超聲聯(lián)合臭氧技術(shù)降解磺胺甲惡唑的研究.pdf

1、近年來，人們的生活質(zhì)量不斷提高，對環(huán)境質(zhì)量的要求也越來越高。然而，隨著制藥行業(yè)的飛速發(fā)展，抗生素類物質(zhì)產(chǎn)量持續(xù)增加，抗生素在水環(huán)境中不斷被檢出，嚴(yán)重的污染了我國甚至世界的水體環(huán)境，并且抗生素的濫用也引發(fā)了一系列新的環(huán)境問題。因此，如何合理的、高效的、經(jīng)濟(jì)的治理被抗生素污染的水環(huán)境，是亟待解決的關(guān)乎未來社會發(fā)展以及人類健康的問題。
　　本文選取典型抗生素——磺胺甲惡唑（SMX）模擬廢水進(jìn)行研究，采用超聲聯(lián)合臭氧氧化技術(shù)對其進(jìn)行處理，

2、重點分析了超聲聯(lián)合臭氧技術(shù)降解SMX的過程及機(jī)理。首先探討了各關(guān)鍵影響因素對SMX廢水的去除率和降解速率的影響，實驗結(jié)果顯示：SMX的降解速率，隨著臭氧濃度、初始pH和超聲強(qiáng)度的增加而增大；隨著SMX初始濃度的增加而減??；自由基抑制劑的加入增大了SMX的去除率。同時，研究獲得了去除率最高時，該工藝的運(yùn)行條件為：初始pH9，初始SMX濃度50mg/L，超聲強(qiáng)度800W/L，臭氧濃度4g/h。該實驗條件下，超聲聯(lián)合臭氧技術(shù)降解SMX的表觀速

3、率常數(shù)比單獨(dú)臭氧氧化過程提高了41％。此外，實驗還進(jìn)一步研究了SMX降解產(chǎn)物的可生化性及生物抑制性的變化。結(jié)果表明，當(dāng)處理時間為60min時，磺胺甲惡唑已完全降解；可生化性從0（不可生化）提高到0.54；磺胺甲惡唑的中間產(chǎn)物的生物抑制性從100%降低到18%。
　　此外，還開展了超聲聯(lián)合臭氧降解SMX機(jī)理的研究。首先，實驗探討了超聲對羥基自由基產(chǎn)生量的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)超聲引入該系統(tǒng)后確實促進(jìn)臭氧產(chǎn)生更多羥基自由基，提高了整個系統(tǒng)的反

4、應(yīng)速率，縮短了反應(yīng)時間。從運(yùn)行的角度，降低了臭氧及超聲的投加量和作用時間，最終達(dá)到節(jié)約投資和運(yùn)行成本的目的。其次，實驗測定了臭氧氧化和超聲聯(lián)合臭氧氧化SMX的反應(yīng)動力學(xué)常數(shù)，以確定超聲對SMX去除的強(qiáng)化程度及強(qiáng)化速率，結(jié)果表明，超聲的引入將臭氧氧化SMX的反應(yīng)速率常數(shù)提高了6%-26%。
　　最后，開展了超聲對SMX降解途徑是否存在影響的研究。研究對比了臭氧氧化和超聲聯(lián)合臭氧氧化SMX過程中，中間產(chǎn)物的種類和數(shù)量的差異。結(jié)果表明，