摘要:采用超聲波降解模擬廢水中四環(huán)素類抗生素(TCs):土霉素(OTC)、四環(huán)素(TC)和金霉素(CTC),考查廢水初始濃度、初始pH、超聲波輸入功率密度、曝氣量和自由基清除劑(正丁醇)對降解效率的影響。結(jié)果表明,超聲波可以快速高效地降解廢水中的TCs,CTC最易被降解,TC和OTC次之;在OTC、TC和CTC初始濃度0.25 mg/L,初始pH=8.2,聲功率密度1.2 W/mL,氣水體積比30:1的條件下,超聲波輻照20 min后去除率分別達到76.8%、84.0%和94.4%。
在實驗研究條件下,TCs去除率均隨初始濃度(0.25~2.00 mg/L)的增大而降低,但總?cè)コ凉舛壬;堿性條件有利于TCs降解,去除率隨初始pH(6~11)升高而升高;功率密度(0.24~1.96 W/mL)越高,TCs去除率也越高;曝氣后TCs的去除率明顯升高,隨著氣水比(10:1~60:1)的增大,去除率逐漸上升;正丁醇有效抑制TCs超聲波降解,可推斷TCs主要降解途徑為自由基氧化。TCs超聲波降解過程符合偽一級動力學反應特征。
四環(huán)素類抗生素(TCs)作為一類廣譜抗菌素,在世界范圍內(nèi)被廣泛用于規(guī);笄蒺B(yǎng)殖場動物細菌感染疾病防治。我國每年生產(chǎn)、進口及消耗的四環(huán)素數(shù)量相當巨大。由于具有高水溶性,環(huán)境中不易降解及易蓄積等特點,畜禽養(yǎng)殖廢水中殘留的TCs可產(chǎn)生巨大的生態(tài)毒理效應,并且誘導細菌產(chǎn)生耐藥性,危害人類健康。然而,由于TCs對生物過程具有強烈的抑制作用,常規(guī)的水處理工藝不能對其達到理想的去除效果。
近年來,人們對采用高級氧化法治理抗生素污染廢水傾注了濃厚興趣。超聲波降解是一種新型高級氧化水處理技術,集水相燃燒、自由基氧化、高溫熱解和超臨界氧化于一體,降解條件溫和,無二次污染、適用范圍廣。超聲波降解廢水中污染物,尤其是難降解的有機污染物已有廣泛研究,但目前超聲波降解水體中四環(huán)素類抗生素的相關研究相對較少。具體參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關技術文檔。
本實驗以投加四環(huán)素(TC)、金霉素(CTC)和土霉素(OTC)的模擬廢水為研究對象,對超聲波降解TCs過程進行了動力學分析,并考察TCs初始濃度、廢水初始PH、超聲功率密度、曝氣及自由基清除劑(正丁醇)對降解效果的影響,旨在拓展超聲化學在廢水處理領域的應用,為超聲波實際用于規(guī);笄蒺B(yǎng)殖場抗生素廢水治理提供理論依據(jù)和數(shù)據(jù)參考。
1實驗部分
1.1儀器與試劑
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