零价铁PRB复合二氧化锰去除四环素的性能研究

发布时间：2021-09-22 07:26

　　针对零价铁可渗透反应墙（PRB）在运行中存在的活性介质易钝化、堵塞等问题,基于过渡金属氧化物特性,本研究构建了零价铁与二氧化锰组合式PRB工艺（ZVI-MnO2）,研究了该工艺降解四环素的效果,探究了二氧化锰在零价铁PRB体系中缓和介质钝化的作用,探索了 ZVI-MnO2对四环素的降解机理,并通过高效液相色谱-质谱联用技术分析了体系中降解产物的变化和种类。研究中,分别设置了以单一零价铁体系（ZVI）、零价铁-二氧化锰混合体系（ZVI-MnO2）和单一二氧化锰体系（MnO2）的3个不同活性介质的PRB反应器,对比研究不同介质组成对四环素降解的效果及其影响因素。研究表明,反应器稳定运行1个月时,三个反应体系对四环素的去除率分别为65%,85%,50%左右。傅里叶红外光谱分析（FTIR）结果分析表明,ZVI-MnO2体系中的二氧化锰在反应后表面官能团变化明显,-OH数目大量增加,原因是在ZVI-MnO2 PRB体系中会产生大量羟基自由基（·OH）,而这大量的自由基具有强烈的氧化能力,从而使四环素被彻底氧化降解。扫描电子显微镜（SEM）结果表明,零价铁与二氧化锰充分结合,为氧化还原反应提供了更... 

【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

一两种类型rR丑设计示意图

Ｆｉｇ．?２－２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＰＲＢ?ｓｙｓｔｅｍｓ??本实验采用单一污染物四环素作为目标污染物，配制２０?ｍｇ，！／１的四环素??溶液于密闭不透光的容积为２０?Ｌ的容器中，连续通氮气３０?ｍｉｎ，去除溶液中的??氧气，利用蠕动泵将配好的四环素溶液连续注入反应器中。为保证进水均匀，??采用底部进水，上部出水的方式来模拟地下水水流。溶液在第二阶段反应器内??的水力停留时间为７２分钟，进水流量为３．３３?ｍＬ＿ｍｉｎ＇溶液ｐＨ值为６－６．５，内温度为２２－２５°Ｃ，?ＰＲＢ装置运行过程装置图２－３所示。??

２．３．１不同填充介质反应器对四环素的去除??第一阶段实验反应器运行一个月，装填海绵铁与锰砂滤料的ＰＲＢ反应器与??只装填海绵铁的ＰＲＢ反应器中四环素去除情况如下图２－４所示。??１０５????：１〇ｕ?？、严＾??〇?９ｓ?＾?＼??＼??１?８０：??Ｓ?？?—Ｆｅ??７５?■?—？—?Ｆｅ＋Ｍｎ〇２??ＹＱ??０?５?１０?１５?２０?２５?３０??Ｔｉｍｅ?（ｄ）??图２－４四环素去除率随时间变化曲线??Ｆｉｇ．?２－４?Ｔｈｅ?ｃｈａｎｇｉｎｇ?ｃｕｒｖｅ?ｏｆ?ＴＣ?ｒｅｍｏｖａｌ?ｒａｔｅ?ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ?ｔｉｍｅ??１７??

【参考文献】：
期刊论文
[1]北京市地下水中典型抗生素分布特征与潜在风险[J]. 陈卫平,彭程伟,杨阳,吴玉梅.  环境科学. 2017(12)
[2]地下水污染修复中的PRB技术综述[J]. 周宾宾.  江西化工. 2017(02)
[3]抗生素及其抗性基因在环境中的污染、降解和去除研究进展[J]. 沈怡雯,黄智婷,谢冰.  应用与环境生物学报. 2015(02)
[4]环境水体及饮用水中抗生素污染现状及健康影响分析[J]. 叶必雄,张岚.  环境与健康杂志. 2015(02)
[5]生产过程中抗生素与抗药基因的排放特征、环境行为及控制[J]. 张昱,杨敏,王春艳,田哲.  环境化学. 2015(01)
[6]高效液相色谱测定地下水、土壤及粪便中4种磺胺类抗生素[J]. 周爱霞,苏小四,高松,张玉玲,林学钰,张兰英,安永磊.  分析化学. 2014(03)
[7]5种磺胺类抗生素在土壤中的吸附和淋溶特性[J]. 郭欣妍,王娜,许静,单正军,叶波平,汤卫国.  环境科学学报. 2013(11)
[8]滥用抗生素使比利时肉食广泛存在“超级细菌”[J]. 申海鹏.  食品安全导刊. 2013(11)
[9]抗生素在地下环境中的淋溶迁移能力分析[J]. 吕颖,张玉玲,党江艳,王志忠,由民.  环境科学与技术. 2013(06)
[10]制备斜发沸石和零价铁复合材料处理水中的六价铬污染[J]. 聂宁,丁远昭,李喜青.  中国环境科学. 2013(03)



本文编号：3403377