氟喹諾酮類(FQs)抗生素在水環(huán)境中的不斷檢出引起了人們廣泛關注,由于傳統(tǒng)飲用水處理工藝對其去除效果不佳,高級氧化工藝(AOPs)成為更好的選擇。UV/氯作為一種新興AOP在飲用水處理方面具有得天獨厚的優(yōu)勢,但在降解FQs方面仍然存在許多基礎研究上的空白。因此,本文研究了UV/氯AOP降解機理中的氯氧化和UV直接光降解FQs的基礎動力學,鑒于UV劑量難以準確測量,對準平行光束儀(QCBA)進行了模擬優(yōu)化。此外,對UV/氯AOP、UV直接光降解和氯氧化降解FQs的效果進行了對比,并研究了UV直接光降解和氯氧化降解FQs過程中的急性毒性變化。得到的主要結論如下:(1)采用計算流體力學(CFD)對光反應器的搭建參數(shù)進行優(yōu)化。隔板結構的QCBA優(yōu)于桶式結構,兩層隔板的相對位置位于上下的結構可以實現(xiàn)平行性最高(PF′=0.964)的準平行光束;燈管的數(shù)量對光束平行度幾乎沒有影響,多燈管緊挨并列放置可提升光通量(FR);UV燈單位FR的大小對光束平行度沒有影響,單位FR與最高點FR呈線性相關關系;實際搭建的三層結構QCBA的PF′測量值為0.973,高于模擬最優(yōu)結果(PF′=0.964)。(2)探...

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 抗生素使用現(xiàn)狀
        1.1.2 氟喹諾酮類(FQs)抗生素簡介
        1.1.3 FQs抗生素進入環(huán)境的途徑及污染現(xiàn)狀
        1.1.4 FQs抗生素的危害
    1.2 降解FQs的高級氧化技術
        1.2.1 以羥基自由基為主的AOP
        1.2.2 以硫酸根自由基為主的AOP
        1.2.3 UV/氯AOP
    1.3 選題依據(jù)和研究內容
        1.3.1 選題依據(jù)
        1.3.2 研究內容
        1.3.3 技術路線圖
第二章 材料與方法
    2.1 實驗材料與儀器
        2.1.1 實驗藥品
        2.1.2 實驗儀器
        2.1.3 目標FQs
    2.2 實驗方法
        2.2.1 光反應器的模擬優(yōu)化
        2.2.2 FQs的直接UV光降解研究
        2.2.3 FQs的次氯酸鈉氧化降解研究
        2.2.4 FQs的 UV/氯(NaClO)聯(lián)合工藝降解研究
    2.3 分析方法
        2.3.1 游離氯濃度測定
        2.3.2 UV劑量測定
        2.3.3 高效液相色譜(HPLC)分析
        2.3.4 酶標儀分析
第三章 光反應器的模擬優(yōu)化
    3.1 引言
    3.2 結果與討論
        3.2.1 隔板數(shù)量和距離燈源的相對位置對PF和FR的影響
        3.2.2 上層隔板相對燈源的位置對PF和FR的影響
        3.2.3 單位燈管光照強度的變化對PF和FR的影響
        3.2.4 燈管數(shù)量以及多燈管安置方式對PF和FR的影響
        3.2.5 搭建的QCBA和實測FR
    3.3 本章小結
第四章 直接UV光降解FQs的研究
    4.1 引言
    4.2 結果與討論
        4.2.1 摩爾吸光系數(shù)模型
        4.2.2 pH對FQs直接光降解的影響
        4.2.3 溫度對FQs直接光降解的影響
        4.2.4 常見無機陰離子對FQs直接光降解的影響
        4.2.5 FQs的毒性預測
        4.2.6 UV直接光降解FQs的毒性變化
    4.3 本章小結
第五章 次氯酸鈉氧化降解FQs的研究
    5.1 引言
    5.2 結果與討論
        5.2.1 pH對氯氧化FQs的影響
        5.2.2 溫度對氯氧化FQs的影響
        5.2.3 常見無機陰離子對氯氧化FQs的影響
        5.2.4 氯氧化降解FQs的毒性變化
    5.3 本章小結
第六章 UV/氯(Na ClO)聯(lián)合工藝降解FQs的研究
    6.1 引言
    6.2 結果與討論
        6.2.1 UV/氯降解ENR
        6.2.2 UV/氯降解LOM
        6.2.3 UV/氯降解OFL
    6.3 本章小結
第七章 結論與展望
    7.1 結論
    7.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀學位期間的研究成果



本文編號：3925392