研究臭氧催化氧化工藝對海(hǎi)水中FF的去除率
隨著海產養殖業的興起,抗生素在海產養殖過程中的使用量與日俱(jù)增。但是,部分養殖戶盲目追求經濟效益,在養殖(zhí)過程中不科學(xué)地投加抗生素,導致了抗生素(sù)在(zài)養殖水(shuǐ)體中大量(liàng)殘留,給養殖區域及附近水體造成嚴重汙染。因此,如何有效去除養殖廢水(shuǐ)中的抗生素,已成為國(guó)內外研究(jiū)的熱點。現有的抗(kàng)生素去除技術中,高級氧化技術很為(wéi)有效(xiào),其中臭氧氧(yǎng)化技術以其工藝簡單,對抗生素的去除率(lǜ)高而受到(dào)眾多學者的關注。但是,由於臭氧氧化技術運行成本高、氣液傳質效率低、臭氧在水中穩定性差等客觀問題,在海產養殖業推廣的過程(chéng)中(zhōng)受到一定限製。針對以上(shàng)情況,催化(huà)臭(chòu)氧(yǎng)氧化技術應(yīng)運而生,其主要原理是利用具有(yǒu)強氧化性、低選擇性、反(fǎn)應速度快的羥基自由基(·OH) 去除抗生素。由於催化劑的引入(rù),單位時間內·OH 產量(liàng)更高,汙染(rǎn)物的去除效率可得到大幅提高。基於以上原因,本文采用催化(huà)臭氧氧化技術去除海產養殖廢水中的抗生素(sù)氟苯尼考( Florfenicol,FF) 。文中對催化(huà)劑類型進行篩選,考察了臭氧濃度、催化劑用量等工藝條件對FF 去除率的影響,同時(shí)探究了海水中(zhōng)CODMn和氨氮濃度對FF 去除效果的影響。利用液相質譜-色譜( LC-MS) 技術推斷FF 的降(jiàng)解途徑(jìng),並通過生物毒性實驗對經過Mn-CeOx /γ-Al2O3催(cuī)化臭氧氧化處(chù)理後的廢水生物(wù)毒性進行分析測定。
結(jié)論
1) Mn-CeOx /γ-Al2O3作為催化劑更適合於催化臭氧氧化去除模擬(nǐ)海產養殖廢水中的FF。
2) Mn-CeOx /γ-Al2O3催化體係(xì)中(zhōng)臭(chòu)氧濃度為12. 86 mg /L,催化劑投加量為(wéi)200 g,ρ( FF) 為25 mg /L,反應20 min 時,FF 去除率(lǜ)接近100%。
3) Mn-CeOx /γ-Al2O3催化臭氧氧化體係(xì)中,增加催化劑投加(jiā)量或者提高臭氧濃度,均可提高FF 去(qù)除(chú)率。
4) Mn-CeOx /γ-Al2O3催化(huà)臭氧氧化體係中,氨氮(dàn)和CODMn濃度增加均會降(jiàng)低(dī)FF 的去除率。
5) FF 的降解機理為·OH 攻擊FF 使其轉化為酰基有機物或(huò)是醛類有機物,之(zhī)後逐步被分解(jiě)成小分子有(yǒu)機物和氨氮,很後,NH+4被進一步氧(yǎng)化為NO-3,小分子(zǐ)有機物逐步礦化(huà)為CO2和H2O。
6) 明亮發光杆菌T3毒性實驗結果表(biǎo)明,經過Mn-CeOx /γ-Al2O3催化臭氧氧化去除FF 後(hòu)的模(mó)擬海產養殖廢(fèi)水,生物(wù)毒性降低,更適(shì)合生物生存。
標簽:
氧化
臭氧催化(huà)
海水
FF
去除率