(光)電芬頓法降解水溶液中抗生素磺胺甲硝唑的研究.pdf

1、隨著我國(guó)制藥行業(yè)和藥物消費(fèi)的發(fā)展，大量有毒藥物污染物進(jìn)入環(huán)境水體。研究表明，抗生素磺胺類(lèi)藥物，不能通過(guò)傳統(tǒng)污水處理工藝去除，可以利用高級(jí)氧化技術(shù)(Advanced oxidation Processes，AOPs)降低其在環(huán)境中的殘留濃度。其中在酸性介質(zhì)和Fe2+存在體系中，利用O2在陰極還原生成的H2O2與Fe2+反應(yīng)所產(chǎn)生的羥基自由基氧化有機(jī)物的電芬頓反應(yīng)倍受青睞。電-Fenton法的實(shí)質(zhì)是把用電化學(xué)法產(chǎn)生的H2O2和（或）Fe2+

2、作為Fenton試劑的持續(xù)來(lái)源與不斷補(bǔ)充。
　　本文選取四種不同比表面積的活性炭纖維ACF-1000、ACF-1300、ACF-1500和ACF-1800，分別研究無(wú)光照、365nm紫外光照和254nm紫外光照下，電流強(qiáng)度對(duì)于體系中TOC、氨氮和pH的變化影響。運(yùn)用掃描電鏡與能譜分析對(duì)（光）電芬頓反應(yīng)前后活性炭纖維形貌變化和表面元素變化進(jìn)行分析。取得以下主要結(jié)果:
　　1、將活性炭纖維電化學(xué)產(chǎn)生過(guò)氧化氫過(guò)程進(jìn)行了研究。電流強(qiáng)

3、度為0.24A時(shí)產(chǎn)生過(guò)氧化氫最多;酸性條件有利于過(guò)氧化氫的生成，最佳pH為3.0;紫外光照會(huì)降低過(guò)氧化氫的產(chǎn)量。
　　2、氣體種類(lèi)對(duì)Fe2+和Fe3+轉(zhuǎn)化的影響較小。電流對(duì)Fe2+和Fe3+轉(zhuǎn)化的影響很大，F(xiàn)e2+的最佳轉(zhuǎn)化電流為0.12A，F(xiàn)e3+的最佳轉(zhuǎn)化電流為0.12A和0.08A。
　　3、電流強(qiáng)度、氣體種類(lèi)、金屬離子、活性炭纖維比表面積對(duì)羥基自由基生成的影響均較大。同一電流強(qiáng)度下，生成羥基自由基的量為O2＞Air＞

4、None;通入同種氣體情況下，電流強(qiáng)度為0.12A時(shí)，生成羥基自由基濃度最高;金屬離子存在下產(chǎn)生的羥基自由基濃度為:Fe2+＞ Fe3+＞Cu2+＞Mn2+＞Co2+;同種條件下，ACF-1800比ACF-1300生成羥基自由基濃度高。
　　4、磺胺甲硝唑的降解速率由高至低依次為:光電芬頓反應(yīng)、芬頓、UV-Electrogenerated H2O2、電化學(xué)產(chǎn)生H2O2、陽(yáng)極氧化。五種不同反應(yīng)過(guò)程對(duì)TOC去除率由高至低依次為:光電芬

5、頓反應(yīng)、芬頓、UV-Electrogenerated H2O2、電化學(xué)產(chǎn)生H2O2、陽(yáng)極氧化。
　　5、對(duì)于四種不同比表面積的活性炭纖維，無(wú)光照、365nm紫外光照和254nm紫外光照情況下，反應(yīng)體系中的氨氮生成量大致隨著電流強(qiáng)度的增加而升高。無(wú)光照條件下，電流強(qiáng)度對(duì)于電芬頓去除磺胺甲硝唑溶液的TOC影響最大，外加365nm紫外光照或254nm紫外光照時(shí)，電流強(qiáng)度對(duì)光電芬頓反應(yīng)去除磺胺甲硝唑溶液的TOC效果影響較為不明顯。