本文選題：磺胺 + 生物質(zhì)炭　； 參考：《安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：磺胺類抗生素(Sulfonamides,SAs)在環(huán)境中殘留過多會(huì)影響整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán),最終將危害人類健康。目前我國大多污水處理廠還沒有建立起廣泛有效的去除磺胺類抗生素等難降解污染物質(zhì)的污水處理工藝,尋找出一種經(jīng)濟(jì)有效的方法去除水體中磺胺類抗生素顯得尤為必要。利用負(fù)載金屬氧化物提高吸附劑吸附性能是當(dāng)下的研究熱點(diǎn),本研究的目的是通過對(duì)生物質(zhì)炭負(fù)載金屬氧化物改性,從而制備出一種對(duì)磺胺類抗生素有良好去除效果的新型吸附劑,探討該新型吸附劑在不同條件下的吸附性能,為實(shí)際生活廢水、養(yǎng)殖廢水中磺胺類抗生素污染物的去除提供理論依據(jù)。本文選擇水體中常見的兩種磺胺類抗生素磺胺(SA)和磺胺嘧啶(SD)作為研究對(duì)象,以生物質(zhì)炭作為吸附劑,通過實(shí)驗(yàn)室靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)考察了不同粒徑、初始投加量、抗生素初始濃度、吸附時(shí)間、初始pH、溫度等條件對(duì)生物質(zhì)炭吸附磺胺類抗生素的影響,探究了生物質(zhì)炭對(duì)磺胺類抗生素的吸附規(guī)律。然后以木炭作為固載母體制備鐵炭復(fù)合材料,考察了鐵炭復(fù)合材料的制備方法、制備條件對(duì)其去除水體中磺胺類抗生素的影響,對(duì)鐵炭復(fù)合材料進(jìn)行表征并探討了鐵炭復(fù)合材料在不同影響因素下對(duì)磺胺類抗生素的去除規(guī)律,主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下:1.通過生物質(zhì)炭竹炭、木炭對(duì)含磺胺廢水進(jìn)行吸附去除試驗(yàn),研究了生物質(zhì)炭對(duì)水體中磺胺類抗生素的去除效果。結(jié)果表明,生物質(zhì)炭可用于吸附水溶液中的磺胺類抗生素,吸附效果與生物質(zhì)炭的粒徑成反比關(guān)系:生物質(zhì)炭的粒徑越小,其對(duì)磺胺類抗生素的吸附率越大。木炭的吸附性能好于竹炭,木炭對(duì)SA、SD的吸附在12 h內(nèi)達(dá)到平衡,其對(duì)SA和SD的吸附率隨著初始投加量的增加而增大,但單位木炭上的吸附量卻隨之減小。初始濃度10 mg/L以內(nèi)的SA可以被木炭完全吸附去除,隨著初始濃度升高,SA、SD的去除率逐漸下降,SA在濃度40 mg/L時(shí)吸附量可達(dá)到飽和為0.52 mg/g,SD則是在20 mg/L時(shí)吸附量達(dá)到飽和為0.18 mg/g,隨后逐漸減小。木炭對(duì)SA的吸附效果優(yōu)于SD。在酸性條件下,木炭對(duì)SA、SD的吸附去除效果要好于中性和堿性條件。SA、SD在木炭上的吸附等溫方程用Langmuir和Freundlich等溫方程擬合結(jié)果表明兩種抗生素的吸附過程更符合Freundlich模型,吸附過程溫度控制在25°C最佳。木炭對(duì)SA、SD吸附過程進(jìn)行動(dòng)力學(xué)擬合的結(jié)果顯示其吸附過程遵循擬二級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué),吸附過程中存在化學(xué)吸附作用。2.以木炭作為固載母體,選用三種制備方法在木炭上固載水合氧化鐵,制成鐵炭復(fù)合材料,研究了鐵炭復(fù)合材料的制備及其對(duì)水體中磺胺抗生素的去除效果。結(jié)果表明抽真空旋轉(zhuǎn)固化法制備的鐵炭復(fù)合材料對(duì)SA和SD的去除效果最好,最佳制備條件為用Fe(NO3)3溶液和木炭混合浸漬,鐵炭質(zhì)量比0.224:1,在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中于抽真空狀態(tài)下60℃下熟化9 h。鐵炭復(fù)合材料對(duì)SA、SD的去除效果明顯好于木炭,在投加量都為10 g/L條件下,木炭對(duì)SA、SD的去除率為54.92%、12.01%,鐵炭復(fù)合材料可完全去除SA、SD。鐵炭復(fù)合材料對(duì)SA、SD的去除符合表觀一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型,且其對(duì)SD的去除效果好于SA。3.探討了抗生素初始濃度、溶液pH、背景離子強(qiáng)度對(duì)鐵炭復(fù)合材料去除水體中磺胺類抗生素效果的影響。結(jié)果表明,投加量為10 g/L的鐵炭復(fù)合材料對(duì)濃度為25mg/L以下的SA、SD可以完全去除,此后隨著SA、SD的初始濃度增大,去除率隨之降低;鐵炭復(fù)合材料在弱酸條件下對(duì)SA、SD的去除效果最好,堿性條件下去除效果最差;在水樣中加入一定濃度的Na+和Cl-對(duì)鐵炭材料去除SA、SD影響不大。4.鐵炭復(fù)合材料的表征結(jié)果表明,鐵炭復(fù)合材料的比表面積相比木炭提高了6.5倍,含鐵量達(dá)到11%。通過掃描電鏡可以看到鐵氧化物固載到木炭的表面上,XRD的分析結(jié)果表明鐵炭復(fù)合材料的石墨化程度降低,鐵物質(zhì)以非晶體水合氧化鐵形式負(fù)載在木炭表面。通過觀察液相色譜圖,可以推斷鐵炭復(fù)合材料對(duì)SA、SD的去除是物理吸附和化學(xué)降解的協(xié)同作用,其在反應(yīng)過程中會(huì)生成降解產(chǎn)物。
[Abstract]:In this paper , the effect of biomass carbon on the removal of sulfanilamide antibiotics in water is studied . The results showed that the removal of SA and SD by vacuum rotary solidification was better than that of SA and SD . The results showed that the removal of SA and SD by vacuum rotary solidification was better than that of SA and SD . The results showed that the removal of SA and SD by vacuum rotary solidification was better than that of SA and SD .

【學(xué)位授予單位】：安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：X703

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本文編號(hào)：1883035