鐵銅雙金屬微電解法及其衍生工藝處理典型PPCPs.pdf

1、近年來隨著檢測技術的提高，藥品與個人護理品(pharmaceuticals and personal care products， PPCPs)在全世界各國均頻頻報道被檢出，這類物質擁有環(huán)境持久性、生物積累性和高毒性等特點，因此PPCPs的環(huán)境行為和風險越來越受到關注。本文以磺胺甲惡唑和卡馬西平為主要研究對象，分別用鐵銅雙金屬微電解法以及鐵銅-芬頓聯(lián)用工藝來去除上述兩種目標污染物的水溶液，比較了各種因素對污染物去除效果的影響，討論了兩種

2、藥物產生不一樣結果的原因，根據單因素實驗結果對鐵銅雙金屬微電解法處理磺胺甲惡唑做了響應面分析，并對序批式燒杯實驗和長期連續(xù)反應實驗結果做了研究和比對；通過研究水環(huán)境中常見離子對鐵銅雙金屬微電解法處理磺胺甲惡唑的影響，分析討論了影響機理；根據以鐵上鍍銅為反應填料的微電解法處理磺胺甲惡唑的的實驗，對這種鍍銅材料做了表征和處理效果的評估。通過對實驗數據以及全文的總結，得出以下結論：
　?。?）鐵銅雙金屬微電解法對CBZ的處理效果不佳，無

3、論如何改變實驗條件，CBZ的去除率均不到10％，鐵銅雙金屬微電解法對SMZ有很好的去除效果，當進水pH=3、反應時間=60min、鐵投加量=60g/L和銅鐵投加比=4:1時，鐵銅雙金屬微電解法對SMZ的處理效果最佳，處理率可達到將近100%。根據Design Expert8.0.6.1軟件優(yōu)化程序，根據SMZ去除率從高到低，得到解決方案（最佳條件）為：pH=2.48、反應時間=69.71min、Fe投加量=70.574g/L、D-銅鐵比

4、=4.16:1，模擬SMZ去除率為100%（實際處理效果與預測值接近）。硫酸根離子對SMZ去除率沒有明顯影響；低濃度的氯離子、高濃度的硝酸根離子、亞硝酸根離子和銨根離子能提高SMZ去除率，但高濃度氯離子和低濃度硝酸根離子、磷酸根離子和鈣離子會抑制SMZ去除。
　　（2）通過對SMZ和CBZ去除機理的分析發(fā)現(xiàn)，SMZ的去除主要由微電解過程的還原作用引起，但是此微電解過程對CBZ基本沒有去除效果。將鐵銅微電解進一步耦合芬頓反應，CBZ

5、可被高效氧化去除，去除率為88.2%；另外，芬頓氧化過程也可將SMZ的還原產物進一步氧化去除。
　　在最優(yōu)反應條件下，連續(xù)反應體系能夠穩(wěn)定運行大約18天。穩(wěn)定期過后，隨著工藝中鐵析出量下降，目標污染物的去除率也開始下降。連續(xù)反應對污染污染的去除效果與序批式實驗相比相對較差。反應末期分別做了亞鐵和單質鐵的兩個補加方案，投加亞鐵對SMZ的去除工藝沒有明顯影響，但是迅速提高了CBZ的去除率且效果顯著，投加單質鐵對SMZ和CBZ的去除率均