赤泥基非均相芬顿体系降解磺胺二甲嘧啶的研究
发布时间：2020-12-20 15:31
近年来,抗生素的滥用导致其对生态环境进而对人体健康产生较大威胁。目前针对水中抗生素的去除,非均相芬顿氧化技术是降解效果较好的一种高级氧化工艺,低廉有效的催化剂的选用可促进非均相芬顿技术的发展。作为氧化铝工业副产物的赤泥,排放量巨大而利用率却极低。赤泥富含铁氧化物的特性表明其具有作催化剂的可能。本研究选取典型磺胺类抗生素磺胺二甲嘧啶（Sulfamethazine,SMT）为目标污染物,以赤泥作为催化剂,采用非均相芬顿氧化技术对水溶液中SMT进行催化降解研究,开展了反应参数优选、影响因素探讨以及赤泥催化机理阐述等研究,主要结果如下:（1）赤泥的催化活性与煅烧温度相关,不同温度煅烧下的赤泥对SMT去除率的高低依次为200℃>100℃>未煅烧>300℃>400℃>500℃,结合SMT降解效果和制备成本等方面综合考虑,选择未煅烧的赤泥作为非均相芬顿体系的催化剂。赤泥投加量在一定范围内的增加会提高SMT的去除率,但存在一个最优值(20 g·L-1),超过这个值,SMT的去除率出现下降趋势。赤泥经3次循环使用后,SMT的去除率仍能达到81%,表明赤...
【文章来源】：华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1.前言
1.1 抗生素水污染问题概述
1.1.1 抗生素的来源与种类
1.1.2 抗生素的使用与残留
1.1.3 抗生素的水污染现状
1.1.4 水体中抗生素的迁移转化
1.2 磺胺类抗生素概述
1.2.1 磺胺类抗生素性质
1.2.2 SMT用途及环境影响
1.2.3 SMT处理技术
1.3 非均相芬顿氧化技术
1.3.1 非均相芬顿氧化技术的作用原理
1.3.2 非均相芬顿氧化技术的影响因素
1.3.3 非均相芬顿催化剂的类型
1.4 赤泥来源及作为催化剂的应用
1.4.1 赤泥的产生与危害
1.4.2 赤泥的基本性质
1.4.3 赤泥基催化剂在废水中的应用
1.5 研究目的与意义
1.6 研究内容与技术路线
2 赤泥基催化剂的参数优选
2.1 材料与方法
2.1.1 主要仪器设备
2.1.2 赤泥性质及表征
2.1.3 赤泥对SMT的吸附实验
2.1.4 赤泥活化温度优选实验
2.1.5 赤泥最佳投加量优选实验
2.1.6 赤泥重复使用和Fe溶出实验
2.1.7 分析测试方法
2.2 结果与讨论
2.2.1 赤泥的矿物学性质及表面特性
2.2.2 赤泥吸附SMT的能力
2.2.3 不同赤泥活化温度下SMT的降解效果
2.2.4 不同赤泥投加量下SMT的降解效果
2.2.5 SMT的矿化情况
2.2.6 赤泥重复使用效果
2.3 小结
3 赤泥基非均相芬顿体系降解SMT的影响因素
3.1 材料与方法
3.1.1 主要仪器设备
3.1.2 影响因素实验设置
3.2 结果与讨论
3.2.1 初始pH对SMT催化降解效果的影响
3.2.2 温度对SMT催化降解效果的影响
2O2浓度对SMT催化降解效果的影响"> 3.2.3 H2O2浓度对SMT催化降解效果的影响
3.2.4 SMT初始浓度对其催化降解效果的影响
3.2.5 光照对SMT催化降解效果的影响
3.3 小结
4 赤泥基非均相芬顿体系降解SMT的降解机理
4.1 材料与方法
4.1.1 主要仪器设备
4.1.2 赤泥中铁氧化物浸提实验
4.1.3 活性物种捕获实验
4.1.4 SMT降解产物测定实验
4.1.5 测试方法
4.2 结果与讨论
4.2.1 赤泥中铁氧化物的贡献
4.2.2 活性物种鉴定
4.2.3 ·SMT降解产物及途径分析
4.3 小结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]光芬顿和电芬顿在抗生素降解方面的研究及认识[J]. 何阳卓,魏建宏,周耀渝,张嘉超,罗琳. 当代化工. 2019(02)
[2]赤泥的综合利用研究进展[J]. 赵艺森,王海芳,魏阳. 现代化工. 2019(03)
[3]我国典型区域地表水环境中抗生素污染现状及其生态风险评价[J]. 刘昔,王智,王学雷,李珍,杨超,厉恩华,位慧敏. 环境科学. 2019(05)
[4]电化学高级氧化技术处理难降解有机废水的影响因素[J]. 陈蕾,王志鹏. 应用化工. 2019(01)
[5]抗生素的微生物降解研究进展[J]. 陈小丽,魏金华,蔺中,朱小平,罗舒文,李文清,丘建炜,甄珍. 现代农业科技. 2018(16)
[6]三峡库区饮用水水源抗生素健康风险评价[J]. 张君,程艳茹,封丽,张晓岭,封雷,邹素兰,张文兵. 环境科学与技术. 2018(08)
[7]磺胺二甲嘧啶的毒性预测[J]. 武英豪,程林丽,刘莹莹,胡烨. 黑龙江畜牧兽医. 2018(15)
[8]光助-二茂铁/H2O2非均相体系降解磺胺二甲基嘧啶[J]. 张彪军,赵姚云川,房岐,石凤丽,张月超,赵群,田森林,李英杰. 环境科学. 2018(11)
[9]污水高级氧化技术的研究现状及其新进展[J]. 赵霞,ISMOILOV Bakhrom,李亚斌,李响,张航,胡涛. 水处理技术. 2018(04)
[10]赤泥作为氧载体用于甲烷化学链燃烧:反应与循环性能[J]. 邓贵先,李孔斋,程显名,顾振华,卢春强,祝星. 高等学校化学学报. 2018(02)
博士论文
[1]抗生素在莱州湾近岸食物网中的生物积累与食物链传递[D]. 刘思思.大连理工大学 2018
[2]g-C3N4基可见光催化剂降解水中典型磺胺类抗生素的研究[D]. 宋亚丽.哈尔滨工业大学 2018
[3]银基可见光催化剂的制备、改性、性能及机理研究[D]. 殷璐.浙江大学 2016
[4]磺胺二甲嘧啶在水环境中的光化学行为及光催化降解研究[D]. 肖华花.广东工业大学 2015
[5]典型抗生素类药物在珠江三角洲水环境中的分布、行为与归宿[D]. 徐维海.中国科学院研究生院（广州地球化学研究所） 2007
硕士论文
[1]铁铜双金属掺杂介孔氧化铝（Fe/Cu-γ-Al2O3）类芬顿催化剂的制备及去除对氯苯酚研究[D]. 黄壮鹏.华南理工大学 2018
[2]生物炭基复合材料对磺胺二甲基嘧啶污染水体与底泥的修复机理研究[D]. 王茜.湖南大学 2018
[3]改性赤泥催化剂制备及其脱硝性能优化[D]. 吴惊坤.山东大学 2017
[4]超滤/纳滤组合工艺处理钱塘江水系水源水中试研究[D]. 朱学武.哈尔滨工业大学 2016
[5]钴改性赤泥催化臭氧氧化水中苯扎贝特研究[D]. 李华楠.北京林业大学 2014
[6]磺胺类抗生素在城市污水处理厂的分布与迁移转化研究[D]. 刘娟.河北工程大学 2012
[7]含铜催化剂的制备及多相芬顿法处理染料废水[D]. 付蓓.郑州大学 2012
[8]基于粉煤灰的类Fenton催化处理对硝基酚废水研究[D]. 邓芳芳.大连理工大学 2009
[9]化学氧化和膜分离技术处理抗生素制药废水研究[D]. 顾俊璟.天津大学 2006
本文编号：2928111
【文章来源】：华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1.前言
1.1 抗生素水污染问题概述
1.1.1 抗生素的来源与种类
1.1.2 抗生素的使用与残留
1.1.3 抗生素的水污染现状
1.1.4 水体中抗生素的迁移转化
1.2 磺胺类抗生素概述
1.2.1 磺胺类抗生素性质
1.2.2 SMT用途及环境影响
1.2.3 SMT处理技术
1.3 非均相芬顿氧化技术
1.3.1 非均相芬顿氧化技术的作用原理
1.3.2 非均相芬顿氧化技术的影响因素
1.3.3 非均相芬顿催化剂的类型
1.4 赤泥来源及作为催化剂的应用
1.4.1 赤泥的产生与危害
1.4.2 赤泥的基本性质
1.4.3 赤泥基催化剂在废水中的应用
1.5 研究目的与意义
1.6 研究内容与技术路线
2 赤泥基催化剂的参数优选
2.1 材料与方法
2.1.1 主要仪器设备
2.1.2 赤泥性质及表征
2.1.3 赤泥对SMT的吸附实验
2.1.4 赤泥活化温度优选实验
2.1.5 赤泥最佳投加量优选实验
2.1.6 赤泥重复使用和Fe溶出实验
2.1.7 分析测试方法
2.2 结果与讨论
2.2.1 赤泥的矿物学性质及表面特性
2.2.2 赤泥吸附SMT的能力
2.2.3 不同赤泥活化温度下SMT的降解效果
2.2.4 不同赤泥投加量下SMT的降解效果
2.2.5 SMT的矿化情况
2.2.6 赤泥重复使用效果
2.3 小结
3 赤泥基非均相芬顿体系降解SMT的影响因素
3.1 材料与方法
3.1.1 主要仪器设备
3.1.2 影响因素实验设置
3.2 结果与讨论
3.2.1 初始pH对SMT催化降解效果的影响
3.2.2 温度对SMT催化降解效果的影响
2O2浓度对SMT催化降解效果的影响"> 3.2.3 H2O2浓度对SMT催化降解效果的影响
3.2.4 SMT初始浓度对其催化降解效果的影响
3.2.5 光照对SMT催化降解效果的影响
3.3 小结
4 赤泥基非均相芬顿体系降解SMT的降解机理
4.1 材料与方法
4.1.1 主要仪器设备
4.1.2 赤泥中铁氧化物浸提实验
4.1.3 活性物种捕获实验
4.1.4 SMT降解产物测定实验
4.1.5 测试方法
4.2 结果与讨论
4.2.1 赤泥中铁氧化物的贡献
4.2.2 活性物种鉴定
4.2.3 ·SMT降解产物及途径分析
4.3 小结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]光芬顿和电芬顿在抗生素降解方面的研究及认识[J]. 何阳卓,魏建宏,周耀渝,张嘉超,罗琳. 当代化工. 2019(02)
[2]赤泥的综合利用研究进展[J]. 赵艺森,王海芳,魏阳. 现代化工. 2019(03)
[3]我国典型区域地表水环境中抗生素污染现状及其生态风险评价[J]. 刘昔,王智,王学雷,李珍,杨超,厉恩华,位慧敏. 环境科学. 2019(05)
[4]电化学高级氧化技术处理难降解有机废水的影响因素[J]. 陈蕾,王志鹏. 应用化工. 2019(01)
[5]抗生素的微生物降解研究进展[J]. 陈小丽,魏金华,蔺中,朱小平,罗舒文,李文清,丘建炜,甄珍. 现代农业科技. 2018(16)
[6]三峡库区饮用水水源抗生素健康风险评价[J]. 张君,程艳茹,封丽,张晓岭,封雷,邹素兰,张文兵. 环境科学与技术. 2018(08)
[7]磺胺二甲嘧啶的毒性预测[J]. 武英豪,程林丽,刘莹莹,胡烨. 黑龙江畜牧兽医. 2018(15)
[8]光助-二茂铁/H2O2非均相体系降解磺胺二甲基嘧啶[J]. 张彪军,赵姚云川,房岐,石凤丽,张月超,赵群,田森林,李英杰. 环境科学. 2018(11)
[9]污水高级氧化技术的研究现状及其新进展[J]. 赵霞,ISMOILOV Bakhrom,李亚斌,李响,张航,胡涛. 水处理技术. 2018(04)
[10]赤泥作为氧载体用于甲烷化学链燃烧:反应与循环性能[J]. 邓贵先,李孔斋,程显名,顾振华,卢春强,祝星. 高等学校化学学报. 2018(02)
博士论文
[1]抗生素在莱州湾近岸食物网中的生物积累与食物链传递[D]. 刘思思.大连理工大学 2018
[2]g-C3N4基可见光催化剂降解水中典型磺胺类抗生素的研究[D]. 宋亚丽.哈尔滨工业大学 2018
[3]银基可见光催化剂的制备、改性、性能及机理研究[D]. 殷璐.浙江大学 2016
[4]磺胺二甲嘧啶在水环境中的光化学行为及光催化降解研究[D]. 肖华花.广东工业大学 2015
[5]典型抗生素类药物在珠江三角洲水环境中的分布、行为与归宿[D]. 徐维海.中国科学院研究生院（广州地球化学研究所） 2007
硕士论文
[1]铁铜双金属掺杂介孔氧化铝（Fe/Cu-γ-Al2O3）类芬顿催化剂的制备及去除对氯苯酚研究[D]. 黄壮鹏.华南理工大学 2018
[2]生物炭基复合材料对磺胺二甲基嘧啶污染水体与底泥的修复机理研究[D]. 王茜.湖南大学 2018
[3]改性赤泥催化剂制备及其脱硝性能优化[D]. 吴惊坤.山东大学 2017
[4]超滤/纳滤组合工艺处理钱塘江水系水源水中试研究[D]. 朱学武.哈尔滨工业大学 2016
[5]钴改性赤泥催化臭氧氧化水中苯扎贝特研究[D]. 李华楠.北京林业大学 2014
[6]磺胺类抗生素在城市污水处理厂的分布与迁移转化研究[D]. 刘娟.河北工程大学 2012
[7]含铜催化剂的制备及多相芬顿法处理染料废水[D]. 付蓓.郑州大学 2012
[8]基于粉煤灰的类Fenton催化处理对硝基酚废水研究[D]. 邓芳芳.大连理工大学 2009
[9]化学氧化和膜分离技术处理抗生素制药废水研究[D]. 顾俊璟.天津大学 2006
本文编号：2928111
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