真空紫外光解去除水中抗生素头孢哌酮效能与机理研究
发布时间：2023-02-19 12:22
抗生素自被发现以来已广泛应用于人类临床治疗、家畜家禽及水产养殖等过程中,摄入生物体内的抗生素大部分未被吸收即排出体外,通常会通过市政管网到达各污水处理厂。然而,传统污水处理工艺不能将其有效去除,导致抗生素最终进入各类天然水体,不仅造成水源水的污染,还会引起细菌耐药性等环境问题,危害人类健康,因此开发出可高效去除污水或水源水中抗生素的技术显得日益迫切。本论文选取新型高级氧化技术真空紫外光(VUV)作为处理手段,以临床使用量大的β3-内酰胺类抗生素头孢哌酮(CFPZ)为目标污染物,分别选取VUV、VUV/UVC和UVC(Ultraviolet C)三种紫外光源,系统研究了中性和酸性条件下紫外波长及VUV光强对CFPZ降解及矿化效果的影响及其相应机理,此外,深入考察了 VUV光源下气体氛围对CFPZ降解及矿化影响机理及其降解路径,最后分析了 Fe(Ⅱ)的引入对提高UVC和VUV光源矿化CFPZ效能的可行性,得到如下研究结果:(1)紫外波长及VUV光强对CFPZ矿化效果影响显著,其中VUV更有利于CFPZ矿化,且VUV光强越高,CFPZ矿化越好。中性条件下,各光源体系下CFPZ的降解均能在5 ...
【文章页数】：105 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 引言
1.1 水环境中抗生素概述
1.1.1 抗生素使用情况
1.1.2 抗生素的污染及其危害
1.1.3 抗生素的环境化学行为及主要处理方法
1.1.4 β-内酰胺类抗生素的主要处理方法
1.2 真空紫外光技术(VUV)
1.2.1 光化学高级氧化技术
1.2.2 真空紫外光技术(VUV)
1.3 课题研究思路及方案
1.3.1 研究目的及内容
1.3.2 研究技术路线
2 实验材料与方法
2.1 实验药品及仪器
2.1.1 实验药品及材料
2.1.2 实验仪器
2.2 实验装置
2.3 试验方法
2.4 分析方法
2.4.1 光源发射光谱及光强测定
2.4.2 体系DO浓度测定及H2O2光化学生成
2.4.3 CFPZ含量及有机酸生成浓度测定
2.4.4 降解过程中体系浊度、TOC测定及UV-Vis分析
2.4.5 氨氮测定及离子色谱分析
2.4.6 芳香族降解产物UPLC-QTOF-MS/MS分析
3 紫外波长及VUV光强影响CFPZ光解效能与机理研究
3.1 紫外光源的发射光谱及光强表征
3.1.1 紫外光源发射光谱表征
3.1.2 光源发射光强表征
3.2 中性条件下紫外波长及VUV光强对CFPZ降解行为的影响
3.2.1 紫外波长及VUV光强对CFPZ降解及矿化的影响
3.2.2 不同光源体系下CFPZ降解过程中的UV-Vis吸收光谱
3.2.3 紫外波长及VUV光强对CFPZ降解过程中无机离子释放的影响
3.2.4 紫外波长及VUV光强对小分子有机酸生成的影响
3.3 酸性条件下紫外波长及VUV光强对CFPZ降解行为的影响
3.3.1 紫外波长及VUV光强对CFPZ降解及矿化影响
3.3.2 紫外波长及VUV光强对CFPZ降解过程中无机离子释放的影响
3.3.3 紫外波长及VUV光强对小分子有机酸生成的影响
3.4 紫外波长及VUV光强对光解CFPZ行为影响的机理研究
3.5 本章小结
4 气体氛围影响VUV体系降解CFPZ效能与机理研究
4.1 VUV体系下不同初始条件对CFPZ降解影响
4.1.1 CFPZ初始浓度对其降解影响
4.1.2 溶液初始pH对降解CFPZ影响
4.1.3 共存阴离子对降解CFPZ影响
4.1.4 气体氛围对降解CFPZ影响
4.2 气体氛围对VUV体系降解CFPZ行为影响机理研究
4.2.1 气体氛围对CFPZ降解影响的机理研究
4.2.2 气体氛围对CFPZ矿化影响的机理研究
4.3 不同气体条件下VUV体系降解CFPZ产物生成
4.3.1 不同气体条件下CFPZ降解过程中无机离子释放
4.3.2 不同气体条件下CFPZ降解过程中小分子有机酸生成
4.3.3 不同气体条件下CFPZ降解过程中芳香族中间产物生成
4.3.4 不同气体条件下CFPZ降解历程分析
4.4 本章小结
5 Fe(Ⅱ)-UVC/VUV体系强化CFPZ降解与矿化效能研究
5.1 Fe(Ⅱ)-UVC体系强化CFPZ降解与矿化效能
5.1.1 Fe(Ⅱ)-UVC体系条件优化
5.1.2 Fe(Ⅱ)-UVC体系降解CFPZ过程中的UV-Vis吸收光谱
5.1.3 Fe(Ⅱ)-UVC体系降解CFPZ过程中无机离子的生成
5.1.4 Fe(Ⅱ)-UVC体系降解CFPZ过程中小分子有机酸的生成
5.2 Fe(Ⅱ)-VUV体系强化CFPZ降解与矿化效能
5.2.1 Fe(Ⅱ)-VUV体系条件优化
5.2.2 Fe(Ⅱ)-VUV体系降解CFPZ过程中的UV-Vis吸收光谱
5.2.3 Fe(Ⅱ)-VUV体系降解CFPZ过程中无机离子的生成
5.2.4 Fe(Ⅱ)-VUV体系降解CFPZ过程中小分子有机酸的生成
5.3 本章小结
6 结论
6.1 结论
6.2 对后续研究的展望
参考文献
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集
本文编号：3746213
【文章页数】：105 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 引言
1.1 水环境中抗生素概述
1.1.1 抗生素使用情况
1.1.2 抗生素的污染及其危害
1.1.3 抗生素的环境化学行为及主要处理方法
1.1.4 β-内酰胺类抗生素的主要处理方法
1.2 真空紫外光技术(VUV)
1.2.1 光化学高级氧化技术
1.2.2 真空紫外光技术(VUV)
1.3 课题研究思路及方案
1.3.1 研究目的及内容
1.3.2 研究技术路线
2 实验材料与方法
2.1 实验药品及仪器
2.1.1 实验药品及材料
2.1.2 实验仪器
2.2 实验装置
2.3 试验方法
2.4 分析方法
2.4.1 光源发射光谱及光强测定
2.4.2 体系DO浓度测定及H2O2光化学生成
2.4.3 CFPZ含量及有机酸生成浓度测定
2.4.4 降解过程中体系浊度、TOC测定及UV-Vis分析
2.4.5 氨氮测定及离子色谱分析
2.4.6 芳香族降解产物UPLC-QTOF-MS/MS分析
3 紫外波长及VUV光强影响CFPZ光解效能与机理研究
3.1 紫外光源的发射光谱及光强表征
3.1.1 紫外光源发射光谱表征
3.1.2 光源发射光强表征
3.2 中性条件下紫外波长及VUV光强对CFPZ降解行为的影响
3.2.1 紫外波长及VUV光强对CFPZ降解及矿化的影响
3.2.2 不同光源体系下CFPZ降解过程中的UV-Vis吸收光谱
3.2.3 紫外波长及VUV光强对CFPZ降解过程中无机离子释放的影响
3.2.4 紫外波长及VUV光强对小分子有机酸生成的影响
3.3 酸性条件下紫外波长及VUV光强对CFPZ降解行为的影响
3.3.1 紫外波长及VUV光强对CFPZ降解及矿化影响
3.3.2 紫外波长及VUV光强对CFPZ降解过程中无机离子释放的影响
3.3.3 紫外波长及VUV光强对小分子有机酸生成的影响
3.4 紫外波长及VUV光强对光解CFPZ行为影响的机理研究
3.5 本章小结
4 气体氛围影响VUV体系降解CFPZ效能与机理研究
4.1 VUV体系下不同初始条件对CFPZ降解影响
4.1.1 CFPZ初始浓度对其降解影响
4.1.2 溶液初始pH对降解CFPZ影响
4.1.3 共存阴离子对降解CFPZ影响
4.1.4 气体氛围对降解CFPZ影响
4.2 气体氛围对VUV体系降解CFPZ行为影响机理研究
4.2.1 气体氛围对CFPZ降解影响的机理研究
4.2.2 气体氛围对CFPZ矿化影响的机理研究
4.3 不同气体条件下VUV体系降解CFPZ产物生成
4.3.1 不同气体条件下CFPZ降解过程中无机离子释放
4.3.2 不同气体条件下CFPZ降解过程中小分子有机酸生成
4.3.3 不同气体条件下CFPZ降解过程中芳香族中间产物生成
4.3.4 不同气体条件下CFPZ降解历程分析
4.4 本章小结
5 Fe(Ⅱ)-UVC/VUV体系强化CFPZ降解与矿化效能研究
5.1 Fe(Ⅱ)-UVC体系强化CFPZ降解与矿化效能
5.1.1 Fe(Ⅱ)-UVC体系条件优化
5.1.2 Fe(Ⅱ)-UVC体系降解CFPZ过程中的UV-Vis吸收光谱
5.1.3 Fe(Ⅱ)-UVC体系降解CFPZ过程中无机离子的生成
5.1.4 Fe(Ⅱ)-UVC体系降解CFPZ过程中小分子有机酸的生成
5.2 Fe(Ⅱ)-VUV体系强化CFPZ降解与矿化效能
5.2.1 Fe(Ⅱ)-VUV体系条件优化
5.2.2 Fe(Ⅱ)-VUV体系降解CFPZ过程中的UV-Vis吸收光谱
5.2.3 Fe(Ⅱ)-VUV体系降解CFPZ过程中无机离子的生成
5.2.4 Fe(Ⅱ)-VUV体系降解CFPZ过程中小分子有机酸的生成
5.3 本章小结
6 结论
6.1 结论
6.2 对后续研究的展望
参考文献
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集
本文编号：3746213
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huanjinggongchenglunwen/3746213.html
