头孢曲松钠废水电化学氧化处理技术研究

来源 :中国石油大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:illuminate
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头孢类抗生素在人们的日常生活中已经被广泛使用,其生产量、使用量的迅速增加也给相应生产废水、生活污水的处理带来一系列难题,且抗生素具有抑制生物活性的特性,故传统的生物处理法难以将抗生素废水彻底去除干净。因此,当务之急是寻找一个适宜的处理抗生素废水的方法,创新生态环境的可持续发展。本论文主要研究内容如下:(1)表征分析钛涂钌铱电极、钛涂锡锑电极和钛镀铂电极,利用电化学工作站进行极板性能分析,通过循环伏安特性测试(CV)、线性扫描测试(LSV)、Tafel曲线测试,得出钛镀铂电极的析氧电位为1.5 V,活性位点最多,自腐蚀电位最高,为-0.73 V,氧化能力最强的结论。(2)利用紫外-可见光分光光度计和高效液相色谱仪对头孢曲松钠的检测方法和准确度进行分析,两种仪器均可有效检测头孢曲松钠,高效液相色谱仪的准确度高,使用方法便捷,最终探究出检测头孢曲松钠的流动相为乙腈和0.05 mol/L磷酸二氢钾(V:V=12.5:87.5)。(3)开展电化学氧化头孢曲松钠实验,利用正交实验确定各影响因素适宜范围,并通过细化各因素的参数,最终得出在溶液初始p H值为9、电解质浓度为5000mg/L、溶液初始污染物浓度为100 mg/L、极板间距为1.5 cm、电流密度为50 m A/cm~2时,利用钛镀铂电极作为阳极的条件下,在120 min反应时间内头孢曲松钠的去除率接近100%,TOC矿化率为58.19%,废水对生物的抑制率由96%降为0%。利用SEM、EDS表征使用前后电极,结果表明在长时间的使用后电极性能依然较稳定。(4)对不同的影响因素进行反应动力学分析,其电化学氧化反应均符合一级反应动力学。探究电化学氧化头孢曲松钠的机理,实验证明电化学氧化过程中主要依靠直接氧化反应,羟基自由基(·OH)和硫酸根自由基(SO4·﹣)辅助来氧化污染物,使污染物得到有效去除。
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