抗生素是一类常见的抗菌药物,已被广泛地应用于医疗、畜牧和养殖业中。近年来,随着市场需求的增加,抗生素产量也不断提高,而伴随着生产和使用产生的高浓度抗生素废水的处理问题,则成为了大家关注的焦点和难点。因此,研究抗生素废水的有效处理技术具有重要的意义。本研究采用铁炭微电解法处理抗生素废水。首先,以还原性铁粉和活性炭粉为原料,混合一定量的添加剂,采用高温焙烧制备了一种新型的铁炭复合材料。实验以某一磺胺类抗生素(磺胺甲基嘧啶)为处理对象,分别考察了铁炭质量比、铁炭含量(占总质量百分比)及焙烧温度对抗生素去除率的影响,并得到了最佳制备条件,即铁炭比为1:1,铁炭百分比为80%,焙烧温度为900oC。而且扫描电镜(SEM)及BET比表面积检测结果显示,新制备的材料为多孔材料,孔径小且比表面积大,有利于污染物的去除。目前,实际工程中仍主要采用传统的铁屑-活性炭物理混合堆积物作为微电解材料,因此本研究采用一定浓度的阿莫西林(AMX)、氨苄青霉素(AMP)和青霉素G钠(PG)溶液作为模拟废水,通过静态试验研究了铁粉-活性炭粉组合材料对三种抗生素的去除情况。首先考察了反应时间、初始pH、铁炭质量比及曝气对铁粉-活性炭粉组合材料去除三种青霉素的影响。然后通过对照试验,分析了铁炭微电解的反应过程。结果表明,微电解反应是一个复杂的过程,主要包含电化学作用、氧化还原作用和混凝吸附作用,其中Fe3+的混凝作用约占21.8%。最后对比了铁粉-活性炭粉组合材料及新型铁炭复合材料对三种抗生素的去除效果,发现复合材料的去除效果明显优于铁粉-炭粉材料。为了进一步探讨铁炭复合材料在微电解法中处理抗生素废水的特性,实验以一定浓度的磺胺甲基嘧啶(SM1)、磺胺甲恶唑(SMX)和磺胺对甲氧嘧啶(SMT)溶液作为模拟废水,通过单因素影响试验得出了其最优反应条件。在初始pH为2,温度为25oC,材料投加量为1g/mL,持续曝气8小时后,SM1、SMX和SMT去除率分别达到了83.0%、65.8%和75.6%。通过SM1去除率变化情况和废水中无机离子的浓度变化趋势,以及液相色谱-质谱联用法(LC/MS)产物结果分析,推测了铁炭微电解法降解磺胺类抗生素的反应机理,其主要反应途径之一可能为抗生素SM1中的S-N键断裂释放出S、N原子。综上所述,新型铁炭复合材料有较好的物理性质,相比于传统的铁粉-炭粉混合材料,其多孔结构具有更明显的优势。而且在抗生素废水的处理中,铁炭微电解法具有较好的处理效果,且经济实用,操作简单。