臭氧-催化臭氧降解苯氧乙酸和安替比林的研究.pdf

1、隨著我國(guó)醫(yī)藥行業(yè)的發(fā)展，制藥廢水已逐漸成為重要的污染源之一。其成分復(fù)雜、濃度波動(dòng)大、污染物的毒害性強(qiáng)，而且可生化性差，是一種難降解的有毒有害廢水。本論文以苯氧乙酸和安替比林為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，考察了不同實(shí)驗(yàn)參數(shù)對(duì)單獨(dú)臭氧降解的影響情況，探討了該過(guò)程的降解機(jī)理以及采用絕對(duì)法或競(jìng)爭(zhēng)動(dòng)力學(xué)法確定了反應(yīng)速率常數(shù)kO3。在此基礎(chǔ)上，利用自制的磁性二氧化鈰催化劑催化臭氧降解模擬制藥廢水，對(duì)其催化性能及對(duì)廢水的影響情況進(jìn)行了考察，并分析了催化劑的元素組成含量

2、及其在催化臭氧過(guò)程中的作用機(jī)理。取得了如下的研究成果:
　　1、以苯氧乙酸(PAA)為目標(biāo)污染物，通過(guò)單獨(dú)臭氧化技術(shù)研究了不同實(shí)驗(yàn)參數(shù)如pH值、PAA初始濃度、臭氧投加量對(duì)PAA去除效果的影響，并利用GC/MS和HPLC技術(shù)分析了產(chǎn)生的主要中間產(chǎn)物，在此基礎(chǔ)上推斷了PAA可能的降解途徑。通過(guò)反應(yīng)速率常數(shù)的求解研究了該過(guò)程的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在所有條件下PAA都得到了很高的去除。在酸性條件下，反應(yīng)60 min，PAA去除率達(dá)

3、到了64％，而在堿性條件下（8.0、10.0和12.0）能達(dá)到78％。當(dāng)初始濃度從100 mg· L-1增加至2000 mg·L-1時(shí)，PAA去除率降低。臭氧投加量加大，PAA去除率增大。臭氧降解PAA的過(guò)程符合擬一級(jí)動(dòng)力學(xué)反應(yīng)，考慮到擴(kuò)散、傳質(zhì)過(guò)程，該反應(yīng)又屬于氣-液體系中的慢速反應(yīng)體系，并且得到了初始階段的反應(yīng)速率常數(shù)Ki。
　　2、以安替比林(PZ)為目標(biāo)污染物，利用單獨(dú)臭氧化技術(shù)考察了不同實(shí)驗(yàn)參數(shù)如pH值、PZ初始濃度、臭

4、氧投加量對(duì)PZ去除效果的影響。并通過(guò)GC-MS和HPLC分析了臭氧化過(guò)程中一系列中間產(chǎn)物，提出了PZ可能的降解途徑。同時(shí)研究了叔丁醇對(duì)PZ去除效果的影響，進(jìn)而揭示了臭氧降解PZ的動(dòng)力學(xué)研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，pH(3.0～11.0)對(duì)PZ的去除效果幾乎沒(méi)影響，PZ的去除率與臭氧投加量成正比，而與初始濃度成反比。臭氧降解PZ的過(guò)程也符合擬一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，在此基礎(chǔ)上建立了對(duì)臭氧氧化PZ的擬一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型為:[PZ]=[PZ]0 exp(-0.3

5、7QO31.2735[PZO]-0.9140t。最后，通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)動(dòng)力學(xué)法獲得了臭氧降解PZ的直接反應(yīng)速率常數(shù)kO3，為8.12×105M-1s-1。
　　3、利用自制的磁性催化劑催化臭氧降解安替比林(PZ)，考察了pH值、PZ初始濃度、臭氧投加量、催化劑投加量以及二氧化鈰負(fù)載量等工藝參數(shù)對(duì)PZ去除率的影響，分析了磁性二氧化鈰催化劑的作用機(jī)理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，添加磁性催化劑后，PZ的去除效果得到了改善，以磁性二氧化鈰催化劑的效果為最佳，