微纳米气泡协同高级氧化技术降解废水中四环素的研究

来源 :重庆工商大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wwfkl
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,水环境中残留的抗生素已给环境和人类健康带来了潜在的风险和影响,如何高效去除抗生素成为人们日益关注的议题。由于目前常规的处理工艺存在处理效率低、周期长等问题,开发一种高效而经济的抗生素处理技术具有重要意义。四环素类抗生素作为世界第二大类抗生素,使用十分广泛。微纳米气泡(MBs)由于其更小的尺寸,更慢的上升速度、更大的界面面积、更高的内压和更长的停留时间,在环境领域中有了迅速的发展。本论文选取盐酸四环素为目标污染物,提出了微纳米气泡/过硫酸盐(PS)、微纳米气泡/真空紫外(VUV)对模拟盐酸四环素废水降解效能的研究,并考察了MBs/PS/VUV体系处理实际抗生素废水的降解效果。主要研究内容如下:(1)本文系统地研究了MBs/PS体系对TC的降解效果。相较于单独MBs和单独PS,MBs/PS对TC的降解有显著的协同作用。当TC初始浓度为20 mg·L-1,PS投加量为10 m M,MBs进气量为30 ml·min-1,p H为3时,反应180 min后TC的去除率为82.23%。TC在MBs/PS体系中的降解符合准一级反应动力学模型。通过响应曲面分析得到影响因素对MBs/PS体系降解TC的影响程度大小顺序为:TC初始浓度>PS投加量>MBs进气量,且各因素之间交互作用明显。响应曲面法得到最佳工艺条件为:PS投加量为9.33 m M、初始浓度为10.00 mg·L-1、进气量C为30.77 mg·L-1,在此条件下模型预测的最大去除率为87.74%。自由基淬灭实验和电子自旋共振实验表明,在MBs/PS体系中产生的自由基主要是·OH和SO4-·。TC上的有机氮转化为NH3-N和NO3--N。通过LC-MS测定分析,提出了TC可能的降解途径。(2)本文系统地研究了MBs/VUV体系对TC的降解作用。MBs/VUV的降解作用要高于单独MBs和单独VUV,在180 min内可去除81.25%的TC。当TC初始浓度=20 mg·L-1,紫外灯功率=20 W,进气量=30 m L·min-1,p H=7时,反应180min后的TC去除率可达81.25%,且MBs/VUV体系对TC的去除符合准一级反应动力学。天然水质对MBs/VUV降解TC存在一定的影响。NO3-、HCO3-和Ca2+的存在对TC的降解有促进作用,Cl-、SO42-和Mg2+会略微抑制TC的降解,NOM的存在明显抑制TC的降解。通过自由基猝灭实验和ESR捕获实验证实,MBs/VUV体系中的活性自由基为·O2-和~1O2,且·O2-在降解过程中占主导地位,并阐述了体系对TC的降解机理。由LC-MS测定得到13种中间产物,并提出了TC可能的降解路径。(3)本文系统地考察了MBs、MBs/PS、MBs/VUV和MBs/PS/VUV对实际抗生素废水COD的去除效果。MBs/PS/VUV体系中,当反应时间为180 min、PS投加量为5 g·L-1、真空紫外灯的功率为25 W、MBs进气量为30 m L·min-1时,COD去除率可以达到33.47%,其去除效率均高于其它体系。提出了MBs/PS/VUV体系去除抗生素废水中COD的机理,为MBs/PS/VUV体系处理实际抗生素废水提供有价值的参考。
其他文献
功能性食品现在作为一种重要的食品,越来越受到人们的青睐和重视。胃肠道功能差消化功能不好是困扰大众健康的一个重要因素,因而,研发具有改善肠胃功能、促进消化的功能性食品是有极大的社会价值和市场应用前景。本研究以传统调理脾胃的中医配方为基础,研发了一种改善胃肠功能的食品,相关研究内容和结果如下:(1)基于中医中药配方理论优化黄精芡实粉配方本研究以补气健脾、养血中医理论为指导,经过大量查阅相关中药材研究资
学位
艾叶作为一种传统食材,具有丰富的活性成分和潜在的功效作用。现今,肥胖已经成为了全球性的公共卫生问题,其严峻趋势已不容忽视。而我们实验室前期的实验结果证实了艾叶提取物对脂肪酶具有显著的抑制作用,并且脂肪酶是膳食中脂肪吸收的关键酶。当前热门的快速筛选靶标酶抑制剂的方法当属超滤法,利用此法从艾叶中筛选脂肪酶抑制剂的研究还未见报道,超滤法多在水为介质的体系中进行,而使脂溶性成分的筛选受到限制,因此亟需建立
学位
氯代有机物是一类常用的化工原料,广泛应用于石油、冶金、制药、造纸等行业,过度使用已逐步增加其在生态环境中的暴露量。氯代有机污染物具有高毒性、化学结构稳定、难生物降解且易生物富集等特点,对人类健康和自然环境构成巨大威胁。电催化加氢脱氯(EHDC)技术是将化学转化技术与清洁可再生的电能相结合来降解废水中含氯污染物,实验表明,EHDC降解效率高、操作简单、反应条件温和、二次污染风险低,具有广阔的应用前景
学位
山奈作为一种药食两用、产量巨大的天然资源,在食品工业中并没有得到有效应用,而将其提取物作为功能性成分添加到复合保鲜膜中不失为一种山奈的有效应用途径。本论文首先研究了六种产地山奈的黄酮含量、抗氧化活性,通过比较这两个指标来筛选出较优的山奈产地。采用正交实验法,以黄酮提取率为考察指标对上述筛选出来的山奈进行提取工艺优化。随后,将得到的山奈粗提物进行进一步的分离纯化,得到山奈不同极性部位的提取物,分别研
学位
随着工业化经济的迅速发展,大量化石燃料的燃烧以及汽车尾气的排放造成了严重的空气污染物。氮氧化物(NOx)作为一种典型的空气污染物,可引起诸如雾霾,酸雨或者光化学烟雾等大气环境污染。传统治理NOx污染的方法主要有选择性催化还原,热催化以及物理吸附等,这些方法并不适用于低浓度ppb级NOx的去除,且处理过程容易造成二次污染。光催化作为一种高效的绿色技术,近几十年来呈现出广阔的应用潜能。Zn2SnO4作
学位
近年来,由食品中细菌引发的食源性疾病是当前中国乃至世界的头号食品安全问题,为了确保食品安全,使用可靠、有效的方法检测食品中细菌是至关重要的。传统的对食品中细菌的检测方法操作步骤繁琐、成本较高、耗时耗力,越来越不能满足现今社会对快消食品的快速、准确及现场检测的需求,因而建立简便、快速、高灵敏度的检测方法具有良好的应用前景。本研究通过构建多功能集成纳米传感器,研究了基于此传感器的食品中大肠杆菌特异性S
学位
近年来,中国经历了与快速城市化和气候变化相关的严重且持续的空气污染,阻碍了社会可持续发展。各种形式的空气污染是一个令人关注的问题,是中国现阶段面临的最主要生态环境问题之一。典型空气污染物,例如氮氧化物(NOx)和挥发性有机物(VOCs),不仅严重威胁生态环境安全,而且具有―三致效应”危害人体健康。目前已经开发了多种技术来控制空气污染并减轻其对人类健康和生态环境的不利影响,但依然有高能耗、高成本、二
学位
肌原纤维蛋白(Myofibrillar Proteins,MPs)是肌肉的主体蛋白,决定着肉制品的品质。然而,肉制品在加工过程中会面临空气中的氧气以及金属器械中的铁、铜等金属离子加速催化肌肉蛋白氧化的问题,肌原纤维蛋白的过度氧化会严重影响肉制品口感、色泽、气味、质地等品质。随着人们生活水平的提高和健康意识的增强,绿色天然食品日益受到消费者的青睐,目前肉制品加工业常使用的传统合成抗氧化剂面临化学毒性
学位
当前,空气污染是发展中国家面临的主要挑战之一。其中,化石燃料燃烧和汽车尾气排放的氮氧化物是引起酸雨和光化学烟雾的主要原因之一,危害生态环境安全。同时,由氮氧化物等污染物引起的空气污染日益严重,严重影响了人类的生活质量和健康。氮氧化物的传统净化技术包括吸附技术(如活性炭、硅胶等吸附剂)、热催化、生物处理、选择性催化还原技术等。然而,这类技术具有成本高,二次污染严重等问题。因此,探索一种清洁高效的新技
学位
随着经济的高速发展与居民生活水平的提升,我国水环境污染问题逐渐恶化。为了构建绿色可持续的发展型社会环境,相关部门对污水厂排放指标提出了更高的要求。然而,现阶段污水厂为了达标排放,常采用粗放、保守的方式进行管理,缺乏智能化管理方案。此外,污水处理过程是多变量、非线性、强耦合系统,具有高度复杂性。因此,污水处理管理方案面临着诸多挑战。近年来,主流的污水处理系统管理方案可分为两类:ASMs模型和数据驱动
学位