弱电压条件下几种有机污染物的去除效果及机理研究

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ciedan
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随着世界人口的不断增加,人们对药物的需求量大增。药物被病人服用后,大部分以原形或活性代谢产物的形式排出体外,并通过多种途径进入水体,从而对生态环境安全造成潜在危险。对受药物残留污染的水体进行修复成为研究的热点。本文以常见的甾体雌激素17β-雌二醇(17β-E2)、抗生素诺氟沙星(NOR)和抗癌药物5-氟尿嘧啶(5-FU)为对象,研究了弱电压条件下水中三种药物的电化学降解去除规律,获得如下主要研究结论。在0.5V电压条件下,17β-E2可被有效去除;17β-E2的初始浓度、碳棒的吸附、腐殖酸浓度等均会影响17β-E2的去除效果;弱电压去除17β-E2的过程是转化17β-E2为雌激素聚合物的过程。在使用较低弱电压使17β-E2转化为雌激素聚合物后,采用3V较高的弱电压可以有效的去处雌激素聚合物,有效的实现碳棒的重复利用。弱电压可以有效的去除水体中的诺氟沙星,且对诺氟沙星的去除过程符合伪一级动力学模型。提高电压值、降低药物初始浓度、中性和偏碱性pH均可提高诺氟沙星的去除率;添加腐植酸降低了诺氟沙星的去除率;1.3V电压去除诺氟沙星的效率显著高于0.5V电压;反应过程中TOC的去除率较低。同时反应过程中生成了F-和NO3-,它们的浓度随着反应的进行而逐渐增加,最后维持稳定。此外,弱电压条件下可以有效的去除自然水体中的诺氟沙星。弱电压去除5-氟尿嘧啶的过程符合伪一级动力学模型。提高电压值、增加5-氟尿嘧啶初始浓度、碱性条件都可以提高5-氟尿嘧啶的去除率;随着腐殖酸量的增加,5-氟尿嘧啶的去除率呈现先升高随后再降低的趋势。反应过程中TOC的去除率可达到40%左右。同时反应过程中生成了F-和NO3-,它们的浓度随着反应的进行而逐渐增加,最后维持稳定。此外,弱电压条件下对自然水体中5-氟尿嘧啶的去除率好于纯水体系。
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