UV-K2S2O8耦合處理抗生素廢水研究.pdf

1、抗生素廢水是一類色度深、懸浮物含量多、含鹽量高的高濃度有機(jī)廢水，成分極其復(fù)雜?？股貜U水的這一系列特征導(dǎo)致其對(duì)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重污染。近年來，抗生素在環(huán)境中不斷被檢出，嚴(yán)重污染了我國水體環(huán)境。2013年報(bào)告顯示，中國抗生素總使用量達(dá)到16.2萬噸，人均使用量是歐美等國家的5倍多，其中使用量最多的是磺胺類、四環(huán)素類、喹諾酮類、大環(huán)內(nèi)脂類、β-內(nèi)酰胺類等，本文分別以磺胺類、四環(huán)素類、β-內(nèi)酰胺類的典型代表為研究對(duì)象，以尋求一種高效、操作簡便、降解

2、徹底、無二次污染的抗生素新型處理方法。光催化氧化法作為綠色水處理技術(shù)的典型代表，因其反應(yīng)條件溫和、無選擇性、無二次污染、最為經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)在抗生素廢水處理領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。UV-K2S2O8耦合技術(shù)是一種基于SO4-·的新型高級(jí)氧化技術(shù)，UV可催化K2S2O8快速產(chǎn)生SO4-·，具有反應(yīng)速率快、處理效率高、無二次污染等優(yōu)點(diǎn)。
　　本文選取磺胺嘧啶和四環(huán)素模擬廢水為研究對(duì)象，采用UV-K2S2O8技術(shù)對(duì)其進(jìn)行處理，首先對(duì)比了單獨(dú)K2S2

3、O8、單獨(dú)UV輻射以及UV和K2S2O8聯(lián)合使用對(duì)抗生素的降解效果，其次考察了不同反應(yīng)因素對(duì)抗生素降解效果的影響，分析降解動(dòng)力學(xué)規(guī)律，推測(cè)降解途徑，探索降解機(jī)理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，UV和K2S2O8聯(lián)合使用可以顯著提高抗生素的去除率和礦化效果，磺胺嘧啶的最佳反應(yīng)條件：pH=7、K2S2O8投量0.5mmol/L、反應(yīng)10min，在此條件下，當(dāng)磺胺嘧啶初始濃度為5.0mg/L時(shí)，磺胺嘧啶可被完全去除，礦化度可達(dá)89.11％，四環(huán)素最佳反應(yīng)條件

4、：pH=4、K2S2O8投量0.3mmol/L、反應(yīng)10min，在此條件下，當(dāng)四環(huán)素初始濃度為15.0mg/L時(shí)，其降解率可達(dá)100%，但礦化度不高，只有40.11%；二者的降解均符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)規(guī)律，實(shí)驗(yàn)還通過高效液相色譜質(zhì)譜（LC-MS）分析了兩種抗生素的降解機(jī)理。
　　最后，為了探討UV-K2S2O8技術(shù)對(duì)實(shí)際抗生素廢水的處理效果，以亞胺培南生產(chǎn)廢水二級(jí)出水為研究對(duì)象，開展了UV-K2S2O8技術(shù)對(duì)亞胺培南生產(chǎn)廢水的深度處理研

5、究，對(duì)比了單獨(dú)K2S2O8、單獨(dú)UV輻射以及UV和K2S2O8聯(lián)合使用對(duì)實(shí)際廢水的處理效果并探索其最佳反應(yīng)條件。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，UV-K2S2O8技術(shù)能顯著提高實(shí)際廢水的處理效果，表現(xiàn)出明顯的耦合作用，在K2S2O8投量為2.0g/L，反應(yīng)時(shí)間為90min時(shí)，UV-K2S2O8對(duì)亞胺培南生產(chǎn)廢水二級(jí)出水中COD、TOC去除率分別為90.1%、94.4%，能有效去除廢水中難生物降解有機(jī)物。
　　UV-K2S2O8技術(shù)能快速降解廢水中的