臭氧/催化臭氧降解苯氧乙酸和安替比林的研究

发布时间：2022-12-07 23:33

　　随着我国医药行业的发展,制药废水已逐渐成为重要的污染源之一。其成分复杂、浓度波动大、污染物的毒害性强,而且可生化性差,是一种难降解的有毒有害废水。本论文以苯氧乙酸和安替比林为实验对象,考察了不同实验参数对单独臭氧降解的影响情况,探讨了该过程的降解机理以及采用绝对法或竞争动力学法确定了反应速率常数kO3。在此基础上,利用自制的磁性二氧化铈催化剂催化臭氧降解模拟制药废水,对其催化性能及对废水的影响情况进行了考察,并分析了催化剂的元素组成含量及其在催化臭氧过程中的作用机理。取得了如下的研究成果:1、以苯氧乙酸（PAA）为目标污染物,通过单独臭氧化技术研究了不同实验参数如p H值、PAA初始浓度、臭氧投加量对PAA去除效果的影响,并利用GC/MS和HPLC技术分析了产生的主要中间产物,在此基础上推断了PAA可能的降解途径。通过反应速率常数的求解研究了该过程的反应动力学。实验结果表明,在所有条件下PAA都得到了很高的去除。在酸性条件下,反应60 min,PAA去除率达到了64%,而在碱性条件下（8.0、10.0和12.0）能达到78%。当初始浓度从100 mg·L-1增加至2000 mg·L-1... 

【文章页数】：85 页

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 制药废水的处理技术现状
        1.2.1 制药废水的来源及特性
        1.2.2 制药废水处理技术的概述及其现状
    1.3 臭氧氧化技术
        1.3.1 臭氧的特性
        1.3.2 臭氧的分解机理
        1.3.3 臭氧氧化有机物的机理
        1.3.4 臭氧氧化有机物的反应动力学
    1.4 催化臭氧化技术
        1.4.1 均相催化氧化技术
        1.4.2 非均相催化氧化技术
        1.4.3 非均相催化氧化的机理研究及其应用前景
    1.5 稀土催化剂在废水处理中的应用
        1.5.1 稀土催化剂
        1.5.2 稀土催化剂的研究进展
        1.5.3 稀土催化剂催化臭氧化的应用前景
    1.6 课题研究内容及创新
        1.6.1 研究目的
        1.6.2 研究内容
        1.6.3 技术路线
        1.6.4 创新之处
第二章 实验材料与方法
    2.1 实验仪器与材料
        2.1.1 实验仪器
        2.1.2 实验材料
    2.2 实验装置和过程
        2.2.1 实验装置
        2.2.2 实验过程
    2.3 实验方法
        2.3.1 催化剂制备方法
        2.3.2 臭氧催化降解目标污染物的实验方法
    2.4 分析测试方法
        2.4.1 两种目标污染物的测定
        2.4.2 CODcr及TOC的测定
        2.4.3 中间产物的测定
        2.4.4 小分子酸以及阴离子浓度的测定
        2.4.5 水中臭氧浓度的测定
第三章 臭氧氧化苯氧乙酸的机理及动力学研究
    3.1 工艺参数的考察
        3.1.1 pH的影响
        3.1.2 PAA初始浓度（[PAA]_0）的影响
        3.1.3 臭氧投加量（Q_(O3)）的影响
        3.1.4 拟一级动力学常数（k_(app)）
    3.2 降解机理分析
        3.2.1 中间产物的检测及小分子酸的变化情况
        3.2.2 PAA可能的降解途径
    3.3 反应动力学研究
        3.3.1 羟基自由基捕获剂的影响
        3.3.2 反应速率的求解
    3.4 本章小结
第四章 臭氧氧化安替比林的机理及动力学研究
    4.1 工艺参数的考察
        4.1.1 pH的影响
        4.1.2 PZ初始浓度（[PZ]_0）的影响
        4.1.3 臭氧投加量（Q_(O3)）的影响
    4.2 降解机理分析
        4.2.1 中间产物的检测及小分子酸的变化情况
        4.2.2 PZ可能的降解途径
    4.3 反应动力学研究
        4.3.1 化学计量系数
        4.3.2 叔丁醇的影响
        4.3.3 反应速率的求解
    4.4 本章小结
第五章 臭氧催化氧化降解安替比林的研究
    5.1 磁性二氧化铈催化剂的性能研究
    5.2 催化臭氧降解安替比林的性能研究
        5.2.1 pH的影响
        5.2.2 PZ初始浓度的影响
        5.2.3 臭氧投加量的影响
        5.2.4 催化剂投加量的影响
        5.2.5 不同CeO_2负载量的影响
    5.3 磁性二氧化铈催化剂的机理研究
        5.3.1 磁性催化剂的元素含量分析
        5.3.2 磁性二氧化铈催化剂的作用机理
    5.4 本章小结
第六章 结论与建议
    6.1 结论
    6.2 建议
参考文献
致谢
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【参考文献】：
期刊论文
[1]稀土催化臭氧氧化法降解印染废水的研究[J]. 邰佳,刘勇健.  环境科学与技术. 2012(10)
[2]La/Ce掺杂钛基二氧化铅电极的制备及电催化性能研究[J]. 郑辉,戴启洲,王家德,陈建孟.  环境科学. 2012(03)
[3]多维电催化+臭氧组合技术处理制药废水研究[J]. 刘秀宁,乐飞,汤捷.  医药工程设计. 2011(02)
[4]Complete catalytic oxidation of o-xylene over CeO2 nanocubes[J]. Lian He,Yunbo Yu,Changbin Zhang,Hong He State Key Laboratory of Environmental Chemistry and Ecotoxicology,Research Center for Eco-Environmental Sciences,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100085,China..  Journal of Environmental Sciences. 2011(01)
[5]铁炭微电解法预处理拉米夫定制药废水的研究[J]. 王元月,单保庆,孙力平,李志伟,郭建,殷仁达.  工业用水与废水. 2010(06)
[6]Fe/C微电解法去除制药废水中磷试验研究[J]. 雷春生,王桂玉,王侃.  环境科学与技术. 2010(10)
[7]混凝法以及混凝-吸附组合法对制药废水的处理[J]. 潘涛.  海峡药学. 2010(02)
[8]组合生物技术处理制药废水及其生物相[J]. 刘鹏,张兰英,刘莹莹,刘娜,刘峰,刘虹,崔哲,许国欣.  吉林大学学报(地球科学版). 2010(01)
[9]混凝—生物铁法处理维生素B1生产废水[J]. 冯雷雨,孙力平,严媛媛.  工业水处理. 2008(04)
[10]厌氧-好氧工艺处理制药废水的中试研究[J]. 李莹,张宏伟,朱文亭.  环境工程学报. 2007(09)

硕士论文
[1]Fenton-厌氧工艺处理合成制药废水的研究[D]. 王贞.西南交通大学 2010
[2]电解—生化法处理制药废水研究[D]. 张月锋.浙江大学 2002



本文编号：3713084