新型微波無極燈助光電芬頓深度礦化抗生素環(huán)丙沙星的機制研究.pdf

1、近年來，抗生素的生產(chǎn)和使用過程產(chǎn)生的污染問題已經(jīng)引起廣泛關(guān)注，而運用高級氧化技術(shù)中的光電芬頓方法來處理抗生素廢水較為普遍，其中在光源的選擇方面，新型光源微波無極燈具有使用壽命長、處理效果好等特點，因此本課題開展微波無極燈輔助光電芬頓體系(MWEL-PEF)對有機物的礦化過程進行機制研究。論文研究以抗生素環(huán)丙沙星(CIP)為目標污染物，考查不同反應(yīng)條件下對CIP的礦化效果的影響，確定最佳反應(yīng)條件、檢測主要降解產(chǎn)物，并提出MWEL-PEF過

2、程中CIP可能的降解途徑;此外還對鐵源和初始pH進行了優(yōu)化研究，主要研究工作及結(jié)論如下:
　　(1)論文比較了光解、陽極氧化、電化學(xué)產(chǎn)生過氧化氫、以及電芬頓及MWEL-PEF等不同過程對CIP降解動力學(xué)及TOC去除性能，結(jié)果發(fā)現(xiàn)MWEL-PEF條件下TOC去除率最高，降解過程符合準一級反應(yīng)動力學(xué)，并具有最大的反應(yīng)速率常數(shù)。
　　(2)論文通過單因素實驗考查了電流強度、初始pH、Fe2+投加濃度、初始CIP濃度等操作條件對CI

3、P處理效果的影響，結(jié)果顯示最佳反應(yīng)條件是電流0.36 A、pH值為3.0、Fe2+投加濃度1.0 mmol/L、初始CIP濃度為200 mg/L。在優(yōu)化操作條件下，經(jīng)360 min反應(yīng)TOC的去除率可達到76.2％。
　　(3)論文分析了MWEL-PEF體系中CIP的降解產(chǎn)物與機理，論文提出在微波無極燈輻照下H2O2直接生成了·OH，而且微波輻照也會促進目標污染物CIP的分解，從而提高了MWEL-PEF對難降解抗生素CIP的礦化效

4、果，利用UPLC-QTOF-MS/MS技術(shù)檢測出CIP在MWEL-PEF過程中有七種主要中間產(chǎn)物生成，利用排阻色譜檢測到兩種小分子有機酸產(chǎn)生。在此基礎(chǔ)上，論文提出CIP在MWEL-PEF中可能的降解途徑。
　　(4)為簡化芬頓過程操作并提高反應(yīng)效能，論文還嘗試改變鐵源的供給方式，即在反應(yīng)體系中加入固相鐵源持續(xù)產(chǎn)生Fe2+參與芬頓反應(yīng)。結(jié)果顯示，利用內(nèi)部固相鐵源可為MWEL-PEF反應(yīng)提供充足的鐵源，CIP的降解效果與外加Fe2+條