發(fā)布時間：2023-04-27 21:55

　　21世紀(jì)人類面臨著嚴(yán)重的水污染問題,水污染治理的導(dǎo)向從“達(dá)標(biāo)排放”向“水質(zhì)再生”和“提標(biāo)改造”發(fā)生轉(zhuǎn)變。隨著現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程推動,醫(yī)、農(nóng)、工業(yè)迅速發(fā)展導(dǎo)致水質(zhì)復(fù)雜化。傳統(tǒng)工藝對諸如內(nèi)分泌干擾物、抗生素等藥物、全氟類化合物等微量難降解有機(jī)物難以實現(xiàn)高效去除,而基于硫酸根自由基的非均相催化是該領(lǐng)域備受關(guān)注的新型處理技術(shù)。這種高級氧化技術(shù)可用于污水廠的深度處理既滿足水質(zhì)提升的需求又能解決出水中微量有機(jī)物殘留的問題。催化劑催化活性和重復(fù)利用性的提升及對過硫酸氫鹽的活化機(jī)制是有待完善和突破的研究內(nèi)容。本文以左氧氟沙星(LEV)這種典型氟喹諾酮類抗生素為模型污染物,構(gòu)建了鈷鐵復(fù)合催化劑活化過硫酸氫鹽(PMS)的氧化體系,利用產(chǎn)生的強(qiáng)氧化物種對難降解有機(jī)物實現(xiàn)高效去除。在催化劑的制備優(yōu)化與表征、催化氧化體系的影響因素分析和降解機(jī)制等方面開展了工作。為評價該體系作為污水深度處理單元的工程應(yīng)用性,本研究考察了該體系在污水廠二沉池出水中的雜質(zhì)競爭環(huán)境下的適用性。首先,本文采用單因素試驗法結(jié)合LEV的降解與表征分析,優(yōu)選制備條件為0.5 mol/L NaOH濃度和600℃的煅燒溫度。并合成了不同鈷鐵摩爾比的復(fù)...

【文章頁數(shù)】：100 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 水環(huán)境中抗生素污染及遷移轉(zhuǎn)化
        1.1.1 水環(huán)境中的抗生素污染現(xiàn)狀
        1.1.2 抗生素的遷移及危害
    1.2 水中抗生素的處理技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 物理法
        1.2.2 生物法
        1.2.3 高級氧化法
    1.3 污水處理廠中抗生素的去除特征
        1.3.1 污水廠傳統(tǒng)處理工藝對抗生素的去除
        1.3.2 污水廠深度處理單元對抗生素的去除
    1.4 基于硫酸根自由基高級氧化技術(shù)(SR-AOPs)的研究現(xiàn)狀
        1.4.1 過硫酸氫鹽活化技術(shù)研究進(jìn)展
        1.4.2 鈷鐵復(fù)合催化劑活化PMS的研究現(xiàn)狀
    1.5 選題依據(jù)及研究內(nèi)容
        1.5.1 選題依據(jù)及意義
        1.5.2 研究內(nèi)容及技術(shù)路線
2 試驗材料與方法
    2.1 試驗材料與儀器
        2.1.1 試驗藥品
        2.1.2 試驗儀器
    2.2 試驗方法
        2.2.1 材料合成方法
        2.2.2 鈷鐵催化劑活化PMS去除水中LEV的試驗
        2.2.3 催化劑的重復(fù)利用試驗
        2.2.4 自由基猝滅試驗
        2.2.5 鈷鐵催化劑活化PMS去除二沉池出水中LEV的試驗
    2.3 分析檢測方法
        2.3.1 LEV的檢測方法
        2.3.2 無機(jī)陰離子的檢測方法
        2.3.3 有機(jī)產(chǎn)物的檢測方法
        2.3.4 金屬離子的檢測方法
        2.3.5 總有機(jī)碳(TOC)的檢測方法
        2.3.6 有機(jī)污染綜合指標(biāo)檢測方法
    2.4 材料的表征方法
        2.4.1 X射線衍射(XRD)
        2.4.2 掃描/透射電鏡(SEM/TEM)
        2.4.3 比表面積(BET)
        2.4.4 X射線光電子能譜(XPS)
        2.4.5 磁滯回線(VSM)
        2.4.6 ZETA電位
3 鈷鐵復(fù)合催化劑的制備優(yōu)化與表征
    3.1 鈷鐵復(fù)合催化劑的制備優(yōu)化
        3.1.1 NaOH濃度的優(yōu)化
        3.1.2 煅燒溫度的優(yōu)化
        3.1.3 鈷鐵復(fù)合比例的優(yōu)化
    3.2 鈷鐵復(fù)合催化劑的表征
        3.2.1 X射線衍射(XRD)
        3.2.2 掃描/透射電鏡(SEM/TEM)
        3.2.3 比表面積分析(BET)
        3.2.4 X射線光電子能譜(XPS)
        3.2.5 磁性分析(VSM)
    3.3 本章小結(jié)
4 Co₃O₄/CoFe₂O₄活化PMS降解LEV的效能及影響因素
    4.1 不同體系中LEV的去除效能
    4.2 氧化體系中反應(yīng)條件的影響因素研究
        4.2.1 催化劑投加量
        4.2.2 氧化劑投加量
        4.2.3 初始濃度
        4.2.4 反應(yīng)溫度
        4.2.5 溶液pH
    4.3 氧化體系中水質(zhì)成分的影響因素研究
        4.3.1 共存無機(jī)陰離子
        4.3.2 金屬陽離子
        4.3.3 天然有機(jī)物
    4.4 催化劑的穩(wěn)定性和重復(fù)利用性評價
    4.5 本章小結(jié)
5 Co₃O₄/CoFe₂O₄活化PMS降解LEV的機(jī)理探討
    5.1 活性氧化物種分析
    5.2 LEV降解的有機(jī)產(chǎn)物分析
    5.3 LEV降解的無機(jī)產(chǎn)物分析
    5.4 反應(yīng)前后催化劑表面組分對比分析
    5.5 氧化體系中反應(yīng)機(jī)理探討
    5.6 本章小結(jié)
6 Co₃O₄/CoFe₂O₄活化PMS在二沉池出水中適用性的探討
    6.1 二沉池出水中LEV的去除效能
    6.2 二沉池出水中催化劑穩(wěn)定性和重復(fù)利用性
    6.3 二沉池出水中反應(yīng)活性氧化物種的分析
    6.4 氧化體系對二沉池出水水質(zhì)特征的影響
        6.4.1 對二沉池出水中COD的影響
        6.4.2 對二沉池出水中TP的影響
        6.4.3 對二沉池出水中TN的影響
        6.4.4 對二沉池出水中NH₃-N的影響
    6.5 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
    A.作者在攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄
    B.作者在攻讀學(xué)位期間取得的科研成果目錄
    C.學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
致謝



本文編號：3803139