赤泥基非均相芬頓體系降解磺胺二甲嘧啶的研究
發(fā)布時間:2020-12-20 15:31
近年來,抗生素的濫用導(dǎo)致其對生態(tài)環(huán)境進(jìn)而對人體健康產(chǎn)生較大威脅。目前針對水中抗生素的去除,非均相芬頓氧化技術(shù)是降解效果較好的一種高級氧化工藝,低廉有效的催化劑的選用可促進(jìn)非均相芬頓技術(shù)的發(fā)展。作為氧化鋁工業(yè)副產(chǎn)物的赤泥,排放量巨大而利用率卻極低。赤泥富含鐵氧化物的特性表明其具有作催化劑的可能。本研究選取典型磺胺類抗生素磺胺二甲嘧啶(Sulfamethazine,SMT)為目標(biāo)污染物,以赤泥作為催化劑,采用非均相芬頓氧化技術(shù)對水溶液中SMT進(jìn)行催化降解研究,開展了反應(yīng)參數(shù)優(yōu)選、影響因素探討以及赤泥催化機(jī)理闡述等研究,主要結(jié)果如下:(1)赤泥的催化活性與煅燒溫度相關(guān),不同溫度煅燒下的赤泥對SMT去除率的高低依次為200℃>100℃>未煅燒>300℃>400℃>500℃,結(jié)合SMT降解效果和制備成本等方面綜合考慮,選擇未煅燒的赤泥作為非均相芬頓體系的催化劑。赤泥投加量在一定范圍內(nèi)的增加會提高SMT的去除率,但存在一個最優(yōu)值(20 g·L-1),超過這個值,SMT的去除率出現(xiàn)下降趨勢。赤泥經(jīng)3次循環(huán)使用后,SMT的去除率仍能達(dá)到81%,表明赤...
【文章來源】:華中農(nóng)業(yè)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1.前言
1.1 抗生素水污染問題概述
1.1.1 抗生素的來源與種類
1.1.2 抗生素的使用與殘留
1.1.3 抗生素的水污染現(xiàn)狀
1.1.4 水體中抗生素的遷移轉(zhuǎn)化
1.2 磺胺類抗生素概述
1.2.1 磺胺類抗生素性質(zhì)
1.2.2 SMT用途及環(huán)境影響
1.2.3 SMT處理技術(shù)
1.3 非均相芬頓氧化技術(shù)
1.3.1 非均相芬頓氧化技術(shù)的作用原理
1.3.2 非均相芬頓氧化技術(shù)的影響因素
1.3.3 非均相芬頓催化劑的類型
1.4 赤泥來源及作為催化劑的應(yīng)用
1.4.1 赤泥的產(chǎn)生與危害
1.4.2 赤泥的基本性質(zhì)
1.4.3 赤泥基催化劑在廢水中的應(yīng)用
1.5 研究目的與意義
1.6 研究內(nèi)容與技術(shù)路線
2 赤泥基催化劑的參數(shù)優(yōu)選
2.1 材料與方法
2.1.1 主要儀器設(shè)備
2.1.2 赤泥性質(zhì)及表征
2.1.3 赤泥對SMT的吸附實(shí)驗(yàn)
2.1.4 赤泥活化溫度優(yōu)選實(shí)驗(yàn)
2.1.5 赤泥最佳投加量優(yōu)選實(shí)驗(yàn)
2.1.6 赤泥重復(fù)使用和Fe溶出實(shí)驗(yàn)
2.1.7 分析測試方法
2.2 結(jié)果與討論
2.2.1 赤泥的礦物學(xué)性質(zhì)及表面特性
2.2.2 赤泥吸附SMT的能力
2.2.3 不同赤泥活化溫度下SMT的降解效果
2.2.4 不同赤泥投加量下SMT的降解效果
2.2.5 SMT的礦化情況
2.2.6 赤泥重復(fù)使用效果
2.3 小結(jié)
3 赤泥基非均相芬頓體系降解SMT的影響因素
3.1 材料與方法
3.1.1 主要儀器設(shè)備
3.1.2 影響因素實(shí)驗(yàn)設(shè)置
3.2 結(jié)果與討論
3.2.1 初始pH對SMT催化降解效果的影響
3.2.2 溫度對SMT催化降解效果的影響
2O2濃度對SMT催化降解效果的影響"> 3.2.3 H2O2濃度對SMT催化降解效果的影響
3.2.4 SMT初始濃度對其催化降解效果的影響
3.2.5 光照對SMT催化降解效果的影響
3.3 小結(jié)
4 赤泥基非均相芬頓體系降解SMT的降解機(jī)理
4.1 材料與方法
4.1.1 主要儀器設(shè)備
4.1.2 赤泥中鐵氧化物浸提實(shí)驗(yàn)
4.1.3 活性物種捕獲實(shí)驗(yàn)
4.1.4 SMT降解產(chǎn)物測定實(shí)驗(yàn)
4.1.5 測試方法
4.2 結(jié)果與討論
4.2.1 赤泥中鐵氧化物的貢獻(xiàn)
4.2.2 活性物種鑒定
4.2.3 ·SMT降解產(chǎn)物及途徑分析
4.3 小結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]光芬頓和電芬頓在抗生素降解方面的研究及認(rèn)識[J]. 何陽卓,魏建宏,周耀渝,張嘉超,羅琳. 當(dāng)代化工. 2019(02)
[2]赤泥的綜合利用研究進(jìn)展[J]. 趙藝森,王海芳,魏陽. 現(xiàn)代化工. 2019(03)
[3]我國典型區(qū)域地表水環(huán)境中抗生素污染現(xiàn)狀及其生態(tài)風(fēng)險評價[J]. 劉昔,王智,王學(xué)雷,李珍,楊超,厲恩華,位慧敏. 環(huán)境科學(xué). 2019(05)
[4]電化學(xué)高級氧化技術(shù)處理難降解有機(jī)廢水的影響因素[J]. 陳蕾,王志鵬. 應(yīng)用化工. 2019(01)
[5]抗生素的微生物降解研究進(jìn)展[J]. 陳小麗,魏金華,藺中,朱小平,羅舒文,李文清,丘建煒,甄珍. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技. 2018(16)
[6]三峽庫區(qū)飲用水水源抗生素健康風(fēng)險評價[J]. 張君,程艷茹,封麗,張曉嶺,封雷,鄒素蘭,張文兵. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2018(08)
[7]磺胺二甲嘧啶的毒性預(yù)測[J]. 武英豪,程林麗,劉瑩瑩,胡燁. 黑龍江畜牧獸醫(yī). 2018(15)
[8]光助-二茂鐵/H2O2非均相體系降解磺胺二甲基嘧啶[J]. 張彪軍,趙姚云川,房岐,石鳳麗,張?jiān)鲁?趙群,田森林,李英杰. 環(huán)境科學(xué). 2018(11)
[9]污水高級氧化技術(shù)的研究現(xiàn)狀及其新進(jìn)展[J]. 趙霞,ISMOILOV Bakhrom,李亞斌,李響,張航,胡濤. 水處理技術(shù). 2018(04)
[10]赤泥作為氧載體用于甲烷化學(xué)鏈燃燒:反應(yīng)與循環(huán)性能[J]. 鄧貴先,李孔齋,程顯名,顧振華,盧春強(qiáng),祝星. 高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報. 2018(02)
博士論文
[1]抗生素在萊州灣近岸食物網(wǎng)中的生物積累與食物鏈傳遞[D]. 劉思思.大連理工大學(xué) 2018
[2]g-C3N4基可見光催化劑降解水中典型磺胺類抗生素的研究[D]. 宋亞麗.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[3]銀基可見光催化劑的制備、改性、性能及機(jī)理研究[D]. 殷璐.浙江大學(xué) 2016
[4]磺胺二甲嘧啶在水環(huán)境中的光化學(xué)行為及光催化降解研究[D]. 肖華花.廣東工業(yè)大學(xué) 2015
[5]典型抗生素類藥物在珠江三角洲水環(huán)境中的分布、行為與歸宿[D]. 徐維海.中國科學(xué)院研究生院(廣州地球化學(xué)研究所) 2007
碩士論文
[1]鐵銅雙金屬摻雜介孔氧化鋁(Fe/Cu-γ-Al2O3)類芬頓催化劑的制備及去除對氯苯酚研究[D]. 黃壯鵬.華南理工大學(xué) 2018
[2]生物炭基復(fù)合材料對磺胺二甲基嘧啶污染水體與底泥的修復(fù)機(jī)理研究[D]. 王茜.湖南大學(xué) 2018
[3]改性赤泥催化劑制備及其脫硝性能優(yōu)化[D]. 吳驚坤.山東大學(xué) 2017
[4]超濾/納濾組合工藝處理錢塘江水系水源水中試研究[D]. 朱學(xué)武.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[5]鈷改性赤泥催化臭氧氧化水中苯扎貝特研究[D]. 李華楠.北京林業(yè)大學(xué) 2014
[6]磺胺類抗生素在城市污水處理廠的分布與遷移轉(zhuǎn)化研究[D]. 劉娟.河北工程大學(xué) 2012
[7]含銅催化劑的制備及多相芬頓法處理染料廢水[D]. 付蓓.鄭州大學(xué) 2012
[8]基于粉煤灰的類Fenton催化處理對硝基酚廢水研究[D]. 鄧芳芳.大連理工大學(xué) 2009
[9]化學(xué)氧化和膜分離技術(shù)處理抗生素制藥廢水研究[D]. 顧俊璟.天津大學(xué) 2006
本文編號:2928111
【文章來源】:華中農(nóng)業(yè)大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1.前言
1.1 抗生素水污染問題概述
1.1.1 抗生素的來源與種類
1.1.2 抗生素的使用與殘留
1.1.3 抗生素的水污染現(xiàn)狀
1.1.4 水體中抗生素的遷移轉(zhuǎn)化
1.2 磺胺類抗生素概述
1.2.1 磺胺類抗生素性質(zhì)
1.2.2 SMT用途及環(huán)境影響
1.2.3 SMT處理技術(shù)
1.3 非均相芬頓氧化技術(shù)
1.3.1 非均相芬頓氧化技術(shù)的作用原理
1.3.2 非均相芬頓氧化技術(shù)的影響因素
1.3.3 非均相芬頓催化劑的類型
1.4 赤泥來源及作為催化劑的應(yīng)用
1.4.1 赤泥的產(chǎn)生與危害
1.4.2 赤泥的基本性質(zhì)
1.4.3 赤泥基催化劑在廢水中的應(yīng)用
1.5 研究目的與意義
1.6 研究內(nèi)容與技術(shù)路線
2 赤泥基催化劑的參數(shù)優(yōu)選
2.1 材料與方法
2.1.1 主要儀器設(shè)備
2.1.2 赤泥性質(zhì)及表征
2.1.3 赤泥對SMT的吸附實(shí)驗(yàn)
2.1.4 赤泥活化溫度優(yōu)選實(shí)驗(yàn)
2.1.5 赤泥最佳投加量優(yōu)選實(shí)驗(yàn)
2.1.6 赤泥重復(fù)使用和Fe溶出實(shí)驗(yàn)
2.1.7 分析測試方法
2.2 結(jié)果與討論
2.2.1 赤泥的礦物學(xué)性質(zhì)及表面特性
2.2.2 赤泥吸附SMT的能力
2.2.3 不同赤泥活化溫度下SMT的降解效果
2.2.4 不同赤泥投加量下SMT的降解效果
2.2.5 SMT的礦化情況
2.2.6 赤泥重復(fù)使用效果
2.3 小結(jié)
3 赤泥基非均相芬頓體系降解SMT的影響因素
3.1 材料與方法
3.1.1 主要儀器設(shè)備
3.1.2 影響因素實(shí)驗(yàn)設(shè)置
3.2 結(jié)果與討論
3.2.1 初始pH對SMT催化降解效果的影響
3.2.2 溫度對SMT催化降解效果的影響
2O2濃度對SMT催化降解效果的影響"> 3.2.3 H2O2濃度對SMT催化降解效果的影響
3.2.4 SMT初始濃度對其催化降解效果的影響
3.2.5 光照對SMT催化降解效果的影響
3.3 小結(jié)
4 赤泥基非均相芬頓體系降解SMT的降解機(jī)理
4.1 材料與方法
4.1.1 主要儀器設(shè)備
4.1.2 赤泥中鐵氧化物浸提實(shí)驗(yàn)
4.1.3 活性物種捕獲實(shí)驗(yàn)
4.1.4 SMT降解產(chǎn)物測定實(shí)驗(yàn)
4.1.5 測試方法
4.2 結(jié)果與討論
4.2.1 赤泥中鐵氧化物的貢獻(xiàn)
4.2.2 活性物種鑒定
4.2.3 ·SMT降解產(chǎn)物及途徑分析
4.3 小結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]光芬頓和電芬頓在抗生素降解方面的研究及認(rèn)識[J]. 何陽卓,魏建宏,周耀渝,張嘉超,羅琳. 當(dāng)代化工. 2019(02)
[2]赤泥的綜合利用研究進(jìn)展[J]. 趙藝森,王海芳,魏陽. 現(xiàn)代化工. 2019(03)
[3]我國典型區(qū)域地表水環(huán)境中抗生素污染現(xiàn)狀及其生態(tài)風(fēng)險評價[J]. 劉昔,王智,王學(xué)雷,李珍,楊超,厲恩華,位慧敏. 環(huán)境科學(xué). 2019(05)
[4]電化學(xué)高級氧化技術(shù)處理難降解有機(jī)廢水的影響因素[J]. 陳蕾,王志鵬. 應(yīng)用化工. 2019(01)
[5]抗生素的微生物降解研究進(jìn)展[J]. 陳小麗,魏金華,藺中,朱小平,羅舒文,李文清,丘建煒,甄珍. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技. 2018(16)
[6]三峽庫區(qū)飲用水水源抗生素健康風(fēng)險評價[J]. 張君,程艷茹,封麗,張曉嶺,封雷,鄒素蘭,張文兵. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2018(08)
[7]磺胺二甲嘧啶的毒性預(yù)測[J]. 武英豪,程林麗,劉瑩瑩,胡燁. 黑龍江畜牧獸醫(yī). 2018(15)
[8]光助-二茂鐵/H2O2非均相體系降解磺胺二甲基嘧啶[J]. 張彪軍,趙姚云川,房岐,石鳳麗,張?jiān)鲁?趙群,田森林,李英杰. 環(huán)境科學(xué). 2018(11)
[9]污水高級氧化技術(shù)的研究現(xiàn)狀及其新進(jìn)展[J]. 趙霞,ISMOILOV Bakhrom,李亞斌,李響,張航,胡濤. 水處理技術(shù). 2018(04)
[10]赤泥作為氧載體用于甲烷化學(xué)鏈燃燒:反應(yīng)與循環(huán)性能[J]. 鄧貴先,李孔齋,程顯名,顧振華,盧春強(qiáng),祝星. 高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報. 2018(02)
博士論文
[1]抗生素在萊州灣近岸食物網(wǎng)中的生物積累與食物鏈傳遞[D]. 劉思思.大連理工大學(xué) 2018
[2]g-C3N4基可見光催化劑降解水中典型磺胺類抗生素的研究[D]. 宋亞麗.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[3]銀基可見光催化劑的制備、改性、性能及機(jī)理研究[D]. 殷璐.浙江大學(xué) 2016
[4]磺胺二甲嘧啶在水環(huán)境中的光化學(xué)行為及光催化降解研究[D]. 肖華花.廣東工業(yè)大學(xué) 2015
[5]典型抗生素類藥物在珠江三角洲水環(huán)境中的分布、行為與歸宿[D]. 徐維海.中國科學(xué)院研究生院(廣州地球化學(xué)研究所) 2007
碩士論文
[1]鐵銅雙金屬摻雜介孔氧化鋁(Fe/Cu-γ-Al2O3)類芬頓催化劑的制備及去除對氯苯酚研究[D]. 黃壯鵬.華南理工大學(xué) 2018
[2]生物炭基復(fù)合材料對磺胺二甲基嘧啶污染水體與底泥的修復(fù)機(jī)理研究[D]. 王茜.湖南大學(xué) 2018
[3]改性赤泥催化劑制備及其脫硝性能優(yōu)化[D]. 吳驚坤.山東大學(xué) 2017
[4]超濾/納濾組合工藝處理錢塘江水系水源水中試研究[D]. 朱學(xué)武.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[5]鈷改性赤泥催化臭氧氧化水中苯扎貝特研究[D]. 李華楠.北京林業(yè)大學(xué) 2014
[6]磺胺類抗生素在城市污水處理廠的分布與遷移轉(zhuǎn)化研究[D]. 劉娟.河北工程大學(xué) 2012
[7]含銅催化劑的制備及多相芬頓法處理染料廢水[D]. 付蓓.鄭州大學(xué) 2012
[8]基于粉煤灰的類Fenton催化處理對硝基酚廢水研究[D]. 鄧芳芳.大連理工大學(xué) 2009
[9]化學(xué)氧化和膜分離技術(shù)處理抗生素制藥廢水研究[D]. 顧俊璟.天津大學(xué) 2006
本文編號:2928111
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