂0.05 mmol/L,Fe~(2+)与H_2O_2比例1:250,反应100 min达到平衡,降解率为93.58%;(2)类Fenton法降解四环素最佳实验条件为pH=2,T=35℃,Fe~(3+)催化剂0.05mmol/L,Fe~(3+)与H_2O_2比例1:250,反应90 min达到平衡,降解率为93.08%;(3)UV-Fenton法降解四环素最佳实验条件为pH=2,T=35℃,Fe~(2+)催化剂0.05mmol/L,Fe~(2+)与H_2O_2比例1:250,反应30 min达到平衡,降解率为94.72%;(4)UV法降解四环素受反应条件影响不大,反应360 min达到平衡,降解率达99%;(5)UV-TiO_2法降解四环素最佳实验条件为pH=4,T=30℃,TiO_2催化剂0.8 g/L,反应60 min达到平衡,降解率为86.66%。2、对水中土霉素的处理:(1)Fenton降解土霉素最佳实验条件为pH=2,T=35℃,Fe~(2+)催化剂0.05 mmol/L,Fe~(2+)与H_2O_2比例1:250,反应90 min达到平衡,降解率为93.96%;(2)类Fenton法降解土霉素最佳实验条件为pH=2,T=35℃,Fe~(3+)催化剂0.05mmol/L,Fe~(3+)与H_2O_2比例1:250,反应80 min达到平衡,降解率为92.77%;(3)UV-Fenton法降解土霉素最佳实验条件为pH=2,T=35℃,Fe~(2+)催化剂0.05mmol/L,Fe~(2+)与H_2O_2比例1:250,反应40 min达到平衡,降解率为96.12%;(4)UV法降解土霉素受反应条件影响不大,反应480 min达到平衡,降解率达98.94%;(5)UV-TiO_2法降解土霉素最佳实验条件为pH=4,T=30℃,TiO_2催化剂0.8 g/L,反应70 min达到平衡,降解率为80.94%。3、对水中诺氟沙星的处理:(1)Fenton法降解诺氟沙星的最佳实验条件为pH=3,T=40℃,Fe~(2+)催化剂0.05mmol/L,Fe~(2+)与H_2O_2比例1:250,反应在80 min达到平衡,降解率为91.00%;(2)类Fenton法降解诺氟沙星的最佳实验条件为pH=3,T=40℃,Fe~(3+)催化剂0.05mmol/L,Fe~(3+)与H_2O_2比例1:250,反应在90 min达到平衡,降解率为89.76%;(3)UV-Fenton法降解诺氟沙星的最佳实验条件为pH=3,T=35℃,Fe~(2+)催化剂0.05mmol/L,Fe~(2+)与H_2O_2比例1:50,反应在30 min达到平衡,降解率为97.22%;(4)UV法降解诺氟沙星最佳实验条件为pH=2,T=40℃,反应在480 min达到平衡,降解率达92.86%;(5)UV-TiO_2法降解诺氟沙星最佳实验条件为pH=5,T=40℃,TiO_2催化剂0.8 g/L,反应60 min达到平衡,降解率为74.59%。4、5种方法中,以Fenton法处理四环素与土霉素废水,UV-Fenton法处理诺氟沙星废水最为理想。
【学位单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：X71
【部分图文】：

进行分析比较，目的在于找出具有最佳性价比的方法。2.1 材料与方法2.1.1 实验材料主要药品和试剂如表 2-1 所示。所示实验用水均为去离子水。四环素分子结构见图2-1。表 2-1 实验材料Table 2-1 Experimental Materials材料名称 分子式 纯度 生产厂家七水合硫酸亚铁 FeSO4·7H2O 分析纯 西陇化工股份有限公司十二水合硫酸铁铵 NH4Fe(SO4)2·12H2O 分析纯 西陇化工股份有限公司30%的过氧化氢 H2O2分析纯 西陇化工股份有限公司无水乙醇 C2H5OH 分析纯 天力化学试剂有限公司钛酸丁酯 C16H36O4Ti 分析纯 天津福晨化学试剂厂四环素 C22H24N2O8·HCl >95% 索来宝科技有限公司浓硫酸 H2SO4分析纯 成都市科龙化工试剂厂盐酸 HCl 分析纯 西陇化工股份有限公司11

图 2-2 实验装置Fig.2-2 Experimental apparatusn/类 Fenton 法应器中先加入临用前配置好的 200 mL 已调节过 pH 和加入后加入 2 mL 现配的四环素溶液和一定量的催化剂(Fe2+或 。用恒温水浴磁力搅拌器控制反应温度并保持溶液充分混环素的含量。应器中加入 200 mL 已调节过 pH 的去离子水及 2 mL 现配为 25 ppm。光源与液面距离 3 cm，在反应 60 min 时测定enton 法n 法在 2.1.5.1Fenton 法基础上加入 185 nm UV 灯照射，控

气浮法处理含土霉素废水，降解率达 86%。但目前对于多种，并系统分析比较降解效果的研究尚少见报道。 Fenton 法、UV-Fenton 法、类 Fenton 法、UV 法、UV-TiO2土霉素，研究不同方法降解土霉素的最佳实验条件与最佳效比较，目的在于为水中土霉素的降解提供理论依据。法料所用抗生素为土霉素，如表 3-1 所示，分子结构见图 3-1。.1。表 3-1 实验材料Table 3-1 Experimental Materials称 分子式 纯度 生产 C22H24N2O9·HCl >99% 索来宝科
【参考文献】

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本文编号：2880938